JP5862955B2 - Customer voltage stabilization system in distribution system - Google Patents

Customer voltage stabilization system in distribution system Download PDF

Info

Publication number
JP5862955B2
JP5862955B2 JP2012140250A JP2012140250A JP5862955B2 JP 5862955 B2 JP5862955 B2 JP 5862955B2 JP 2012140250 A JP2012140250 A JP 2012140250A JP 2012140250 A JP2012140250 A JP 2012140250A JP 5862955 B2 JP5862955 B2 JP 5862955B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
distribution system
reactive power
impedance
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012140250A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013031362A (en
Inventor
健太郎 福島
健太郎 福島
琢 野田
琢 野田
祐一郎 樺澤
祐一郎 樺澤
根本 孝七
孝七 根本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central Research Institute of Electric Power Industry
Original Assignee
Central Research Institute of Electric Power Industry
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central Research Institute of Electric Power Industry filed Critical Central Research Institute of Electric Power Industry
Priority to JP2012140250A priority Critical patent/JP5862955B2/en
Publication of JP2013031362A publication Critical patent/JP2013031362A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5862955B2 publication Critical patent/JP5862955B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Description

本発明は配電系統の電圧の安定化システムに関し、特に需要家からの太陽電池発電等により得られた電力が余剰電力として供給される配電系統における需要家電圧の安定化に適用して有用なものである。また、電気自動車への充電による過負荷状態の配電系統における需要家電圧の安定化に適用して有用なものである。   The present invention relates to a voltage stabilization system for a distribution system, and is particularly useful when applied to stabilization of a consumer voltage in a distribution system in which power obtained by solar cell power generation from a customer is supplied as surplus power. It is. Moreover, it is useful when applied to stabilization of consumer voltage in an overloaded power distribution system by charging an electric vehicle.

地球温暖化抑制のため二酸化炭素排出を削減する手段の一つとして、太陽光発電システムの導入が積極的に推進されている。この太陽光発電システムの大量導入に伴い既存の電力系統の電圧変動が大きくなると予想される。これは、需要家からの太陽光発電により得られた電力が余剰電力として配電系統を介して供給され、その結果配電系統の電圧が上昇するからである。これに伴い、日中で軽負荷状態のときに太陽光発電の電力を系統へ供給できない場合が発生するという問題を生起する。需要家電圧の上限値が規程により決められており、上限値に達した系統においては電力を供給できないからである。また、電圧が日射量によって急激に変動して需要家電圧の安定性の維持に困難が生じるという問題も生起する。さらに、電気自動車への充電において夜間などに一斉充電が行われると、急激に負荷が大きくなる結果、需要家電圧が規程の下限値を下回る恐れがあり、前記と同様、需要家電圧の安定性の維持に困難が生じるという問題も生起する。   The introduction of photovoltaic power generation systems is being actively promoted as one of the means for reducing carbon dioxide emissions to suppress global warming. The voltage fluctuation of the existing power system is expected to increase with the introduction of this solar power generation system in large quantities. This is because the electric power obtained by the solar power generation from the customer is supplied as surplus power through the distribution system, and as a result, the voltage of the distribution system rises. In connection with this, the problem that the case where the electric power of solar power generation cannot be supplied to a system | strain at the time of a light load state occurs in the daytime arises. This is because the upper limit value of the consumer voltage is determined according to the regulations, and power cannot be supplied in a system that has reached the upper limit value. In addition, there arises a problem that the voltage rapidly changes depending on the amount of solar radiation and it becomes difficult to maintain the stability of the customer voltage. In addition, when charging to electric vehicles at the same time, such as at night, the load suddenly increases, and as a result, the consumer voltage may fall below the lower limit of the regulations. There is also a problem that it is difficult to maintain.

かかる需要家電圧の変動を抑制するため、無効電力を活用して、電圧の変動を抑える無効電力補償装置(STATCOM)の導入が検討されている。かかるSTATCOMの導入計画は、系統全体に対する補償を考慮し、かつ電圧制御の容易さから、一般的に6600V以上の配電系統において検討が進んでいる。   In order to suppress such fluctuations in consumer voltage, introduction of a reactive power compensator (STATCOM) that uses reactive power to suppress fluctuations in voltage is being studied. Such a STATCOM introduction plan is generally studied in a distribution system of 6600 V or more in consideration of compensation for the entire system and ease of voltage control.

図15は無効電力補償装置を設置した配電系統を概念的に示す説明図である。同図に示すように、配電用変電所1の二次側にはフィーダ2が接続してあり、このフィーダ2に各変圧器3の二次側を介して低圧側の配電線4(引込み線を含む。以下同じ。)が接続されており、さらに各配電線4に最終需要家の負荷群5が接続されている。ここで、フィーダ2および変圧器3の一次側は通常、6600V程度の高電圧であり、これを二次側が200V程度の低圧となるように降圧している。負荷群5は一台の変圧器3から配電される、例えば4〜5軒分の家庭の負荷であり、例えばパワーコンディショナ(PCS)と対となった太陽電池(PV)等、余剰の電力を配電線4に供給する負荷も含む。   FIG. 15 is an explanatory diagram conceptually showing a power distribution system in which a reactive power compensator is installed. As shown in the figure, a feeder 2 is connected to the secondary side of the distribution substation 1, and a low-voltage distribution line 4 (lead-in wire) is connected to the feeder 2 via the secondary side of each transformer 3. The same applies hereinafter), and a load group 5 of the final consumer is connected to each distribution line 4. Here, the primary side of the feeder 2 and the transformer 3 is normally a high voltage of about 6600 V, and the voltage is stepped down so that the secondary side has a low voltage of about 200 V. The load group 5 is a household load for 4 to 5 houses, for example, distributed from one transformer 3, and surplus power such as a solar cell (PV) paired with a power conditioner (PCS), for example. The load which supplies to the distribution line 4 is also included.

かかる配電系統においてその電圧安定化を図る無効電力補償装置Iは一般的に6600Vのフィーダ2の末端側に接続されており、多くの配電線4のそれぞれで生起された電圧変動を一括して補償するようになっている。この場合の最終需要家は、例えば500軒程度と大きな規模になる。   In such a distribution system, the reactive power compensator I for stabilizing the voltage is generally connected to the terminal side of the feeder 2 of 6600 V, and compensates for voltage fluctuations generated in each of many distribution lines 4 in a lump. It is supposed to be. In this case, the final customer has a large scale of about 500 houses, for example.

6600Vという高電圧系統において、この種の無効電力補償装置による補償システムを構築する場合には、補償対象の負荷の数が多いので大容量化するばかりでなく、無効電力補償装置を構成する半導体素子の信頼性、すなわち耐電圧や寿命の点で技術的な課題が残るものとなる。また、配電系統全体の補償の観点からは冗長性を持たせる必要があるが、高電圧系統の無効電力補償装置では、冗長性を考慮することにより必要以上の大容量化且つ大型化を生起することになる。その結果、コスト高騰の原因になり、電圧安定化システム普及の弊害となる。   In the case of constructing a compensation system using this type of reactive power compensator in a high voltage system of 6600 V, the number of loads to be compensated is large, so that not only the capacity is increased, but also the semiconductor element constituting the reactive power compensator Technical problems remain in terms of reliability, that is, withstand voltage and life. In addition, it is necessary to provide redundancy from the viewpoint of compensation for the entire distribution system. However, reactive power compensators for high-voltage systems cause an increase in capacity and size more than necessary by considering redundancy. It will be. As a result, the cost increases and becomes a harmful effect of the spread of the voltage stabilization system.

特開2005−34168号公報JP 2005-34168 A

したがって、配電系統における需要家電圧安定化を図るためのシステムを構築するに当たり、半導体素子の耐電圧を低下させることができ、その分安価な半導体素子でも充分な信頼性を保証し得る安価な無効電力補償装置で冗長性を備えた電圧安定化システムの出現が待望されている。   Therefore, in constructing a system for stabilizing the consumer voltage in the distribution system, the withstand voltage of the semiconductor element can be reduced, and an inexpensive invalidity that can guarantee sufficient reliability even with an inexpensive semiconductor element. The emergence of a voltage stabilization system with redundancy in power compensation devices is awaited.

本発明は、上記問題点に鑑み、半導体素子の耐圧負担が小さい無効電力補償装置により配電系統の電圧の安定化を図り得るとともに冗長性も備えた配電系統における需要家電圧安定化システムを提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a consumer voltage stabilization system in a distribution system that can stabilize the voltage of the distribution system by using a reactive power compensator with a small withstand voltage load of a semiconductor element and also has redundancy. For the purpose.

上記目的を達成する本発明の第1の態様は、
配電系統における変圧器の低圧側の各配電線に接続される負荷群毎に、個別に無効電力補償を行う無効電力補償装置を分散配置するとともに、前記各無効電力補償装置は、装置の無効電力の最大出力が出力される範囲まで、設置された箇所における電圧値が規程値の範囲になるような制御手段で、無効電力補償を行うように制御するものであることを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。
The first aspect of the present invention for achieving the above object is as follows:
Each reactive power compensator for performing reactive power compensation is distributed and arranged for each load group connected to each distribution line on the low voltage side of the transformer in the distribution system. In the distribution system, which is controlled to perform reactive power compensation by a control means such that the voltage value at the installed location is within the range of the regulation value until the maximum output of In the customer voltage stabilization system.

本態様によれば、発想を転換して電圧変動を引き起こす原因の箇所、すなわち負荷群の直近にて必要な分のみの補償を施すことを第一の手段としている。すなわち、低圧側で所定の無効電力補償を行い得るシステムを構築している。これにより、電圧安定化の問題となる箇所のみにスポット的に対応できる。また、無効電力補償装置が低圧側に分散配置されているので、定格電圧や定格電流が小さい部品でも使用が可能になり、民生用の部品を使用できることから、無効電力補償装置を構成する素子等に安価なものを使用することができる。また、装置が補償すべき容量は、装置の接続される負荷群が引き起こす電圧変動に対応する容量のみでよい。これらの結果、当該無効電力補償装置の小型化及びコストを低減させることだけでなく、配電系統における設備計画の柔軟性向上や配電系統への設置導入コストを低減させることができる。また、補償が必要な箇所へ多数の無効電力補償装置が分散配置されているので、需要家電圧の安定化のみならず、配電系統全体の冗長性が高まり当該配電系統全体のロバスト性向上にも寄与させることができる。   According to the present aspect, the first means is to perform compensation only for the necessary part at the location of the cause that causes the voltage fluctuation by changing the idea, that is, in the immediate vicinity of the load group. That is, a system capable of performing predetermined reactive power compensation on the low voltage side is constructed. As a result, it is possible to cope with only spots where voltage stabilization is a problem. In addition, since the reactive power compensator is distributed on the low-voltage side, it is possible to use parts with a small rated voltage and rated current, and because consumer parts can be used, elements that make up the reactive power compensator, etc. Inexpensive ones can be used. Further, the capacity to be compensated for by the apparatus need only be a capacity corresponding to a voltage variation caused by a load group to which the apparatus is connected. As a result, it is possible not only to reduce the size and cost of the reactive power compensator, but also to improve the flexibility of facility planning in the distribution system and reduce the installation and introduction cost to the distribution system. In addition, since many reactive power compensators are distributed in locations where compensation is required, not only the customer voltage is stabilized, but the redundancy of the entire distribution system is increased, and the robustness of the entire distribution system is improved. Can contribute.

本発明の第2の態様は、
配電系統における変圧器の低圧側の各配電線に接続される負荷群毎に、個別に無効電力補償を行う無効電力補償装置を分散配置するとともに、前記各無効電力補償装置は、前記各無効電力補償装置の前記配電線への接続位置での配電系統の状態である系統状態および各負荷群の状態である負荷状態を推定する制御手段で、前記各負荷群による電圧変動分である補償量を決定し、前記無効電力補償装置毎に前記補償量を補償するように制御されるものであることを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。
The second aspect of the present invention is:
Each reactive power compensator for performing reactive power compensation is distributed and arranged for each load group connected to each distribution line on the low voltage side of the transformer in the distribution system. A control means for estimating a system state which is a state of a distribution system at a connection position of the compensation device to the distribution line and a load state which is a state of each load group, and a compensation amount which is a voltage variation due to each load group It is determined and controlled so as to compensate the compensation amount for each reactive power compensator, and there is a consumer voltage stabilization system in a distribution system.

本態様によれば、無効電力補償装置を低圧側に配置しているので、定格電圧や定格電流が小さい部品でも使用可能になり、民生用の半導体素子及び受動部品で無効電力補償装置を構成することができる。また、装置が補償すべき容量は、装置の接続される負荷群が引き起こす電圧変動に対応する容量のみでよい。これらの結果、当該無効電力補償装置の小型化及びコストを低減させることだけでなく、配電系統における設備計画の柔軟性向上や配電系統への設置導入コストを低減させることが実現可能である。同時に、負荷群毎に対応させて当該無効電力補償装置を分散配置するとともに、各無効電力補償装置の前記配電線への接続位置での系統状態および各負荷群の負荷状態を推定して前記各負荷群による電圧変動分である補償量を決定するので、負荷群毎に必要な補償量に合わせて無効電力補償装置による適確な自律制御を行うことができる。また、分散配置した複数の無効電力補償装置により需要家電圧安定化のみならず、配電系統全体の冗長性が高まり、当該配電系統全体のロバスト性向上にも寄与させることができる。   According to this aspect, since the reactive power compensator is arranged on the low voltage side, it is possible to use even a component having a small rated voltage or rated current, and the reactive power compensator is configured with a consumer semiconductor element and a passive component. be able to. Further, the capacity to be compensated for by the apparatus need only be a capacity corresponding to a voltage variation caused by a load group to which the apparatus is connected. As a result, it is possible not only to reduce the size and cost of the reactive power compensator, but also to improve the flexibility of facility planning in the distribution system and to reduce the installation and introduction cost to the distribution system. At the same time, the reactive power compensator is distributed and arranged corresponding to each load group, and the system state at the connection position of each reactive power compensator to the distribution line and the load state of each load group are estimated to Since the compensation amount, which is the voltage fluctuation due to the load group, is determined, it is possible to perform an appropriate autonomous control by the reactive power compensator according to the necessary compensation amount for each load group. Further, the plurality of reactive power compensators arranged in a distributed manner not only stabilizes the consumer voltage, but also increases the redundancy of the entire distribution system, which can contribute to the improvement of the robustness of the entire distribution system.

本発明の第3の態様は、
第2の態様に記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記無効電力補償装置は前記補償量を決定する制御手段で制御され、
前記制御手段は、
前記接続位置から見た、前記無効電力補償装置を停止させた状態、および前記無効電力補償装置で既値の電流である固定電流値を供給した状態もしくは前記無効電力補償装置に既知の負荷インピーダンスを挿入した状態での前記配電系統の各インピーダンスに基づき前記負荷群が引き起こす電圧変動値を演算し、
演算した前記電圧変動値がキャンセルされるように前記無効電力補償装置の補償量を決定するものであることを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。
The third aspect of the present invention is:
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system described in the second aspect,
The reactive power compensator is controlled by control means for determining the compensation amount,
The control means includes
A state in which the reactive power compensator is stopped as viewed from the connection position, and a state in which a fixed current value that is an existing current is supplied by the reactive power compensator or a known load impedance in the reactive power compensator Calculate the voltage fluctuation value caused by the load group based on each impedance of the distribution system in the inserted state,
In the consumer voltage stabilization system in the distribution system, the compensation amount of the reactive power compensator is determined so that the calculated voltage fluctuation value is canceled.

本態様によれば、制御手段により無効電力補償装置の低圧側の配電線への接続位置での系統状態および負荷群の負荷状態を推定して無効電力補償を行う前記負荷群毎に適確な補償量を決定することができる。   According to this aspect, the control means estimates the system state and the load state of the load group at the connection position to the low-voltage distribution line of the reactive power compensator, and is appropriate for each load group that performs reactive power compensation. A compensation amount can be determined.

本発明の第4の態様は、
第3の態様に記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記制御手段は、
前記接続位置から見た、前記無効電力補償装置を停止させた状態での前記配電系統を表わす等価回路に基づき第1の回路方程式を生成する停止状態演算部と、
前記接続位置から見た、前記無効電力補償装置で既値の電流である固定電流を供給した状態での前記配電系統を表わす等価回路に基づき第2の回路方程式を生成する接続状態演算部と、
前記第1および第2の回路方程式に基づき前記負荷群が引き起こした電圧変動値を演算するとともに、前記電圧変動値に基づき前記無効電力補償装置の補償量を演算する補償量演算部とを有し、
前記第1の回路方程式が、配電系統側の等価的な電圧源の電圧V、前記接続位置での実測電圧である電圧V、前記配電系統から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I、前記負荷群から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I、前記配電系統のインピーダンスZ、前記負荷群のインピーダンスZ、前記負荷群に設置された分散電源の等価的な電圧源の電圧Vpcsを用いて次式(1),(2),(3)で表わされ、
The fourth aspect of the present invention is:
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system described in the third aspect,
The control means includes
A stopped state calculation unit that generates a first circuit equation based on an equivalent circuit representing the power distribution system in a state where the reactive power compensator is stopped, as viewed from the connection position;
A connection state calculation unit for generating a second circuit equation based on an equivalent circuit representing the power distribution system in a state in which a fixed current that is an existing value is supplied by the reactive power compensator as viewed from the connection position;
A compensation amount computing unit that computes a voltage variation value caused by the load group based on the first and second circuit equations and computes a compensation amount of the reactive power compensator based on the voltage variation value. ,
The first circuit equation is a voltage V g of an equivalent voltage source on the distribution system side, a voltage V 1 that is an actual measurement voltage at the connection position, and an actual measurement current that flows from the distribution system toward the connection position. Current I 1 , current I L which is an actually measured current flowing from the load group toward the connection position, impedance Z 1 of the distribution system, impedance Z L of the load group, equivalent of a distributed power source installed in the load group Using the voltage V pcs of a typical voltage source, it is expressed by the following equations (1), (2), (3),

Figure 0005862955
Figure 0005862955

前記接続状態演算部で生成される第2の回路方程式が、前記電圧V、前記接続位置での実測電圧である電圧V′、前記配電系統から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I′、前記負荷群から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I′、前記インピーダンスZ、前記インピーダンスZ、前記電圧Vpcs、前記固定電流である電流Istを用いて次式(4),(5),(6)で表わされ、 The second circuit equation generated by the connection state calculation unit is the voltage V g , the voltage V 1 ′ that is the actual measurement voltage at the connection position, and the actual measurement current that flows from the distribution system toward the connection position. A current I 1 ′, a current I L ′ that is an actually measured current flowing from the load group toward the connection position, the impedance Z 1 , the impedance Z L , the voltage V pcs , and a current I st that is the fixed current are used. And expressed by the following equations (4), (5), (6),

Figure 0005862955
Figure 0005862955

前記補償量演算部が、前記第1および第2の回路方程式から前記配電系統のインピーダンスZおよび前記電圧Vを式(7),式(8)に基づき演算するとともに、前記電圧変動値Δ|V|を式(9)により演算し、 The compensation amount computing unit computes the impedance Z 1 and the voltage V g of the distribution system from the first and second circuit equations based on the equations (7) and (8), and the voltage fluctuation value Δ | V | is calculated by equation (9),

Figure 0005862955
Figure 0005862955

さらに前接続位置から配電側および負荷側をまとめて見た合成インピーダンスZを式(10)に基づき演算するとともに、前記合成インピーダンスZを実部rと虚部xとに分けてr+jxと表わして、前記電圧変動値Δ|V|をキャンセルするよう前記無効電力補償装置が補償すべき補償量xstを式(11)もしくは式(12)で演算する Further, the combined impedance Z i obtained by collectively looking at the distribution side and the load side from the previous connection position is calculated based on the equation (10), and the combined impedance Z i is expressed as r + jx divided into a real part r and an imaginary part x. Then, the compensation amount xst to be compensated by the reactive power compensator is calculated by the equation (11) or the equation (12) so as to cancel the voltage fluctuation value Δ | V |.

Figure 0005862955
Figure 0005862955

ものであることを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。 In the customer voltage stabilization system in the distribution system, which is characterized by being.

本態様によれば、停止状態演算部および電流源の挿入による接続状態演算部の所定の演算結果に基づき、さらに補償量演算部で前記低圧側の配電線への接続位置での系統状態および負荷群の負荷状態を具体的に推定して無効電力補償を行う前記負荷群毎に具体的な補償量を決定することができる。   According to this aspect, based on a predetermined calculation result of the connection state calculation unit by insertion of the stop state calculation unit and the current source, the system state and load at the connection position to the low-voltage distribution line in the compensation amount calculation unit A specific amount of compensation can be determined for each load group that performs reactive power compensation by specifically estimating the load state of the group.

本発明の第5の態様は、
第3の態様に記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記制御手段は、
前記第1の回路方程式を生成する停止状態演算部と、
前記接続位置から見た、前記無効電力補償装置で既値の負荷インピーダンスを挿入した状態での前記配電系統を表わす等価回路に基づき第3の回路方程式を生成する接続状態演算部と、
前記第1および第3の回路方程式に基づき前記負荷群が引き起こした電圧変動値を演算するとともに、前記電圧変動値に基づき前記無効電力補償装置の補償量を演算する補償量演算部とを有し、
前記第1の回路方程式が、請求項4と同様に、式(13),(14),(15)で表わされ、
According to a fifth aspect of the present invention,
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system described in the third aspect,
The control means includes
A stop state calculation unit for generating the first circuit equation;
A connection state calculation unit for generating a third circuit equation based on an equivalent circuit representing the power distribution system in a state where an existing load impedance is inserted in the reactive power compensator as seen from the connection position;
A compensation amount computing unit that computes a voltage variation value caused by the load group based on the first and third circuit equations and computes a compensation amount of the reactive power compensator based on the voltage variation value. ,
The first circuit equation is expressed by equations (13), (14), (15), as in the fourth aspect,

Figure 0005862955
Figure 0005862955

前記接続状態演算部で生成される第3の回路方程式が、前記電圧V、前記接続位置での実測電圧である電圧V′、前記配電系統から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I′、前記負荷群から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I′、前記インピーダンスZ、前記インピーダンスZ、前記電圧Vpcsを用いて次式(16),(17)で表わされ、 The third circuit equation generated by the connection state calculation unit is the voltage V g , the voltage V 1 ′ that is the actual measurement voltage at the connection position, and the actual measurement current that flows from the distribution system toward the connection position. Using the current I 1 ′, the current I L ′ which is an actually measured current flowing from the load group toward the connection position, the impedance Z 1 , the impedance Z L , and the voltage V pcs , the following equations (16) and (17 )

Figure 0005862955
Figure 0005862955

前記補償量演算部が、前記第1および第3の回路方程式から前記配電系統のインピーダンスZおよび前記電圧Vを式(18),(19)に基づき演算するとともに、前記電圧変動値Δ|V|を式(20)により演算し、 The compensation amount calculation unit, the first and third the distribution system from the circuit equation of the impedance Z 1 and the voltage V g Equation (18), as well as calculated based on (19), the voltage fluctuation value delta | V | is calculated by equation (20),

Figure 0005862955
Figure 0005862955

さらに前接続位置から配電側および負荷側をまとめて見た合成インピーダンスZを式(21)に基づき演算するとともに、前記合成インピーダンスZを実部rと虚部xとに分けてr+jxと表わして、前記電圧変動値Δ|V|をキャンセルするよう前記無効電力補償装置が補償すべき補償量xstを式(22)もしくは式(23)で演算する Further, the combined impedance Z i obtained by collectively looking at the distribution side and the load side from the previous connection position is calculated based on the equation (21), and the combined impedance Z i is expressed as r + jx divided into a real part r and an imaginary part x. Then, the compensation amount xst to be compensated by the reactive power compensator is calculated by the equation (22) or the equation (23) so as to cancel the voltage fluctuation value Δ | V |.

Figure 0005862955
Figure 0005862955

ものであることを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。 In the customer voltage stabilization system in the distribution system, which is characterized by being.

本態様によれば、停止状態演算部および負荷インピーダンスの挿入による接続状態演算部の所定の演算結果に基づき、さらに補償量演算部で前記低圧側の配電線への接続位置での系統状態および負荷群の負荷状態を具体的に推定して無効電力補償を行う前記負荷群毎に具体的な補償量を決定することができる。   According to this aspect, based on a predetermined calculation result of the connection state calculation unit by inserting the stop state calculation unit and the load impedance, the system state and load at the connection position to the low-voltage distribution line in the compensation amount calculation unit A specific amount of compensation can be determined for each load group that performs reactive power compensation by specifically estimating the load state of the group.

本発明の第6の態様は、
第2の態様に記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記無効電力補償装置は前記補償量を決定する制御手段で制御され、
前記制御手段は、
商用周波数の整数倍以外の周波数に相当する電流である次数間高調波電流Ist_nを前記無効電力補償装置より出力し、当該無効電力補償装置の両端で計測される次数間高調波電圧をV1_nおよび接続位置から配電系統側に向かって流れる次数間高調波電流をI1_n接続位置から負荷側に向かって流れる次数間高調波電流をIL_nとするとき、次数間高調波における配電系統側のインピーダンスZ1_nを式(24)で求め、次数間高調波における負荷側のインピーダンスを式(25)で求め、
The sixth aspect of the present invention is:
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system described in the second aspect,
The reactive power compensator is controlled by control means for determining the compensation amount,
The control means includes
An inter-order harmonic current I st — n that is a current corresponding to a frequency other than an integral multiple of the commercial frequency is output from the reactive power compensator, and the inter-order harmonic voltage measured at both ends of the reactive power compensator is V 1 — n. And the inter-order harmonic current flowing from the connection position toward the distribution system side as I 1_n and the inter-order harmonic current flowing from the connection position toward the load side as I L_n , the impedance on the distribution system side in the inter-order harmonics Z 1 — n is obtained by Equation (24), and the impedance on the load side in the inter-order harmonic is obtained by Equation (25).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

さらに前記接続位置から配電側および負荷側をまとめて見た次数間高調波における合成インピーダンスZi_nを式(26)で求め、さらに前記合成インピーダンスZi_nを商用周波数に対応する値へ変換することにより前記合成インピーダンスZを求め、該合成インピーダンスZを実部rと虚部xとに分けてr+jxと表わして、前記電圧変動値Δ|V|をキャンセルするよう前記無効電力補償装置が補償すべき補償量xstを式(27)もしくは式(28)で演算する Further, by calculating the combined impedance Z i — n in the inter-order harmonics when the distribution side and the load side are collectively viewed from the connection position by Equation (26), and further converting the combined impedance Z i — n to a value corresponding to the commercial frequency The synthetic impedance Z i is obtained, the synthetic impedance Z i is divided into a real part r and an imaginary part x and expressed as r + jx, and the reactive power compensator compensates to cancel the voltage fluctuation value Δ | V |. The power compensation amount x st is calculated by the equation (27) or the equation (28).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

ものであることを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。   In the customer voltage stabilization system in the distribution system, which is characterized by being.

本態様によれば、次数間高調波注入方式を利用して、無効電力補償装置の低圧側の配電線への接続位置での系統状態および無効電力補償を行う負荷群の負荷状態を適確に推定して無効電力補償を行う前記負荷群毎に適確な補償量を決定することができる。   According to this aspect, using the inter-order harmonic injection method, the system state at the connection position to the distribution line on the low voltage side of the reactive power compensator and the load state of the load group that performs reactive power compensation are appropriately determined. An appropriate amount of compensation can be determined for each load group that performs estimation and reactive power compensation.

本発明の第7の態様は、
配電系統における変圧器の低圧側の各配電線に接続される負荷群毎に、個別に無効電力補償を行う無効電力補償装置を分散配置するとともに、前記各無効電力補償装置は、前記各負荷群による電圧変動分に対する補償量を決定し、前記無効電力補償装置毎に前記補償量を補償するように制御手段により制御されるものである配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記制御手段は、
前記配電系統側への送り出し電圧V、前記配電系統のインピーダンス(R+jX)、前記各配電線における負荷群および前記無効電力補償装置の接続位置における前記無効電力補償装置を停止させた状態での電圧Vに基づき、前記無効電力補償装置が補償すべき補償量を前記電圧に対し90度の位相差を有する無効分電流ISTCとして次式(29)により算出し、
The seventh aspect of the present invention is
Each reactive power compensator for performing reactive power compensation is distributed and arranged for each load group connected to each distribution line on the low voltage side of the transformer in the distribution system. In a consumer voltage stabilization system in a distribution system, which is controlled by a control means to compensate for the compensation amount for each reactive power compensator, by determining a compensation amount for the voltage fluctuation due to
The control means includes
Sending voltage V g to the distribution system side, impedance (R + jX) of the distribution system, voltage in a state where the reactive power compensator is stopped at the connection position of the load group and the reactive power compensator in each distribution line based on V 1, it calculates the reactive power compensator should compensate compensation amount as reactive current I STC having a phase difference of 90 degrees with respect to the voltage by the following equation (29),

Figure 0005862955
Figure 0005862955

上記無効分電流ISTCを出力するように前記無効電力補償装置を制御することにより、電圧変動をキャンセルするように構成したことを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。 A consumer voltage stabilization system in a power distribution system is configured to cancel a voltage fluctuation by controlling the reactive power compensator so as to output the reactive current I STC .

本態様によれば、無効電力補償装置で補償すべき補償量を無効分電流ISTCとして正確に求めることができ、かかる無効分電流ISTCを供給するように制御することで、負荷群毎に適切な無効電力補償を行うことができる。 According to this aspect, the amount of compensation to be compensated by the reactive power compensator can be accurately obtained as the reactive current I STC , and control is performed so as to supply such reactive current I STC for each load group. Appropriate reactive power compensation can be performed.

本発明の第8の態様は、
第7の態様に記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記電圧V、前記配電系統のインピーダンスの抵抗分Rおよびリアクタンス分Xは、既知のパラメータとしてメモリに記憶され上式(29)の演算には、前記メモリから読み出した各パラメータを表すデータと、実測した電圧Vを表すデータとを用いることを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。
The eighth aspect of the present invention is
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system described in the seventh aspect,
The voltage V g , the resistance component R and the reactance component X of the impedance of the distribution system are stored in a memory as known parameters, and the calculation of the above equation (29) includes data representing each parameter read from the memory; in consumer voltage stabilization system in the power distribution system, which comprises using the data representative of the voltages V 1 was measured.

本態様によれば、式(29)の演算に必要な、電圧V、配電系統のインピーダンスの抵抗分Rおよびリアクタンス分Xに関するデータを容易に得ることができる。 According to this aspect, it is possible to easily obtain data relating to the voltage V g , the resistance component R of the impedance of the distribution system, and the reactance component X necessary for the calculation of Expression (29).

本発明の第9の態様は、
第7または第8の態様に記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記電圧Vは、前記無効電力補償装置を停止させた状態における前記接続位置から前記負荷群に向かって流れる電流Iに基づき次式(30)
The ninth aspect of the present invention provides
In the customer voltage stabilization system in the distribution system described in the seventh or eighth aspect,
The voltage V 1 is expressed by the following equation (30) based on a current I flowing from the connection position toward the load group in a state where the reactive power compensator is stopped.

Figure 0005862955
Figure 0005862955

により算出することを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。   It is in the consumer voltage stabilization system in the distribution system characterized by calculating by.

本態様によれば、式(29)の演算に必要な電圧Vを、実測した電流Iに基づき算出することができる。 According to this aspect, the voltage V 1 necessary for the calculation of Expression (29) can be calculated based on the actually measured current I.

本発明の第10の態様は、
第7〜第9の態様の何れか一つに記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記配電系統のインピーダンスの抵抗分Rおよびリアクタンス分Xは、前記式(7)により推定したインピーダンスの実数部および虚数部の値を利用することを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。
The tenth aspect of the present invention provides
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to any one of the seventh to ninth aspects,
The resistance component R and reactance component X of the impedance of the distribution system use the values of the real part and the imaginary part of the impedance estimated by the equation (7). is there.

本態様によれば、式(7)に基づき推定したインピーダンスを利用して所望の抵抗分Rおよびリアクタンス分Xの情報を得ることができる。   According to this aspect, it is possible to obtain information on the desired resistance component R and reactance component X using the impedance estimated based on Equation (7).

本発明の第11の態様は、
第7〜第9の態様の何れか一つに記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記配電系統のインピーダンスの抵抗分Rおよびリアクタンス分Xは、前記式(18)により推定したインピーダンスの実数部および虚数部の値を利用することを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。
The eleventh aspect of the present invention is
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to any one of the seventh to ninth aspects,
The resistance component R and reactance component X of the impedance of the distribution system use the values of the real part and the imaginary part of the impedance estimated by the equation (18). is there.

本態様によれば、式(18)に基づき推定したインピーダンスを利用して所望の抵抗分Rおよびリアクタンス分Xの情報を得ることができる。   According to this aspect, it is possible to obtain information on the desired resistance component R and reactance component X using the impedance estimated based on Expression (18).

本発明の第12の態様は、
第7〜第9の態様の何れか一つに記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記配電系統のインピーダンスの抵抗分Rおよびリアクタンス分Xは、前記式(24)により推定したインピーダンスの実数部および虚数部の値を商用周波数に換算した値を利用することを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。
The twelfth aspect of the present invention provides
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to any one of the seventh to ninth aspects,
In the power distribution system, the resistance component R and reactance component X of the impedance of the power distribution system use values obtained by converting the real part and imaginary part values of the impedance estimated by the equation (24) into commercial frequencies. In the customer voltage stabilization system.

本態様によれば、式(24)に基づき推定したインピーダンスを利用して所望の抵抗分Rおよびリアクタンス分Xの情報を得ることができる。   According to this aspect, it is possible to obtain information on the desired resistance component R and reactance component X using the impedance estimated based on Equation (24).

本発明の第13の態様は、
第1〜第12の態様の何れか一つに記載する配電系統における需要家電圧安定化システにおいて、
前記負荷群には分散電源が発電した直流電力を所定の交流電力に変換するパワーコンディショナーが接続されている負荷を有することを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。
The thirteenth aspect of the present invention provides
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to any one of the first to twelfth aspects,
The load group includes a load to which a power conditioner that converts DC power generated by a distributed power source into predetermined AC power is connected.

本態様によれば、系統電圧の不安定要素が存在する配電系統においても適確な無効電力補償により需要家電圧の安定化を実現する事ができる。   According to this aspect, it is possible to achieve stabilization of consumer voltage by appropriate reactive power compensation even in a distribution system in which an unstable element of system voltage exists.

本発明の第14の態様は、
第1〜第13の態様の何れか一つに記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記各無効電力補償装置における連系用リアクトルの全部または一部として各変圧器の漏れリアクタンスや低圧配電線のリアクタンス、引込線のリアクタンスなどを利用したことを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システムにある。
The fourteenth aspect of the present invention provides
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to any one of the first to thirteenth aspects,
Consumer voltage stabilization in a distribution system using leakage reactance of each transformer, reactance of a low-voltage distribution line, reactance of a lead-in line, etc. as all or part of a reactor for interconnection in each reactive power compensator In the system.

本態様によれば、無効電力補償装置の所定の機能を発揮させるために必要な連系用リアクトルを変圧器の二次側の漏れリアクタンスを利用しているので、その分装置構成が合理的なものとなる。   According to this aspect, since the reactor for interconnection necessary for exhibiting the predetermined function of the reactive power compensator is used for the leakage reactance on the secondary side of the transformer, the device configuration is rational for that. It will be a thing.

本発明によれば、電圧変動を引き起こす原因の箇所の直近にて対策を施すことが可能であるから、問題のある箇所にスポット的に対応することが実現される。また、無効電力補償装置を低圧側の配電線に負荷群毎に分散させて配置することで、無効電力補償装置の構成する半導体素子の耐圧性能等を軽減して全体的なコストを低減することができ、配電系統における設備計画の柔軟性向上や配電系統への設置導入コストを低減させることができる。また分散配置による効果から、配電系統全体の充分な冗長性も持たせることができる。さらに分散配置した無効電力補償装置で負荷群毎に自律制御を行うことができるので、所定の補償も適確に行うことができる。この結果、負荷側に電圧変動の原因となる太陽電池システム等の分散電源が接続されている場合であっても、低廉なコストで配電系統における需要家電圧の安定化を実現し得る。   According to the present invention, since it is possible to take measures immediately in the vicinity of the location causing the voltage fluctuation, it is possible to realize spot correspondence to the problematic location. In addition, by disposing the reactive power compensator on the distribution line on the low voltage side for each load group, the breakdown voltage performance of the semiconductor elements constituting the reactive power compensator can be reduced and the overall cost can be reduced. It is possible to improve the flexibility of facility planning in the power distribution system and reduce the installation and introduction cost to the power distribution system. In addition, due to the effect of the distributed arrangement, it is possible to provide sufficient redundancy of the entire distribution system. Furthermore, since the reactive power compensator arranged in a distributed manner can perform autonomous control for each load group, predetermined compensation can also be performed appropriately. As a result, even when a distributed power source such as a solar cell system that causes voltage fluctuation is connected to the load side, it is possible to stabilize the consumer voltage in the distribution system at a low cost.

本発明の実施の形態に係る無効電力補償装置を設置した配電系統を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the power distribution system which installed the reactive power compensation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の第1の実施例に係る無効電力補償装置の制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control apparatus of the reactive power compensation apparatus which concerns on 1st Example of this invention. 電流源挿入方式における等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit in a current source insertion system. 電流源挿入方式における等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit in a current source insertion system. 電流源挿入方式における等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit in a current source insertion system. 電流源挿入方式における等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit in a current source insertion system. 電流源挿入方式における等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit in a current source insertion system. 負荷インピーダンス挿入方式における配電系統の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of the power distribution system in a load impedance insertion system. 負荷インピーダンス挿入方式における配電系統の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of the power distribution system in a load impedance insertion system. 負荷インピーダンス挿入方式における配電系統の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of the power distribution system in a load impedance insertion system. 負荷インピーダンス挿入方式における配電系統の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of the power distribution system in a load impedance insertion system. 次数間高調波注入方式における配電系統の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of the power distribution system in an interharmonic injection system. 本発明の第4の実施例に係る無効電力補償装置で補償すべき無効分電流の算出原理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the calculation principle of the reactive current which should be compensated with the reactive power compensation apparatus which concerns on the 4th Example of this invention. 上記第4の実施例に係る無効電力補償装置の制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control apparatus of the reactive power compensation apparatus which concerns on the said 4th Example. 従来技術に係る無効電力補償装置を設置した配電系統を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the power distribution system which installed the reactive power compensation apparatus which concerns on a prior art.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本形態に係る無効電力補償装置を設置した配電系統を概念的に示す説明図である。同図に示すように、配電用変電所1の二次側にはフィーダ2が接続してあり、このフィーダ2に各変圧器3を介して低圧側の配電線4が接続され、さらに各配電線4に最終需要家の負荷群5が接続されている。この点は図13に示す従来システムと同様である。   FIG. 1 is an explanatory diagram conceptually showing a power distribution system in which a reactive power compensator according to this embodiment is installed. As shown in the figure, a feeder 2 is connected to the secondary side of the distribution substation 1, and a low-voltage side distribution line 4 is connected to the feeder 2 via each transformer 3. The load group 5 of the end customer is connected to the electric wire 4. This is the same as the conventional system shown in FIG.

本形態では、無効電力補償装置IIが変圧器3の二次側(200V)で各負荷群5に対応させて配設されている。すなわち無効電力補償装置IIは各配電線4に接続位置6で接続することにより各配電線4毎に分散して配設されている。かくして各無効電力補償装置IIは低電圧(200V)側の各配電線4を介して一台の変圧器3からそれぞれ配電される各負荷群5を対象として分散配置した無効電力補償装置II毎に所定の補償制御を行うように構成してある。ここで、負荷群5は、例えば4〜5軒分の家庭の負荷であり、本形態の場合には太陽電池PVおよびその出力を所定の交流電力に変換するパワーコンディショナーPCSを有している。   In this embodiment, the reactive power compensator II is arranged on the secondary side (200 V) of the transformer 3 so as to correspond to each load group 5. That is, the reactive power compensator II is distributed to each distribution line 4 by being connected to each distribution line 4 at the connection position 6. Thus, each reactive power compensator II is distributed to each reactive power compensator II distributed and arranged for each load group 5 distributed from one transformer 3 via each distribution line 4 on the low voltage (200V) side. It is configured to perform predetermined compensation control. Here, the load group 5 is, for example, 4 to 5 household loads. In the case of this embodiment, the load group 5 includes a solar battery PV and a power conditioner PCS that converts its output into predetermined AC power.

このように、本形態における無効電力補償装置IIは各変圧器3の二次側に独立させて分散配置されているので、定格電圧や定格電流が小さい部品でも使用が可能になり、無効電力補償装置IIを構成する素子等に安価なものを使用することができる。この結果、無効電力補償装置IIの小型化やコストを低減させることができる。また、PCSを有する負荷群5の箇所に当該無効電力補償装置を挿入することにより需要家電圧を安定化させることができるので、問題となる負荷群5にスポット的に対応することが可能である。これにより配電系統における設備計画の柔軟性向上や配電系統への設置導入コストを低減させることができる。さらに、多数の無効電力補償装置が分散配置されているので、冗長性が高まり当該配電系統全体のロバスト性向上にも寄与させることができる。   As described above, the reactive power compensator II in the present embodiment is separately distributed on the secondary side of each transformer 3, so that even a component having a small rated voltage or rated current can be used, and reactive power compensation is performed. Inexpensive elements can be used for the elements constituting the apparatus II. As a result, the reactive power compensator II can be reduced in size and cost. Moreover, since the consumer voltage can be stabilized by inserting the reactive power compensator at the location of the load group 5 having the PCS, it is possible to cope with the load group 5 in a spot manner. . Thereby, the flexibility of the facility plan in a power distribution system and the installation introduction cost to a power distribution system can be reduced. Furthermore, since a large number of reactive power compensators are distributed and arranged, the redundancy is increased and the robustness of the entire power distribution system can be improved.

ここで、各無効電力補償装置IIは制御装置を内蔵している。かかる制御装置は、各配電線4の電圧が規程範囲を外れた場合には当該制御装置が内蔵されている無効電力補償装置IIにより所定の無効電力を配電線4に供給して無効電力を補償する。ここで、最も原始的には、接続位置の電圧が規程範囲内に収まるように、当該無効電力補償装置IIの供給能力の範囲内において無効電力補償を行わせ、供給能力の限界に達した時点でリミッタをかけるという制御を行わせれば良い。   Here, each reactive power compensator II has a built-in control device. Such a control device compensates for reactive power by supplying predetermined reactive power to the distribution line 4 by the reactive power compensator II in which the control device is incorporated when the voltage of each distribution line 4 is out of the regulation range. To do. Here, most primitively, when reactive power compensation is performed within the range of the supply capacity of the reactive power compensator II so that the voltage at the connection position is within the specified range, the limit of the supply capacity is reached. It is sufficient to perform control to apply a limiter.

一方、各無効電力補償装置IIを適切に自律制御することにより、より適確な補償動作を行わせることができる。この場合には、補償電力を供給しようとする配電線4への接続位置での系統状態および負荷群5の負荷状態を推定して負荷群5毎に補償量を決定する機能が必要になる。   On the other hand, more appropriate compensation operation can be performed by appropriately autonomously controlling each reactive power compensator II. In this case, it is necessary to provide a function for estimating the system state at the connection position to the distribution line 4 to be supplied with compensation power and the load state of the load group 5 and determining the compensation amount for each load group 5.

かかる自律制御を行う場合のいくつかの具体例を実施例として説明する。以下に示す各実施例では負荷群5毎に分散配置された各無効電力補償装置IIは自己に対応する負荷群5の状態のみに応じて必要になる補償量を自律的に補償して総合的な系統電圧の安定化を図るようになっている。   Some specific examples in the case of performing such autonomous control will be described as examples. In each of the embodiments described below, each reactive power compensator II distributed and arranged for each load group 5 autonomously compensates for the amount of compensation required only in accordance with the state of the load group 5 corresponding to itself. The system voltage is stabilized.

<第1の実施例>
図2は第1の実施例に係る無効電力補償装置の制御装置を示すブロック図である。同図に示すように、本例における制御装置は、検出回路11、停止状態演算部12、接続状態演算部13および補償量演算部14を有している。
<First embodiment>
FIG. 2 is a block diagram showing a control device of the reactive power compensator according to the first embodiment. As shown in the figure, the control device in this example includes a detection circuit 11, a stop state calculation unit 12, a connection state calculation unit 13, and a compensation amount calculation unit 14.

検出回路11は、実測した所定の電圧V、V′、電流I、I′、電流I、I′の値を検出する。 The detection circuit 11 detects the values of the actually measured predetermined voltages V 1 and V 1 ′, currents I 1 and I 1 ′, currents I L and I L ′.

停止状態演算部12は、検出回路11における電圧V、電流I、電流Iの実測値を参照して、等価回路(図3参照)に基づき後に詳述する第1の回路方程式を生成する。図3に示す等価回路は、無効電力補償装置IIの配電線4に対する接続位置6から見た、無効電力補償装置IIを停止させた状態での配電系統を表わしている。当該等価回路については後に詳述する。 Stop state calculating unit 12 generates a first circuit equation detailing voltages V 1 in the detection circuit 11, a current I 1, with reference to the measured value of the current I L, after on the basis of the equivalent circuit (see FIG. 3) To do. The equivalent circuit shown in FIG. 3 represents the distribution system in a state where the reactive power compensator II is stopped, as viewed from the connection position 6 of the reactive power compensator II to the distribution line 4. The equivalent circuit will be described in detail later.

接続状態演算部13は、検出回路11における電圧V′、電流I′、I′の実測値を参照して、等価回路(図4参照)に基づき後に詳述する第2の回路方程式を生成する。図4に示す等価回路は、無効電力補償装置IIの配電線4に対する接続位置6から見た、無効電力補償装置IIで既値の電流Istを供給した状態での配電系統を表わしている。当該等価回路については後に詳述する。 The connection state calculation unit 13 refers to the actually measured values of the voltage V 1 ′, the currents I 1 ′, and I L ′ in the detection circuit 11 and based on an equivalent circuit (see FIG. 4), a second circuit equation that will be described in detail later. Is generated. The equivalent circuit shown in FIG. 4 represents a power distribution system in a state in which a reactive current compensator II supplies an existing current Ist as viewed from the connection position 6 of the reactive power compensator II to the distribution line 4. The equivalent circuit will be described in detail later.

補償量演算部14は、前記第1および第2の回路方程式に基づき負荷群5が引き起こした電圧変動値Δ|V|(本例の場合は電圧上昇値)を演算するとともに、電圧変動値Δ|V|に基づき無効電力補償装置IIによる補償量xstを演算する。本例の場合は、所定の電圧降下をもたらすべきリアクトルの値を求め、このリアクトルと等価な電流成分が無効電力発生回路から出力されるようにPWM生成回路15を介して主回路制御信号16を制御する。 The compensation amount calculation unit 14 calculates the voltage fluctuation value Δ | V | (voltage increase value in this example) caused by the load group 5 based on the first and second circuit equations, and the voltage fluctuation value Δ Based on | V |, the compensation amount x st by the reactive power compensator II is calculated. In the case of this example, the value of the reactor that should bring about a predetermined voltage drop is obtained, and the main circuit control signal 16 is supplied via the PWM generation circuit 15 so that a current component equivalent to this reactor is output from the reactive power generation circuit. Control.

次に、本実施に係る無効電力補償装置IIを自律分散で制御する際における配電系統の系統状態の推定および負荷群5の負荷状態の推定に基づく補償量xstの決定方法についてさらに詳説する。本例では無効電力補償装置IIを配電線4への接続位置から見た系統状態を、負荷側と配電側とに分けたテブナンの等価回路としておき、この状態におけるパラメータを算出することにより等価的な配電系統状態を推定する。 Next, a method for determining the compensation amount xst based on the estimation of the system state of the distribution system and the estimation of the load state of the load group 5 when controlling the reactive power compensator II according to the present embodiment by autonomous decentralization will be described in more detail. In this example, the system state when the reactive power compensator II is viewed from the connection position to the distribution line 4 is set as a Thevenin equivalent circuit divided into the load side and the distribution side, and the equivalent parameters are calculated by calculating the parameters in this state. The distribution system status is estimated.

まず、無効電力補償装置IIを停止させる。停止させた状態における系統状態の等価回路が図3である。図3中、Vは配電系統側の等価的電圧源の電圧、Vは無効電力補償装置II(図1参照;以下同じ)の配電線4(図1参照;以下同じ)への接続位置6での実測した電圧、Iは配電線4から接続位置6に向かって流れる実測した電流、Iは負荷群5(図1参照;以下同じ)から接続位置6に向かって流れる実測した電流、Zは前記配電系統のインピーダンス、Zは負荷群5のインピーダンス、Vpcsは負荷群5に設置された分散電源である等価電圧源の電圧である。 First, the reactive power compensator II is stopped. FIG. 3 shows an equivalent circuit of the system state in the stopped state. In FIG. 3, V g is the voltage of the equivalent voltage source on the distribution system side, and V 1 is the connection position of the reactive power compensator II (see FIG. 1; the same applies hereinafter) to the distribution line 4 (see FIG. 1; the same applies hereinafter). actually measured voltage at 6, I 1 is the current actually measured flows from the power distribution line 4 at the connection position 6, I L is the load group 5; actually measured current flows (see Figure 1 hereinafter) at the connection position 6 , Z 1 is the impedance of the distribution system, Z L is the impedance of the load group 5, and V pcs is the voltage of an equivalent voltage source that is a distributed power source installed in the load group 5.

上述の如く電圧V、電流I、電流Iを実測すると式(1−1)〜(1−3)の第1の回路方程式が成立する。 As described above, when the voltage V 1 , the current I 1 , and the current IL are measured, the first circuit equations of Expressions (1-1) to (1-3) are established.

Figure 0005862955
Figure 0005862955

次に、無効電力補償装置IIより、電流Istを出力させる。このときの状態の等価回路が図4である。図4中、V′は無効電力補償装置IIの配電線4への接続位置6での実測した電圧、I′は配電線4から接続位置6に向かって流れる実測した電流、I′は負荷群5から接続位置6に向かって流れる実測した電流、Istは無効電力補償装置IIが供給する固定値の電流である。なお、V、Z、Z、Vpcsは図3と同様のパラメータである。 Next, the reactive power compensator II outputs a current Ist . An equivalent circuit in this state is shown in FIG. In FIG. 4, V 1 ′ is a measured voltage at the connection position 6 to the distribution line 4 of the reactive power compensator II, I 1 ′ is a measured current flowing from the distribution line 4 toward the connection position 6, and I L ′. Is a measured current flowing from the load group 5 toward the connection position 6, and I st is a fixed current supplied by the reactive power compensator II. Note that V g , Z 1 , Z L , and V pcs are the same parameters as in FIG.

ここで、図4の等価回路に基づき式(1−4)〜(1−6)が導出される。   Here, equations (1-4) to (1-6) are derived based on the equivalent circuit of FIG.

Figure 0005862955
Figure 0005862955

上記式(1−1)〜(1−6)を用いると4つのパラメータ(V、Z、Z、Vpcs)を求めることができるが、ここで必要なのはインピーダンスZと電圧Vである。これらは次式(1−7),(1−8)で与えられる。 When the above equations (1-1) to (1-6) are used, four parameters (V g , Z 1 , Z L , V pcs ) can be obtained, but what is required here is impedance Z 1 and voltage V g. It is. These are given by the following equations (1-7) and (1-8).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

したがって、負荷群5による電圧変動値Δ|V|は、次式(1−9)のように表わされる。   Therefore, the voltage fluctuation value Δ | V | by the load group 5 is expressed as the following equation (1-9).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

この電圧変動値Δ|V|が、無効電力補償装置IIで補償すべき電圧となる。ここで、電圧変動値Δ|V|を抑制するために必要な無効電力の注入量をテブナンの等価回路を用いて演算する。   This voltage fluctuation value Δ | V | is a voltage to be compensated by the reactive power compensator II. Here, the amount of reactive power injection required to suppress the voltage fluctuation value Δ | V | is calculated using a Thevenin equivalent circuit.

図5および図6は、無効電力補償装置IIの接続位置6から見た、負荷側と配電側とのすべてまとめた等価回路であり、図5が無効電力補償装置IIを停止した状態、図6が無効電力補償装置IIより所定の電流Istを供給した状態をそれぞれ示している。 5 and 6 are equivalent circuits in which all of the load side and the distribution side are viewed from the connection position 6 of the reactive power compensator II. FIG. 5 shows a state in which the reactive power compensator II is stopped. Shows a state in which a predetermined current Ist is supplied from the reactive power compensator II.

ここで、E=Vであるので、接続位置6から配電側および負荷側をまとめて見た合成インピーダンスZは次式(1−10)で表わされる。 Here, since it is E = V 1, the combined impedance Z i viewed collectively distribution side and the load side from the connecting position 6 is expressed by the following equation (1-10).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

上式(1−10)で与えられる合成インピーダンスZを図7に示すように、Z=r(実部)+jx(虚部)とおく。そして、無効電力補償装置IIが出力する無効電力の算出を簡単にするために、無効電力補償装置IIをリアクトル(jxst)として模擬し、リアクトルに流れる電流を求める。リアクトル(jxst)の挿入により、電圧V′が、電圧Vより電圧変動値Δ|V|の分だけ低下すれば所定の無効電力補償を行うことができるからである。 The combined impedance Z i given by the above equation (1-10) is set as Z i = r (real part) + jx (imaginary part) as shown in FIG. Then, in order to simplify the calculation of the reactive power output from the reactive power compensator II, the reactive power compensator II is simulated as a reactor (jx st ), and the current flowing through the reactor is obtained. Insertion of the reactor (jx st), the voltage V 1 ', the voltage change value Δ than the voltage V 1 | is because it is possible to perform a predetermined reactive power compensator be reduced by the amount | V.

ここで、電圧V、V′および電圧変動値Δ|V|の間には式(1−11)の関係があり、電圧V′は式(1−12)に表される。 Here, there is a relationship of the formula (1-11) between the voltages V 1 and V 1 ′ and the voltage fluctuation value Δ | V |, and the voltage V 1 ′ is expressed by the formula (1-12).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

したがって、電圧変動値Δ|V|は式(1−13)のように表すことができる。   Therefore, the voltage fluctuation value Δ | V | can be expressed as in Expression (1-13).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

この結果、本例の場合にはリアクタンスとして表される補償量xstは式(1−14)に示す通りとなる。 As a result, in the case of this example, the compensation amount x st expressed as reactance is as shown in Expression (1-14).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

あるいは、補償量xstを求める場合、式(1−15)が近似的に成り立つ。 Or when calculating | requiring the compensation amount xst , Formula (1-15) is formed approximately.

Figure 0005862955
Figure 0005862955

これによってリアクタンスとして表される補償量xstは式(1−16)に示す通りとなる。 As a result, the compensation amount x st expressed as reactance is as shown in equation (1-16).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

上式(1―14)もしくは(1−16)に基づき所定の電圧変動(本例の場合には降下)をもたらすべき、リアクトルの値が求まった。したがって、無効電力補償装置IIが、このリアクトルと等価な電流成分を出力するよう、無効電力補償装置IIの主回路制御信号16(図2参照)を制御することにより、所定の電圧変動の抑制を実現することができる。   Based on the above formula (1-14) or (1-16), the value of the reactor that should bring about a predetermined voltage fluctuation (in this example, a drop) was found. Therefore, by controlling the main circuit control signal 16 (see FIG. 2) of the reactive power compensator II so that the reactive power compensator II outputs a current component equivalent to the reactor, the predetermined voltage fluctuation can be suppressed. Can be realized.

なお、上述の説明では負荷が配電線4の電圧を上昇させる場合であるが、逆に降下させる場合には、上述の如き無効電力の補償においてリアクトルの代わりにキャパシタを適用することにより同様の適切な補償を行わせることができる。   In the above description, the load is a case where the voltage of the distribution line 4 is increased. However, in the case where the load is decreased, the same appropriate effect can be obtained by applying a capacitor instead of the reactor in the compensation of the reactive power as described above. Can be compensated.

<第2の実施例>
第1の実施例では、無効電力補償装置IIを停止させたままの状態において電圧V、電流I、電流Iを計測するとともに、無効電力補償装置IIより所定の電流Istを出力させた状態において電圧V′、電流I′、電流I′を計測することにより所定のパラメータを求めるようにした。これに対し、本実施例においては、前者の状態は同様であるが、後者の状態は無効電力補償装置IIを停止させたまま既知のインピーダンスZを接続位置6に挿入し、このときの電圧V′、電流I′、電流I′を計測している。このことにより、前者と後者との電圧および電流の変化分に基づき所定のパラメータを求める。
<Second embodiment>
In the first embodiment, while the reactive power compensator II is stopped, the voltage V 1 , the current I 1 , and the current IL are measured, and a predetermined current I st is output from the reactive power compensator II. In this state, a predetermined parameter is obtained by measuring the voltage V 1 ′, the current I 1 ′, and the current I L ′. In contrast, in the present embodiment, the former state is the same, but in the latter state, a known impedance Z is inserted into the connection position 6 while the reactive power compensator II is stopped, and the voltage V 1 ′, current I 1 ′, and current I L ′ are measured. Thus, a predetermined parameter is obtained based on changes in voltage and current between the former and the latter.

さらに詳言すると、図8は本実施例における、接続位置6での電圧V、低圧側の配電線4から接続位置6に向かって流れる電流Iおよび負荷群5から接続位置6に向かって流れる電流Iを計測する場合の等価回路(図3と同様の回路となり、第1の回路方程式を与える)、図9は電力補償装置IIを停止させたまま所定のインピーダンスZを挿入して接続位置6での電圧V′、低圧側の配電線4から接続位置6に向かって流れる電流I′および負荷群5から接続位置6に向かって流れる電流I′を計測する場合の等価回路である。第3の回路方程式は図9に示す等価回路に基づき生成される。 More specifically, FIG. 8 shows the voltage V 1 at the connection position 6, the current I 1 flowing from the low-voltage distribution line 4 toward the connection position 6, and the load group 5 toward the connection position 6 in this embodiment. equivalent circuit in the case of measuring the current I L flowing through (be the same circuit as FIG. 3, providing a first circuit equations), 9 connected by inserting a predetermined impedance Z while stopping the power compensator II Equivalent circuit for measuring voltage V 1 ′ at position 6, current I 1 ′ flowing from low-voltage distribution line 4 toward connection position 6, and current I L ′ flowing from load group 5 toward connection position 6 It is. The third circuit equation is generated based on the equivalent circuit shown in FIG.

図8を参照すれば明らかな通り、第1の回路方程式を構成する式は、第1の実施例における式(1−1)〜(1−3)と同様である。   As is apparent from FIG. 8, the equations constituting the first circuit equation are the same as the equations (1-1) to (1-3) in the first embodiment.

Figure 0005862955
Figure 0005862955

一方、図9に示す等価回路からは、式(2−4),(2−5)に示す第3の回路方程式が導出される。   On the other hand, from the equivalent circuit shown in FIG. 9, the third circuit equations shown in equations (2-4) and (2-5) are derived.

Figure 0005862955
Figure 0005862955

かくして式(2−1)〜(2−5)の関係からインピーダンスZ、電圧Vが導出され、次式(2−6),(2−7)で与えられる。 Thus, the impedance Z 1 and the voltage V g are derived from the relations of the expressions (2-1) to (2-5), and are given by the following expressions (2-6) and (2-7).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

この結果、接続位置6から配電側および負荷側をまとめて見た合成インピーダンスZは、図10および図11に示すように、式(2−8)の関係を利用して式(2−9)で与えられる。 As a result, as shown in FIGS. 10 and 11, the combined impedance Z i when the distribution side and the load side are collectively viewed from the connection position 6 is expressed by the equation (2-9) using the relationship of the equation (2-8). ).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

したがって、本例の方法によっても式(2−9)に基づき所定の電圧変動(電圧降下)をもたらすべき、補償量xstを式(2−10)もしくは式(2−11)によりリアクトルの値として求めることができる。 Therefore, the compensation amount x st that should cause a predetermined voltage fluctuation (voltage drop) based on the equation (2-9) also by the method of this example is set to the reactor value according to the equation (2-10) or the equation (2-11). Can be obtained as

Figure 0005862955
Figure 0005862955

したがって、本例においても、第1の実施例と同様に、無効電力補償装置IIが、前記リアクトルと等価な電流成分を出力するよう、無効電力補償装置IIの主回路制御信号16(図2参照)を制御することにより、同様に、所定の電圧変動の抑制を実現し得る。   Therefore, also in this example, as in the first embodiment, the main circuit control signal 16 (see FIG. 2) of the reactive power compensator II is output so that the reactive power compensator II outputs a current component equivalent to the reactor. In the same manner, it is possible to achieve a predetermined voltage fluctuation suppression.

<第3の実施例>
第1および第2の実施例と同様の系統状態、負荷状態の推定および補償量の算出は次数間高調波注入方式を適用することによっても実現することができる。すなわち、商用周波数の整数倍以外の周波数に相当する電流である次数間高調波電流を無効電力補償装置IIより注入し、前記次数間高調波電流の変動分に基づき配電系統および負荷のインピーダンスを推定し、かかる推定に基づき系統状態および負荷状態を推定する。
<Third embodiment>
Similar to the first and second embodiments, the estimation of the system state and the load state and the calculation of the compensation amount can also be realized by applying the inter-order harmonic injection method. In other words, interharmonic current that is a current corresponding to a frequency other than an integral multiple of the commercial frequency is injected from the reactive power compensator II, and the distribution system and load impedance are estimated based on the fluctuation of the interharmonic current. Then, the system state and the load state are estimated based on such estimation.

図12は次数間高調波注入方式を適用した場合の等価回路を示す。同図に示す等価回路はテブナンの等価回路であり、周波数が異なる電源は無視されるため、無効電力補償装置IIが出力する次数間高調波電流の電流源、配電インピーダンスおよび負荷インピーダンスとなる。   FIG. 12 shows an equivalent circuit when the inter-order harmonic injection method is applied. The equivalent circuit shown in the figure is a Thevenin equivalent circuit, and power supplies having different frequencies are ignored. Therefore, the current source, the distribution impedance, and the load impedance of the interharmonic current output from the reactive power compensator II are obtained.

次数間高調波電流が無効電力補償装置IIから出力する電流源をIst_n、無効電力補償装置IIの両端で計測される次数間高調波成分の電圧をV1_n、系統側で検出される次数間高調波電流をI1_n、負荷側で検出される次数間高調波電流をIL_nとすると次式(3−1),(3−2)により次数間高調波における配電線インピーダンスZ1_nおよび次数間高調波における負荷インピーダンスZL_nが求まる。 The current source from which the inter-order harmonic current is output from the reactive power compensator II is I st — n , the inter-order harmonic component voltage measured at both ends of the reactive power compensator II is V 1 — n , and the order detected on the system side the harmonic current I 1_n, when the interharmonics current detected by the load and I L_n following formula (3-1), (3-2) by between distribution line impedance Z 1_n and order in interharmonic The load impedance Z L — n at the harmonic is obtained.

Figure 0005862955
Figure 0005862955

また、接続位置から配電側および負荷側をまとめて見た次数間高調波における合成インピーダンスZi_nは、式(3−3)で与えられる。 Further, the combined impedance Z i — n in the inter-order harmonic viewed from the connection position on the power distribution side and the load side is given by Expression (3-3).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

ここで、商用周波数における合成インピーダンスZは換算して求める。 Here, the synthetic impedance Z i at the commercial frequency is obtained by conversion.

かくして、本例の方法によっても式(3−3)に基づき所定の電圧(電圧降下)をもたらすべき、補償量xstの値を式(3−4)もしくは式(3−5)により求めることができる。 Thus, also by the method of this example, the value of the compensation amount x st that should bring about a predetermined voltage (voltage drop) based on the formula (3-3) is obtained by the formula (3-4) or the formula (3-5). Can do.

Figure 0005862955
Figure 0005862955

したがって、無効電力補償装置IIが、上記補償量xstを与えるこのリアクトルと等価な電流成分を出力するよう、無効電力補償装置IIの主回路制御信号16(図2参照)を制御することにより、第1および第2の実施例と同様に所定の電圧変動の抑制を実現し得る。 Therefore, the reactive power compensator II controls the main circuit control signal 16 (see FIG. 2) of the reactive power compensator II so as to output a current component equivalent to the reactor that gives the compensation amount xst . Similar to the first and second embodiments, it is possible to realize the suppression of a predetermined voltage fluctuation.

上記第1〜第3の実施例に示す系統状態の推定および負荷状態の推定を利用する代わりにこれらに関するパラメータを上位の指令センターから取得することによっても同様の補償制御を行うことができる。   Similar compensation control can be performed by acquiring parameters related to these from the upper command center instead of using the system state estimation and the load state estimation shown in the first to third embodiments.

<第4の実施例>
図13は本発明の第4の実施例に係る無効電力補償装置で補償すべき無効分電流の算出原理を説明するための説明図である。同図に示す配電系統は、配電用変電所1と需要家IIIとの間の配電線IVは、フィーダ(高圧配電線)2,(柱上)変圧器3,(低圧側)配電線4,引込線4Aからなり、引込線4Aの末端である接続位置6に無効電力発生装置IIが負荷群5とともに接続されている。本形態における負荷群5は、通常負荷5A、PV(太陽電池)5BおよびEV(電気自動車)5Cからなる。ここで、通常負荷5Aは需要家IIIにおける照明、冷蔵庫等の電気製品であり、EV5Cとともに、系統から電流が流れ込む装置である。これに対し、PV5Cは系統に電流を供給する装置である。
<Fourth embodiment>
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the calculation principle of the reactive current to be compensated by the reactive power compensator according to the fourth embodiment of the present invention. In the distribution system shown in the figure, the distribution line IV between the distribution substation 1 and the customer III is composed of a feeder (high voltage distribution line) 2, (on the pole) transformer 3, (low voltage side) distribution line 4, The reactive power generator II is connected with the load group 5 to the connection position 6 which is the end of the lead-in line 4A. The load group 5 in this embodiment includes a normal load 5A, a PV (solar cell) 5B, and an EV (electric vehicle) 5C. Here, the normal load 5A is an electric product such as a lighting and a refrigerator in the consumer III, and is a device in which current flows from the system together with the EV 5C. In contrast, PV5C is a device that supplies current to the grid.

ここで、配電線IVのインピーダンスをR+jXとし、配電用変電所1からの送り出し電圧を電圧V、接続位置6の電圧を電圧V、接続位置6から需要家IIIに向かって流れる電流を電流Iとする。また、電流Iについて、電圧Vと同相の成分をI1d、直交成分をI1qとすると、通常負荷5A、EV5Cは有効電力の消費、PV5Bの出力も有効電力であることから、無効電力補償装置IIが設置される前の状態(停止した状態)における電流Iは次式(4−1)で与えられる。 Here, the impedance of the distribution line IV is R + jX, the supply voltage from the distribution substation 1 is the voltage V g , the voltage at the connection position 6 is the voltage V 1 , and the current flowing from the connection position 6 toward the customer III is the current and I 1. Further, regarding the current I 1 , if the component in phase with the voltage V 1 is I 1d and the orthogonal component is I 1q , the normal load 5A and EV 5C consume active power, and the output of PV 5B is also active power. The current I 1 in a state before the compensator II is installed (stopped state) is given by the following equation (4-1).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

このことから、電圧Vと電圧Vとの関係は次式(4−2)のように表される。 Therefore, the relationship between the voltages V 1 and the voltage V g is expressed by the following equation (4-2).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

次に、無効電力補償装置IIが設置された状態(動作している状態)を考える。無効電力補償装置IIは無効電力を出力するので、無効電力補償装置IIは無効分電流I1qのみを出力すると考えてよい。このことから、電圧Vと電圧V′(無効電力補償装置IIの動作時の接続位置6の電圧)の関係は次式(4−3)のように表される。 Next, a state where the reactive power compensator II is installed (operating state) will be considered. Since the reactive power compensator II outputs reactive power, it may be considered that the reactive power compensator II outputs only the reactive current I 1q . From this, the relationship between the voltage V g and the voltage V 1 ′ (the voltage at the connection position 6 during the operation of the reactive power compensator II) is expressed by the following equation (4-3).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

ここで、無効電力補償装置IIは、無効分電流I1qにより電圧Vの大きさを電圧Vの大きさと等しくすれば良い。 Here, the reactive power compensator II may make the magnitude of the voltage V 1 equal to the magnitude of the voltage V g by the reactive current I 1q .

したがって、本形態における無効電力補償装置IIは、次式(4−4)で与えられる無効分電流ISTCを流すように制御すればよい。 Therefore, the reactive power compensator II in this embodiment may be controlled so as to flow the reactive current I STC given by the following equation (4-4).

Figure 0005862955
Figure 0005862955

式(4−4)を参照すれば、電圧V、配電線IVのインピーダンス(R+jX)、無効電力補償装置IIの接続位置6における無効電力補償装置IIを停止させた状態での電圧Vに基づき無効電力補償装置IIが補償すべき補償量である無効分電流ISTCが正確に求まることが分かる。 Referring to the equation (4-4), the voltage V g , the impedance of the distribution line IV (R + jX), and the voltage V 1 in a state where the reactive power compensator II at the connection position 6 of the reactive power compensator II is stopped. It can be seen that the reactive current ISTC, which is the compensation amount to be compensated by the reactive power compensator II, can be accurately obtained.

式(4−4)に基づき、補償すべき無効分電流ISTCを発生させる本実施例を図14に示す。同図に示すように、本実施例における補償量演算部24はメモリ24Aおよび無効分電流演算部24Bを有する。ここで、メモリ24Aには、配電系統のフィーダ2への送り出し電圧Vと配電線IVのインピーダンス(R+jX)の値が予め記憶されている。一方、電圧検出器25が、無効電力補償装置IIを停止させた状態での接続位置6における電圧Vを計測している。 FIG. 14 shows this embodiment in which the reactive current I STC to be compensated is generated based on the equation (4-4). As shown in the figure, the compensation amount calculation unit 24 in this embodiment includes a memory 24A and a reactive current calculation unit 24B. Here, the memory 24A, the value of the impedance (R + jX) of the voltage V g and distribution line IV delivery to feeders 2 of the distribution system are stored in advance. On the other hand, a voltage detector 25, measures the voltages V 1 at the connection position 6 in a state of stopping the reactive power compensator II.

補償量演算部24はメモリ24Aの記憶内容および電圧検出器25が検出した電圧Vの情報に基づき上式(4−4)の演算を行い、無効分電流ISTCを求める。 Compensation amount calculation unit 24 performs calculation on equation (4-4) based on the stored contents and a voltage detector 25 is voltages V 1 detected information in the memory 24A, obtains the reactive current I STC.

この結果、無効分電流ISTCが供給されるようにPWM生成回路15を介して主回路制御信号16が形成される。 As a result, the main circuit control signal 16 is formed via the PWM generation circuit 15 so that the reactive current ISTC is supplied.

かくして、本実施例によれば、無効電力補償装置IIで補償すべき無効分電流ISTCを正確に求めることができ、かかる無効分電流ISTCを供給するように制御することで、負荷群5毎に適切な無効分電流補償を行うことができる。 Thus, according to the present embodiment, the reactive current I STC to be compensated for by the reactive power compensator II can be accurately obtained, and the load group 5 is controlled by supplying such reactive current I STC. Appropriate reactive current compensation can be performed every time.

上記第4の実施例では、式(4−4)の演算に電圧検出器25で検出した電圧Vを直接利用したが、無効電力補償装置IIを停止させた状態での接続位置6から負荷群5に流入する電流Iを計測することによっても電圧Vを検出することができる。すなわち、メモリ24Aに記憶している電圧V、インピーダンス(R+jX)および電流I(=I)の値を前式(4−2)に代入して所定の演算を行えばよい。 In the fourth embodiment, the voltage V 1 detected by the voltage detector 25 is directly used for the calculation of the expression (4-4). However, the load from the connection position 6 in a state where the reactive power compensator II is stopped is used. The voltage V 1 can also be detected by measuring the current I 1 flowing into the group 5. That is, a predetermined calculation may be performed by substituting the values of the voltage V g , impedance (R + jX), and current I 1 (= I d ) stored in the memory 24A into the previous equation (4-2).

さらに、上記第4の実施例では、予めメモリ24Aに記憶しておいたインピーダンス(R+jX)および電圧Vの情報を利用して式(4−4)の演算を行うようにしたが、これらの情報は、例えば上位の制御所から通信により供給するようにしても良いし、また第1〜第3の実施例で詳細に説明した推定手法により求めたインピーダンス(R+jX)情報、またはインピーダンス(R+jX)および電圧Vの情報を利用しても良い。 Furthermore, in the fourth embodiment has been to perform the calculation of Expression (4-4) by using the information of the pre-impedance has been stored in the memory 24A (R + jX) and the voltage V g, of For example, the information may be supplied by communication from an upper control station, or impedance (R + jX) information obtained by the estimation method described in detail in the first to third embodiments, or impedance (R + jX). and it may be using the information of the voltage V g.

さらに詳言すると次の通りである。
1)インピーダンスの抵抗分Rおよびリアクタンス分Xは、式(1−7)により推定したインピーダンスの実数部および虚数部の値を利用する。
Further details are as follows.
1) As the resistance component R and the reactance component X of the impedance, the values of the real part and the imaginary part of the impedance estimated by the equation (1-7) are used.

電圧Vは式(1−8)の推定値を利用する。
2)インピーダンスの抵抗分Rおよびリアクタンス分Xは、式(2−6)により推定したインピーダンスの実数部および虚数部の値を利用する。
As the voltage V g, an estimated value of Expression (1-8) is used.
2) As the resistance component R and reactance component X of the impedance, the values of the real part and the imaginary part of the impedance estimated by the equation (2-6) are used.

電圧Vは式(2−7)の推定値を利用する。
3)インピーダンスの抵抗分Rおよびリアクタンス分Xは、式(3−3)により推定したインピーダンスの実数部および虚数部の値を商用周波数に換算した値を利用する。ここで、電圧Vは前記インピーダンスを利用して式(13)により求めた値を利用する。
The voltage V g uses the estimated value of the equation (2-7).
3) As the resistance component R and reactance component X of impedance, values obtained by converting the values of the real part and imaginary part of the impedance estimated by the equation (3-3) into commercial frequencies are used. Here, the voltage V g uses the value obtained by the equation (13) using the impedance.

本発明は電力の配電系統を運用、保守管理する産業分野や当該産業分野で使用する電気器を製造販売する産業分野で有効に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively used in an industrial field where an electric power distribution system is operated and maintained, and an industrial field where an electric appliance used in the industrial field is manufactured and sold.

II 無効電力補償装置
1 配電用変電所
2 フィーダ
3 変圧器
4 配電線(低圧側)
5 負荷群
6 接続位置
II Reactive power compensator 1 Distribution substation 2 Feeder 3 Transformer 4 Distribution line (low voltage side)
5 Load group 6 Connection position

Claims (12)

配電系統における変圧器の低圧側の各配電線に接続される負荷群毎に、個別に無効電力補償を行う無効電力補償装置を分散配置するとともに、前記各無効電力補償装置は、前記各無効電力補償装置の前記配電線への接続位置での配電系統の状態である系統状態および各負荷群の状態である負荷状態を推定する制御手段で、前記各負荷群による電圧変動分である補償量を決定し、前記無効電力補償装置毎に前記補償量を補償するように制御されるものであり、
前記無効電力補償装置は前記補償量を決定する制御手段で制御され、
前記制御手段は、
前記接続位置から見た、前記無効電力補償装置を停止させた状態、および前記無効電力補償装置で既値の電流である固定電流値を供給した状態もしくは前記無効電力補償装置に既知の負荷インピーダンスを挿入した状態での前記配電系統の各インピーダンスに基づき前記負荷群が引き起こす電圧変動値を演算し、
演算した前記電圧変動値がキャンセルされるように前記無効電力補償装置の補償量を決定するものであることを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システム。
Each reactive power compensator for performing reactive power compensation is distributed and arranged for each load group connected to each distribution line on the low voltage side of the transformer in the distribution system. A control means for estimating a system state which is a state of a distribution system at a connection position of the compensation device to the distribution line and a load state which is a state of each load group, and a compensation amount which is a voltage variation due to each load group Determined and controlled to compensate the compensation amount for each reactive power compensator ,
The reactive power compensator is controlled by control means for determining the compensation amount,
The control means includes
A state in which the reactive power compensator is stopped as viewed from the connection position, and a state in which a fixed current value that is an existing current is supplied by the reactive power compensator or a known load impedance in the reactive power compensator Calculate the voltage fluctuation value caused by the load group based on each impedance of the distribution system in the inserted state,
A consumer voltage stabilization system in a distribution system , wherein a compensation amount of the reactive power compensator is determined so that the calculated voltage fluctuation value is canceled .
請求項に記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記制御手段は、
前記接続位置から見た、前記無効電力補償装置を停止させた状態での前記配電系統を表わす等価回路に基づき第1の回路方程式を生成する停止状態演算部と、
前記接続位置から見た、前記無効電力補償装置で既値の電流である固定電流を供給した状態での前記配電系統を表わす等価回路に基づき第2の回路方程式を生成する接続状態演算部と、
前記第1および第2の回路方程式に基づき前記負荷群が引き起こした電圧変動値を演算するとともに、前記電圧変動値に基づき前記無効電力補償装置の補償量を演算する補償量演算部とを有し、
前記第1の回路方程式が、配電系統側の等価的な電圧源の電圧V、前記接続位置での実測電圧である電圧V、前記配電系統から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I、前記負荷群から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I、前記配電系統のインピーダンスZ、前記負荷群のインピーダンスZ、前記負荷群に設置された分散電源の等価的な電圧源の電圧Vpcsを用いて次式(1),(2),(3)で表わされ、
Figure 0005862955
前記接続状態演算部で生成される第2の回路方程式が、前記電圧V、前記接続位置での実測電圧である電圧V′、前記配電系統から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I′、前記負荷群から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I′、前記インピーダンスZ、前記インピーダンスZ、前記電圧Vpcs、前記固定電流である電流Istを用いて次式(4),(5),(6)で表わされ、
Figure 0005862955
前記補償量演算部が、前記第1および第2の回路方程式から前記配電系統のインピーダンスZおよび前記電圧Vを式(7),式(8)に基づき演算するとともに、前記電圧変動値Δ|V|を式(9)により演算し、
Figure 0005862955
さらに前接続位置から配電側および負荷側をまとめて見た合成インピーダンスZを式(10)に基づき演算するとともに、前記合成インピーダンスZを実部rと虚部xとに分けてr+jxと表わして、前記電圧変動値Δ|V|をキャンセルするよう前記無効電力補償装置が補償すべき補償量xstを式(11)もしくは式(12)で演算する
Figure 0005862955
ものであることを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システム。
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to claim 1 ,
The control means includes
A stopped state calculation unit that generates a first circuit equation based on an equivalent circuit representing the power distribution system in a state where the reactive power compensator is stopped, as viewed from the connection position;
A connection state calculation unit for generating a second circuit equation based on an equivalent circuit representing the power distribution system in a state in which a fixed current that is an existing value is supplied by the reactive power compensator as viewed from the connection position;
A compensation amount computing unit that computes a voltage variation value caused by the load group based on the first and second circuit equations and computes a compensation amount of the reactive power compensator based on the voltage variation value. ,
The first circuit equation is a voltage V g of an equivalent voltage source on the distribution system side, a voltage V 1 that is an actual measurement voltage at the connection position, and an actual measurement current that flows from the distribution system toward the connection position. Current I 1 , current I L which is an actually measured current flowing from the load group toward the connection position, impedance Z 1 of the distribution system, impedance Z L of the load group, equivalent of a distributed power source installed in the load group Using the voltage V pcs of a typical voltage source, it is expressed by the following equations (1), (2), (3),
Figure 0005862955
The second circuit equation generated by the connection state calculation unit is the voltage V g , the voltage V 1 ′ that is the actual measurement voltage at the connection position, and the actual measurement current that flows from the distribution system toward the connection position. A current I 1 ′, a current I L ′ that is an actually measured current flowing from the load group toward the connection position, the impedance Z 1 , the impedance Z L , the voltage V pcs , and a current I st that is the fixed current are used. And expressed by the following equations (4), (5), (6),
Figure 0005862955
The compensation amount computing unit computes the impedance Z 1 and the voltage V g of the distribution system from the first and second circuit equations based on the equations (7) and (8), and the voltage fluctuation value Δ | V | is calculated by equation (9),
Figure 0005862955
Further well as calculated based on equation (10) the combined impedance Z i viewed collectively distribution side and the load side from the front Symbol connection position, and r + jx divides the combined impedance Z i to the real part r and the imaginary part x Then, the compensation amount xst to be compensated by the reactive power compensator is calculated by the equation (11) or the equation (12) so as to cancel the voltage fluctuation value Δ | V |.
Figure 0005862955
A customer voltage stabilization system in a power distribution system characterized by being a thing.
請求項に記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記制御手段は、
前記接続位置から見た、前記無効電力補償装置を停止させた状態での前記配電系統を表わす等価回路に基づき第1の回路方程式を生成する停止状態演算部と、
前記接続位置から見た、前記無効電力補償装置で既値の負荷インピーダンスを挿入した状態での前記配電系統を表わす等価回路に基づき第3の回路方程式を生成する接続状態演算部と、
前記第1および第3の回路方程式に基づき前記負荷群が引き起こした電圧変動値を演算するとともに、前記電圧変動値に基づき前記無効電力補償装置の補償量を演算する補償量演算部とを有し、
前記第1の回路方程式が、配電系統側の等価的な電圧源の電圧V 、前記接続位置での実測電圧である電圧V 、前記配電系統から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I 、前記負荷群から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I 、前記配電系統のインピーダンスZ 、前記負荷群のインピーダンスZ 、前記負荷群に設置された分散電源の等価的な電圧源の電圧V pcs を用いて、式(13),(14),(15)で表わされ、
Figure 0005862955
前記接続状態演算部で生成される第3の回路方程式が、前記電圧V、前記接続位置での実測電圧である電圧V′、前記配電系統から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I′、前記負荷群から前記接続位置に向かって流れる実測電流である電流I′、前記インピーダンスZ、前記インピーダンスZ、前記電圧Vpcsを用いて次式(16),(17)で表わされ、
Figure 0005862955
前記補償量演算部が、前記第1および第3の回路方程式から前記配電系統のインピーダンスZおよび前記電圧Vを式(18),(19)に基づき演算するとともに、前記電圧変動値Δ|V|を式(20)により演算し、
Figure 0005862955
さらに前接続位置から配電側および負荷側をまとめて見た合成インピーダンスZを式(21)に基づき演算するとともに、前記合成インピーダンスZを実部rと虚部xとに分けてr+jxと表わして、前記電圧変動値Δ|V|をキャンセルするよう前記無効電力補償装置が補償すべき補償量xstを式(22)もしくは式(23)で演算する
Figure 0005862955
ものであることを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システム。
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to claim 1 ,
The control means includes
A stopped state calculation unit that generates a first circuit equation based on an equivalent circuit representing the power distribution system in a state where the reactive power compensator is stopped, as viewed from the connection position ;
A connection state calculation unit for generating a third circuit equation based on an equivalent circuit representing the power distribution system in a state where an existing load impedance is inserted in the reactive power compensator as seen from the connection position;
A compensation amount computing unit that computes a voltage variation value caused by the load group based on the first and third circuit equations and computes a compensation amount of the reactive power compensator based on the voltage variation value. ,
The first circuit equation is a voltage V g of an equivalent voltage source on the distribution system side , a voltage V 1 that is an actual measurement voltage at the connection position, and an actual measurement current that flows from the distribution system toward the connection position. Current I 1 , current I L which is an actually measured current flowing from the load group toward the connection position, impedance Z 1 of the distribution system , impedance Z L of the load group, equivalent of a distributed power source installed in the load group Using the voltage V pcs of a typical voltage source, it is expressed by equations (13), (14), (15),
Figure 0005862955
The third circuit equation generated by the connection state calculation unit is the voltage V g , the voltage V 1 ′ that is the actual measurement voltage at the connection position, and the actual measurement current that flows from the distribution system toward the connection position. Using the current I 1 ′, the current I L ′ which is an actually measured current flowing from the load group toward the connection position, the impedance Z 1 , the impedance Z L , and the voltage V pcs , the following equations (16) and (17 )
Figure 0005862955
The compensation amount calculation unit, the first and third the distribution system from the circuit equation of the impedance Z 1 and the voltage V g Equation (18), as well as calculated based on (19), the voltage fluctuation value delta | V | is calculated by equation (20),
Figure 0005862955
Further, the combined impedance Z i obtained by collectively looking at the distribution side and the load side from the previous connection position is calculated based on the equation (21), and the combined impedance Z i is expressed as r + jx divided into a real part r and an imaginary part x. Then, the compensation amount xst to be compensated by the reactive power compensator is calculated by the equation (22) or the equation (23) so as to cancel the voltage fluctuation value Δ | V |.
Figure 0005862955
A customer voltage stabilization system in a power distribution system characterized by being a thing.
請求項に記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記無効電力補償装置は前記補償量を決定する制御手段で制御され、
前記制御手段は、
商用周波数の整数倍以外の周波数に相当する電流である次数間高調波電流Ist_nを前記無効電力補償装置より出力し、当該無効電力補償装置の両端で計測される次数間高調波電圧をV1_nおよび接続位置から配電系統側に向かって流れる次数間高調波電流をI1_n接続位置から負荷側に向かって流れる次数間高調波電流をIL_nとするとき、次数間高調波における配電系統側のインピーダンスZ1_nを式(24)で求め、次数間高調波における負荷側のインピーダンスZL_nを式(25)で求め、
Figure 0005862955
さらに前記接続位置から配電側および負荷側をまとめて見た次数間高調波における合成インピーダンスZi_nを式(26)で求め、さらに前記合成インピーダンスZi_nを商用周波数に対応する値へ変換することにより、前記接続位置から配電側および負荷側をまとめて見た合成インピーダンスZを求め、該合成インピーダンスZを実部rと虚部xとに分けてr+jxと表わして、前記電圧変動値Δ|V|をキャンセルするよう前記無効電力補償装置が補償すべき補償量xstを式(27)もしくは式(28)で演算する
Figure 0005862955
ものであることを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システム。
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to claim 1 ,
The reactive power compensator is controlled by control means for determining the compensation amount,
The control means includes
An inter-order harmonic current I st — n that is a current corresponding to a frequency other than an integral multiple of the commercial frequency is output from the reactive power compensator, and the inter-order harmonic voltage measured at both ends of the reactive power compensator is V 1 — n. And the inter-order harmonic current flowing from the connection position toward the distribution system side as I 1_n and the inter-order harmonic current flowing from the connection position toward the load side as I L_n , the impedance on the distribution system side in the inter-order harmonics seeking Z 1_n in equation (24) determines a load of the impedance Z L_n in interharmonic by formula (25),
Figure 0005862955
Further, by calculating the combined impedance Z i — n in the inter-order harmonics when the distribution side and the load side are collectively viewed from the connection position by Equation (26), and further converting the combined impedance Z i — n to a value corresponding to the commercial frequency The combined impedance Z i obtained by collectively viewing the distribution side and the load side from the connection position is obtained, the combined impedance Z i is divided into a real part r and an imaginary part x and expressed as r + jx, and the voltage fluctuation value Δ | The compensation amount xst to be compensated by the reactive power compensator is calculated by the equation (27) or the equation (28) so as to cancel V |.
Figure 0005862955
A customer voltage stabilization system in a power distribution system characterized by being a thing.
配電系統における変圧器の低圧側の各配電線に接続される負荷群毎に、個別に無効電力補償を行う無効電力補償装置を分散配置するとともに、前記各無効電力補償装置は、前記各負荷群による電圧変動分に対する補償量を決定し、前記無効電力補償装置毎に前記補償量を補償するように制御手段により制御されるものである配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記制御手段は、
前記配電系統側への送り出し電圧V、前記配電系統のインピーダンス(R+jX)、前記各配電線における負荷群および前記無効電力補償装置の接続位置における前記無効電力補償装置を停止させた状態での電圧Vに基づき、前記無効電力補償装置が補償すべき補償量を前記電圧V に対し90度の位相差を有する無効分電流ISTCとして次式(29)により算出し、
Figure 0005862955
上記無効分電流ISTCを出力するように前記無効電力補償装置を制御することにより、電圧変動をキャンセルするように構成したことを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システム。
Each reactive power compensator for performing reactive power compensation is distributed and arranged for each load group connected to each distribution line on the low voltage side of the transformer in the distribution system. In a consumer voltage stabilization system in a distribution system, which is controlled by a control means to compensate for the compensation amount for each reactive power compensator, by determining a compensation amount for the voltage fluctuation due to
The control means includes
Sending voltage V g to the distribution system side, impedance (R + jX) of the distribution system, voltage in a state where the reactive power compensator is stopped at the connection position of the load group and the reactive power compensator in each distribution line Based on V 1 , a compensation amount to be compensated by the reactive power compensator is calculated as a reactive current I STC having a phase difference of 90 degrees with respect to the voltage V 1 by the following equation (29):
Figure 0005862955
A consumer voltage stabilization system in a distribution system, wherein the reactive power compensator is controlled so as to output the reactive current I STC so as to cancel a voltage fluctuation.
請求項に記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記電圧V、前記配電系統のインピーダンスの抵抗分Rおよびリアクタンス分Xは、既知のパラメータとしてメモリに記憶され上式(29)の演算には、前記メモリから読み出した各パラメータを表すデータと、実測した電圧Vを表すデータとを用いることを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システム。
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to claim 5 ,
The voltage V g , the resistance component R and the reactance component X of the impedance of the distribution system are stored in a memory as known parameters, and the calculation of the above equation (29) includes data representing each parameter read from the memory; consumer voltage stabilization system in the power distribution system, which comprises using the data representative of the voltages V 1 was measured.
請求項または請求項に記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記電圧Vは、前記無効電力補償装置を停止させた状態における前記接続位置から前記負荷群に向かって流れる電流Iに基づき次式(30)
Figure 0005862955
により算出することを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システム。
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to claim 5 or claim 6 ,
The voltage V 1 is expressed by the following equation (30) based on a current I flowing from the connection position toward the load group in a state where the reactive power compensator is stopped.
Figure 0005862955
A customer voltage stabilization system in a power distribution system, characterized by:
請求項〜請求項の何れか一つに記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記配電系統のインピーダンスの抵抗分Rおよびリアクタンス分Xは、下記式(7)により推定したインピーダンスの実数部および虚数部の値を利用することを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システム。
Figure 0005862955
(式中、Z は前記配電系統のインピーダンス、V は前記無効電力補償装置を停止させた状態での前記接続位置での実測電圧、I は前記無効電力補償装置を停止させた状態での前記配電系統から前記接続位置に向かって流れる実測電流、I は前記無効電力補償装置を停止させた状態での前記負荷群から前記接続位置に向かって流れる実測電流、V ′は前記無効電力補償装置から電流I st を出力した際の前記接続位置での実測電圧、I ′は前記無効電力補償装置から電流I st を出力した際の前記配電系統から前記接続位置に向かって流れる実測電流、I ′は前記無効電力補償装置から電流I st を出力した際の前記負荷群から前記接続位置に向かって流れる実測電流である)
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to any one of claims 5 to 7 ,
The resistance component R and reactance X of the impedance of the power distribution system, consumer voltage stabilization system in the power distribution system, which comprises using the value of the real and imaginary part of the impedance estimated by the following equation (7).
Figure 0005862955
( Where Z 1 is the impedance of the distribution system, V 1 is the actually measured voltage at the connection position when the reactive power compensator is stopped , and I 1 is the state where the reactive power compensator is stopped) the distribution system measured current flowing toward the connecting position from, I L is the measured current which flows toward the connecting position from the load group in a state of stopping the reactive power compensator, V 1 'is the invalid The actually measured voltage at the connection position when the current Ist is output from the power compensator , and I 1 ′ is the actual voltage flowing from the distribution system toward the connection position when the current Ist is output from the reactive power compensator. Current, I L ′ is an actually measured current flowing from the load group toward the connection position when the current I st is output from the reactive power compensator )
請求項〜請求項の何れか一つに記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記配電系統のインピーダンスの抵抗分Rおよびリアクタンス分Xは、下記式(18)により推定したインピーダンスの実数部および虚数部の値を利用することを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システム。
Figure 0005862955
(式中、Z は前記配電系統のインピーダンス、V は前記無効電力補償装置を停止させた状態での前記接続位置での実測電圧、I は前記無効電力補償装置を停止させた状態での前記配電系統から前記接続位置に向かって流れる実測電流、V ′は前記無効電力補償装置から電流I st を出力した際の前記接続位置での実測電圧、I ′は前記無効電力補償装置から電流I st を出力した際の前記配電系統から前記接続位置に向かって流れる実測電流である)
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to any one of claims 5 to 7 ,
The resistance component R and reactance X of the impedance of the power distribution system, consumer voltage stabilization system in the power distribution system, which comprises using the value of the real and imaginary part of the impedance estimated by the following equation (18).
Figure 0005862955
( Where Z 1 is the impedance of the distribution system, V 1 is the actually measured voltage at the connection position when the reactive power compensator is stopped , and I 1 is the state where the reactive power compensator is stopped) The measured current flowing from the distribution system toward the connection position, V 1 ′ is the measured voltage at the connection position when the current I st is output from the reactive power compensator , and I 1 ′ is the reactive power compensator. This is the measured current that flows from the distribution system toward the connection position when the current Ist is output from
請求項〜請求項の何れか一つに記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記配電系統のインピーダンスの抵抗分Rおよびリアクタンス分Xは、下記式(24)により推定したインピーダンスの実数部および虚数部の値を商用周波数に換算した値を利用することを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システム。
Figure 0005862955
(式は、商用周波数の整数倍以外の周波数に相当する電流である次数間高調波電流I st_n を前記無効電力補償装置より出力した際の次数間高調波における配電系統側のインピーダンスZ 1_n を求めるもので、前記無効電力補償装置の両端で計測される次数間高調波電圧をV 1_n 、接続位置から配電系統側に向かって流れる次数間高調波電流をI 1_n としたものである)
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to any one of claims 5 to 7 ,
Resistance component R and reactance X of the impedance of the power distribution system, in the power distribution system, characterized by using the value obtained by converting the values of the real and imaginary parts of the estimated impedance commercial frequency by the following formula (24) Customer voltage stabilization system.
Figure 0005862955
(The expression obtains the impedance Z 1 — n on the distribution system side in the inter-order harmonic when the inter- order harmonic current I st — n that is a current corresponding to a frequency other than an integer multiple of the commercial frequency is output from the reactive power compensator. The inter-order harmonic voltage measured at both ends of the reactive power compensator is V 1 — n and the inter-order harmonic current flowing from the connection position toward the distribution system side is I 1 — n )
請求項1〜請求項10の何れか一つに記載する配電系統における需要家電圧安定化シスムにおいて、
前記負荷群には分散電源が発電した直流電力を所定の交流電力に変換するパワーコンディショナーが接続されている負荷を有することを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システム。
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to any one of claims 1 to 10 ,
A consumer voltage stabilization system in a distribution system, wherein the load group includes a load connected to a power conditioner that converts DC power generated by a distributed power source into predetermined AC power.
請求項1〜請求項11の何れか一つに記載する配電系統における需要家電圧安定化システムにおいて、
前記各無効電力補償装置における連系用リアクトルの全部または一部として各変圧器の漏れリアクタンスや低圧配電線のリアクタンス、引込線のリアクタンスを利用したことを特徴とする配電系統における需要家電圧安定化システム。
In the consumer voltage stabilization system in the power distribution system according to any one of claims 1 to 11 ,
Consumer voltage stabilization in the distribution system, wherein the using the reactance of the transformer leakage reactance and low-voltage distribution line, reactance of drop lines as all or part of the interconnection reactor in each reactive power compensator system.
JP2012140250A 2011-06-23 2012-06-21 Customer voltage stabilization system in distribution system Expired - Fee Related JP5862955B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012140250A JP5862955B2 (en) 2011-06-23 2012-06-21 Customer voltage stabilization system in distribution system

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011139946 2011-06-23
JP2011139946 2011-06-23
JP2012140250A JP5862955B2 (en) 2011-06-23 2012-06-21 Customer voltage stabilization system in distribution system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013031362A JP2013031362A (en) 2013-02-07
JP5862955B2 true JP5862955B2 (en) 2016-02-16

Family

ID=47787831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012140250A Expired - Fee Related JP5862955B2 (en) 2011-06-23 2012-06-21 Customer voltage stabilization system in distribution system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5862955B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9882387B2 (en) 2016-05-31 2018-01-30 Lsis Co., Ltd. Reactive power compensation system and method thereof
US10088860B2 (en) 2016-05-31 2018-10-02 Lsis Co., Ltd. Reactive power compensation system and method thereof

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9780563B2 (en) 2013-02-28 2017-10-03 Hitachi, Ltd. Power system control system and distributed controller used in same
JP6168918B2 (en) * 2013-08-26 2017-07-26 株式会社東芝 Inverter
CN103475008A (en) * 2013-09-27 2013-12-25 广东北江开关厂有限公司 Reactive power compensation system of low-voltage power distribution network
JP6163100B2 (en) * 2013-12-27 2017-07-12 株式会社志賀機能水研究所 Electric power equipment
CN103762606B (en) * 2014-01-17 2015-12-02 华南理工大学 Staged power distribution network low-voltage intelligent capacitor control method
CN104333010A (en) * 2014-10-23 2015-02-04 国家电网公司 Distribution transformer detection compensation control system
CN104333016A (en) * 2014-11-19 2015-02-04 范世鹏 Dispersing type reactive compensation system for low-voltage power distribution network
WO2016121014A1 (en) * 2015-01-28 2016-08-04 株式会社日立製作所 Voltage control device and voltage-control-device control method
CN105406483B (en) * 2015-12-18 2019-04-26 武汉世纪精能科技发展有限公司 LV electric network control system
CN105846442B (en) * 2016-05-12 2018-08-24 广东电网有限责任公司电力科学研究院 A kind of reactive power compensation ability configuration method configures system with reactive power compensation ability
JP6562955B2 (en) * 2017-02-23 2019-08-21 株式会社志賀機能水研究所 Harmonic generator
CN106712054B (en) * 2017-03-14 2019-05-17 国家电网公司 A kind of STATCOM device inhibiting capacitance voltage pulsation based on modular multilevel
JP6783826B2 (en) * 2018-07-11 2020-11-11 愛知電機株式会社 Self-excited reactive power compensator
JP2022007664A (en) * 2020-06-26 2022-01-13 エナジーサポート株式会社 Voltage management system for low-voltage distribution system
CN113451891B (en) * 2021-07-06 2022-03-08 德威特智能电气(深圳)有限公司 Intelligent distribution box and control method and system thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6270920A (en) * 1985-09-25 1987-04-01 Toshiba Corp Reactive power compensating device
US5570007A (en) * 1993-07-09 1996-10-29 General Electric Company Method and apparatus for static VAR compensator voltage regulation
JP2001333532A (en) * 2000-05-19 2001-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power-saving device
JP2002171667A (en) * 2000-11-30 2002-06-14 Nissin Electric Co Ltd Power system stabilizer
JP3962318B2 (en) * 2002-11-26 2007-08-22 株式会社四国総合研究所 Distributed power system voltage control system
JP2005117734A (en) * 2003-10-06 2005-04-28 Shikoku Res Inst Inc Method and device for voltage management of power distribution system
JP4852898B2 (en) * 2004-10-29 2012-01-11 東京電力株式会社 Distributed power supply, distribution facility, and power supply method
JP5065879B2 (en) * 2007-12-26 2012-11-07 株式会社東芝 Distribution system operation system and method
JP5074268B2 (en) * 2008-04-02 2012-11-14 株式会社日立製作所 Distributed power system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9882387B2 (en) 2016-05-31 2018-01-30 Lsis Co., Ltd. Reactive power compensation system and method thereof
US10088860B2 (en) 2016-05-31 2018-10-02 Lsis Co., Ltd. Reactive power compensation system and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013031362A (en) 2013-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5862955B2 (en) Customer voltage stabilization system in distribution system
Sun et al. Review of challenges and research opportunities for voltage control in smart grids
RU2605085C2 (en) Method and apparatus for feeding electric energy into electric supply grid
US20170317498A1 (en) Resiliency Controller for Voltage Regulation in Microgrids
JP4306760B2 (en) Distributed power supply
KR20170027829A (en) Hierarchical and distributed power grid control
EA025816B1 (en) Control method, control device and mobile electric power storage apparatus
US9553454B2 (en) Method and device for stabilizing network operation of a power supply network
US11489338B2 (en) Power conversion device that receives dead zone information
AU2013257433B2 (en) Power quality control
JP5963250B2 (en) Customer voltage stabilization system in low-voltage distribution system.
JP2009207225A (en) Distributed power supply
KR101587581B1 (en) Method of AC charging for electric cars based on demand-responsive and apparatus
US10581246B2 (en) Voltage-fluctuation suppression device and method
Hazarika et al. Application of dynamic voltage restorer in electrical distribution system for voltage sag compensation
JP6693595B1 (en) Grid interconnection device
WO2013125425A1 (en) Power conversion device and direct-current system
JP2024100899A (en) Charging System
US20170182904A1 (en) Device and method for determining a setpoint corrected for the neutral current of an electrical or hybrid automotive vehicle battery charger without galvanic isolation
JP2011200032A (en) Single operation detector, distributed power supply device, synchronization detection method and system interconnection control method
Im et al. Reactive power control strategy for inverter-based distributed generation system with a programmable limit of the voltage variation at PCC
Liu et al. Power sharing analysis of power-based droop control for DC microgrids considering cable impedances
Madadi et al. Adaptive nonlinear droop control with dynamic state-of-charge balancing capability for batteries in dc microgrids
Cingoz et al. An effective DC microgrid operation using a line impedance regulator
Liu et al. Harmonics assessment and mitigation: A case study on an unbalanced stand-alone microgrid integrated with PV

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141226

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20150422

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150924

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150930

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151127

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151216

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5862955

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees