JP5862955B2 - Customer voltage stabilization system in distribution system - Google Patents
Customer voltage stabilization system in distribution system Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- 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
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
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.
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Vg、前記接続位置での実測電圧である電圧V1、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I1、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IL、前記配電系統のインピーダンスZ1、前記負荷群のインピーダンスZL、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),
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Vg、前記接続位置での実測電圧である電圧V1′、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I1′、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IL′、前記インピーダンスZ1、前記インピーダンスZL、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),
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Z1および前記電圧Vg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),
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Zi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Zi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 |.
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,
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Vg、前記接続位置での実測電圧である電圧V1′、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I1′、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IL′、前記インピーダンスZ1、前記インピーダンスZL、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 )
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Z1および前記電圧Vg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),
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Zi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Zi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 |.
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
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Ziを求め、該合成インピーダンスZi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).
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Vg、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V1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),
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Vg、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V1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Vg、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V1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.
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V1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.
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
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
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
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
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
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
<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
検出回路11は、実測した所定の電圧V1、V1′、電流I1、I1′、電流IL、IL′の値を検出する。
The
停止状態演算部12は、検出回路11における電圧V1、電流I1、電流IL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
接続状態演算部13は、検出回路11における電圧V1′、電流I1′、IL′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
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
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
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、Vgは配電系統側の等価的電圧源の電圧、V1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、I1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、IL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、Z1は前記配電系統のインピーダンス、ZL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
上述の如く電圧V1、電流I1、電流IL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.
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、V1′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、I1′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、IL′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、Vg、Z1、ZL、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
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.
上記式(1−1)〜(1−6)を用いると4つのパラメータ(Vg、Z1、ZL、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Z1と電圧Vg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).
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
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
ここで、E=V1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Zi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
上式(1−10)で与えられる合成インピーダンスZiを図7に示すように、Zi=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V1′が、電圧V1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V1、V1′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V1′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).
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).
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).
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.
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).
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
<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V1、電流I1、電流IL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V1′、電流I1′、電流IL′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V1′、電流I1′、電流IL′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
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V1、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I1および負荷群5から接続位置6に向かって流れる電流IL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V1′、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I1′および負荷群5から接続位置6に向かって流れる電流IL′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
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.
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.
かくして式(2−1)〜(2−5)の関係からインピーダンスZ1、電圧Vg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).
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Zi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
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
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
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).
ここで、商用周波数における合成インピーダンスZi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.
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
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Vg、接続位置6の電圧を電圧V1、接続位置6から需要家IIIに向かって流れる電流を電流I1とする。また、電流I1について、電圧V1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I1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
このことから、電圧V1と電圧Vg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).
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Vgと電圧V1′(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
ここで、無効電力補償装置IIは、無効分電流I1qにより電圧V1の大きさを電圧Vg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).
式(4−4)を参照すれば、電圧Vg、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V1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
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Vg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V1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
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V1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
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
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
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V1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I1を計測することによっても電圧V1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Vg、インピーダンス(R+jX)および電流I1(=Id)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
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Vg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Vg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
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Vg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Vg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Vg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
5
Claims (12)
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 .
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Vg、前記接続位置での実測電圧である電圧V1、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I1、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IL、前記配電系統のインピーダンスZ1、前記負荷群のインピーダンスZL、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 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),
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 g 、前記接続位置での実測電圧である電圧V 1 、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 1 、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 L 、前記配電系統のインピーダンスZ 1 、前記負荷群のインピーダンスZ L 、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、
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),
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、
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),
前記制御手段は、
前記配電系統側への送り出し電圧Vg、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V1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 1 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 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):
前記電圧Vg、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V1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.
前記電圧V1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 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.
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。
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).
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。
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).
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。
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.
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.
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.
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)
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)
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)
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 |
-
2012
- 2012-06-21 JP JP2012140250A patent/JP5862955B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
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 |