JP5868258B2 - Independent operation device - Google Patents

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Description

この発明は自立運転装置に関し、特に電力の配電系統において、系統事故が発生した場合に、末端側の配電線を電気的に切り離して自立運転を可能とする自立運転装置に関する。   The present invention relates to a self-sustained operation device, and more particularly, to a self-sustained operation device that enables a self-sustained operation by electrically disconnecting a terminal-side distribution line when a system fault occurs in a power distribution system.

大地震や台風などの災害時には、配電系統で長時間に及ぶ系統事故が発生することがある。この場合、事故発生箇所より末端側(下流側)の配電線では停電が続くこととなる。その災害対策として、末端側の配電線を電気的に切り離した独立系統として、その系統の中で蓄電池などの主電源装置によって電力を自給自足する自立運転系統が注目されている。   In the event of a disaster such as a major earthquake or typhoon, long-term grid failures may occur in the power distribution system. In this case, a power failure continues in the distribution line on the terminal side (downstream side) from the accident occurrence location. As a countermeasure against the disaster, an independent operation system in which power is supplied by a main power supply device such as a storage battery is attracting attention as an independent system in which a terminal-side distribution line is electrically disconnected.

しかし、自立運転系統の距離が数kmと比較的広域に及ぶ場合、系統電圧と周波数を決定付ける主電源装置からの距離が離れるに従い、系統内に流れる電流と配電線インピーダンスの影響により、系統電圧が上昇または下降する。そこで、電圧の上昇または下降を抑え、自立運転系統全体に渡っていかに適正電圧を維持するかが課題となる。   However, when the distance of the independent operation system is a relatively wide range of several kilometers, the system voltage is affected by the influence of the current flowing in the system and the distribution line impedance as the distance from the main power supply that determines the system voltage and frequency increases. Goes up or down. Therefore, it is a problem whether to suppress an increase or decrease in voltage and maintain an appropriate voltage over the entire autonomous operation system.

災害時に限らず、配電線の電圧変動を抑制することは重要であり、例えば特許文献1では、電圧偏差(目標電圧と推定電圧の差分)積分量や不感帯、動作時間を制御パラメータ(整定値)として採用している。   It is important to suppress the voltage fluctuation of the distribution line not only at the time of a disaster. For example, in Patent Document 1, the voltage deviation (difference between the target voltage and the estimated voltage), the integration amount, the dead zone, and the operation time are controlled parameters (setting values) Adopted as.

すなわち、電圧調整器の制御目標電圧と電圧推定結果が異なる場合において、配電系統の運用上、多少の電圧差であれば許容できると考えられ、また電圧調整器の過剰制御は装置寿命を縮めることになるので、多少の電圧差を許容するために、制御目標電圧を点ではなく範囲で考慮できる不感帯や、電圧差の時間合計量で電圧制御の実施判断を行う電圧偏差積分量を整定値として採用している。   In other words, when the control target voltage of the voltage regulator is different from the voltage estimation result, it is considered that a slight voltage difference is acceptable in the operation of the distribution system, and excessive control of the voltage regulator shortens the device life. Therefore, in order to allow a slight voltage difference, the dead zone where the control target voltage can be considered in the range instead of the point, and the voltage deviation integral amount that makes the voltage control execution judgment with the total amount of time of the voltage difference as the set value Adopted.

また、急峻な負荷変動に伴う瞬時電圧逸脱があった場合、短い時間経過で電圧逸脱が自然に解消される可能性があり、瞬時電圧逸脱に追従して電圧調整を行えば、過剰(あるいは無駄な)制御となる可能性がある。よって電圧制御動作までの動作時間を整定値として採用している。   In addition, if there is an instantaneous voltage deviation due to a steep load change, the voltage deviation may be resolved naturally in a short time, and if voltage adjustment is performed following the instantaneous voltage deviation, excessive (or wasted) It may be a control. Therefore, the operation time until the voltage control operation is adopted as a set value.

特許第4002190号公報Japanese Patent No. 4002190

停電災害時に、配電系統の一部を電気的に切り離し、蓄電池などの主電源装置を主体に電力の自給自足ができる自立運転系統では、系統内の電圧を適正に維持する電圧調整器が存在しない場合には、主電源装置から離れるに従い、電圧が上昇または下降し、適正電圧を逸脱するといった問題がある。   In a self-sustained operation system that can electrically isolate a part of the power distribution system in the event of a power failure and can be self-sufficient in power mainly from a main power supply device such as a storage battery, there is no voltage regulator that maintains the voltage in the system properly In such a case, there is a problem that the voltage increases or decreases as the distance from the main power supply device increases and deviates from the appropriate voltage.

しかし、電圧調整器は一般に高価であり、また重量・容積ともに大きく、自立運転をする可能性のある配電系統のそれぞれに設置することは、コスト面で難しい。   However, voltage regulators are generally expensive, large in weight and volume, and difficult to install in each power distribution system that can operate independently.

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、電圧調整器を追加設置することなしに系統内の電圧を適正に維持することができる、自立運転装置を提供することを目的とする。   The present invention was made to solve the above-described problems, and provides a self-sustained operation device that can properly maintain the voltage in the system without additionally installing a voltage regulator. Objective.

本発明に係る自立運転装置の態様は、平常時は、隣接する配電系統と電気的に接続されて電力供給を受け、前記隣接する配電系統が停電した場合には、前記隣接する所定の配電系統から電気的に切り離される配電系統に接続され、前記隣接する配電系統が停電した場合に前記所定の配電系統を自立運転系統として制御する自立運転装置であって、前記自立運転装置は、前記所定の配電系統の配電区間を、前記隣接する配電系統が停電した場合に対応する自立運転モードとするか、平常時に対応した平常運転モードとするかを決定する第1の運転モード切替え装置と、前記第1の運転モード切替え装置での決定に基づいて、前記自立運転モードでは前記配電区間に系統電圧と周波数を決定付けながら電力を供給することで、前記所定の配電系統に接続された電力需要家への電力を供給する主電源装置と、前記自立運転モードで起動する第1の自動力率調整器と、前記第1の自動力率調整器によって投入および開放が制御される第1の進相コンデンサおよび分路リアクトルと、前記電力需要家内に設けられ、前記配電区間を、前記自立運転モードとするか、前記平常運転モードとするかを決定する第2の運転モード切替え装置と、前記第2の運転モード切替え装置での決定に基づいて、前記自立運転モードと前記平常運転モードとで制御を切り替える第2の自動力率調整器と、前記第2の自動力率調整器によって投入および開放が制御される第2の進相コンデンサとを備え、前記第1の自動力率調整器は、前記自立運転モードにおいては、前記主電源装置と前記所定の配電系統との第1の連系点の力率を改善するように、前記第1の進相コンデンサおよび前記分路リアクトルの投入および開放を制御し、前記第2の自動力率調整器は、前記平常運転モードでは、前記電力需要家と前記所定の配電系統との第2の連系点の力率を改善するように、前記第2の進相コンデンサの投入および開放を制御し、前記自立運転モードでは、前記第2の連系点での電圧を調整するように前記第2の進相コンデンサの投入および開放を制御する。
The mode of the self-sustained operation device according to the present invention is such that, in normal times, when the adjacent distribution system is electrically connected to the adjacent distribution system and receives power supply, the adjacent predetermined distribution system A self-sustained operation device that is connected to a power distribution system that is electrically disconnected from the power distribution system and controls the predetermined power distribution system as a self-sustained operation system when the adjacent power distribution system fails. A first operation mode switching device for determining whether the distribution section of the distribution system is set to a self-sustaining operation mode corresponding to a case where the adjacent distribution system fails or a normal operation mode corresponding to a normal operation; In the self-sustaining operation mode, the predetermined power distribution system is configured to supply power while determining a system voltage and a frequency in the power distribution section based on the determination in the operation mode switching device 1. Input and release are controlled by a main power supply device that supplies power to a connected power consumer, a first automatic power factor regulator that is activated in the self-sustaining operation mode, and the first automatic power factor regulator. A first phase-advancing capacitor and a shunt reactor, and a second operation mode switch that is provided in the electric power consumer and determines whether the power distribution section is set to the independent operation mode or the normal operation mode. And a second automatic power factor adjuster that switches control between the self-sustained operation mode and the normal operation mode based on the determination made by the device, the second operation mode switching device, and the second automatic power factor adjustment. And a second phase advance capacitor controlled to be turned on and off by a device , wherein the first automatic power factor regulator is configured to connect the main power unit and the predetermined power distribution system in the self-sustaining operation mode. 1 In order to improve the power factor of the interconnection point, the turning on and off of the first phase advance capacitor and the shunt reactor are controlled, and the second automatic power factor adjuster is In order to improve the power factor of the second interconnection point between the electric power consumer and the predetermined distribution system, the turning on and off of the second phase advance capacitor is controlled. voltage at the interconnection point of that control on and opening of the second phase advancing capacitor to adjust.

本発明に係る自立運転装置によれば、コスト的に高価な電圧調整器を追加設置することなしに、担当する配電区間における自立運転時の系統電圧を適正に維持できる。   According to the self-sustained operation apparatus according to the present invention, it is possible to appropriately maintain the system voltage during the self-sustained operation in the distribution section in charge without additionally installing a costly expensive voltage regulator.

本発明に係る実施の形態の自立運転装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the independent operation apparatus of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態の自立運転装置を構成する運転モード切替え装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the operation mode switching apparatus which comprises the self-supporting operation apparatus of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態の自立運転装置を構成する運転モード切替え装置の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the operation mode switching apparatus which comprises the self-supporting operation apparatus of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態の自立運転装置を構成する需要家の自動力率調整器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the automatic power factor regulator of the consumer which comprises the self-sustained operation apparatus of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態の自立運転装置を構成する需要家の自動力率調整器の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the automatic power factor regulator of the consumer which comprises the self-sustained operation apparatus of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態の自立運転装置を構成する防災センターの自動力率調整器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the automatic power factor regulator of the disaster prevention center which comprises the self-sustained operation apparatus of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態の自立運転装置を構成する防災センターの自動力率調整器の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the automatic power factor regulator of the disaster prevention center which comprises the self-sustained operation apparatus of embodiment which concerns on this invention. SVRによる電圧制御を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates voltage control by SVR typically. LDC方式による電圧制御を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates voltage control by a LDC system typically. 配電系統における自立運転の問題点を説明する図である。It is a figure explaining the problem of the independent operation in a power distribution system.

<はじめに>
本発明に係る実施の形態の説明に先立って、配電系統における代表的な電圧調整器であるSVR((Step Voltage Regulator:ステップ式自動電圧調整器)の動作について説明する。
<Introduction>
Prior to the description of the embodiments according to the present invention, the operation of an SVR (Step Voltage Regulator) which is a typical voltage regulator in the distribution system will be described.

図8はSVRによる電圧制御を模式的に説明する図であり、図8の(a)部には、配電線中間にSVR101が設置された構成を示しており、配電用変電所DPSからの電力は遮断機BKを介して配電系統DBに与えられ、配電系統DBにはSVR101が介挿されている。なお、配電系統DBには、SVR101を挟むように、上流側と下流側に、それぞれ配電用開閉器SWD1およびSWD2が介挿されている。   FIG. 8 is a diagram for schematically explaining the voltage control by SVR. FIG. 8A shows a configuration in which SVR 101 is installed in the middle of the distribution line, and shows the power from distribution substation DPS. Is provided to the distribution system DB via the circuit breaker BK, and the SVR 101 is inserted in the distribution system DB. In the distribution system DB, distribution switches SWD1 and SWD2 are interposed on the upstream side and the downstream side, respectively, so as to sandwich the SVR 101.

また、図8の(b)部には、横軸に配電用変電所からの距離を採り、縦軸に電圧を採って、配電用変電所からの距離による電圧変動の状態を示しており、配電用変電所DSPから徐々に降下する電圧をSVR101が押し上げることによって、SVR101より末端側の電圧を適正範囲に維持している状態を示している。   In FIG. 8 (b), the horizontal axis represents the distance from the distribution substation, the vertical axis represents the voltage, and shows the state of voltage fluctuation depending on the distance from the distribution substation. This shows a state in which the voltage on the terminal side from the SVR 101 is maintained in an appropriate range by the SVR 101 pushing up the voltage gradually decreasing from the distribution substation DSP.

SVR101は、タップ切り替えにより変圧比を変更し、二次側(配電系統の負荷側)電圧を調整する一種の変圧器の構造を採る。典型的な制御方法としては、SVRの通過電力(もしくは通過電流)と二次側電圧の計測値との演算により適正なタップ位置(すなわち変圧比)に制御するLDC(Line Drop Compensator:線路電圧降下補償器)方式と、所定の時刻に所定のタップ位置に切り替えるスケジュール方式とがある。   The SVR 101 adopts a kind of transformer structure that changes the transformation ratio by tap switching and adjusts the secondary side (load side of the distribution system) voltage. As a typical control method, LDC (Line Drop Compensator: Line voltage drop) that controls to the appropriate tap position (ie, transformation ratio) by calculating the passing power (or passing current) of the SVR and the measured value of the secondary side voltage. Compensator) method and a schedule method for switching to a predetermined tap position at a predetermined time.

図9には、LDC方式による電圧制御を模式的に説明する図であり、図9の(a)部には、SVR101による電圧補償範囲VCを模式的に示しており、LDC方式では、SVR101より下流側(末端側)に仮想的に「負荷中心点」と呼ばれる電圧推定点を想定する。また、図9の(b)部には、横軸にSVRからの距離(km)を採り、縦軸に推定電圧(V)を採って、SVRからの距離による電圧変動の状態を示している。   FIG. 9 is a diagram for schematically explaining voltage control by the LDC method. FIG. 9A schematically shows the voltage compensation range VC by the SVR 101. In the LDC method, the voltage control range VC is shown by the SVR 101. Assume a voltage estimation point virtually called a “load center point” on the downstream side (terminal side). In FIG. 9 (b), the horizontal axis indicates the distance (km) from the SVR, and the vertical axis indicates the estimated voltage (V), indicating the state of voltage fluctuation depending on the distance from the SVR. .

負荷中心点の想定方法は、電圧補償範囲内に設置してある各負荷装置の負荷容量Ci(kW)と、SVR(電圧調整器)から各負荷装置までの距離li(m)から、以下の数式(1)を用いて、その重心点までの距離lg(m)を求め、電圧調整器から距離lgの点を負荷中心点として設定する。   An assumption method of the load center point is as follows from the load capacity Ci (kW) of each load device installed in the voltage compensation range and the distance li (m) from the SVR (voltage regulator) to each load device. Using equation (1), the distance lg (m) to the center of gravity is obtained, and the point of distance lg from the voltage regulator is set as the load center point.

Figure 0005868258
Figure 0005868258

電圧調整器から負荷中心点までの距離lg(m)と、配電線のインピーダンス情報(線路抵抗分R(Ω/m)、リアクタンス分(Ω/m))から、負荷中心点までのインピーダンスである線路抵抗R(Ω)と線路リアクタンスX(Ω)を求める。   The distance from the voltage regulator to the load center point and the impedance from the distribution line impedance information (line resistance R (Ω / m), reactance (Ω / m)) to the load center point The line resistance R (Ω) and the line reactance X (Ω) are obtained.

また、負荷中心点電圧は電圧補償範囲の末端電圧に等しく、図9の(b)部に示すように、負荷中心点電圧Vを運用電圧の上下限内となるように電圧制御する。 Further, the load center point voltage is equal to the terminal voltage of the voltage compensation range, and voltage control is performed so that the load center point voltage VL is within the upper and lower limits of the operating voltage, as shown in part (b) of FIG.

SVRの自端通過有効電力P(kW)、無効電力Q(kVar)、自端電圧Vs(kV)、およびSVRから負荷中心点までの線路抵抗R(Ω)と線路リアクタンスX(Ω)を用いて、以下の数式(2)よりSVRから離れた負荷中心点の電圧V(kV)が推定される。 Using the SVR self-passing effective power P (kW), reactive power Q (kVar), self-end voltage Vs (kV), and line resistance R (Ω) and line reactance X (Ω) from the SVR to the load center point Thus, the voltage V L (kV) at the load center point away from the SVR is estimated from the following formula (2).

Figure 0005868258
Figure 0005868258

上記数式(2)において、SVRから負荷中心点までの線路抵抗Rおよび線路リアクタンスXは、予め設定された定数であり、いわゆる一種の「整定値(制御パラメータ)」である。   In the above formula (2), the line resistance R and the line reactance X from the SVR to the load center point are preset constants, which are a so-called “settling value (control parameter)”.

ここで、図8の(a)部に示す構成において、SVR101の二次側で系統事故が発生し、事故箇所より末端側の系統のみで自立運転を実施する場合の問題点を図10を用いて説明する。   Here, in the configuration shown in part (a) of FIG. 8, a system failure occurs on the secondary side of the SVR 101, and the problem in the case where the autonomous operation is carried out only in the system on the terminal side from the accident location is shown in FIG. I will explain.

図10においては、SVR101の二次側の配電用開閉器SWD2より手前で系統事故が発生し、配電用開閉器SWD2と、さらに下流の配電用開閉器SWD3との間で自立運転に移行する場合を示している。   In FIG. 10, a system fault occurs before the power distribution switch SWD2 on the secondary side of the SVR 101, and a transition is made between the power distribution switch SWD2 and the downstream power distribution switch SWD3 to stand-alone operation. Is shown.

図10に示すように、自立運転系統内には、防災センターDSが存在し、防災センターDS内の蓄電池BTからインバータIVを介して配電系統DBに電力が供給される構成となっているが、電圧調整器は存在せず、配電系統DB内の電圧を適正に維持できない可能性が生じる。   As shown in FIG. 10, the disaster prevention center DS exists in the self-sustained operation system, and power is supplied from the storage battery BT in the disaster prevention center DS to the power distribution system DB via the inverter IV. There is no voltage regulator, and there is a possibility that the voltage in the distribution system DB cannot be properly maintained.

この対処策の1つとして、自立運転をする可能性のある配電系統の各箇所へ、SVRを配置することが考えられるが、先に説明したようにコスト的に実現は難しい。   As one of the countermeasures, it is conceivable to arrange the SVR in each part of the distribution system that may be operated independently, but as described above, it is difficult to realize it in terms of cost.

<実施の形態>
<装置構成>
以下、図1〜図7を用いて本発明に係る自立運転装置の実施の形態について説明する。
<Embodiment>
<Device configuration>
Hereinafter, an embodiment of a self-sustained operation device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、配電線DLと、配電線DLを経由して供給される電力を消費する電力負荷LDを含んだ需要家CSとで構成される配電系統DBと、そこを担当する自立運転装置100の構成を示すブロック図である。なお、配電線DLの配電用開閉器SWD1とSWD2とで挟まれた領域が配電系統DBの配電区間であり、配電用開閉器SWD1より上流側、および配電用開閉器SWD2より下流側には他の配電系統が存在し、それらを隣接する配電系統と呼称する。   FIG. 1 shows a distribution system DB composed of a distribution line DL and a customer CS including a power load LD that consumes power supplied via the distribution line DL, and a self-sustaining operation apparatus 100 in charge of the distribution system DB. It is a block diagram which shows the structure of these. The region sandwiched between the distribution switches SWD1 and SWD2 of the distribution line DL is the distribution section of the distribution system DB. There are two distribution systems, which are called adjacent distribution systems.

図1に示すように、実施の形態に係る自立運転装置100は、主電源装置MP1を保有する防災センターDSと、需要家CS内に設置された自動力率調整器PG2、進相コンデンサPA2および運転モード切替え装置MD2によって構成される。   As shown in FIG. 1, the self-sustained operation device 100 according to the embodiment includes a disaster prevention center DS having a main power supply device MP1, an automatic power factor adjuster PG2, a phase advance capacitor PA2 installed in a customer CS, and It is comprised by operation mode switching device MD2.

防災センターDSは、主電源装置MP1、進相コンデンサPA1、分路リアクトルSR1、運転モード切替え装置MD1および自動力率調整器PG1を主たる構成として備えている。   The disaster prevention center DS includes a main power supply device MP1, a phase advance capacitor PA1, a shunt reactor SR1, an operation mode switching device MD1, and an automatic power factor adjuster PG1 as main components.

図1に示すように、進相コンデンサPA1および分路リアクトルSR1は、それぞれ開閉器SWを介して構内系統IL1に接続され、構内系統IL1が配電線DLに接続されるが、構内系統IL1には電流・電圧計CM1が介挿され、電流・電圧計CM1で測定された電流、電圧波形は自動力率調整器PG1に与えられる構成となっている。なお、構内系統IL1と配電線DLとは連系点CP1において連結される。   As shown in FIG. 1, the phase advance capacitor PA1 and the shunt reactor SR1 are connected to the local system IL1 via the switch SW, respectively, and the local system IL1 is connected to the distribution line DL. A current / voltage meter CM1 is inserted, and the current and voltage waveforms measured by the current / voltmeter CM1 are provided to the automatic power factor adjuster PG1. The on-site system IL1 and the distribution line DL are connected at the connection point CP1.

また、構内系統IL1には、蓄電池BT1とインバータIV1とで構成される主電源装置MP1が接続されている。   In addition, a main power supply device MP1 including a storage battery BT1 and an inverter IV1 is connected to the local system IL1.

主電源装置MP1は、接続する配電系統が平常に運転している場合は、運転を停止しているか、もしくは接続する配電系統の電圧・周波数に同期して、力率100%で運転する、平常運転モードで動作する。一方、接続する配電系統が停電した場合には、自身で系統電圧と周波数を作り出し、自立運転対象となる配電区間に電力を供給する自立運転モードで動作する。なお、図1では、蓄電池BT1とインバータIV1によって構成された例を示したが、発電は同期発電機で行っても良く、また燃料電池で行っても良く、特に限定されない。   When the connected power distribution system is operating normally, the main power supply device MP1 is operated at a power factor of 100% in synchronization with the voltage / frequency of the connected distribution system. Operates in operation mode. On the other hand, when the power distribution system to be connected fails, it operates in a self-sustaining operation mode in which the system voltage and frequency are generated by itself and power is supplied to the power distribution section to be operated independently. In addition, although the example comprised by storage battery BT1 and inverter IV1 was shown in FIG. 1, electric power generation may be performed by a synchronous generator and may be performed by a fuel cell, and is not specifically limited.

運転モード切替え装置MD1は、広域通信網NWに接続され、広域通信網NWを介して電力会社の営業所EPC等に設けられた配電系統監視制御システムDBSから情報を受ける構成となっており、配電系統監視制御システムDBSからの情報に基づいて、自動力率調整器PG1の起動/停止や、主電源装置MP1の制御モードの切り替えを行う。   The operation mode switching device MD1 is connected to the wide area communication network NW, and is configured to receive information from the distribution system monitoring control system DBS provided in the sales office EPC of the electric power company via the wide area communication network NW. Based on the information from the system monitoring control system DBS, the automatic power factor adjuster PG1 is started / stopped and the control mode of the main power supply device MP1 is switched.

自動力率調整器PG1は、電流・電圧計CM1で測定された電流、電圧波形に基づいて、進相コンデンサPA1および分路リアクトルSR1にそれぞれ接続された開閉器SWの入/切の制御を行うことで力率調整を行う。ただし、平常運転時においては、主電源装置MP1は停止しているか、もしくは力率100%で運転しているため、自動力率調整器PG1は停止しており、進相コンデンサPA1や分路リアクトルSR1を制御することはない。なお、停電の発生などにより運転モード切替え装置MD1が、主電源装置MP1に対して自立運転モードへの移行を指示するような場合には、運転モード切替え装置MD1から起動指令が出され、自動力率調整器PG1が起動する。   The automatic power factor adjuster PG1 controls on / off of the switch SW connected to the phase advance capacitor PA1 and the shunt reactor SR1 based on the current and voltage waveforms measured by the current / voltmeter CM1. To adjust the power factor. However, during normal operation, the main power unit MP1 is stopped or is operating at a power factor of 100%, so the automatic power factor regulator PG1 is stopped, and the phase advance capacitor PA1 and the shunt reactor are stopped. SR1 is not controlled. When the operation mode switching device MD1 instructs the main power supply device MP1 to shift to the independent operation mode due to the occurrence of a power failure or the like, a start command is issued from the operation mode switching device MD1, and the automatic power The rate adjuster PG1 is activated.

一方、自立運転時には、連系点CP1の力率を改善するように、すなわち主電源装置MP1のインバータIV1に加わる無効電力負担をキャンセルするように、進相コンデンサPA1および分路リアクトルSR1の投入および開放を決定し、開閉器SWの入/切の制御を行う。   On the other hand, during the self-sustaining operation, the phase-advancing capacitor PA1 and the shunt reactor SR1 are turned on so as to improve the power factor at the interconnection point CP1, that is, cancel the reactive power burden applied to the inverter IV1 of the main power supply device MP1. The opening is determined, and the switch SW is turned on / off.

なお、進相コンデンサPA1および分路リアクトルSR1は、それぞれ1台もしくは複数台が設置され、開閉器SWを介して構内系統IL1に接続される構成となっている。   One or more phase-advancing capacitors PA1 and shunt reactors SR1 are installed and connected to the local system IL1 via the switch SW.

需要家CSにおいては、進相コンデンサPA2が、開閉器SWを介して構内系統IL2に接続され、構内系統IL2が配電線DLに接続されるが、構内系統IL2には電流・電圧計CM2が介挿され、電流・電圧計CM2で測定された電流、電圧波形は自動力率調整器PG2に与えられる構成となっている。なお、構内系統IL2と配電線DLとは連系点CP2において連結される。また、構内系統IL2には、電力負荷LDが接続されている。   In the customer CS, the phase advance capacitor PA2 is connected to the local system IL2 via the switch SW, and the local system IL2 is connected to the distribution line DL. However, the current system and the voltmeter CM2 are connected to the local system IL2. The current and voltage waveforms measured by the current / voltmeter CM2 are supplied to the automatic power factor adjuster PG2. The on-site system IL2 and the distribution line DL are connected at the connection point CP2. In addition, a power load LD is connected to the local system IL2.

運転モード切替え装置MD2は、広域通信網NWに接続され、広域通信網NWを介して電力会社の営業所EPC等に設けられた配電系統監視制御システムDBSからの情報を受ける構成となっており、配電系統監視制御システムDBSからの情報に基づいて、自動力率調整器PG2の制御モードの切り替えを行う。   The operation mode switching device MD2 is connected to the wide area communication network NW, and is configured to receive information from the distribution system monitoring and control system DBS provided in the power company sales office EPC and the like via the wide area communication network NW. Based on the information from the distribution system monitoring control system DBS, the control mode of the automatic power factor adjuster PG2 is switched.

自動力率調整器PG2は、平常運転モードでは、電流・電圧計CM2で測定された電流、電圧波形に基づいて、連系点CP2の有効電力、無効電力、力率を算出し、予め設定された目標力率に近づくように、進相コンデンサPA2の投入、開放を決定し、開閉器SWの入/切の制御を行うことで力率調整を行う。また、自立運転モードでは、電流・電圧計CM2で測定された電圧波形に基づいて連系点電圧を算出し、それが予め設定された目標電圧範囲に収まるように、進相コンデンサPA2の投入、開放を決定し、開閉器SWの入/切の制御を行う。   In the normal operation mode, the automatic power factor adjuster PG2 calculates the active power, reactive power, and power factor of the interconnection point CP2 based on the current and voltage waveforms measured by the current / voltmeter CM2, and is set in advance. The power factor is adjusted by determining whether the phase advance capacitor PA2 is turned on or off so that the target power factor approaches the target power factor, and controlling on / off of the switch SW. Further, in the self-sustained operation mode, the connection point voltage is calculated based on the voltage waveform measured by the current / voltmeter CM2, and the phase advance capacitor PA2 is turned on so that it is within a preset target voltage range. The opening is determined, and the switch SW is turned on / off.

進相コンデンサPA2は、構内系統IL2において、遅れ力率である電力負荷LDの無効電力成分をキャンセルし、連系点CP2での力率を改善するため、1台もしくは複数台設置、開閉器SWを介して構内系統IL2に接続される。進相コンデンサPA2は、図1のように連系点CP2近傍の負荷側に設置され、電力負荷LDの無効電力成分の大きさに応じて投入あるいは開放される。   The phase advance capacitor PA2 is installed in one or a plurality of switches SW2 in order to cancel the reactive power component of the power load LD, which is a delay power factor, and improve the power factor at the interconnection point CP2 in the local system IL2. Is connected to the local system IL2. The phase advance capacitor PA2 is installed on the load side near the interconnection point CP2 as shown in FIG. 1, and is turned on or released according to the magnitude of the reactive power component of the power load LD.

ここで、配電線の高圧系統から直接受電する高圧需要家には、連系点の力率を遅れから進み方向へと改善し100%に近づけるほど基本料金が安くなる力率割引制度が適用されている。そこで多くの高圧需要家は、連系点の力率を進み方向に改善するための進相コンデンサ、ならびに進相コンデンサの投入および開放を制御する自動力率調整器を設置している場合が多い。   Here, the power factor discount system is applied to high-voltage customers who receive power directly from the high-voltage system of the distribution line, and the basic charge is reduced as the power factor at the interconnection point is improved from the delay to the forward direction and approaches 100%. ing. Therefore, many high-voltage customers often have a phase advance capacitor for improving the power factor at the interconnection point in the forward direction, and an automatic power factor regulator that controls the turning on and off of the phase advance capacitor. .

進相コンデンサは、無効電力を放出することによって、力率を遅れから進みへと改善する装置であり、これにより配電系統の力率も進み方向へと変化し、配電系統の電圧を押し上げる効果がある。   A phase-advancing capacitor is a device that improves the power factor from delay to advance by releasing reactive power. This also changes the power factor of the distribution system in the advance direction, and has the effect of boosting the voltage of the distribution system. is there.

<自立運転装置の全体的な動作>
配電系統DBよりも上流の配電系統で停電が発生し、停電が隣接する配電系統に及んだ場合、配電系統DBを規定する配電用開閉器SWD1およびSWD2が開かれ、配電系統DBは他の配電系統から電気的に独立した状態となる。
<Overall operation of self-sustained operation device>
When a power outage occurs in the distribution system upstream of the distribution system DB and the power outage reaches the adjacent distribution system, the distribution switches SWD1 and SWD2 that define the distribution system DB are opened, and the distribution system DB It becomes electrically independent from the power distribution system.

この場合、自立運転装置100においては、運転モード切替え装置MD1およびMD2が、広域通信網NWを介して電力会社の配電系統監視制御システムEPCと連携し、停電に関する情報を取得し、自立運転装置100が担当する配電区間を平常運転とするか、自立運転とするかを判定する。そして、防災センターDSおよび需要家CS内にそれぞれ設置された自動力率調整器PG1およびPG2の運転モードを切り替える。   In this case, in the independent operation device 100, the operation mode switching devices MD1 and MD2 cooperate with the power company distribution system monitoring and control system EPC via the wide area network NW to acquire information on the power failure, and the independent operation device 100. It is determined whether the distribution section in charge of is set to normal operation or independent operation. And the operation mode of the automatic power factor regulators PG1 and PG2 respectively installed in the disaster prevention center DS and the customer CS is switched.

運転モード切替え装置MD1およびMD2では、停電発生時には、停電継続時間の予想を取得し、例えば停電が長引く場合には、自立運転モードへの移行を決定する。この際の配電区間を“自立運転系統”と呼称する。   In the operation mode switching devices MD1 and MD2, when a power failure occurs, the prediction of the power failure duration is acquired. For example, when the power failure is prolonged, the operation mode switching devices MD1 and MD2 determine the transition to the independent operation mode. The distribution section at this time is referred to as an “independent operation system”.

また、配電系統監視制御システムEPCから取得した情報に基づいて、配電系統が停電から復旧し、自立運転系統も平常どおりの運転が可能であると判断した際には、平常運転モードへの移行を決定する。   In addition, based on the information acquired from the distribution system monitoring and control system EPC, when it is determined that the distribution system has recovered from the power failure and the autonomous operation system can be operated normally, the transition to the normal operation mode is performed. decide.

そして、運転モード切替え装置MD1は、上記判断結果に基づいて主電源装置MP1の制御モードの切り替えを行い、運転モード切替え装置MD2は、自動力率調整器PG2の制御モードの切り替えを行う。   Then, the operation mode switching device MD1 switches the control mode of the main power supply device MP1 based on the determination result, and the operation mode switching device MD2 switches the control mode of the automatic power factor adjuster PG2.

<運転モード切替え装置の構成>
図2を用いて、運転モード切替え装置MD1の構成について説明する。図2に示すように、運転モード切替え装置MD1は、広域通信部1、運転モード判定部2および運転モード送信部3を主たる構成として備えている。
<Configuration of operation mode switching device>
The configuration of the operation mode switching device MD1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the operation mode switching device MD1 includes a wide area communication unit 1, an operation mode determination unit 2, and an operation mode transmission unit 3 as main components.

広域通信部1は、配電系統監視制御システムDBS(図1)と通信し、停電発生時に停電継続の予想時間や停電復旧の情報を受信する。   The wide area communication unit 1 communicates with the power distribution system monitoring control system DBS (FIG. 1), and receives information on an expected time of power failure continuation and information on power failure recovery when a power failure occurs.

運転モード判定部2は、配電系統監視制御システムDBSからの受信情報と、予め設定され、記憶部4に格納された自立運転への移行判定基準(例えば、停電の継続許容時間など)に基づいて、自立運転装置100が担当する配電区間を平常運転から自立運転へ移行するか、また自立運転から平常運転へ移行するかを決定する。   The operation mode determination unit 2 is based on the information received from the distribution system monitoring control system DBS and the determination criterion for transition to independent operation that is set in advance and stored in the storage unit 4 (for example, the allowable duration of power outage). Then, it is determined whether the power distribution section in charge of the self-sustained operation device 100 is shifted from the normal operation to the self-sustained operation, or whether the self-sustained operation is shifted to the normal operation.

運転モード送信部3は、運転モード判定部2での決定に基づいて、主電源装置MP1への制御モードの切替指令および自動力率調整器PG1への起動/停止指令を送信する。なお、基本的に運転モード切替え装置MD2においても構成は同じであるが、運転モード切替え装置MD2の運転モード送信部3は、自動力率調整器PG2への制御モードの切替指令を送信する。   Based on the determination by the operation mode determination unit 2, the operation mode transmission unit 3 transmits a control mode switching command to the main power supply device MP1 and a start / stop command to the automatic power factor adjuster PG1. Although the configuration is basically the same in the operation mode switching device MD2, the operation mode transmission unit 3 of the operation mode switching device MD2 transmits a control mode switching command to the automatic power factor adjuster PG2.

なお、運転モード切替え装置MD1(MD2)は、パーソナルコンピュータや産業用コンピュータによって実現され、広域通信部1、運転モード判定部2および運転モード送信部3などはCPUにより実現される。   The operation mode switching device MD1 (MD2) is realized by a personal computer or an industrial computer, and the wide area communication unit 1, the operation mode determination unit 2, the operation mode transmission unit 3, and the like are realized by a CPU.

<運転モード切替え装置の動作>
次に、図2を参照しつつ図3に示すフローチャートを用いて、運転モード切替え装置MD1の動作について説明する。なお、運転モード切替え装置MD1は、以下の動作を、例えば1秒周期など、定周期で繰り返して実施する。
<Operation of operation mode switching device>
Next, the operation of the operation mode switching device MD1 will be described using the flowchart shown in FIG. 3 with reference to FIG. Note that the operation mode switching device MD1 repeatedly performs the following operations at regular intervals such as a 1-second cycle.

まず、広域通信部1で配電系統監視制御システムDBS(図1)からの受信情報の有無を確認する(ステップS1)。受信がない場合は動作を終了し、次の周期での受信情報を待つ。   First, the presence / absence of reception information from the distribution system monitoring control system DBS (FIG. 1) is confirmed by the wide area communication unit 1 (step S1). If there is no reception, the operation is terminated and the reception information in the next cycle is waited for.

一方、配電系統監視制御システムDBSからの情報を受信した場合は、現在が平常運転モードであるか否かの確認を行い(ステップS2)、平常運転モードである場合はステップS3に進み、自立運転モードにある場合はステップS6に進み、運転モード判定部2でのモードの決定を行う。   On the other hand, when the information from the distribution system monitoring control system DBS is received, it is confirmed whether or not the current operation is in the normal operation mode (step S2). When it is in the mode, the process proceeds to step S6, and the operation mode determination unit 2 determines the mode.

ステップS3では、自立運転装置100が接続される配電系統が停電しており、かつ、配電系統監視制御システムDBSから取得した停電継続予想時間が、予め設定された許容時間より長いか否かの確認を行い(ステップS3)、両方を満たす場合には、自立運転モードへの移行を決定する(ステップS4)。なお、両方を満たさない場合には動作を終了する。   In step S3, it is confirmed whether or not the power distribution system to which the self-sustained operation device 100 is connected has a power outage and the expected power outage continuation time acquired from the power distribution system monitoring control system DBS is longer than a preset allowable time. (Step S3), if both are satisfied, the transition to the self-sustaining operation mode is determined (Step S4). If both are not satisfied, the operation is terminated.

ステップS6では、配電系統監視制御システムDBSから取得した情報に基づいて、自立運転装置100が接続される配電系統の隣接する配電系統が既に復旧しており、そこからの受電が可能か否かを判断し、隣接する配電系統からの受電が可能である場合には、平常運転モードへの移行を決定する(ステップS7)。隣接する配電系統からの受電が不可能な場合には動作を終了する。   In step S6, based on the information acquired from the distribution system monitoring control system DBS, whether or not the adjacent distribution system of the distribution system to which the self-sustained operation device 100 is connected has already been restored and power can be received from there. If it is determined and power can be received from the adjacent distribution system, the shift to the normal operation mode is determined (step S7). The operation is terminated when it is impossible to receive power from the adjacent distribution system.

ステップS4およびS7でモードの移行を決定した場合は、運転モード送信部3を介して、主電源装置MP1に制御モード切替指令を送信する(ステップS5)。なお、運転モード切替え装置MD2においては、自動力率調整器PG2に制御モード切替指令を送信する。   When the mode shift is determined in steps S4 and S7, a control mode switching command is transmitted to the main power supply device MP1 via the operation mode transmission unit 3 (step S5). In operation mode switching device MD2, a control mode switching command is transmitted to automatic power factor adjuster PG2.

<需要家の自動力率調整器の構成>
次に、図4を用いて、需要家の自動力率調整器PG2の構成について説明する。図4に示すように、自動力率調整器PG2は、実効値演算部10、比較判定部20、制御実行部30、運転モード受信部40および記憶部50を主たる構成として備えている。
<Configuration of automatic power factor adjuster for customers>
Next, the configuration of the consumer automatic power factor adjuster PG2 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the automatic power factor adjuster PG <b> 2 includes an effective value calculation unit 10, a comparison determination unit 20, a control execution unit 30, an operation mode reception unit 40, and a storage unit 50 as main components.

実効値演算部10は、電流・電圧計CM2から出力される電流、電圧波形から連系点での力率実効値を算出する力率演算部11と、連系点の電圧実効値を算出する電圧演算部12とを備えている。   The effective value calculation unit 10 calculates a power factor effective value at the connection point from the current and voltage waveform output from the current / voltmeter CM2, and calculates a voltage effective value at the connection point. And a voltage calculation unit 12.

比較判定部20は、連系点での力率が、予め設定された目標力率範囲から逸脱していないかを判定し、逸脱していれば進相コンデンサの投入もしくは開放を決定する力率比較判定部21と、連系点での電圧が、予め設定された目標電圧範囲から逸脱していないかを判定し、逸脱していれば進相コンデンサの投入もしくは開放を決定する電圧比較判定部22とを備えている。なお、目標力率範囲は記憶部51に格納され、目標電圧範囲は記憶部52に格納されているが、記憶部51と52とは同じ記憶部であっても良い。   The comparison determination unit 20 determines whether or not the power factor at the interconnection point has deviated from a preset target power factor range, and if it deviates, the power factor for determining whether to advance or release the phase advance capacitor The comparison determination unit 21 and a voltage comparison determination unit that determines whether the voltage at the interconnection point has deviated from a preset target voltage range and, if deviated, determines whether the phase advance capacitor is turned on or off. 22. Although the target power factor range is stored in the storage unit 51 and the target voltage range is stored in the storage unit 52, the storage units 51 and 52 may be the same storage unit.

制御実行部30は、比較判定部20で決定した進相コンデンサの投入もしくは開放の制御を実行すると共に、記憶部50に格納されている調相設備DB(データベース)の進相コンデンサの投入および開放状態の情報を更新する。   The control execution unit 30 executes the control for turning on or off the phase-advancing capacitor determined by the comparison / determination unit 20, and also turns on and off the phase-advancing capacitor in the phase adjusting equipment DB (database) stored in the storage unit 50. Update status information.

運転モード受信部40は、運転モード切替え装置MD2から、運転モードの切替指令を受信する。   The operation mode receiving unit 40 receives an operation mode switching command from the operation mode switching device MD2.

記憶部50は、進相コンデンサの台数や容量といった設備情報、ならびに進相コンデンサの投入および開放状態を記憶した調相設備DBを格納している。   The storage unit 50 stores equipment information such as the number and capacity of phase advance capacitors, and a phase adjusting equipment DB that stores the input and release states of the phase advance capacitors.

<需要家の自動力率調整器の動作>
次に、図4を参照しつつ図5に示すフローチャートを用いて、自動力率調整器PG2の動作について説明する。なお、自動力率調整器PG2は、以下の動作を、例えば1秒周期など、定周期で繰り返して実施する。
<Operation of the customer's automatic power factor adjuster>
Next, the operation of the automatic power factor adjuster PG2 will be described using the flowchart shown in FIG. 5 with reference to FIG. Note that the automatic power factor adjuster PG2 repeatedly performs the following operations at regular intervals such as a 1-second cycle.

まず、運転モード受信部40で、運転モード切替え装置MD2からの信号を受け、現在が平常運転モードか、自立運転モードかを判定する(ステップS11)。すなわち、運転モード切替え装置MD2からの直近の信号が自立運転モードへの切り替えを指示する信号であるなら、現在は自立運転モードであると判定し、運転モード切替え装置MD2からの直近の信号が平常運転モードへの切り替えを指示する信号であるなら、現在は平常運転モードであると判定する。   First, the operation mode receiving unit 40 receives a signal from the operation mode switching device MD2, and determines whether the current operation mode is the normal operation mode or the independent operation mode (step S11). That is, if the latest signal from the operation mode switching device MD2 is a signal instructing switching to the independent operation mode, it is determined that the current mode is the autonomous operation mode, and the latest signal from the operation mode switching device MD2 is normal. If the signal is an instruction to switch to the operation mode, it is determined that the current operation mode is the normal operation mode.

ステップS11で、現在が平常運転モードと判定された場合は、実効値算出部10の力率演算部11において電流・電圧計CM2から出力される電流、電圧波形に基づいて、連系点での力率実効値を算出する(ステップS12)。   If it is determined in step S11 that the current mode is the normal operation mode, the power factor calculation unit 11 of the effective value calculation unit 10 determines the current at the connection point based on the current and voltage waveform output from the current / voltmeter CM2. A power factor effective value is calculated (step S12).

次に比較判定部20の力率比較判定部21において、記憶部51に格納された目標力率範囲と比較し、連系点での力率が目標力率範囲より遅れ力率となっている場合は(ステップS13)、未投入の進相コンデンサが存在するか否かを確認し(ステップS14)、未投入の進相コンデンサが存在する場合には、連系点での力率が進み力率となるように未投入の進相コンデンサを1台投入するように制御実行部30に指示を出す(ステップS15)。なお、未投入の進相コンデンサが1台もない場合は制御実行部30への指示は出さず、動作を終了する。   Next, the power factor comparison / determination unit 21 of the comparison / determination unit 20 compares the target power factor range stored in the storage unit 51 with a power factor at the interconnection point that is later than the target power factor range. If this is the case (step S13), it is checked whether or not there is an uncharged phase-advancing capacitor (step S14). If there is an uncharged phase-advancing capacitor, the power factor at the interconnection point is the leading force. The control execution unit 30 is instructed to insert one phase-advancing capacitor that has not been charged so as to achieve a rate (step S15). If there is no phase-advancing capacitor that has not been turned on, the control execution unit 30 is not instructed and the operation is terminated.

一方、連系点での力率が進み力率となっている場合は(ステップS16)、投入済みの進相コンデンサが存在するか否かを確認し(ステップS17)、投入済みの進相コンデンサが存在する場合には、連系点での力率が遅れ力率となるように投入済みの進相コンデンサを1台開放するように制御実行部30に指示を出す(ステップS18)。なお、連系点での力率が遅れても進んでもいない場合は現状維持と判断し、制御実行部30への指示は出さず、動作を終了する。   On the other hand, if the power factor at the interconnection point is the leading power factor (step S16), it is checked whether or not there is a phase advance capacitor that has been turned on (step S17). Is present, the control execution unit 30 is instructed to release one of the input phase advance capacitors so that the power factor at the interconnection point becomes the delay power factor (step S18). If the power factor at the connection point is delayed or not advanced, it is determined that the current state is maintained, the instruction to the control execution unit 30 is not issued, and the operation is terminated.

また、ステップS11で、現在が自立運転モードと判定された場合は、実効値算出部10の電圧演算部12において電流・電圧計CM2から出力される電流、電圧波形に基づいて、連系点での電圧率実効値を算出する(ステップS20)。   If it is determined in step S11 that the current mode is the self-sustained operation mode, the voltage calculation unit 12 of the effective value calculation unit 10 determines the connection point based on the current and voltage waveform output from the current / voltmeter CM2. Is calculated (step S20).

次に、比較判定部20の電圧比較判定部22において、記憶部52に格納された目標電圧範囲と比較し、連系点での電圧が目標電圧範囲より下回っている場合は(ステップS21)、未投入の進相コンデンサが存在するか否かを確認し(ステップS22)、未投入の進相コンデンサが存在する場合には、連系点での電圧が上がるように未投入の進相コンデンサを1台投入するように制御実行部30に指示を出す(ステップS23)。なお、未投入の進相コンデンサが1台もない場合は制御実行部30への指示は出さず、動作を終了する。   Next, in the voltage comparison / determination unit 22 of the comparison / determination unit 20, the voltage is compared with the target voltage range stored in the storage unit 52. When the voltage at the interconnection point is lower than the target voltage range (step S21), It is confirmed whether or not there is an uncharged phase advance capacitor (step S22). If there is an uncharged phase advance capacitor, the uncharged phase advance capacitor is set so that the voltage at the interconnection point is increased. An instruction is given to the control execution unit 30 so as to insert one (step S23). If there is no phase-advancing capacitor that has not been turned on, the control execution unit 30 is not instructed and the operation is terminated.

一方、連系点での電圧が目標電圧範囲より上回っている場合は(ステップS24)、投入済みの進相コンデンサが存在するか否かを確認し(ステップS25)、投入済みの進相コンデンサが存在する場合には、連系点での電圧が下がるように投入済みの進相コンデンサを1台開放するように制御実行部30に指示を出す(ステップS26)。なお、未投入の進相コンデンサが1台もない場合は制御実行部30への指示は出さず、動作を終了する。また、連系点での電圧が目標電圧範囲内の場合は現状維持と判断し、制御実行部30への指示は出さない。   On the other hand, when the voltage at the interconnection point is higher than the target voltage range (step S24), it is confirmed whether there is a phase advance capacitor that has been turned on (step S25). If present, the control execution unit 30 is instructed to release one of the input phase advance capacitors so that the voltage at the interconnection point is lowered (step S26). If there is no phase-advancing capacitor that has not been turned on, the control execution unit 30 is not instructed and the operation is terminated. When the voltage at the interconnection point is within the target voltage range, it is determined that the current state is maintained, and no instruction is given to the control execution unit 30.

制御実行部30では、進相コンデンサを投入もしくは開放するとの指示を受けた場合は、進相コンデンサの開閉器SWの入/切の制御を実行する(ステップS19)と共に、記憶部50に格納されている調相設備DBの進相コンデンサの投入および開放状態の情報を更新する。   When the control execution unit 30 receives an instruction to turn on or open the phase advance capacitor, the control execution unit 30 executes on / off control of the switch SW of the phase advance capacitor (step S19) and is stored in the storage unit 50. The information on the on / off state of the phase advance capacitor in the phase adjusting equipment DB being updated is updated.

<防災センターの自動力率調整器の構成>
次に、図6を用いて、防災センターの自動力率調整器PG1の構成について説明する。図6に示すように、自動力率調整器PG1は、力率演算部60、力率比較判定部70、制御実行部80および記憶部90を主たる構成として備えている。
<Configuration of automatic power factor adjuster at Disaster Prevention Center>
Next, the configuration of the automatic power factor adjuster PG1 of the disaster prevention center will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the automatic power factor adjuster PG <b> 1 includes a power factor calculation unit 60, a power factor comparison determination unit 70, a control execution unit 80, and a storage unit 90 as main components.

自動力率調整器PG1は、平常時には起動しておらず、運転モード切替え装置MD1から起動指令を受信した場合、すなわち停電の発生などにより運転モード切替え装置MD1が、主電源装置MP1に対して自立運転モードへの移行を指示するような場合には起動し、力率演算部60は、電流・電圧計CM1から出力される電流、電圧波形から連系点での力率実効値を算出する。   The automatic power factor adjuster PG1 does not start normally, and when the start command is received from the operation mode switching device MD1, that is, the operation mode switching device MD1 is independent from the main power supply device MP1 due to a power failure or the like. The power factor calculation unit 60 calculates the power factor effective value at the interconnection point from the current and voltage waveforms output from the current / voltmeter CM1.

力率比較判定部70は、連系点での力率が、予め設定された目標力率範囲から逸脱していないかを判定し、逸脱していれば進相コンデンサおよび分路リアクトルの投入もしくは開放を決定する。なお、目標力率範囲は記憶部91に格納されている。   The power factor comparison / determination unit 70 determines whether or not the power factor at the interconnection point has deviated from a preset target power factor range, and if deviated, the phase advance capacitor and the shunt reactor are turned on or Decide on opening. The target power factor range is stored in the storage unit 91.

制御実行部80は、力率比較判定部70で決定した進相コンデンサおよび分路リアクトルの投入もしくは開放の制御を実行すると共に、記憶部90に格納されている調相設備DBの進相コンデンサおよび分路リアクトルの投入および開放状態の情報を更新する。   The control execution unit 80 performs control of turning on or off the phase advance capacitor and the shunt reactor determined by the power factor comparison / determination unit 70, and the phase advance equipment DB of the phase adjusting equipment DB stored in the storage unit 90 and Update information on shunt reactor input and release.

<防災センターの自動力率調整器の動作>
次に、図6を参照しつつ図7に示すフローチャートを用いて、自動力率調整器PG1の動作について説明する。なお、自動力率調整器PG1は、以下の動作を、例えば1秒周期など、定周期で繰り返して実施する。
<Operation of automatic power factor adjuster at Disaster Prevention Center>
Next, the operation of the automatic power factor adjuster PG1 will be described using the flowchart shown in FIG. 7 with reference to FIG. Note that the automatic power factor adjuster PG1 repeatedly performs the following operations at regular intervals such as a 1-second cycle.

まず、力率演算部60において電流・電圧計CM1から出力される電流、電圧波形に基づいて、連系点での力率実効値を算出する(ステップS31)。   First, based on the current and voltage waveform output from the current / voltmeter CM1 in the power factor calculation unit 60, the power factor effective value at the interconnection point is calculated (step S31).

次に力率比較判定部70において、記憶部91に格納された目標力率範囲と比較し、連系点での力率が目標力率範囲より遅れ力率となっている場合は(ステップS32)、投入済みの分路リアクトルが存在するか否かを確認し(ステップS33)、投入済みの分路リアクトルが存在する場合には、連系点での力率が進み力率となるように、投入済みの分路リアクトルを1台開放するように制御実行部80に指示を出す(ステップS34)。なお、投入済みの分路リアクトルが1台もない場合はステップS39に進み、未投入の進相コンデンサが存在するか否かを確認し、未投入の進相コンデンサが存在する場合には、連系点での力率が進み力率となるように未投入の進相コンデンサを1台投入するように制御実行部80に指示を出す(ステップS40)。なお、未投入の進相コンデンサが1台もない場合は制御実行部80への指示は出さず、動作を終了する。   Next, the power factor comparison / determination unit 70 compares the target power factor range stored in the storage unit 91, and if the power factor at the interconnection point is behind the target power factor range (step S32). ), Whether or not there is a shunt reactor that has already been put in (step S33), and if there is a shunt reactor that has been thrown in, the power factor at the interconnection point is advanced and becomes the power factor Then, the control execution unit 80 is instructed to release one of the thrown shunt reactors (step S34). If there is no shunt reactor that has been turned on, the process proceeds to step S39, where it is confirmed whether or not there is an uncharged phase advance capacitor. The control execution unit 80 is instructed to insert one unadvanced phase advance capacitor so that the power factor at the system point becomes the advance power factor (step S40). When there is no phase-advancing capacitor that has not been turned on, no instruction is issued to the control execution unit 80, and the operation is terminated.

一方、連系点での力率が進み力率となっている場合は(ステップS35)、投入済みの進相コンデンサが存在するか否かを確認し(ステップS36)、投入済みの進相コンデンサが存在する場合には、連系点での力率が遅れ力率となるように投入済みの進相コンデンサを1台開放するように制御実行部80に指示を出す(ステップS37)。なお、投入済みの進相コンデンサが1台もない場合はステップS41に進み、未投入の分路リアクトルが存在するか否かを確認し、未投入の分路リアクトルが存在する場合には、連系点での力率が遅れ力率となるように未投入の分路リアクトルを1台投入するように制御実行部80に指示を出す(ステップS42)。なお、連系点での力率が遅れても進んでもいない場合は現状維持と判断し、制御実行部80への指示は出さず、動作を終了する。   On the other hand, if the power factor at the interconnection point is the leading power factor (step S35), it is confirmed whether or not there is a phase advance capacitor that has been turned on (step S36), and the phase advance capacitor that has been turned on. Is present, the control execution unit 80 is instructed to release one of the input phase advance capacitors so that the power factor at the interconnection point becomes the delay power factor (step S37). If there is no phase-advancing capacitor that has already been turned on, the process proceeds to step S41, where it is checked whether or not there is an uncharged shunt reactor. The control execution unit 80 is instructed to insert one unreached shunt reactor so that the power factor at the system point becomes the delayed power factor (step S42). If the power factor at the connection point is delayed or not advanced, it is determined that the current state is maintained, the instruction to the control execution unit 80 is not issued, and the operation is terminated.

制御実行部80では、進相コンデンサを投入もしくは開放、分路リアクトルを投入もしくは開放するとの指示を受けた場合は、進相コンデンサおよび分路リアクトルの開閉器SWの入/切の制御を実行する(ステップS38)と共に、記憶部90に格納されている調相設備DBの進相コンデンサの投入および開放状態の情報を更新する。   When the control execution unit 80 receives an instruction to turn on or open the phase advance capacitor, or to turn on or open the shunt reactor, the control execution unit 80 executes on / off control of the switch SW of the phase advance capacitor and the shunt reactor. Along with (Step S38), the information on the on / off state of the phase advance capacitor of the phase adjusting equipment DB stored in the storage unit 90 is updated.

以上説明したように、自立運転装置100においては、運転モード切替え装置MD1およびMD2が、広域通信網NWを介して電力会社の配電系統監視制御システムEPCと連携して停電に関する情報を取得し、自立運転装置100が担当する配電区間を平常運転とするか、自立運転とするかを判定する。そして、運転モード切替え装置MD1およびMD2が自立運転とするものと判定した場合は自立運転モードへの移行を決定し、運転モード切替え装置MD1は、主電源装置MP1の制御モードの切り替えを行い、運転モード切替え装置MD2は、自動力率調整器PG2の制御モードの切り替えを行う。   As described above, in the independent operation device 100, the operation mode switching devices MD1 and MD2 acquire information on the power outage in cooperation with the power company distribution system monitoring and control system EPC via the wide area communication network NW. It is determined whether the power distribution section handled by the driving device 100 is set to normal operation or independent operation. When it is determined that the operation mode switching devices MD1 and MD2 are to be operated independently, the transition to the independent operation mode is determined, and the operation mode switching device MD1 switches the control mode of the main power supply device MP1 and operates. The mode switching device MD2 switches the control mode of the automatic power factor adjuster PG2.

そして、自動力率調整器PG2は、平常運転モードでは、連系点の力率を、進相コンデンサPA2の投入、開放を制御することによって改善し、自立運転モードに移行した場合は連系点での電圧を調整するように進相コンデンサPA2の投入、開放を制御し、自動力率調整器PG1は、運転モード切替え装置MDからの起動/停止制御を受けて起動状態になった場合は、連系点での電圧を調整するように進相コンデンサPA1および分路リアクトルSR1の投入、開放を制御する。   Then, the automatic power factor adjuster PG2 improves the power factor at the connection point in the normal operation mode by controlling the turning on and off of the phase advance capacitor PA2, and when the operation mode shifts to the self-sustaining operation mode, When the automatic power factor adjuster PG1 enters the start state in response to the start / stop control from the operation mode switching device MD, the turning on and off of the phase advance capacitor PA2 is controlled so as to adjust the voltage at The turning on and off of the phase advance capacitor PA1 and the shunt reactor SR1 are controlled so as to adjust the voltage at the interconnection point.

これにより、主電源装置MP1の無効電力負担を軽減し、主電源装置MP1の電力容量を減らすことができる。   Thereby, the reactive power burden of main power unit MP1 can be reduced, and the power capacity of main power unit MP1 can be reduced.

このように、本発明に係る自立運転装置においては、電圧調整器を追加設置することなしに、担当する配電区間における自立運転時の系統電圧を適正に維持できると共に、主電源装置の無効電力負担を軽減することができる。   Thus, in the self-sustained operation device according to the present invention, it is possible to properly maintain the system voltage during the self-sustaining operation in the distribution section in charge without additionally installing a voltage regulator, and to react to the reactive power burden of the main power supply device. Can be reduced.

また、配電系統全体に渡って停電状態、復旧状態を監視している、配電系統監視制御システムとの連携によって運転モードの切り替えを適切に行うことができる。   In addition, the operation mode can be appropriately switched by cooperation with the distribution system monitoring control system that monitors the power failure state and the recovery state over the entire distribution system.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   In the present invention, the embodiments can be appropriately modified and omitted within the scope of the invention.

CP1,CP2 連系点、MD1,MD2 運転モード切替え装置、MP1 主電源装置、PG1,PG2 自動力率調整器、PA1,PA2 進相コンデンサ、SR1 分路リアクトル。   CP1, CP2 connection point, MD1, MD2 operation mode switching device, MP1 main power supply, PG1, PG2 automatic power factor regulator, PA1, PA2 phase advance capacitor, SR1 shunt reactor.

Claims (3)

平常時は、隣接する配電系統と電気的に接続されて電力供給を受け、前記隣接する配電系統が停電した場合には、前記隣接する配電系統から電気的に切り離される所定の配電系統に接続され、前記隣接する配電系統が停電した場合に前記所定の配電系統を自立運転系統として制御する自立運転装置であって、
前記自立運転装置は、
前記所定の配電系統の配電区間を、前記隣接する配電系統が停電した場合に対応する自立運転モードとするか、平常時に対応した平常運転モードとするかを決定する第1の運転モード切替え装置と、
前記第1の運転モード切替え装置での決定に基づいて、前記自立運転モードでは前記配電区間に系統電圧と周波数を決定付けながら電力を供給することで、前記所定の配電系統に接続された電力需要家への電力を供給する主電源装置と、
前記自立運転モードで起動する第1の自動力率調整器と、
前記第1の自動力率調整器によって投入および開放が制御される第1の進相コンデンサおよび分路リアクトルと、
前記電力需要家内に設けられ、
前記配電区間を、前記自立運転モードとするか、前記平常運転モードとするかを決定する第2の運転モード切替え装置と、
前記第2の運転モード切替え装置での決定に基づいて、前記自立運転モードと前記平常運転モードとで制御を切り替える第2の自動力率調整器と、
前記第2の自動力率調整器によって投入および開放が制御される第2の進相コンデンサと、を備え
前記第1の自動力率調整器は、
前記自立運転モードにおいては、前記主電源装置と前記所定の配電系統との第1の連系点の力率を改善するように、前記第1の進相コンデンサおよび前記分路リアクトルの投入および開放を制御し、
前記第2の自動力率調整器は、
前記平常運転モードでは、前記電力需要家と前記所定の配電系統との第2の連系点の力率を改善するように、前記第2の進相コンデンサの投入および開放を制御し、
前記自立運転モードでは、前記第2の連系点での電圧を調整するように前記第2の進相コンデンサの投入および開放を制御する自立運転装置。
In normal times, the power supply is connected to an adjacent distribution system and supplied with power, and when the adjacent distribution system fails, it is connected to a predetermined distribution system that is electrically disconnected from the adjacent distribution system. A self-sustained operation device that controls the predetermined power distribution system as a self-sustaining operation system when the adjacent power distribution system fails.
The self-sustaining operation device is:
A first operation mode switching device for determining whether the distribution section of the predetermined distribution system is set to a self-sustaining operation mode corresponding to a case where the adjacent distribution system fails or a normal operation mode corresponding to a normal operation; ,
Based on the determination in the first operation mode switching device, in the self-sustained operation mode, power is supplied to the power distribution section while determining the system voltage and frequency, so that the power demand connected to the predetermined power distribution system A main power supply for supplying power to the house;
A first automatic power factor regulator that starts in the self-sustaining operation mode;
A first phase advance capacitor and a shunt reactor controlled to be turned on and opened by the first automatic power factor regulator;
Provided in the electricity consumer,
A second operation mode switching device that determines whether the power distribution section is the independent operation mode or the normal operation mode;
A second automatic power factor adjuster that switches control between the self-sustaining operation mode and the normal operation mode based on the determination in the second operation mode switching device;
A second phase advance capacitor controlled to be turned on and off by the second automatic power factor regulator ,
The first automatic power factor adjuster is:
In the self-sustained operation mode, the first phase advance capacitor and the shunt reactor are turned on and off so as to improve the power factor of the first interconnection point between the main power supply device and the predetermined power distribution system. Control
The second automatic power factor adjuster is:
In the normal operation mode, to control the turning on and off of the second phase advance capacitor so as to improve the power factor of the second interconnection point of the power consumer and the predetermined distribution system,
The autonomous in operation mode, the second on and open that controls the autonomous operation device of the second phase advancing capacitor to the voltage adjust at interconnection points.
前記第1の自動力率調整器は、
前記自立運転モードで、前記第2の自動力率調整器による前記第2の進相コンデンサの投入および開放の制御によって前記所定の配電系統に流出する無効電力を吸収、あるいは前記所定の配電系統に無効電力を放出するように、前記第1の進相コンデンサおよび前記分路リアクトルの投入および開放を制御する、請求項1記載の自立運転装置。
The first automatic power factor adjuster is:
In the self-sustained operation mode , the reactive power flowing out to the predetermined distribution system is absorbed by the second automatic power factor regulator being controlled to turn on and off the second phase advance capacitor, or the predetermined power distribution system The self-sustained operation device according to claim 1, wherein the first phase advance capacitor and the shunt reactor are turned on and off so as to release reactive power .
前記第1および第2の運転モード切替え装置は、
前記所定の配電系統に電力を供給する電力会社の配電系統監視制御システムと連携し、前記隣接する配電系統の停電発生時に前記配電系統監視制御システムから取得した、停電継続の予想時間および停電復旧の情報に基づいて、前記配電区間を、前記自立運転モードとするか、前記平常運転モードとするかを決定する、請求項記載の自立運転装置。
The first and second operation mode switching devices are
In cooperation with the distribution system monitoring and control system of an electric power company that supplies power to the predetermined distribution system, the estimated time of power outage continuation and recovery of power outage obtained from the distribution system monitoring and control system when a power outage occurs in the adjacent distribution system based on the information, the distribution section, or with the isolated operation mode, determining whether to said normal operation mode, autonomous operation apparatus according to claim 1.
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