JP6559494B2 - 系統インピーダンス推定装置、インバータ装置、および、系統インピーダンス推定方法 - Google Patents
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Description
ΔVb=ρ1・P+ρ2・Q+ρ3
ΔVb=ρ1・Id+ρ2・Iq+ρ3・I
なお、Id=P/V、Iq=Q/Vである。
ΔVb=ρ1・Id+ρ2・Iq+ρ3 ・・・ (1)
ΔVb=ρ1・P+ρ2・Q+ρ3 ・・・ (7)
2,21,22,23,24,25 計測装置
3 直流電源
4 インバータ回路
5 制御回路
51 電力算出部
52 推定部(系統インピーダンス推定装置、算出手段、非線形最適化手段)
53 フィードフォワード制御部
54 無効電力制御部
55 電流制御部
56 PWM信号生成部
61 電流センサ
62 電圧センサ
71 電力算出部
72 有効電力合計値算出部
73 無効電力合計値算出部
74 通信部
81 変化量算出部
82 平均値生成部
83 演算部
84 乗算器
85 加算器
86 積分器
87 合計部
9 SVR
91 算出部
92 タップ比算出部
93 タップ切替部
10 サーバ
Claims (13)
- 分散電源が電力系統に連系する連系点での系統インピーダンスを推定する系統インピーダンス推定装置であって、
前記連系点で計測された有効電力値および無効電力値と、前記系統インピーダンスのパラメータとに基づいて、前記連系点での計算上の電圧変化分を算出する算出手段と、
前記連系点で計測された電圧値と目標電圧値との差である実際の電圧変化分と、前記算出手段によって算出された電圧変化分との差に関する所定の評価関数によって算出された評価値が小さくなるように、前記算出手段に設定される前記系統インピーダンスのパラメータを変化させる非線形最適化手段と、
を備えており、
前記パラメータには、前記系統インピーダンスの抵抗成分に関するパラメータ、リアクタンス成分に関するパラメータ、および定常的に発生する電圧変化分に関するパラメータの少なくともいずれか1つが含まれ、
前記評価値を最小にする最適解を、前記系統インピーダンスのパラメータとして出力する、
ことを特徴とする系統インピーダンス推定装置。 - 前記実際の電圧変化分をΔVaとし、前記算出された電圧変化分をΔVbとした場合、前記評価関数は下記式であり、
評価値Jnは、n回の各計測値に基づいて算出される、
請求項1に記載の系統インピーダンス推定装置。
- 前記非線形最適化手段は、忘却係数込の再帰的最小二乗法を用いて最適化を行う、
請求項1または2に記載の系統インピーダンス推定装置。 - 前記算出手段は、前記有効電力値をP、前記無効電力値をQ、有効電力成分に対する電圧変化のパラメータをρ1 、無効電力成分に対する電圧変化のパラメータをρ2 、定常的に発生する電圧変化分のパラメータをρ3とした場合、電圧変化分ΔVbを下記式に基づいて算出する、
請求項1ないし3のいずれかに記載の系統インピーダンス推定装置。
ΔVb=ρ1・P+ρ2・Q+ρ3 - 前記算出手段は、
前記連系点で計測された電圧値Vをさらに用いて、
前記有効電力値をP、前記無効電力値をQ、前記系統インピーダンスの抵抗成分のパラメータをρ1 、リアクタンス成分のパラメータをρ2 、定常的に発生する電圧変化分のパラメータをρ3とした場合、電圧変化分ΔVbを下記式に基づいて算出する、
請求項1ないし3のいずれかに記載の系統インピーダンス推定装置。
ΔVb=ρ1・Id+ρ2・Iq+ρ3
なお、Id=P/V、Iq=Q/Vである。 - 分散電源が電力系統に連系する連系点での系統インピーダンスを推定する系統インピーダンス推定装置であって、
前記連系点で計測された有効電力値Pn、無効電力値Qn、電圧値Vn、および、電圧目標値Vrefnに基づいて、忘却係数込の再帰的最小二乗法を用いて、下記式に基づいて、前記系統インピーダンスのパラメータρ1,ρ2,ρ3を推定して出力する、
ことを特徴とする系統インピーダンス推定装置。
- 前記分散電源が備えているインバータ装置であって、
請求項4ないし6のいずれかに記載の系統インピーダンス推定装置と、
前記系統インピーダンス推定装置が出力する前記パラメータρ1,ρ2,ρ3に基づいて、前記連系点の電圧を制御するための、前記インバータ装置の出力無効電力の目標値を出力するフィードフォワード制御手段と、
を備えている、
ことを特徴とするインバータ装置。 - 前記フィードフォワード制御手段は、前記インバータ装置の出力有効電力の計測値に(−ρ1/ρ2)を乗算した値を、前記出力無効電力の目標値とする、
請求項7に記載のインバータ装置。 - 前記フィードフォワード制御手段は、前記インバータ装置の出力有効電力の計測値に(−ρ1/ρ2)を乗算し、(−ρ3/ρ2)を加算した値を、前記出力無効電力の目標値とする、
請求項7に記載のインバータ装置。 - 請求項7ないし9のいずれかに記載のインバータ装置であって、
当該インバータ装置が出力する有効電力(または無効電力)の変化量を算出する変化量算出手段と、
前記変化量に基づいて内部平均値を生成する平均値生成手段と、
前記分散電源が備えている、少なくとも1つの他のインバータ装置と通信を行う通信手段と、
を備え、
前記通信手段は、前記平均値生成手段が生成した内部平均値を、前記他のインバータ装置の少なくとも1つに送信し、
前記平均値生成手段は、前記生成した内部平均値と、前記通信手段が前記他のインバータ装置の少なくとも1つより受信した内部平均値とに基づく演算結果を用いて、内部平均値を生成し、
前記系統インピーダンス推定装置は、前記平均値生成手段が生成した内部平均値に、前記分散電源が備えているインバータ装置の数を乗算した値を、前記連系点で計測された有効電力値(または無効電力値)として用いるインバータ装置。 - 前記平均値生成手段は、
前記生成した内部平均値と、前記受信した内部平均値とに基づく演算を行う演算手段と、
前記演算手段が出力する演算結果に前記変化量を加算して出力する加算手段と、
前記加算手段が出力する値を積分して、内部平均値を算出する積分手段と、
を備えている、
請求項10に記載のインバータ装置。 - 前記演算手段は、前記受信した内部平均値から前記生成した内部平均値をそれぞれ減算し、減算結果をすべて加算することで、前記演算結果を演算する、
請求項11に記載のインバータ装置。 - 分散電源が電力系統に連系する連系点での系統インピーダンスを推定する方法であって、
前記連系点で計測された有効電力値および無効電力値と、前記系統インピーダンスのパラメータとに基づいて、前記連系点での計算上の電圧変化分を算出する第1の工程と、
前記連系点で計測された電圧値と目標電圧値との差である実際の電圧変化分と、前記第1の工程で算出された電圧変化分との差に関する所定の評価関数によって算出された評価値が小さくなるように、非線形最適化の手法を用いて、前記第1の工程で設定される前記系統インピーダンスのパラメータを変化させる第2の工程と、
前記評価値を最小にする最適解を、前記系統インピーダンスのパラメータとして出力する第3の工程と、
を備え、
前記パラメータには、前記系統インピーダンスの抵抗成分に関するパラメータ、リアクタンス成分に関するパラメータ、および定常的に発生する電圧変化分に関するパラメータの少なくともいずれか1つが含まれている、
ことを特徴とする系統インピーダンス推定方法。
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