JP6884070B2 - Power system voltage regulators, methods, and systems - Google Patents

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Description

本発明は電力系統の電圧を適正化する電圧適正化装置、方法、及びシステムに関する。 The present invention relates to a voltage optimization device, method, and system for optimizing the voltage of a power system.

電力系統は、電力の安定供給のために多くの機器と制御方法を組み合わせて構築されている大規模システムである。電力系統の状態は、電圧、電流、電力、周波数等の物理量で表記することができて、これらの状態は、系統構成に沿って面的な広がりを持ち、また時間的な変化を伴う。系統に連系する発電と負荷によって系統状態は大きく変化するので、定常状態を維持するように様々な制御機器と制御手法が利用されている。 The power system is a large-scale system constructed by combining many devices and control methods for a stable supply of electric power. The state of the power system can be expressed by physical quantities such as voltage, current, power, and frequency, and these states have a surface spread along the system configuration and are accompanied by temporal changes. Since the system state changes greatly depending on the power generation and load connected to the system, various control devices and control methods are used to maintain the steady state.

電力系統を定常状態から逸脱させる要因の一つとして、近年になって電力系統に導入が拡大している分散電源の連系がある。例えば太陽光発電、風力発電等の再生可能エネルギーは、従来の発電機に比べて電力系統の末端側に分散的に系統連系されることがあり、発電量が気象状況に影響されることがある。そして発電した電力を系統に流入することによって、潮流反転(逆潮流)の発生、電圧変動、などの系統状態の変化が起きる。例えば再生可能エネルギーの発電量の変動が、電圧変動が連系する線路の電圧を変動させて、電圧の上下限を逸脱することがある。 One of the factors that causes the power system to deviate from the steady state is the interconnection of distributed power sources, which has been increasingly introduced into the power system in recent years. For example, renewable energy such as solar power generation and wind power generation may be connected to the end side of the power system in a distributed manner compared to conventional generators, and the amount of power generation may be affected by weather conditions. is there. Then, by flowing the generated power into the system, changes in the system state such as occurrence of power flow reversal (reverse power flow) and voltage fluctuation occur. For example, fluctuations in the amount of power generated by renewable energy may fluctuate the voltage of the line to which the voltage fluctuations are connected, and deviate from the upper and lower limits of the voltage.

電圧調整機器を設置して電圧適正化するには、電力系統の状態ならびに特性を正しく把握することが必要になる。ここで電力系統の状態とは電圧、電流等の電力系統に起きている現象の物理量であるとする。また電力系統の特性としては線路インピーダンス等の電力系統の機器構成に付随する数値、パラメータ等を網羅的に使う場合がある。SVR(Step Voltage Regulator)、SVC(Static Var Compensator)等の電圧調整機器は、自端(あるいは一次側、二次側)に計測機器を配置して系統状態を計測して自機の制御に利用する。計測した信号を自機の制御に利用する方法を自律制御と呼ぶことがある。 In order to install a voltage regulator and optimize the voltage, it is necessary to correctly grasp the state and characteristics of the power system. Here, the state of the power system is assumed to be a physical quantity of a phenomenon occurring in the power system such as voltage and current. Further, as the characteristics of the power system, numerical values, parameters, etc. associated with the equipment configuration of the power system such as line impedance may be used comprehensively. Voltage regulators such as SVR (Step Voltage Regulator) and SVC (Static Var Composer) are used to control their own equipment by arranging measuring equipment at their own end (or primary side or secondary side) to measure the system status. To do. The method of using the measured signal for controlling the own machine is sometimes called autonomous control.

近年の情報通信技術の進展により、高速にデータ伝送することが可能になってきている。そこで電力系統に設置したセンサの計測信号を活用する技術が期待されている。例えば、センサ開閉器(あるいはセンサ付き開閉器)、PMU(Phasor Measurement Unit)などの計測機器がある。前記したSVR、SVC等の電圧調整機器に加えて、センサ開閉器にある計測機器で採取した電圧・電流・位相等の電力系統の状態値を、電力線搬送あるいは光ケーブル等の伝送手段を使って集約できる。 Recent advances in information and communication technology have made it possible to transmit data at high speed. Therefore, technology that utilizes the measurement signals of sensors installed in the power system is expected. For example, there are measuring devices such as a sensor switch (or a switch with a sensor) and a PMU (Phasor Phasorement Unit). In addition to the voltage adjusting devices such as SVR and SVC described above, the state values of the power system such as voltage, current, and phase collected by the measuring device in the sensor switch are aggregated by using a transmission means such as power line carrier or optical cable. it can.

このように集約した計測信号を用いて、電力系統の状態を解析、推定、あるいは予測して、目標とする電力系統の状態に達するように制御する技術がある。前記した自律制御のほかに、算出した整定値を遠隔で設定する遠隔整定、また制御信号を遠隔で設定する集中制御と呼ぶことがある。 There is a technique for analyzing, estimating, or predicting the state of the power system using the measurement signals aggregated in this way, and controlling the state of the power system so as to reach the target state. In addition to the above-mentioned autonomous control, it may be called remote settling in which the calculated settling value is set remotely, or centralized control in which the control signal is set remotely.

このような制御方法を用いて線路電圧変動に対処する電圧適正化技術が求められている。具体的な公知技術として、例えば特許文献1では、「電力系統インピーダンス推定するため、負荷に電力を供給する既存の電力系統との連系点に有効電力及び無効電力を出力し、前記有効電力及び無効電力を意図的に変動させた時の前記連系点の電圧及び前記有効電力及び無効電力を時系列的に順次検出し、前記連系点電圧の電圧変動、前記負荷が消費する負荷電力、前記既存の電力系統の電力系統インピーダンス(R+jX)からなる関係式に時系列的な複数時刻について検出された前記連系点電圧の電圧、有効電力及び無効電力を各々代入して得られた連立方程式を解くことにより前記電力系統インピーダンス(R+jX)を推定する、」という構成を開示している。 There is a demand for a voltage optimization technique for dealing with line voltage fluctuations using such a control method. As a specific known technique, for example, in Patent Document 1, "in order to estimate the power system impedance, active power and ineffective power are output to the interconnection point with the existing power system that supplies power to the load, and the active power and the active power and the active power are output. The voltage of the interconnection point and the active power and the ineffective power when the invalid power is intentionally changed are detected in sequence in chronological order, and the voltage fluctuation of the interconnection point voltage, the load power consumed by the load, and the load power consumed by the load. Simultaneous equations obtained by substituting the voltage, active power, and ineffective power of the interconnection point voltage detected for a plurality of time series into the relational expression consisting of the power system impedance (R + jX) of the existing power system. The power system impedance (R + jX) is estimated by solving the above. "

特許文献2では、「センサの電圧計測データとSVR出力電圧Vsvr,SVR通過有効電力Psvr,無効電力Qsvrに相当する計測データを基に、まず、分析対象期間内で配電系統の分析対象ノードの電圧上下限値範囲内となるような電圧自動調整器の出力電圧理想値Vsを求め、次に、この理想値Vsと配電系統の電気量の計測値との相関を重回帰分析することによって、電圧自動調整器の整定パラメータを決定する、」という構成を開示している。 In Patent Document 2, first, based on the voltage measurement data of the sensor and the measurement data corresponding to the SVR output voltage Vsvr, the SVR passing active power Psvr, and the ineffective power Qsvr, first, the voltage of the analysis target node of the distribution system within the analysis target period. The voltage is obtained by finding the ideal output voltage Vs of the voltage automatic regulator so that it is within the upper and lower limit range, and then performing multiple regression analysis of the correlation between this ideal value Vs and the measured value of the electric power of the distribution system. The configuration of "determining the settling parameters of the automatic regulator" is disclosed.

特開2006−230050号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-230050 特開2010−220283号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-220283

上記の特許文献1、特許文献2で開示されている従来技術は、電力系統の電圧適正化を目的に、電圧調整機器を制御するために必要なインピーダンスを推定することを特徴としている。 The prior art disclosed in Patent Documents 1 and 2 is characterized in that an impedance required for controlling a voltage adjusting device is estimated for the purpose of voltage optimization of a power system.

しかし、いずれも再生可能エネルギー導入が拡大する以前に開発された技術であり、再生可能エネルギー導入によって電力系統に引き起こされる現象を考慮していない。具体的には、分散配置される電源(発電)によって引き起こされる電圧変動、有効電力と無効電力の分布範囲の変化、電源と負荷の変動による負荷点の変化、などがある。線形近似を利用した前記従来技術は、再生可能エネルギー導入によって状態変化が大きくなることによって誤差を発生する原因になっている。 However, all of these technologies were developed before the introduction of renewable energy expanded, and do not consider the phenomenon caused by the introduction of renewable energy in the power system. Specifically, there are voltage fluctuations caused by distributed power sources (power generation), changes in the distribution range of active power and ineffective power, changes in load points due to fluctuations in power supply and load, and the like. The conventional technique using linear approximation causes an error due to a large change in state due to the introduction of renewable energy.

特許文献1は、連系点電圧の電圧変動、負荷が消費する負荷電力P+jQ、既存の電力系統の電力系統インピーダンスR+jXを線形近似した関係式で用意する。しかしこの手法には以下の課題がある。
(1)この手法は、インピーダンスを線形近似した関係式で表記している。しかし再生可能エネルギー導入によって状態変化が大きくなることによって近似誤差が顕在化する。
(2)この手法を実用化するには、有効電力及び無効電力を意図的に変動させることが必要であり、装置コストと運用コストが掛かること、また変動させることによる他の需要家機器へ与える影響を考慮しなくてはならない。またインピーダンス推定したい線路の全てについて、このような新たな装置を設置することは実用的でない。
Patent Document 1 prepares a relational expression that linearly approximates the voltage fluctuation of the interconnection point voltage, the load power P + jQ consumed by the load, and the power system impedance R + jX of the existing power system. However, this method has the following problems.
(1) This method is expressed by a relational expression that linearly approximates the impedance. However, the approximation error becomes apparent as the state change becomes larger due to the introduction of renewable energy.
(2) In order to put this method into practical use, it is necessary to intentionally fluctuate the active power and the inactive power, which incurs equipment costs and operating costs, and gives them to other consumer equipment by fluctuating. The impact must be considered. Moreover, it is not practical to install such a new device for all the lines for which impedance estimation is desired.

特許文献2は、計測信号を回帰分析することで線路インピーダンスを算出する手法を開示している。特許文献2によれば、底辺2軸を有効電力Pと無効電力Q,縦軸を送り出し電圧Vとする3次元空間を用意して、該空間上に計測信号をプロットする。そして回帰分析により得られる平面の傾きは、P軸方向に抵抗R、Q軸方向にリアクタンスXに相当するとしている。この文献は、それに先立つ技術と比較して、有効電力Pと無効電力Qの座標軸を持つことで任意の力率に対応できること、および回帰分析による精度向上を特徴としている。しかしこの手法は、再生可能エネルギー導入が増加することによって以下の課題が顕在化する。
(1)従来は、系統連系する機器は消費だけを扱えば良く有効電力Pと無効電力Qが分布する範囲は限られていたので、このような線形近似が成り立つ場合があった。しかし再生可能エネルギー導入により機器の消費と発電を扱うことになり、有効電力Pと無効電力Qの動作範囲が広がることで、線形近似による誤差が無視できなくなっている。
(2)この手法は負荷点が一定であることを前提にしている。ここで負荷点は、線路に連系している負荷機器、発電機器を縮約した仮想的な負荷の連系箇所であり、送り出し側からの線路インピーダンスで箇所を表記する。しかし再生可能エネルギー導入により機器の消費と発電が導入されて、再生可能エネルギー導入の発電量が増えることによって負荷点は一定でなく時間的に変化する。このため回帰分析による手法では負荷点の変化に対応できず誤差が生じる。
Patent Document 2 discloses a method of calculating line impedance by regression analysis of a measurement signal. According to Patent Document 2, a three-dimensional space in which the bottom two axes are the active power P and the ineffective power Q and the vertical axis is the sending voltage V is prepared, and the measurement signal is plotted on the space. The slope of the plane obtained by the regression analysis corresponds to the resistance R in the P-axis direction and the reactance X in the Q-axis direction. This document is characterized in that it can correspond to an arbitrary power factor by having the coordinate axes of the active power P and the ineffective power Q, and the accuracy is improved by regression analysis, as compared with the technology that precedes it. However, this method reveals the following problems due to the increase in the introduction of renewable energy.
(1) Conventionally, since the equipment connected to the grid only needs to handle consumption and the range in which the active power P and the ineffective power Q are distributed is limited, such a linear approximation may be established. However, with the introduction of renewable energy, the consumption of equipment and power generation will be dealt with, and the operating range of the active power P and the reactive power Q will be expanded, so that the error due to linear approximation cannot be ignored.
(2) This method is based on the premise that the load point is constant. Here, the load point is a connection point of a virtual load that is a contraction of the load device and the power generation device connected to the line, and the place is indicated by the line impedance from the sending side. However, the introduction of renewable energy introduces the consumption of equipment and power generation, and as the amount of power generated by the introduction of renewable energy increases, the load point is not constant and changes over time. For this reason, the regression analysis method cannot respond to changes in the load point and causes an error.

上記の従来技術は、SVR、SVC等の複数種類の電圧調整機器を組み合わせて利用する場合の制御方法を提供するものではない。 The above-mentioned prior art does not provide a control method when a plurality of types of voltage adjusting devices such as SVR and SVC are used in combination.

上記の従来技術は、再生可能エネルギー導入以前の電力系統を対象にした技術であり、再生可能エネルギー導入によって電力系統に起きる現象を考慮していない。このため、再生可能エネルギー導入により系統状態が大きく変動する近年の系統に適用すると、制御誤差が大きくなり実用性が劣ることになる。 The above-mentioned conventional technology is a technology for a power system before the introduction of renewable energy, and does not consider the phenomenon that occurs in the power system due to the introduction of renewable energy. Therefore, when applied to a recent system in which the system state fluctuates greatly due to the introduction of renewable energy, the control error becomes large and the practicality becomes inferior.

以上のことから本発明においては、電力系統に設定した2点間の電圧降下式を、計測信号を用いて精度良く同定し、電力系統の状態を精度良く推定することができる電力系統の電圧適正化装置、方法、及びシステムを提供することを目的とするものである。 From the above, in the present invention, the voltage drop equation between two points set in the power system can be accurately identified by using the measurement signal, and the state of the power system can be estimated accurately. It is intended to provide equipment, methods, and systems.

以上のことから本発明においては、「再生可能エネルギーを与える分散電源を接続するとともに、電力系統の電圧を制御する電圧調整機器を備える電力系統の電圧適正化装置であって、電力系統に設置された計測機器から電力系統の状態を示す状態量を得る第1の入力部と、電力系統の電圧降下式を、状態量を用いた等電圧円により同定したPQV立体として得る同定部と、同定されたPQV立体を用いて電圧調整機器に与える出力を定める出力部とを備えることを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。」としたものである。 From the above, in the present invention, "a voltage optimization device for a power system provided with a voltage adjusting device for connecting a distributed power source that provides renewable energy and controlling the voltage of the power system, which is installed in the power system. It was identified as a first input unit that obtains a state quantity indicating the state of the power system from the measuring device, and an identification unit that obtains the voltage drop equation of the power system as a PQV solid identified by an equal voltage circle using the state quantity. A voltage optimization device for a power system, which comprises an output unit that determines an output to be given to a voltage adjusting device using a PQV solid. "

また本発明においては、「再生可能エネルギーを与える分散電源を接続するとともに、電力系統の電圧を制御する電圧調整機器を備える電力系統の電圧適正化方法であって、電力系統に設置された計測機器から電力系統の状態を示す状態量を得、電力系統の電圧降下式を、状態量を用いた等電圧円により同定したPQV立体として得、同定されたPQV立体を用いて電圧調整機器に与える出力を定めることを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。」としたものである。 Further, in the present invention, "a method for optimizing the voltage of a power system including a voltage adjusting device for connecting a distributed power source that provides renewable energy and controlling the voltage of the power system, and a measuring device installed in the power system. The state quantity indicating the state of the power system is obtained from, and the voltage drop equation of the power system is obtained as a PQV solid identified by an equal voltage circle using the state quantity, and the output given to the voltage adjusting device using the identified PQV solid. A method for optimizing the voltage of the power system, which is characterized by the determination of. "

また本発明においては、「再生可能エネルギーを与える分散電源を接続するとともに、電力系統の電圧を制御する電圧調整機器を備える電力系統の電圧適正化方法であって、電力系統に設置された計測機器から電力系統の状態を示す状態量を計測信号として得、計測信号を用いて電力系統の第1の動作点を算出し、電力系統の制約条件を満たす等電圧円を算出し、等電圧円に挟まれる領域内で第2の動作点を設定し、第1の動作点から第2の動作点に至るまでの制御軌跡を算出し、制御軌跡に基づいて制御量を得ることを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。」としたものである。 Further, in the present invention, "a method for optimizing the voltage of a power system including a voltage adjusting device for connecting a distributed power source that provides renewable energy and controlling the voltage of the power system, and a measuring device installed in the power system. The state quantity indicating the state of the power system is obtained as a measurement signal from, the first operating point of the power system is calculated using the measurement signal, and an equal voltage circle that satisfies the constraint condition of the power system is calculated to obtain an equal voltage circle. A power characteristic characterized in that a second operating point is set in the sandwiched region, a control locus from the first operating point to the second operating point is calculated, and a control amount is obtained based on the control locus. How to optimize the voltage of the system. "

また本発明においては、「再生可能エネルギーを与える分散電源を接続するとともに、電力系統の電圧を制御する電圧調整機器を備える電力系統の電圧適正化方法であって、電力系統に設置された計測機器から電力系統の状態を示す状態量を計測信号として得、異なる時刻に計測した複数の計測信号を電力系統の2箇所間の電圧降下式に代入して、有効電力、無効電力、電圧の組み合わせとして第1の動作点を算出し、第1の動作点から第2の動作点に至るまでの制御量を有効電力、無効電力、電圧の組み合わせとして算出し、制御量を算出するための係数(整定値)を算出することを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。」としたものである。 Further, in the present invention, "a method for optimizing the voltage of a power system including a voltage adjusting device for connecting a distributed power source that provides renewable energy and controlling the voltage of the power system, and a measuring device installed in the power system. The state quantity indicating the state of the power system is obtained as a measurement signal from, and a plurality of measurement signals measured at different times are substituted into the voltage drop equation between two points of the power system as a combination of active power, ineffective power, and voltage. A coefficient (setting) for calculating the first operating point, calculating the control amount from the first operating point to the second operating point as a combination of active power, ineffective power, and voltage, and calculating the control amount. A method for optimizing the voltage of the power system, which is characterized by calculating the value). "

また本発明においては、「再生可能エネルギーを与える分散電源を接続する電力系統の電圧適正化システムであって、電力系統に設置され、電力系統の電圧を制御する電圧制御機器と、該電圧調整機器に出力を与える電圧適正化装置を備え、電圧適正化装置は、電力系統に設置された計測機器から電力系統の状態を示す状態量を得る第1の入力部と、電力系統の電圧降下式を、状態量を用いた等電圧円により同定したPQV立体として得る同定部と、同定されたPQV立体を用いて電圧調整機器に与える出力を定める出力部とを備えることを特徴とする電力系統の電圧適正化システム。」としたものである。 Further, in the present invention, "a voltage optimization system for a power system that connects a distributed power source that provides renewable energy, and is a voltage control device that is installed in the power system and controls the voltage of the power system, and the voltage adjustment device. The voltage optimization device is equipped with a voltage optimization device that gives an output to the power system, and the voltage optimization device has a first input unit that obtains a state quantity indicating the state of the power system from a measuring device installed in the power system, and a voltage drop type of the power system. , A voltage of a power system including an identification unit obtained as a PQV solid identified by an equal voltage circle using a state quantity, and an output unit that determines an output to be given to a voltage adjusting device using the identified PQV solid. The optimization system. "

本発明によれば、電力系統に設定した2点間の電圧降下式を、計測信号を用いて精度良く同定し、電力系統の状態を精度良く推定できる効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the voltage drop equation between two points set in the power system can be accurately identified by using the measurement signal, and the state of the power system can be estimated accurately.

また本発明の実施例によれば、計測信号を用いて電圧調整機器の制御量、あるいは整定値を精度良く算出する効果が得られる。そして該制御量を用いて、電圧適正化のための制御の精度を向上し、また電力系統の特性変化に追従した制御が可能になる。 Further, according to the embodiment of the present invention, it is possible to obtain the effect of accurately calculating the control amount or the set value of the voltage adjusting device by using the measurement signal. Then, by using the control amount, the accuracy of control for voltage optimization can be improved, and control can be performed according to the characteristic change of the power system.

近年における電力系統の典型的な構成例を示す図。The figure which shows the typical configuration example of the electric power system in recent years. 電力系統に設定する区間の電圧降下を示す図。The figure which shows the voltage drop of the section set in the power system. 有効電力Pと無効電力Q、および電圧Vを座標軸とする3次元空間におけるPQV立体を示す図。The figure which shows the PQV solid in the three-dimensional space which has active power P, active power Q, and voltage V as coordinate axes. PQV立体のバリエーションの一例を示す図。The figure which shows an example of the variation of a PQV solid. 本発明の厳密式と従来の近似式の相違を模式的に比較表示して示す図。The figure which shows the difference between the exact formula of this invention and the conventional approximate formula in a schematic comparative display. 本発明に係る電力系統の電圧適正化システムの構成事例を示す図。The figure which shows the structural example of the voltage optimization system of the electric power system which concerns on this invention. 電力系統の2点間を区間として設定するときの考え方を説明するための図。The figure for demonstrating the concept at the time of setting the section between two points of an electric power system. 区間設定するときの負荷側端点の扱い方のバリエーションについて説明する図。The figure explaining the variation of how to handle the load side end point when setting a section. 最適計算による電圧降下式の同定の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of identification of the voltage drop equation by the optimum calculation. PQV立体上に、計測された複数の計測信号を表示した模式図。The schematic diagram which displayed a plurality of measured measurement signals on a PQV solid. 制御量を算出する制御領域(あるいは動作点の存在範囲)を示す図。The figure which shows the control area (or the existence range of an operating point) which calculates a control amount. 制約条件である線路の上下限電圧を、等電圧円としてPQV立体上に表記した図。The figure which showed the upper and lower limit voltage of a line which is a constraint condition as an equivoltage circle on a PQV solid. 座標軸ごとに独立に制御するときの制御軌跡と電圧調整の関係について説明する図。The figure explaining the relationship between the control locus and voltage adjustment at the time of controlling each coordinate axis independently. 角度分割で制御軌跡を算出する手法について説明する図。The figure explaining the method of calculating a control locus by angle division. 距離分割で制御軌跡を算出する手法について説明する図。The figure explaining the method of calculating a control locus by distance division. 制御軌跡と電圧調整の関係について説明する図。The figure explaining the relationship between the control locus and voltage adjustment. 集中制御を行う場合の制御量の算出手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the calculation procedure of the control amount at the time of performing centralized control. 自律制御、あるいは遠隔整定に用いる整定値の算出手順を示すフローチャート。A flowchart showing a procedure for calculating a settling value used for autonomous control or remote settling. 自律制御のシステム構成を示す図。The figure which shows the system configuration of autonomous control. 集中制御のシステム構成を示す図。The figure which shows the system configuration of centralized control. 取り込んだ計測信号を用いて逐次計算するときの構成を示す図。The figure which shows the structure at the time of sequential calculation using the captured measurement signal. 取り込んだ計測信号をデータベースに蓄積し、事前計算する構成を示す図。The figure which shows the structure which stores the captured measurement signal in a database and calculates in advance. 電圧調整機器がSVRである場合の構成を示す図。The figure which shows the structure when the voltage adjustment device is SVR. 電圧調整機器がSVCである場合の構成を示す図。The figure which shows the structure when the voltage adjustment device is SVC. 座標軸として送り出し側の電圧とPQをとり、描画した結果を示す図。The figure which takes the voltage and PQ of the sending side as a coordinate axis and shows the drawing result. 算出した制御量あるいは整定値の妥当性を判断する検証手段を備えるときの構成を示す図。The figure which shows the structure when the verification means for judging the validity of a calculated control amount or a set value is provided.

以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の実施例は本願発明の内容の具体例を示すものであり、本願発明がこれらの実施例に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. The following examples show specific examples of the contents of the present invention, and the present invention is not limited to these examples, and is by those skilled in the art within the scope of the technical idea disclosed in the present specification. Various changes and modifications are possible.

また本発明は単相系統について実施の構成を説明しているが、3相系統等の任意の系統に適用できることは言うまでもない。 Further, although the present invention describes the configuration of implementation for a single-phase system, it goes without saying that the present invention can be applied to an arbitrary system such as a three-phase system.

電力系統は、連系する負荷、太陽光発電PV等の発電のほか、線路インピーダンス等の影響を受けて状態が変化する。線路電圧に着目すれば、上下限電圧が規定されているため、電圧変動を抑えて範囲内に収めるための電圧適正化が必要になる。特に近年は、自然エネルギー活用の観点から、太陽光発電PV等の分散電源が系統に連系することで電圧分布は変動する傾向にあり、電圧適正化のための制御手法が求められている。 The state of the electric power system changes due to the influence of the interconnected load, the power generation of photovoltaic power generation PV, etc., as well as the line impedance and the like. Focusing on the line voltage, since the upper and lower limit voltages are specified, it is necessary to optimize the voltage in order to suppress the voltage fluctuation and keep it within the range. In particular, in recent years, from the viewpoint of utilizing natural energy, the voltage distribution tends to fluctuate due to the interconnection of distributed power sources such as photovoltaic PV to the grid, and a control method for voltage optimization is required.

線路電圧を上下限範囲に収めるために、変電所LRT(Load Ratio control Transformer)による電圧調整のほか、線路上に設置する電圧調整機器を用いた制御が行われている。ここで電圧調整機器としては、SVR、TVR、SVC、SC,ShRなどがある。 In order to keep the line voltage within the upper and lower limit ranges, in addition to voltage adjustment by a substation LRT (Load Radio control Transformer), control is performed using a voltage adjustment device installed on the line. Here, as the voltage adjusting device, there are SVR, TVR, SVC, SC, ShR and the like.

SVR(Step Voltage Regulator)は高圧自動電圧調整器とも呼ばれ、一次側と二次側の変圧比を機器内部のタップチェンジャで切り替える。TVR(Thyristor Voltage Regulator)は半導体素子でタップ動作をすることで、高速な切り替えを可能とする。SVC(Static Var Compensator)、SC(Static Condenser)、ShR(Shunt Reactor)は無効電力で電圧制御する装置である。これらの機器は、変圧比、有効電力、無効電力などの制御量の種類が異なるほか、制御量の容量(大きさ)、制御量を出力する応答速度などが異なる。また、これらの機器は、線路の状態を把握するための計測信号の採取方法(信号種類、計測箇所、計測間隔など)、制御信号を算出する方法(制御信号の種類、算出装置の箇所、時間間隔など)、機器パラメータ等の設定方法(機器にある切り替えスイッチで設定する、伝送手段を用いて遠隔から設定する、など)等が異なる。これらを組み合わせて適切に制御する手法が求められている。 The SVR (Step Voltage Regulator) is also called a high-voltage automatic voltage regulator, and the transformation ratio between the primary side and the secondary side is switched by the tap changer inside the device. TVR (Thyristor Voltage Regulator) enables high-speed switching by tapping with a semiconductor element. SVC (Static Var Composer), SC (Static Condenser), and ShR (Stat Reactor) are devices that control voltage with reactive power. These devices differ in the types of control amounts such as transformation ratio, active power, and reactive power, as well as the capacity (magnitude) of the control amount and the response speed at which the control amount is output. In addition, these devices include a method of collecting measurement signals (signal type, measurement location, measurement interval, etc.) and a method of calculating control signals (type of control signal, location of calculation device, time) for grasping the state of the line. The interval, etc.), the setting method of the device parameters, etc. (setting with the changeover switch on the device, setting remotely using the transmission means, etc.), etc. are different. There is a demand for a method for appropriately controlling these in combination.

これらの電圧調整機器を制御する方法は、一般に、自律制御、遠隔制御(あるいは遠隔整定)、集中制御に分類される。自律制御は、電圧調整機器の制御量を算出するために使う整定値を事前に設定しておくことで、自端の計測信号を用いた制御を実現する例えばSVRは、LDCと呼ぶ制御において、負荷中心点あるいは電圧一定点の位置を決めるための、線路インピーダンス(RX)と基準電圧を設定する。電圧の変動状況は線路によって異なるため、事前の計測信号あるいは過去実績等に基づいて、整定値を決めることになる。 Methods for controlling these voltage regulators are generally classified into autonomous control, remote control (or remote settling), and centralized control. Autonomous control realizes control using the measurement signal at its own end by setting the set value used to calculate the control amount of the voltage adjusting device in advance. For example, SVR is a control called LDC. Set the line impedance (RX) and reference voltage to determine the position of the load center point or voltage constant point. Since the voltage fluctuation status differs depending on the line, the set value is determined based on the measurement signal in advance or the past record.

これに対して遠隔整定は、計測信号を用いて電圧調整機器の整定値を算出し、通信手段を介して遠隔設定することで、系統状態の変化に対応した電圧調整を可能にする。 On the other hand, the remote setting enables voltage adjustment corresponding to a change in the system state by calculating the set value of the voltage adjusting device using the measurement signal and setting it remotely via the communication means.

また集中制御は、計測信号を用いて電圧調整機器の制御量を算出して遠隔に設定する。SVRの例では、線路インピーダンス(RX)等の整定値を介在させることなく、タップ値を算出してSVRに設定することに相当する。 In centralized control, the control amount of the voltage adjusting device is calculated using the measurement signal and set remotely. In the example of SVR, it corresponds to calculating the tap value and setting it in SVR without interposing a set value such as line impedance (RX).

本発明は、電力系統にある計測信号を用いて、集中制御、遠隔整定、自律制御に適用する制御量あるいは整定値を算出する方法および装置を提供する。 The present invention provides a method and an apparatus for calculating a control amount or a set value applied to centralized control, remote settling, and autonomous control using a measurement signal in an electric power system.

実施例1では、電圧降下式の幾何学的解法について説明する。 In the first embodiment, a geometrical solution of the voltage drop equation will be described.

電力系統は、発電機器、負荷機器、電圧調整機器等が組み合わされて構成されている。電力系統の状態を把握するため、計測機器を設置して計測信号を採取する方法があるほか、電力方程式あるいは電圧降下式に基づいて電力系統の状態を推定する方法がある。 The power system is composed of a combination of power generation equipment, load equipment, voltage adjustment equipment, and the like. In order to grasp the state of the power system, there is a method of installing a measuring device and collecting a measurement signal, and there is a method of estimating the state of the power system based on a power equation or a voltage drop equation.

本発明は、電力系統を構成する区間について、該区間の電圧降下式に計測信号を代入して、電圧降下式に含まれる未知数を解く手段を備えることを特徴とする。ここでは計測信号を得るために、線路にある計測機器として、センサ付き開閉器(以下、センサ開閉器と略称)、PMU(Phasor Measurement Unit),あるいは電圧調整機器が内蔵するセンサ等を利用して、これらの計測箇所を区間の端点とすることができる。また、計測機器が無い箇所についても、状態推定、あるいは潮流計算等による計算値を利用することができる。 The present invention is characterized in that, with respect to a section constituting the power system, a means for solving an unknown number included in the voltage drop equation by substituting a measurement signal into the voltage drop equation of the section is provided. Here, in order to obtain a measurement signal, a switch with a sensor (hereinafter abbreviated as a sensor switch), a PMU (Phasor Measurement Unit), or a sensor built in a voltage adjusting device is used as a measuring device on the line. , These measurement points can be set as the end points of the section. Further, even in a place where there is no measuring device, the calculated value by the state estimation, the tidal current calculation, or the like can be used.

図1は近年における電力系統の典型的な構成例を示している。ここで110は配電変電所、120はノード(母線)、130は線路、140は計測機器、150はSVR、160は太陽光発電機、170は負荷機器をそれぞれ表しており、太陽光発電機160の占める割合が高くなってきている点が、近年の電力系統の特徴である。なお線路130のインピーダンスZは、抵抗RとリアクタンスXで表される。SVR150は、適宜の箇所に設置され、負荷側の仮想点における電圧を推定し、推定電圧が所定の電圧範囲内になるように制御を行うものであり、その時に計測機器140から例えば負荷側の電圧、電流などを計測して使用する。 FIG. 1 shows a typical configuration example of a power system in recent years. Here, 110 is a distribution substation, 120 is a node (bus), 130 is a line, 140 is a measuring device, 150 is an SVR, 160 is a photovoltaic generator, 170 is a load device, and the photovoltaic generator 160. It is a characteristic of the power system in recent years that the proportion of power generation is increasing. The impedance Z of the line 130 is represented by the resistance R and the reactance X. The SVR 150 is installed at an appropriate place, estimates the voltage at the virtual point on the load side, and controls so that the estimated voltage is within a predetermined voltage range. At that time, the measuring device 140, for example, on the load side It is used by measuring voltage, current, etc.

図2は、SVR150の負荷側に負荷170と太陽光発電機160を含む電力系統例を模式的に示しており、電力系統に設定する区間の電圧降下を示す図である。この場合に、負荷側の線路130における電圧分布が晴天と曇天で大きく相違し、特に晴天の場合に末端側電圧が高くなる傾向を示し、場合によっては逆潮流を生じることがある。このため、線路130における電圧降下を正しく推定する必要性が生じている。 FIG. 2 schematically shows an example of an electric power system including a load 170 and a photovoltaic power generator 160 on the load side of the SVR 150, and is a diagram showing a voltage drop in a section set in the electric power system. In this case, the voltage distribution on the line 130 on the load side is significantly different between sunny weather and cloudy weather, and the terminal side voltage tends to be high especially in sunny weather, and reverse power flow may occur in some cases. Therefore, there is a need to correctly estimate the voltage drop on the line 130.

図2は、図1の電力系統において、送り出し側と負荷側を端点とする電力系統の区間(ノードN1,N2間の区間)に着目した図である。ここでは、区間の送り出し側に添え字s、負荷側に添え字rを付けて区別しており、送り出し側の電圧をEs、負荷側の電圧をEr、線路インピーダンスをZ、電流をJとするとき、送り出し側から負荷側までの電圧降下は(1)式で表される。(1)式におけるそれぞれの変数は、複素数、あるいはベクトルとする。ここで線路インピーダンスZ=R+jXであり、Rは抵抗、Xはリアクタンスを表す。 FIG. 2 is a diagram focusing on a section of the power system (section between nodes N1 and N2) having the sending side and the load side as end points in the power system of FIG. Here, a subscript s is added to the sending side of the section and a subscript r is added to the load side to distinguish them. When the voltage on the sending side is Es, the voltage on the load side is Er, the line impedance is Z, and the current is J. The voltage drop from the sending side to the load side is expressed by Eq. (1). Each variable in Eq. (1) is a complex number or a vector. Here, the line impedance Z = R + jX, where R represents resistance and X represents reactance.

Figure 0006884070
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また、jは虚数記号、記号は共役を表すとして示すと、有効電力P、無効電力Q、負荷側電圧Erは、次の(2)式の関係にある。 When j is an imaginary symbol and the symbol * is a conjugate, the active power P, the reactive power Q, and the load side voltage Er have the relationship of the following equation (2).

Figure 0006884070
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ここで、(1)式の電圧降下式は、系統状態を非線形複素式で表記している。この点に関し、太陽光発電が普及していなかった従来においては、計算を簡単にするため、線路インピーダンスの実部である抵抗Rが十分に小さいこと、相差角の変化は十分に小さいこと、等の仮定をおいて、線形近似式として扱うことが一般的であった。例えば、非特許文献(昭晃堂、林泉著、「電力系統」、昭和51年9月15日初版発行、41頁3.2項単純系統における電力伝送特性)においては、相差角θが小さいことを前提とした数式の解法による系統解析を行っている。 Here, in the voltage drop equation of Eq. (1), the system state is expressed by a non-linear complex equation. In this regard, in the past, when photovoltaic power generation was not widespread, in order to simplify the calculation, the resistance R, which is the actual part of the line impedance, was sufficiently small, the change in the phase difference angle was sufficiently small, etc. It was common to treat it as a linear approximation formula with the assumption of. For example, in non-patent documents (Shokodo, Izumi Hayashi, "Power System", first edition published on September 15, 1976, power transmission characteristics in a simple system on page 41, paragraph 3.2), the phase difference angle θ is small. We are conducting systematic analysis by solving mathematical formulas on the premise of.

しかしながら、太陽光発電などの分散電源が導入された電力系統の状態を解析するとき、上記の線形近似によって生じる誤差が無視できなくなる。例えば配電系統を対象にするとき線路インピーダンスの抵抗Rの成分が大きく、仮定が成立しない。また、分散電源の連系により電力系統の動作範囲が広がることで近似誤差が大きくなる。 However, when analyzing the state of a power system in which a distributed power source such as photovoltaic power generation is introduced, the error caused by the above linear approximation cannot be ignored. For example, when targeting a distribution system, the component of the resistance R of the line impedance is large, and the assumption does not hold. In addition, the interconnection of distributed power sources expands the operating range of the power system, which increases the approximation error.

このため本発明では、上記の課題を解決して電力系統の状態を精度良く把握するため、(1)式と(2)式を近似することなく非線形複素式として利用する。(1)式と(2)式から有効電力P(実数部)と無効電力Q(虚数部)について求めれば(3)式が得られる。ここでφは、送り側と負荷側の電圧の相差角を示す。 Therefore, in the present invention, in order to solve the above problems and grasp the state of the power system with high accuracy, the equations (1) and (2) are used as a nonlinear complex equation without being approximated. Eq. (3) can be obtained by obtaining the active power P (real part) and the ineffective power Q (imaginary part) from the equations (1) and (2). Here, φ indicates the phase difference angle between the voltage on the feed side and the voltage on the load side.

Figure 0006884070
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さらに(3)式を変形することで(4)式が得られる。(3)式、(4)式は有効電力Pと無効電力Qについての円の式であり、円の中心と半径は電圧Es、Er、線路インピーダンスZ(R+jX)で決まることから、等電圧円と呼ぶことにする。 Further, the equation (4) can be obtained by modifying the equation (3). Equations (3) and (4) are circular equations for the active power P and the active power Q, and the center and radius of the circle are determined by the voltage Es, Er, and the line impedance Z (R + jX). I will call it.

Figure 0006884070
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等電圧円の中心位置(Sx、Sy)と半径Srは以下の(5)式で得られる。 The center position (Sx, Sy) and radius Sr of the equivoltage circle can be obtained by the following equation (5).

Figure 0006884070
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図3は、有効電力Pと無効電力Q、および電圧Vを座標軸とする3次元空間で、(3)式あるいは(4)式で表記される立体形状(以降、PQV立体と呼ぶ)を示したものである。図3を言い換えれば、等電圧円を積み重ねることで作られる立体形状である。なお以下の説明で、電圧を座標軸あるいは座標値として扱う場合に、記号Eの代わりに記号Vを使うことがある。 FIG. 3 shows a three-dimensional shape (hereinafter referred to as a PQV solid) represented by Eq. (3) or (4) in a three-dimensional space having active power P, reactive power Q, and voltage V as coordinate axes. It is a thing. In other words, it is a three-dimensional shape formed by stacking equivoltage circles. In the following description, when the voltage is treated as a coordinate axis or a coordinate value, the symbol V may be used instead of the symbol E.

PQV立体は、負荷側の有効電力Pと無効電力Q、および電圧Vを座標値として明示して、送り出し側の電圧Es、線路インピーダンスZ、相差角を変数とする。ここでは一例として、送り出し電圧Esを1に正規化して、線路インピーダンスの抵抗RとリアクタンスXは1:1の比率として、また相差角は等電圧円の角度パラメータとして−πから+πまでの2πを変化させている。PQV立体は、これらの条件の下で、電圧降下式が成立する有効電力Pと無効電力Q、および電圧Vの全ての組み合わせを表現している。 In the PQV solid, the active power P, the active power Q, and the voltage V on the load side are specified as coordinate values, and the voltage Es, the line impedance Z, and the phase difference angle on the sending side are used as variables. Here, as an example, the sending voltage Es is normalized to 1, the resistance R of the line impedance and the reactance X are set to a ratio of 1: 1, and the phase difference angle is 2π from −π to + π as the angle parameter of the equivoltage circle. I'm changing. Under these conditions, the PQV solid represents all combinations of active power P, inactive power Q, and voltage V for which the voltage drop equation holds.

またPQV立体をV軸に沿って見れば、PQを座標とする二次元平面の等電圧円が観察できる。図3では、これを等電圧円の投影図と表示している。等電圧円の投影図では、円の中心と大きさが負荷側電圧Vに応じて変化していくことを示している。円の中心は、負荷側電圧Vが大きくなるに従い、一度図示右方向に移動し、その後直径を大きくしながら左方向に移動していく。 If the PQV solid is viewed along the V axis, equipotential circles on a two-dimensional plane with PQ as the coordinates can be observed. In FIG. 3, this is displayed as a projection drawing of an equivoltage circle. The projection drawing of the equipotential circle shows that the center and size of the circle change according to the load-side voltage V. The center of the circle moves to the right in the figure once as the load-side voltage V increases, and then moves to the left while increasing the diameter.

またこの時のPQV立体をQ軸に沿って見れば、PV平面の曲線(PV曲線)が観察できる。また等電圧円の角度パラメータとしている相差角と有効電力Pの関係に着目した電力相差角曲線を、図4のように図示することができる。図4は、PQV立体のバリエーションの一例を示す図。 Further, if the PQV solid at this time is viewed along the Q axis, a curve (PV curve) on the PV plane can be observed. Further, a power phase difference angle curve focusing on the relationship between the phase difference angle and the active power P, which are the angle parameters of the equivoltage circle, can be illustrated as shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of variations of the PQV solid.

これらは、PQV立体の座標軸と観察方向を変えたバリエーションとして扱うことができる。本発明は、PQV立体、およびそのバリエーションを描画し、表示する手段を備えることを特徴とする。以降本発明において、特に区別する必要がない場合には、バリエーションも含めてPQV立体と称することにする。 These can be treated as variations in which the coordinate axes and observation directions of the PQV solid are changed. The present invention is characterized by comprising means for drawing and displaying a PQV solid and variations thereof. Hereinafter, in the present invention, when it is not necessary to distinguish them, they will be referred to as PQV solids including variations.

以上述べたように、本発明では電力系統の状態を精度良く把握するため、(1)式と(2)式を近似することなく非線形複素式として利用し、有効電力Pと無効電力Q、および電圧Vを座標軸とする3次元空間で、(3)式あるいは(4)式で表記されるPQV立体を示したものであり、言い換えれば、等電圧円を積み重ねることで作られる立体形状の上で、電力系統の状態を把握、表示したものである。電力系統の電圧降下式を有効電力Pと無効電力Q、および電圧Vを用いた等電圧円として把握したものである。 As described above, in the present invention, in order to accurately grasp the state of the power system, equations (1) and (2) are used as non-linear complex equations without being approximated, and active power P, reactive power Q, and active power Q, and It shows a PQV solid represented by Eq. (3) or (4) in a three-dimensional space with voltage V as the coordinate axis. In other words, it is on a three-dimensional shape created by stacking equal voltage circles. , The status of the power system is grasped and displayed. The voltage drop equation of the power system is grasped as an equal voltage circle using the active power P, the reactive power Q, and the voltage V.

本発明の電圧降下式を仮に厳密式、従来の相差角などに限定を加えた式を近似式と称するものとして、これらの相違を図5により模式的に比較表示している。図5は、有効電力Pと無効電力Q、および電圧Vを座標軸とする3次元空間で、厳密式と近似式を表示している。 The voltage drop equation of the present invention is tentatively referred to as an exact equation, and an equation in which the conventional phase difference angle is limited is referred to as an approximate equation, and these differences are schematically compared and displayed by FIG. FIG. 5 shows an exact formula and an approximate formula in a three-dimensional space having active power P, reactive power Q, and voltage V as coordinate axes.

この比較を行うに当たり、基本式(電圧降下と、PQの定義)は、(1)(2)式である。 In making this comparison, the basic equations (voltage drop and definition of PQ) are equations (1) and (2).

(1)(2)式を展開して得られる厳密式は、(6)式で表される。この結果得られる、等電圧円を積み重ねたPQV立体が図5の左側に示されている。 The exact formula obtained by expanding the formulas (1) and (2) is represented by the formula (6). The resulting PQV solid in which equivoltage circles are stacked is shown on the left side of FIG.

Figure 0006884070
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(1)(2)式を展開して得られる近似式は、(7)式で表される。この近似式では、相差角θが0近辺にあると仮定したため、円にはならず、その動作面は平板的である。近似式の平板的な動作面は図5の右側に示されている。 The approximate expression obtained by expanding the equations (1) and (2) is expressed by the equation (7). In this approximate expression, since it is assumed that the phase difference angle θ is near 0, it does not form a circle and its operating surface is flat. The flat operating surface of the approximate expression is shown on the right side of FIG.

Figure 0006884070
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図5は、厳密式と近似式の差異を、幾何学的に表示している。どちらも相差角θを、−πから+πに振っている。相差角θ=0において両者は一致するが、相差角が大きくなるほど乖離する。この乖離が近似誤差になる。また両者で作られる空間上の傾き(電圧とP、あるいは電圧とQの変化の比率)に差異があることから、電圧とPQの変化率を用いた解析をする場合に近似誤差が生じることになる。分散電源が連系するとき、相差角は0付近にあるとは限らないので、近似式を用いることは、誤った判断を導く可能性がある。また複数の計測信号を用いて連立式を作るときに、近似式を用いることは、解が収束しなくなる可能性がある。 FIG. 5 geometrically displays the difference between the exact formula and the approximate formula. In both cases, the phase difference angle θ is changed from −π to + π. At the phase difference angle θ = 0, the two match, but the larger the phase difference angle, the more dissociated. This dissociation becomes an approximation error. In addition, since there is a difference in the spatial slope (voltage and P, or ratio of change between voltage and Q) created by both, an approximation error will occur when performing analysis using the rate of change between voltage and PQ. Become. When the distributed power sources are connected, the phase difference angle is not always near 0, so using an approximate expression may lead to an erroneous judgment. In addition, when creating simultaneous equations using a plurality of measurement signals, using an approximate equation may prevent the solution from converging.

図6は、本発明に係る電力系統の電圧適正化システムの構成事例を示している。電圧適正化システムは、例えば計測器140とSVR150を備えた電力系統と、電圧適正化装置1により構成されている。 FIG. 6 shows a configuration example of a voltage optimization system for an electric power system according to the present invention. The voltage optimization system includes, for example, a power system including a measuring instrument 140 and an SVR 150, and a voltage optimization device 1.

電圧適正化装置1は、少なくとも2つの入力部2,3を備える。入力部2は、計測器140から電力系統における状態量として、電力系統各所の電流、電圧、さらには有効電力、無効電力などの情報を得るための入力部であり、入力部3は、電力系統の状態を評価し、或は制限するための設定値を与えるための入力部である。 The voltage optimization device 1 includes at least two input units 2 and 3. The input unit 2 is an input unit for obtaining information such as current, voltage, active power, and invalid power of various parts of the power system as a state quantity in the power system from the measuring instrument 140, and the input unit 3 is a power system. It is an input unit for evaluating the state of the power supply or giving a setting value for limiting the power supply.

処理部4は、実施例1で説明した厳密式を実行してPQV立体を得るとともに、入力部2で得た入力が示す第1の点をPQV立体上に定め、また入力部3で得た設定入力が示す第2の点をPQV立体上に定める。かつ第1の点と第2の点の間の差分をえる。差分は、直接的に、あるいはさらに調整されて間接的に出力部5から出力され、整定値、あるいは操作量の形式で例えばSVR150に与えられる。 The processing unit 4 executes the exact formula described in the first embodiment to obtain a PQV solid, determines the first point indicated by the input obtained by the input unit 2 on the PQV solid, and obtains the PQV solid by the input unit 3. The second point indicated by the setting input is defined on the PQV solid. And the difference between the first point and the second point is obtained. The difference is directly or further adjusted and indirectly output from the output unit 5 and given to, for example, the SVR 150 in the form of a set value or manipulated variable.

実施例2では、電圧適正化装置1における本発明の特徴などについて説明する。まず、例えば電力系統の運用に当たっては、線路の上限電圧、下限電圧等の制約条件がある。本発明は、PQV立体を用いることで、線路の上限電圧、下限電圧に相当する等電圧円を図示することができる。これにより、上下限電圧の制約を満たす有効電力Pと無効電力Q、および電圧Vの動作範囲を幾何学的に把握できることになる。 In the second embodiment, the features of the present invention in the voltage optimization device 1 and the like will be described. First, for example, in the operation of a power system, there are constraint conditions such as an upper limit voltage and a lower limit voltage of a line. In the present invention, by using the PQV solid, equipotential circles corresponding to the upper limit voltage and the lower limit voltage of the line can be illustrated. As a result, the operating ranges of the active power P, the active power Q, and the voltage V that satisfy the constraints of the upper and lower limit voltages can be geometrically grasped.

PQV立体を用いることで、電力系統の状態をPQV立体上の一点(先に述べた第1の点に対応しており、以下では動作点と呼ぶ)として図示できる。本発明は、計測信号を用いて現在の動作点をPQV立体上に特定することを特徴とする。また併せて、制約条件を満たす目標とする動作点(先に述べた第2の点に対応しており、以下では目標動作点)をPQV立体上に設定することを特徴とする。そして、現在動作点から目標動作点までの制御量の軌跡を、制約条件を満たすように算出することを特徴とする。本発明は、上記の制御軌跡を、PQV立体を用いることで幾何学的に算出することを特徴とする。 By using the PQV solid, the state of the power system can be illustrated as one point on the PQV solid (corresponding to the first point described above and hereinafter referred to as an operating point). The present invention is characterized in that the current operating point is specified on the PQV solid by using the measurement signal. At the same time, it is characterized in that a target operating point satisfying the constraint condition (corresponding to the second point described above and hereinafter, a target operating point) is set on the PQV solid. Then, the locus of the controlled variable from the current operating point to the target operating point is calculated so as to satisfy the constraint condition. The present invention is characterized in that the above control locus is geometrically calculated by using a PQV solid.

PQV立体の幾何学的な観察から分かる電力系統の現象と、それを利用する本発明の特徴を整理する。 The phenomenon of the power system that can be seen from the geometrical observation of the PQV solid and the features of the present invention that utilize it are summarized.

特徴1:計測信号とPQV立体について
PQV立体は、電力系統の特性によって様相を変える。例えば等電圧円の中心は、線路インピーダンスZの抵抗RとリアクタンスXの比率で変化する。抵抗Rが0のとき等電圧円の中心は無効電力Q軸上にあり、抵抗R(正値)が大きくなるにつれて円の中心は移動する。逆に、計測信号からPQV立体を作る変数を算出することができる。本発明は、計測信号を用いてPQV立体を同定することを特徴とする。
Feature 1: Measurement signal and PQV solid The appearance of the PQV solid changes depending on the characteristics of the power system. For example, the center of the equivoltage circle changes with the ratio of the resistance R of the line impedance Z and the reactance X. When the resistance R is 0, the center of the equivoltage circle is on the Q axis of the reactive power, and the center of the circle moves as the resistance R (positive value) increases. On the contrary, the variable that creates the PQV solid can be calculated from the measurement signal. The present invention is characterized in that a PQV solid is identified using a measurement signal.

特徴2:電圧変動の非線形特性について
有効電力P、無効電力Q、電圧Vは、PQV立体で関係付けられる非線形特性を持っていることが分かる。分散電源の連系等で動作範囲が広がるほど非線形特性の影響は大きくなる。本発明はPQV立体を用いることで、非線形特性を考慮に入れた電圧調整の方法と装置を提示する。
Feature 2: Non-linear characteristics of voltage fluctuation It can be seen that the active power P, the reactive power Q, and the voltage V have the non-linear characteristics related to each other in the PQV solid. The wider the operating range is due to the interconnection of distributed power sources, the greater the influence of the non-linear characteristics. The present invention presents a voltage adjustment method and apparatus in consideration of non-linear characteristics by using a PQV solid.

特徴3:電圧調整について
計測信号を用いてPQV立体上に電力系統の現在の動作点を設定することができる。また、PQV立体上の目標動作点を、例えば電圧調整のために設定することができる。本発明は、現在の動作点から目標とする動作点に至るまでの制御量を有効電力P、無効電力Q、電圧Vの組み合わせとして算出する。
Feature 3: About voltage adjustment The current operating point of the power system can be set on the PQV solid using the measurement signal. Further, the target operating point on the PQV solid can be set, for example, for voltage adjustment. In the present invention, the control amount from the current operating point to the target operating point is calculated as a combination of active power P, reactive power Q, and voltage V.

特徴4:SVR変圧比について
送り出し側にSVR(あるいはLRT)等の変圧器があるとき、変圧比と有効電力P、無効電力Qの関係をPQV立体に図示することができる。例えば、送り出し側の電圧を上げるほど、負荷側で消費可能な電力の範囲が広がることが分かる。
Feature 4: About SVR transformation ratio When there is a transformer such as SVR (or LRT) on the sending side, the relationship between the transformation ratio and the active power P and the active power Q can be illustrated on the PQV solid. For example, it can be seen that the higher the voltage on the sending side, the wider the range of power that can be consumed on the load side.

特徴5:電圧適正化の上下限電圧について
電圧適正化の制約条件である線路の上限電圧と下限電圧を、PQV立体に重ねて表記することができる。電圧適正化のため、上下限電圧の範囲内に目標とする動作点を設定し、必要なPQVの制御量を算出する。本発明は、上下限電圧の制約を満たす制御量の算出方法と装置を提示する。
Feature 5: Upper and lower limit voltage of voltage optimization The upper limit voltage and the lower limit voltage of the line, which are the constraint conditions of voltage optimization, can be overlaid on the PQV solid. In order to optimize the voltage, the target operating point is set within the range of the upper and lower limit voltages, and the required PQV control amount is calculated. The present invention presents a method and an apparatus for calculating a control amount that satisfies the constraints of upper and lower voltage.

特徴6:安定動作領域について
PQV立体は、一つの有効電力P、無効電力Q座標について二つのV値(高め解、低め解)を持つ。ここで高め解は、PQV立体をV軸の上側から観察できる領域に存在する。低め解は、高め解に比べて電流が大きくなり、線路ロスが大きくなるので実用的には使われない。本発明は、動作点の存在範囲をPQV立体上側に限定して、動作点および制御量をPQV立体の高め解として算出することを特徴とする。
Feature 6: Stable operation region The PQV solid has two V values (higher solution and lower solution) for one active power P and invalid power Q coordinates. Here, the higher solution exists in the region where the PQV solid can be observed from above the V axis. The lower solution has a larger current and a larger line loss than the higher solution, so it is not practically used. The present invention is characterized in that the existence range of the operating point is limited to the upper side of the PQV solid, and the operating point and the control amount are calculated as a higher solution of the PQV solid.

特徴7:誤差の影響について
多くの場合に、計測信号に誤差が含まれることが知られている。本発明は、計測信号に誤差が含まれる場合に、誤差の影響を最小化するように計算方法を選択して実行する。また統計的に正規分布を仮定して、平均と分散で数値化することで、誤差の影響を定量化できる。例えば動作点を、分散に基づいて、大きさを持った点(領域)として図示することができる。また動作点と電圧上下限電圧との比較を、分散を考慮した電圧余裕(マージン)として指標化することで、電圧逸脱を防止するための制御信号を算出できる。
Feature 7: Effect of error It is known that the measurement signal often contains an error. In the present invention, when the measurement signal contains an error, the calculation method is selected and executed so as to minimize the influence of the error. In addition, the effect of error can be quantified by statistically assuming a normal distribution and quantifying the mean and variance. For example, an operating point can be illustrated as a point (region) having a size based on the variance. Further, by indexing the comparison between the operating point and the upper and lower voltage limits as a voltage margin in consideration of dispersion, a control signal for preventing voltage deviation can be calculated.

電力系統にある2箇所を両端とする区間の電圧降下式に基づいて実施例を説明する。区間を連続して繋げることで線路全体を解析対象とすることができる。あるいは区間は、残る区間を縮約しているとして扱うこともできる。区間両端の2点は、計測機器により計測信号を採取できる箇所とすることができる。また、状態推定あるいは潮流計算等で算出した状態値を計測信号と見立てて区間を設定することができる。 An embodiment will be described based on a voltage drop equation for a section having two locations at both ends in the power system. By connecting the sections continuously, the entire line can be analyzed. Alternatively, the interval can be treated as a contraction of the remaining interval. The two points at both ends of the section can be the points where the measurement signal can be collected by the measuring device. In addition, the section can be set by regarding the state value calculated by state estimation or tidal current calculation as a measurement signal.

上記の区間の作り方には幾つかのバリエーションがある。本発明は、これらのバリエーションに対応が可能である。 There are several variations in how to make the above sections. The present invention can cope with these variations.

バリエーション1として、送り側にSVRがある系統構成では、送り出しの電圧をタップ切替で制御する。 As a variation 1, in a system configuration having an SVR on the sending side, the sending voltage is controlled by tap switching.

バリエーション2として、負荷側にSVCがある系統構成では、負荷の無効電力Qを制御する。 As a variation 2, in a system configuration in which an SVC is provided on the load side, the invalid power Q of the load is controlled.

バリエーション3として、負荷側機器が連系する系統構成では、負荷側の消費電力、発電量の有効電力、無効電力を調整する。 As a variation 3, in a system configuration in which load-side devices are connected, the load-side power consumption, the active power of the amount of power generation, and the invalid power are adjusted.

本発明は、これらの系統構成の計測機器から採取する計測信号を用いて、電圧適正化を実現するための制御量を算出する。ここで計測信号を次の計算に利用する。
(1)手順1:計測信号を用いた電力系統の区間の電圧降下式の同定
(2)手順2:計測信号と電圧降下式を用いた動作点の算出
この手順は時間差を置いて実行しても良く、例えば手順1は過去の実績データに基づいて計算し、手順2は計測信号に基づく実時間計算として良い。あるいは両者に同じ実時間の計測信号を用いて同時に実行しても良い。以下、他の実施例を用いて説明する。
In the present invention, the control amount for realizing voltage optimization is calculated by using the measurement signals collected from the measuring instruments having these system configurations. Here, the measurement signal is used for the next calculation.
(1) Step 1: Identification of the voltage drop equation for the section of the power system using the measurement signal (2) Step 2: Calculation of the operating point using the measurement signal and the voltage drop equation Perform this procedure with a time lag. For example, the procedure 1 may be calculated based on the past actual data, and the procedure 2 may be calculated in real time based on the measurement signal. Alternatively, both may be executed at the same time using the same real-time measurement signal. Hereinafter, other examples will be described.

実施例3では、上記手順1の処理(計測信号を用いた電圧降下式(PQV立体)の同定)について、説明する。 In the third embodiment, the process of the above procedure 1 (identification of the voltage drop type (PQV solid) using the measurement signal) will be described.

電力系統は、線路と電圧調整機器が組み合わされて構成されている。図7は、電力系統の2点間を区間として設定するときの考え方を説明するための図である。 The power system is composed of a combination of lines and voltage regulators. FIG. 7 is a diagram for explaining a concept when setting a section between two points of the power system.

本発明では、図7に示すように、電力系統の2点間を区間として設定して、該区間の電圧降下式を用いて系統状態を把握する。図7の例では、配電変電所110のLRTから計測機器であるセンサ開閉器140aまで、センサ開閉器140aからSVR140の一次側まで、SVR140aの二次側からセンサ開閉器140cまで、センサ開閉器140cからセンサ開閉器140dまでの4区間に設定したことを示している。 In the present invention, as shown in FIG. 7, a section between two points of the power system is set as a section, and the system state is grasped by using the voltage drop equation of the section. In the example of FIG. 7, from the LRT of the distribution substation 110 to the sensor switch 140a which is a measuring device, from the sensor switch 140a to the primary side of the SVR 140, from the secondary side of the SVR 140a to the sensor switch 140c, the sensor switch 140c. It shows that it was set in 4 sections from to the sensor switch 140d.

設定する区間の端点は、計測信号が採取可能な箇所として、センサ開閉器、電圧調整機器等の計測機器がある箇所として良い。長距離の線路については複数の区間に分割することで、区間毎に電圧降下式を作ることができる。 The end point of the section to be set may be a place where a measuring device such as a sensor switch or a voltage adjusting device is located as a place where a measurement signal can be collected. By dividing a long-distance line into a plurality of sections, a voltage drop equation can be created for each section.

図8は、区間設定するときの負荷側端点の扱い方のバリエーションについて説明する図である。図8に示すように、負荷側端点の扱い方にバリエーションがある。バリエーションの一つは、図8のaに示すように、負荷側の端点S22に連系する機器のみに着目して電圧降下式を作る方法である。バリエーションの別の方法は、図8のbに示すように、負荷側に繋がる線路上に連系する機器を含めて電圧降下式を作ることで、仮想的な負荷点として扱う方法である。前者は解析が分かりやすいが、実際の計測信号は後段の機器を含めた計測信号になる。本発明では、区間の負荷側端点を、仮想的な負荷点として扱うことができる。 FIG. 8 is a diagram illustrating variations in how to handle the load side end points when setting the section. As shown in FIG. 8, there are variations in how to handle the end points on the load side. One of the variations is a method of making a voltage drop equation focusing only on the equipment connected to the end point S22 on the load side, as shown in a of FIG. As shown in b of FIG. 8, another method of variation is a method of treating as a virtual load point by creating a voltage drop equation including a device connected to the line connected to the load side. The analysis of the former is easy to understand, but the actual measurement signal is the measurement signal including the equipment in the subsequent stage. In the present invention, the load side end point of the section can be treated as a virtual load point.

また計測信号が採取できない場合に、電力潮流計算、電力系統状態推定等の計算手法を用いて状態値を算出する箇所を端点として設定しても良い。設定箇所は、電圧余裕等の指標に基づいて設定することができる。電圧余裕は、例えば、現在の電圧値と上下限電圧を比較した差分値として算出することで、電圧逸脱の懸念の指標として利用できる。 Further, when the measurement signal cannot be collected, a point where the state value is calculated by using a calculation method such as power flow calculation or power system state estimation may be set as an end point. The setting location can be set based on an index such as a voltage margin. The voltage margin can be used as an index of concern about voltage deviation by calculating it as a difference value comparing the current voltage value and the upper and lower limit voltages, for example.

電圧降下式に含まれる変数には、有効電力P、無効電力Q、負荷側電圧Es、送り出し側電圧Es、線路インピーダンスZ(R+jX)、EsとErの相差角φがある。計測機器の種類と設置箇所によって、計測信号として入手できる変数と、入手できない変数がある。 The variables included in the voltage drop equation include active power P, reactive power Q, load side voltage Es, sending side voltage Es, line impedance Z (R + jX), and phase difference angle φ between Es and Er. Depending on the type of measuring device and the installation location, there are variables that can be obtained as measurement signals and variables that cannot be obtained.

例えば、送り出し側電圧Es、負荷側の電圧Esと有効電力P、無効電力Qが計測できる場合を考える。このとき、線路上の2点間の線路インピーダンスと、相差角が未知数であるとする。これらの計測信号で決まる電力系統の状態は、PQV立体上の動作点として位置する。未知の線路インピーダンスと、相差角を算出することは、複数時刻の動作点がPQV立体上に位置するように連立式を解くことに相当する。従来の電圧降下の近似式を用いる手法が線路インピーダンスのR成分と電圧相差角を無視する場合があるのに対して、本発明は線路インピーダンスのR成分と電圧相差角を明示的に扱うことを特徴とする。本発明は、入手できる計測信号と未知数の組み合わせを限定するものではなく、同様に連立式を作ることができる。 For example, consider a case where the sending-side voltage Es, the load-side voltage Es, the active power P, and the reactive power Q can be measured. At this time, it is assumed that the line impedance between two points on the line and the phase difference angle are unknown. The state of the power system determined by these measurement signals is positioned as an operating point on the PQV solid. Calculating the unknown line impedance and the phase difference angle is equivalent to solving the simultaneous equations so that the operating points at multiple times are located on the PQV solid. Whereas the conventional method using the approximate expression of voltage drop may ignore the R component of the line impedance and the voltage phase difference angle, the present invention explicitly deals with the R component of the line impedance and the voltage phase difference angle. It is a feature. The present invention does not limit the combination of available measurement signals and unknowns, and can similarly create simultaneous equations.

本発明は、複数時刻の計測信号を電圧降下式に代入して連立させて、未知の変数について解くことを特徴とする。代数的に解く方法を利用できるほか、計測信号に誤差が含まれる場合には、最小二乗法、最適化計算、あるいは統計的な計算手法等を利用できる。また全数探索、あるいはヒューリスティック的な解法を利用できる。計測信号に含まれる誤差、欠落を考慮した解法を選択して良い。本発明は、これらの解法を限定するものではない。計測信号を用いて変数を特定する技術を同定(identification)と呼ぶことがある。本発明は、計測信号を用いて対象とする電力系統のPQV立体を同定することを特徴とする。また本発明は、電力潮流計算、電力系統状態推定等の計算手法で算出した状態値を計測信号の代わりに用いてPQV立体を同定することを特徴とする。 The present invention is characterized in that measurement signals at a plurality of times are substituted into a voltage drop equation and simultaneously solved to solve an unknown variable. In addition to using an algebraic solution method, if the measurement signal contains an error, the least squares method, optimization calculation, statistical calculation method, or the like can be used. You can also use brute force or heuristic solutions. A solution method may be selected in consideration of errors and omissions included in the measurement signal. The present invention does not limit these solutions. A technique for identifying a variable using a measurement signal is sometimes called identification. The present invention is characterized in that the PQV solid of the target power system is identified by using the measurement signal. Further, the present invention is characterized in that a PQV solid is identified by using a state value calculated by a calculation method such as power flow calculation or power system state estimation instead of a measurement signal.

2台の計測機器で挟まれる区間の電圧降下式を作る手順を例示する。計測機器による電圧V、電流I、力率の計測信号をサーバに集めて利用する。これらの計測信号を換算することで有効電力P、無効電力Qが得られる。電圧降下式の未知数は、線路インピーダンスRとX、および送り出し側と負荷側の電圧の相差角φ、の三つの変数になる。 An example is an example of a procedure for creating a voltage drop equation for a section sandwiched between two measuring instruments. The measurement signals of voltage V, current I, and power factor by the measuring device are collected and used in the server. By converting these measurement signals, the active power P and the ineffective power Q can be obtained. The unknown number of the voltage drop type has three variables: the line impedances R and X, and the phase difference angle φ between the voltage on the sending side and the voltage on the loading side.

三つの未知数を含む電圧降下式を解くため、三つの計測時刻tの計測信号を代入した三組の電圧降下式を作り連立する。計測信号が誤差を含まなければ解析的な手法で連立解を得ることができる。誤差が含まれる場合には、計測数を増やすことで、最小二乗法、重回帰、確率分布、最適化計算などの適宜な解法を利用することができる。 In order to solve the voltage drop equations including the three unknowns, three sets of voltage drop equations are created and combined by substituting the measurement signals at the three measurement times t. If the measurement signal does not include an error, a simultaneous solution can be obtained by an analytical method. If an error is included, an appropriate solution such as least squares method, multiple regression, probability distribution, or optimization calculation can be used by increasing the number of measurements.

図9は、最適計算による電圧降下式の同定の手順を示すフローチャートである。図9を用いて計測信号に誤差が含まれている場合の解法として、メタヒューリスティック法に分類される粒子群最適化(PSO)による手順例を示す。 FIG. 9 is a flowchart showing the procedure for identifying the voltage drop equation by the optimum calculation. FIG. 9 shows an example of a procedure by particle swarm optimization (PSO) classified into a metaheuristic method as a solution method when an error is included in the measurement signal.

図9に示すフローの最初の処理ステップS10では、複数時刻の計測信号を入力する。このとき、計測信号は送り出し側電圧、負荷側電圧、負荷側の有効電力Pと無効電力Qとする。また処理ステップS10では、計測できない未知変数を含む電圧降下式を用意する。ここでは、未知変数は、線路インピーダンス、相差角とする。図10は、PQV立体上に、計測された複数の計測信号を表示した模式図である。但しここでは、PQV立体をPQ平面上に表記している。 In the first processing step S10 of the flow shown in FIG. 9, measurement signals at a plurality of times are input. At this time, the measurement signals are the sending-side voltage, the load-side voltage, the load-side active power P, and the load-side active power Q. Further, in the processing step S10, a voltage drop equation including an unknown variable that cannot be measured is prepared. Here, the unknown variables are the line impedance and the phase difference angle. FIG. 10 is a schematic view showing a plurality of measured measurement signals on a PQV solid. However, here, the PQV solid is shown on the PQ plane.

処理ステップS20では、探索空間に粒子(群)として、線路インピーダンスZ、相差角θを初期設定する。 In the processing step S20, the line impedance Z and the phase difference angle θ are initially set as particles (groups) in the search space.

処理ステップS30では、電圧降下式に粒子座標(Z,θ)と、計測信号PQを代入して負荷側電圧の計算値と計測値の誤差(二乗和)を算出する。 In the processing step S30, the particle coordinates (Z, θ) and the measurement signal PQ are substituted into the voltage drop equation to calculate the error (sum of squares) between the calculated value of the load side voltage and the measured value.

処理ステップS40では、収束条件を用いて、終了/継続を判定する。 In the processing step S40, the end / continuation is determined using the convergence condition.

判定結果が継続の時、処理ステップS50では、粒子(群)の座標(Z,θ)を更新して処理ステップS30に戻る。 When the determination result is continuous, in the processing step S50, the coordinates (Z, θ) of the particles (group) are updated and the process returns to the processing step S30.

判定結果が終了の時、処理ステップS60では、(子座標を解として出力する。 When the determination result is completed, in the processing step S60, (the child coordinates are output as a solution.

例えば図9に示す一連の処理により、未知変数であった線路インピーダンスを算出し、電圧降下式を同定する。この結果を用いてPQV立体を作図することができる。 For example, the line impedance, which was an unknown variable, is calculated by a series of processes shown in FIG. 9, and the voltage drop equation is identified. This result can be used to draw a PQV solid.

本発明は、探索方法をPSOに限定するものでは無く、適宜な方法を利用できる。また全ての組み合わせを試行する全探索法を利用しても良い。 The present invention does not limit the search method to PSO, and an appropriate method can be used. Alternatively, a full search method that tries all combinations may be used.

計測信号を採取する計測時刻t(あるいは時間間隔)は、計測対象の状況に基づいて決めることができる。何らかの要因で電力系統の状態が変動する場合に状況に基づいて計測時刻tを決めることができる。本発明は、電力系統の状態変化を引き起こす要因を限定するものではなく、また前記した計測時刻tを固定するものでは無い。変動が小さいと判断する場合には計測時刻tの間隔を広げ、変動が大きいと判断する場合には計測時刻tを短周期に設定することができる。また計測信号の有効無効を判断する手段を用意して、無効とする場合には計測時刻tを設定しないことがあって良い。 The measurement time t (or time interval) for collecting the measurement signal can be determined based on the situation of the measurement target. When the state of the power system fluctuates due to some factor, the measurement time t can be determined based on the situation. The present invention does not limit the factors that cause the state change of the electric power system, and does not fix the measurement time t described above. When it is determined that the fluctuation is small, the interval of the measurement time t can be widened, and when it is determined that the fluctuation is large, the measurement time t can be set to a short cycle. Further, a means for determining the validity / invalidity of the measurement signal may be prepared, and the measurement time t may not be set when the measurement signal is invalidated.

例えば分散電源の導入により、負荷側の消費電力と分散電源の発電量が釣り合って電力潮流が0になることがある。このとき有効電力P、無効電力Q、および力率は定義できず、測定値は意味を持たない。そこで本発明は、このような電力系統の状況に基づいて、計測時刻tを設定し、また計測信号の有効無効を判断する手段を設けることを特徴とする。 For example, with the introduction of a distributed power source, the power consumption on the load side and the amount of power generated by the distributed power source may be balanced and the power flow may become zero. At this time, the active power P, the active power Q, and the power factor cannot be defined, and the measured values have no meaning. Therefore, the present invention is characterized in that the measurement time t is set based on the situation of such an electric power system, and a means for determining the validity / invalidity of the measurement signal is provided.

ここで、事前に分かる系統の特性、計測信号の種類と時間間隔、連立解を得るための解法の種別、等によってバリエーションがあって良い。この手順は、適宜な時間間隔、あるいは何らかの起動条件に基づいて繰り返すことができる。計算を繰り返すことで計算結果の精度を高めるように構成しても良い。 Here, there may be variations depending on the characteristics of the system known in advance, the type and time interval of the measurement signal, the type of the solution method for obtaining the simultaneous solution, and the like. This procedure can be repeated at appropriate time intervals or based on some starting conditions. It may be configured to improve the accuracy of the calculation result by repeating the calculation.

電圧降下式の同定に用いるデータは、事前に採取して蓄積しておいた計測信号を利用する方法と、入力信号を逐次に利用する方法、さらには予測信号を用いる方法がある。 The data used for the identification of the voltage drop type includes a method of using the measurement signal collected and accumulated in advance, a method of sequentially using the input signal, and a method of using the prediction signal.

対象系統にある計測機器を用いて採取した蓄積済みの計測信号を用いて、対象系統の特性を求めるために、電圧降下式を連立させて解を求めることができる。気象状況、曜日等の状態変化に関わる条件に基づいて、条件別の解を算出することもできる。算出結果をデータベース等に蓄積しておくことで、条件に基づいて利用する計算結果を切り替えることができる。 Using the accumulated measurement signals collected by the measuring device in the target system, the voltage drop equations can be combined to obtain the solution in order to obtain the characteristics of the target system. It is also possible to calculate the solution for each condition based on the conditions related to the state change such as the weather condition and the day of the week. By accumulating the calculation results in a database or the like, it is possible to switch the calculation results to be used based on the conditions.

対象系統にある計測機器を用いて採取する計測信号を逐次入力し、電圧降下式を連立させるに十分な条件が整い次第、逐次に連立解を求めることができる。現在の状態に基づく計算結果を利用できる。 The measurement signals to be collected using the measuring device in the target system are sequentially input, and the simultaneous solutions can be sequentially obtained as soon as sufficient conditions for making the voltage drop equations simultaneous are satisfied. Calculation results based on the current state can be used.

電力系統の状態に関わる予測信号を入手することで、該予測信号を用いて電圧降下式を連立させて解を求めることができる。事前の予測に基づいて制御量を算出することができる。予測制御を行うことで、実際に事象が発生する前に対策を先行開始することで、少ない制御量で応答性を向上させる効果が得られる。 By obtaining a prediction signal related to the state of the power system, it is possible to obtain a solution by simultaneously forming voltage drop equations using the prediction signal. The control amount can be calculated based on the prediction in advance. By performing predictive control, it is possible to obtain the effect of improving responsiveness with a small amount of control by starting countermeasures in advance before an event actually occurs.

本発明は、上記のいずれか、あるいは上記を組み合わせた手順を利用することができる。 The present invention can utilize any of the above procedures, or a combination of the above procedures.

実施例4では、電圧調整機器の制御量の算出手順、算出手法について説明する。 In the fourth embodiment, the calculation procedure and the calculation method of the control amount of the voltage adjusting device will be described.

本発明においては、線路の電圧適正化として、線路電圧を上下限電圧範囲内に収めるため、電圧調整機器を制御する制御量を算出する。電圧調整機器としてSVR、SVC等のほか、発電機器および負荷機器の発電および消費電力を制御することで電圧適正化を実現する。 In the present invention, as the voltage optimization of the line, the control amount for controlling the voltage adjusting device is calculated in order to keep the line voltage within the upper and lower limit voltage ranges. In addition to SVR, SVC, etc. as voltage adjusting devices, voltage optimization is realized by controlling the power generation and power consumption of power generation devices and load devices.

このため本発明では、対象とする電力系統について、計測信号を用いて電圧降下式(PQV立体)を同定する。また、計測信号を用いて現在の動作点を特定する。そして、上下限電圧等の制約条件を満たす目標とする動作点を設定して、現在の動作点から目標とする動作点に至る制御量の軌跡をPQV立体上に設定する。また制御軌跡に時間パラメータを含めることで、機器の時間応答特性を考慮した制御を実現する。 Therefore, in the present invention, the voltage drop type (PQV solid) is identified by using the measurement signal for the target power system. In addition, the current operating point is specified using the measurement signal. Then, a target operating point that satisfies the constraint conditions such as the upper and lower limit voltages is set, and the locus of the control amount from the current operating point to the target operating point is set on the PQV solid. In addition, by including the time parameter in the control trajectory, control that takes into account the time response characteristics of the device is realized.

ここでは電圧適正化の問題を、PQV立体を用いた幾何学的解法に基づいて説明する。前記したようにPQV立体は高め解と低め解を取るが、安定動作を実現するため、本発明は、PQV立体の高め解を動作点の存在範囲として、制御量を算出する。この領域は、PQV立体をV軸+側から観察して隠れない上側の領域になる。 Here, the problem of voltage optimization will be described based on a geometric solution method using a PQV solid. As described above, the PQV solid takes a high solution and a low solution, but in order to realize stable operation, the present invention calculates the control amount with the high solution of the PQV solid as the existence range of the operating point. This region is an upper region that is not hidden when the PQV solid is observed from the V-axis + side.

図11に本発明が制御量を算出する制御領域(あるいは動作点の存在範囲)を図示する。図11においては、図10に示したPQV立体の表示形式を用いて説明する。一例として、現在の動作点S1をPQV立体上のP=0,Q=0として、負荷機器の消費電力を正値P(+)、発電機器の発電量を負値P(−)とする。負荷側に分散電源が連系しない場合は、消費電力のみで動作点S1が決まるので、PQV立体上の動作点S1の範囲(P≧0)は限られる。負荷側に分散電源が連系する場合は、消費電力と発電量の組み合わせにより有効電力Pが正負に変動するので、PQV立体上の動作点S1の範囲は広がることになる。 FIG. 11 shows a control region (or an existing range of operating points) for which the present invention calculates a control amount. In FIG. 11, the PQV three-dimensional display format shown in FIG. 10 will be used for description. As an example, the current operating point S1 is set to P = 0 and Q = 0 on the PQV solid, the power consumption of the load device is a positive value P (+), and the power generation amount of the power generation device is a negative value P (−). When the distributed power source is not connected to the load side, the operating point S1 is determined only by the power consumption, so that the range (P ≧ 0) of the operating point S1 on the PQV solid is limited. When a distributed power source is connected to the load side, the active power P fluctuates positively or negatively depending on the combination of power consumption and power generation amount, so that the range of the operating point S1 on the PQV solid is expanded.

従来手法として動作点S1の範囲が十分に狭いと仮定してPQV立体の一部分を平面で近似(線形近似)する方法がある。この従来手法で近似された平面については、図5の右側に近似式の動作面として表示したとおりである。しかし現実には分散電源の導入拡大により逆潮流が発生していることから、線形近似する手法では近似誤差が無視できなくなる。 As a conventional method, there is a method of approximating a part of a PQV solid with a plane (linear approximation) assuming that the range of the operating point S1 is sufficiently narrow. The plane approximated by this conventional method is as shown on the right side of FIG. 5 as the operating surface of the approximate expression. However, in reality, reverse power flow is generated due to the expansion of the introduction of distributed power sources, so the approximation error cannot be ignored in the linear approximation method.

本発明は、電圧降下式を近似することなく非線形複素式のままで扱い、近似誤差を排除する。これは、電圧降下式に含まれる変数である有効電力P、無効電力Q、電圧Vを座標軸とするPQV空間において、電圧降下式に基づくPQV立体を扱うことに相当する。PQV立体を用いることで、電圧降下式が成立する全ての変数の組み合わせを明示的に示すことができる。また線路インピーダンス、電圧相差角をパラメトリックに扱える。 The present invention treats the voltage drop equation as a non-linear complex equation without approximating it, and eliminates the approximation error. This corresponds to handling the PQV solid based on the voltage drop equation in the PQV space whose coordinate axes are the active power P, the ineffective power Q, and the voltage V, which are variables included in the voltage drop equation. By using the PQV solid, it is possible to explicitly show the combination of all the variables for which the voltage drop equation holds. In addition, line impedance and voltage phase difference angle can be handled parametrically.

ところで、線路の上下限電圧は法定、規則等により決められる数値であって、電圧降下式から導かれる電力系統の特性を示すものでは無い。しかし上下限電圧に一致する等電圧円を、電圧降下式から作成することはできる。 By the way, the upper and lower limit voltages of the line are numerical values determined by laws, regulations, etc., and do not indicate the characteristics of the power system derived from the voltage drop equation. However, equipotential circles that match the upper and lower voltage can be created from the voltage drop equation.

そこで本発明においては、図12に示すように、制約条件である線路の上下限電圧を、等電圧円としてPQV立体上に表記することを特徴とする。そして本発明は、上限電圧と下限電圧に相当する二つの等電圧円で挟まれる領域内に目標動作点S2を置くことで、上下限電圧の制約を満たす制御量を算出することを特徴とする。 Therefore, as shown in FIG. 12, the present invention is characterized in that the upper and lower limit voltages of the line, which is a constraint condition, are expressed as equipotential circles on the PQV solid. Then, the present invention is characterized in that the control amount satisfying the constraint of the upper and lower voltage is calculated by placing the target operating point S2 in the region sandwiched between the two equivoltage circles corresponding to the upper limit voltage and the lower limit voltage. ..

図12は、制約条件である線路の上下限電圧を、等電圧円としてPQV立体上に表記した図である。ここでは上下限電圧は等電圧円に沿って定まり、現在動作点S1が発電領域側(負値P(−))にあり、上限電圧よりも高い電圧になっているとする。この場合の電力系統管理としては、電圧調整機器を制御して、上限電圧以下の電圧値に収める必要があり、この目標動作点がNであり、現在動作点S1から目標動作点S2に至る制御軌跡により、電圧調整機器の制御量が定まる。 FIG. 12 is a diagram in which the upper and lower limit voltages of the line, which is a constraint condition, are represented on the PQV solid as equivoltage circles. Here, it is assumed that the upper and lower limit voltages are determined along the equipotential circle, the operating point S1 is currently on the power generation region side (negative value P (−)), and the voltage is higher than the upper limit voltage. For power system management in this case, it is necessary to control the voltage adjusting device to keep the voltage value below the upper limit voltage, and this target operating point is N, and the control from the current operating point S1 to the target operating point S2. The locus determines the control amount of the voltage adjusting device.

なお制御軌跡は、電圧調整機器の制御対象がリアクトルであるのかコンデンサなのか、またはノッチ制御によるものか連続量制御ができるものかといった相違により定まるので、電圧調整機器として何を使用して目標動作点S2に至るのかにより、その制御量も相違してくる。 Note that the control trajectory is determined by the difference in whether the control target of the voltage adjustment device is a reactor or a capacitor, or whether it is by notch control or continuous quantity control, so what is used as the voltage adjustment device to perform the target operation. The control amount also differs depending on whether the point S2 is reached.

こうして本発明においては、電力系統が備える有効電力P、無効電力Q、電圧Vの特性と、制約条件である上下限電圧を、PQV立体上で一括して取り扱うことを特徴とする。またPQV立体上で現在動作点から目標動作点までの制御軌跡を明示することを特徴とする。 As described above, the present invention is characterized in that the characteristics of the active power P, the reactive power Q, and the voltage V included in the power system and the upper and lower limit voltages which are the constraint conditions are collectively handled on the PQV solid. Another feature is to clearly indicate the control locus from the current operating point to the target operating point on the PQV solid.

等電圧円を用いることで、有効電力P、無効電力Q、電圧Vの関係を幾何学的解法(geometric solution)で求められる。制約条件である上下限電圧と、有効電力、無効電力の制御量の関係を図的に把握できると共に、数値の妥当性を図的に判断できる。数学の分野で作図等を用いる幾何学的解法が確立しているように、本発明がPQV立体を用いる幾何学的解法を特徴とすることには根拠があると言える。 By using an equipotential circle, the relationship between the active power P, the reactive power Q, and the voltage V can be obtained by a geometric solution. The relationship between the upper and lower limit voltages, which are the constraint conditions, and the controlled amounts of active power and active power can be grasped graphically, and the validity of the numerical values can be judged graphically. It can be said that there is a basis for the present invention to be characterized by a geometric solution method using a PQV solid, as a geometric solution method using drawing or the like has been established in the field of mathematics.

幾何学的解法に基づいて用意した計算機プログラムを用いて解を得ることができるのは言うまでも無い。また等電圧円の作図は、人間が視覚的に見て動作原理を理解するために有効であり、多種多様な利害関係者に対して技術内容を分かりやすく説明する機会に利用することで、説明責任を果たすことに効果がある。 Needless to say, a solution can be obtained by using a computer program prepared based on the geometric solution method. In addition, drawing an equal voltage circle is effective for humans to visually understand the operating principle, and it is explained by using it as an opportunity to explain the technical content to a wide variety of stakeholders in an easy-to-understand manner. It is effective in fulfilling responsibilities.

このようにPQV立体上を用いて電力系統の状態を図示して解を求める方法は、電力系統の幾何学的解法(geometric solution)の一つとして特徴付けることができて、数式のみを扱う解法では実現できない効果が得られる。 In this way, the method of plotting the state of the power system using the PQV solid and finding the solution can be characterized as one of the geometric solutions of the power system. An effect that cannot be achieved can be obtained.

電圧調整機器の時間応答が十分高速であるならば、遅延無く制御量を適用することができる。しかし時間応答が十分高速でない電圧調整機器がある場合には、時間経過を伴うことになる。従来は、この電圧調整機器の時間応答を考慮せずに、制御量を算出することがあった。 If the time response of the voltage regulator is fast enough, the control amount can be applied without delay. However, if there is a voltage regulator whose time response is not sufficiently fast, it will take time. Conventionally, the control amount may be calculated without considering the time response of this voltage adjusting device.

PQV空間上で算出した現在の動作点S1から目標とする動作点S2までの制御量をΔP、ΔQ、ΔVとする。ここで、現在の動作点S1から目標とする動作点S2までの制御軌跡の取り方は一意では無く、その制御結果に違いが生じる場合がある。 Let ΔP, ΔQ, and ΔV be the control amounts from the current operating point S1 calculated in the PQV space to the target operating point S2. Here, the method of taking the control locus from the current operating point S1 to the target operating point S2 is not unique, and the control result may differ.

多くの電圧調整機器はPQV空間の座標軸に沿った制御量を持つ。例えばSVRはタップ切り替えによる変圧比によりV軸に沿った制御が可能である。SVCは無効電力出力によるQ軸に沿った制御が可能である。負荷・発電機器は有効電力および無効電力によるP軸およびQ軸に沿った制御が可能である。これらの電圧調整機器は、制御出力の時間応答が異なる。 Many voltage regulators have a controlled amount along the coordinate axes in PQV space. For example, the SVR can be controlled along the V axis by the transformation ratio by tap switching. The SVC can be controlled along the Q axis by the invalid power output. The load / power generation equipment can be controlled along the P-axis and the Q-axis by the active power and the ineffective power. These voltage regulators differ in the time response of the control output.

次に図13a,図13b,図13c,図13dを用いて、制御軌跡と電圧調整の関係について説明する。 Next, the relationship between the control locus and the voltage adjustment will be described with reference to FIGS. 13a, 13b, 13c, and 13d.

図13aは、座標軸ごとに独立に制御するときの制御軌跡と電圧調整の関係を示す図である。ここで図13aに示すように、ΔQを出力してからΔPというように各制御量を独立して2段階に出力するならば、制御過程において、未出力の制御量による電圧調整の誤差が発生する。また、ΔP、ΔQ、ΔVを同時に出力しても、応答の遅い電圧調整機器による電圧調整の誤差が、電圧変動として現れる場合がある。さらに電圧調整誤差が、次の計測時刻において計測信号として採取されるならば帰還系を構成することになり、制御が不安定になる場合がある。 FIG. 13a is a diagram showing the relationship between the control locus and the voltage adjustment when the coordinate axes are controlled independently. Here, as shown in FIG. 13a, if each control amount is independently output in two stages such as ΔP after outputting ΔQ, an error in voltage adjustment due to the unoutput control amount occurs in the control process. To do. Further, even if ΔP, ΔQ, and ΔV are output at the same time, an error in voltage adjustment by a voltage adjusting device having a slow response may appear as a voltage fluctuation. Further, if the voltage adjustment error is collected as a measurement signal at the next measurement time, the feedback system will be configured, and the control may become unstable.

本発明においては、電圧調整機器の時間応答を考慮した電圧制御を実現するため、ΔP、ΔQ、ΔVを組み合わせた制御軌跡を算出することを特徴とする。制御軌跡を、時間t(0≦t≦T)をパラメータとして、制御量をΔP(t)、ΔQ(t)、ΔV(t)と表記する。制御軌跡の経過時間Tは、計測信号の採取周期と同じに設定して良く、あるいは長く設定して良い。本発明は、電圧調整機器の設置箇所や時間応答を考慮にいれて経過時間Tを決めることで安定した制御を実現する。 The present invention is characterized in that a control locus that combines ΔP, ΔQ, and ΔV is calculated in order to realize voltage control in consideration of the time response of the voltage adjusting device. The control locus is expressed as ΔP (t), ΔQ (t), and ΔV (t) with the time t (0 ≦ t ≦ T) as a parameter. The elapsed time T of the control locus may be set to be the same as the collection cycle of the measurement signal, or may be set longer. The present invention realizes stable control by determining the elapsed time T in consideration of the installation location of the voltage adjusting device and the time response.

本発明による制御軌跡実現の第1の手法は、図13bに示す角度分割で制御軌跡を算出するものである。本発明は、PQV立体を用いることで幾何学的に制御軌跡を算出する。例えば電圧一定制御は、現在の動作点S1(t=0)から目標とする動作点S2(t=T)までの制御軌跡を等電圧円上に設定すれば良い。図13bに示すように、経過時間Tのなかで等電圧円を角度分割することで制御量ΔP(t)、ΔQ(t)、ΔV(t)を算出することができる。円の方程式を用いて、円周上にある2点間の角度を分割することは、幾何学的な関係を用いて容易に計算できる。 The first method of realizing the control locus according to the present invention is to calculate the control locus by the angle division shown in FIG. 13b. The present invention geometrically calculates a control locus by using a PQV solid. For example, for constant voltage control, the control locus from the current operating point S1 (t = 0) to the target operating point S2 (t = T) may be set on an equivoltage circle. As shown in FIG. 13b, the control quantities ΔP (t), ΔQ (t), and ΔV (t) can be calculated by dividing the equivoltage circle into angles within the elapsed time T. Dividing the angle between two points on the circumference using the circle equations can be easily calculated using geometric relationships.

本発明による制御軌跡実現の第2の手法は、図13cに示す距離分割で制御軌跡を算出するものである。この手法では、図13cに示すように、現在の動作点S1と目標とする動作点S2を直線で結ぶ制御軌跡を、時間のパラメータt(0≦t≦T)を用いて下記の(8)式で算出できる。 The second method of realizing the control locus according to the present invention is to calculate the control locus by the distance division shown in FIG. 13c. In this method, as shown in FIG. 13c, the control locus connecting the current operating point S1 and the target operating point S2 with a straight line is defined by the time parameter t (0 ≦ t ≦ T) as described in (8) below. It can be calculated by the formula.

Figure 0006884070
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この方法は現在の動作点S1と目標とする動作点S2の電圧が異なるときに適用できる。計算は簡易であるが、制御軌跡が等電圧円と交差する場合には電圧変動が大きくなる。 This method can be applied when the current operating point S1 and the target operating point S2 have different voltages. The calculation is simple, but when the control locus intersects the equipotential circle, the voltage fluctuation becomes large.

本発明による制御軌跡実現の第3の手法は、図13dに示すベクトルのモーフィングで制御軌跡を算出するものである。この手法では、ベクトル表記を用いて幾何学的に制御軌跡を算出することができる。図13dに示すように、現在動作点S1と目標動作点S2を、それぞれが乗る等電圧円の原点からのベクトルで表記する。そして、ベクトルの原点と、角度と、長さを、時間Tのなかで分割して制御軌跡を作る。現在動作点を指すベクトルをSr1、目標動作点を指すベクトルをSr2とする。原点(x、y)、角度α、長さL、経過時間tをパラメータとする。例えば長さLの差分は(9)式で表される。 The third method of realizing the control locus according to the present invention is to calculate the control locus by morphing the vector shown in FIG. 13d. In this method, the control locus can be calculated geometrically using the vector notation. As shown in FIG. 13d, the current operating point S1 and the target operating point S2 are represented by vectors from the origin of the equivoltage circle on which they are mounted. Then, the origin, the angle, and the length of the vector are divided in the time T to create a control locus. Let Sr1 be the vector pointing to the current operating point and Sr2 be the vector pointing to the target operating point. The parameters are the origin (x, y), the angle α, the length L, and the elapsed time t. For example, the difference of length L is expressed by Eq. (9).

Figure 0006884070
Figure 0006884070

そしてベクトルSr1を経過時間t(0≦t≦T)に沿って移動・回転・伸長(モーフィング)させて、経過時間TにおいてベクトルSr2に一致させる。この時の関係が(10)式で示される。 Then, the vector Sr1 is moved / rotated / extended (morphed) along the elapsed time t (0 ≦ t ≦ T) to match the vector Sr2 at the elapsed time T. The relationship at this time is shown by Eq. (10).

Figure 0006884070
Figure 0006884070

こうしてベクトルSr1からSr2に至るまでの軌跡(ベクトル終点の軌跡)から、時間をパラメータとする制御軌跡を算出できる。本発明は、PQV立体を用いた幾何学的な計算で、現在の動作点から目標とする動作点までを結ぶ制御軌跡を算出することを特徴とする。 In this way, the control locus with time as a parameter can be calculated from the locus from the vector Sr1 to Sr2 (the locus of the vector end point). The present invention is characterized in that a control locus connecting a current operating point to a target operating point is calculated by geometric calculation using a PQV solid.

ところで前記した(4)式から、等電圧円の中心位置は負荷側電圧の二乗で変化し、半径は負荷側電圧の二乗の項を持って変化することが分かる。しかし(11)式に示すように、変化分をΔで表記するとき、Δが十分に小さければ(Δ≪1.0)二乗項は無視できてリニアな関係として扱える。制御軌跡を逐次更新することで、目標動作点に達したときに誤差は無視できる。 By the way, from the above equation (4), it can be seen that the center position of the equivoltage circle changes with the square of the load side voltage, and the radius changes with the term of the square of the load side voltage. However, as shown in Eq. (11), when the change is expressed by Δ, if Δ is sufficiently small, the square term (Δ << 1.0) can be ignored and can be treated as a linear relationship. By sequentially updating the control locus, the error can be ignored when the target operating point is reached.

Figure 0006884070
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次に電圧制御機器の種別との関係について説明する。まず電圧制御機器として、SVR(LRT)を用いる場合は、2点区間の送り出し側にSVRを設置して、送り出し電圧の調整で、ΔV(t)を制御するように構成できる。電圧制御機器として、SVCを用いる場合は、2点区間の負荷側にSVCを設置してΔQ(t)を制御するように構成できる。また同様に負荷機器、発電機器は2点区間の負荷側に設置してΔP(t)を制御するように構成できる。 Next, the relationship with the type of voltage control device will be described. First, when SVR (LRT) is used as the voltage control device, the SVR can be installed on the sending side of the two-point section, and ΔV (t) can be controlled by adjusting the sending voltage. When an SVC is used as the voltage control device, the SVC can be installed on the load side of the two-point section to control ΔQ (t). Similarly, the load device and the power generation device can be installed on the load side of the two-point section to control ΔP (t).

制御量ΔVの実現手段としてSVRを利用する場合は、タップ切り替えで変圧比を変更するため、ΔVの大きさが離散的であり、また時間遅延があることを考慮する。制御量ΔQの実現手段としてSVCを利用するとき、応答速度は速いが、容量が限られることを考慮する。 When SVR is used as a means for realizing the control amount ΔV, it is considered that the magnitude of ΔV is discrete and there is a time delay because the transformation ratio is changed by tap switching. When SVC is used as a means for realizing the control amount ΔQ, it is considered that the response speed is fast but the capacity is limited.

制御量ΔPの実現手段として、負荷機器、あるいは分散電源の発電量を利用するには、負荷機器の消費電力を減らすための機器遮断の優先順位をつける方法などがある。また分散電源の発電量を減らすためには蓄電池等の充電をする方法などがある。 As a means for realizing the control amount ΔP, in order to utilize the power generation amount of the load device or the distributed power source, there is a method of prioritizing the device cutoff in order to reduce the power consumption of the load device. In addition, in order to reduce the amount of power generated by the distributed power source, there is a method of charging a storage battery or the like.

こうして本発明は、電圧調整機器の動作原理に基づく応答速度の違いがある場合、あるいは、計測信号の入力から制御出力までに時間遅れがある場合等においても、これらの影響による電圧変動を抑えて、安定な電圧制御を実現する効果がある。 In this way, the present invention suppresses voltage fluctuations due to these effects even when there is a difference in response speed based on the operating principle of the voltage adjusting device, or when there is a time delay between the input of the measurement signal and the control output. , Has the effect of realizing stable voltage control.

例えば電圧調整機器としてSVRとSVCを組み合わせる場合に、両者に同時に制御量を与えても応答は異なる。 For example, when SVR and SVC are combined as a voltage adjusting device, the response is different even if a control amount is given to both at the same time.

両者の違いに応答速度があり、SVRは機械的な切り替え機構を持つため切り替え時間10秒以上掛かる場合がある。一方SVCは半導体素子に切り替え回路を持つため切り替え時間1秒以下である。SVRは長周期の電圧変動に適用し、SVCはPV発電等による短周期の電圧変動に適用することができる。 The difference between the two is the response speed, and since the SVR has a mechanical switching mechanism, it may take 10 seconds or more to switch. On the other hand, since the SVC has a switching circuit in the semiconductor element, the switching time is 1 second or less. SVR can be applied to long-period voltage fluctuations, and SVC can be applied to short-period voltage fluctuations due to PV power generation and the like.

本発明は、線路にある電圧調整機器の種別、容量、応答速度に基づいて、算出した制御量を分配する手段を備える。 The present invention includes means for distributing the calculated control amount based on the type, capacity, and response speed of the voltage adjusting device on the line.

図6においては、電力系統の電圧適正化装置1について説明した。電圧適正化装置1により電力系統各所を制御する場合の制御手法の構成としては、集中制御を行うものと、自律制御・遠隔制御を行うものがある。 In FIG. 6, the voltage optimization device 1 of the power system has been described. There are two types of control methods for controlling various parts of the power system by the voltage optimization device 1, one is centralized control and the other is autonomous control / remote control.

図14は、集中制御を行う場合の制御量の算出手順を示すフローチャートである。図14の最初の処理ステップS141では、線路区間の設定、電圧調整機器特性の入力、上下限電圧等の制約条件の入力、等の入力処理を実行する。処理ステップS142では、計測信号の入力、蓄積を行う。 FIG. 14 is a flowchart showing a procedure for calculating the control amount when centralized control is performed. In the first processing step S141 of FIG. 14, input processing such as setting of a line section, input of voltage adjusting device characteristics, input of constraint conditions such as upper and lower limit voltages, and the like is executed. In the processing step S142, the measurement signal is input and stored.

処理ステップS143では、電圧降下式の連立解を算出して同定を行い、処理ステップS144では、計測信号を用いて現在の動作点S1を算出し、処理ステップS145では、オプションとして予測信号の入力をおこない、処理ステップS146では、目標とする動作点S2の設定を行う。 In the processing step S143, the simultaneous solution of the voltage drop type is calculated and identified, in the processing step S144, the current operating point S1 is calculated using the measurement signal, and in the processing step S145, the input of the prediction signal is input as an option. Then, in the processing step S146, the target operating point S2 is set.

処理ステップS147では、現在動作点S1から目標動作点S2までの制御軌跡を算出し、処理ステップS148では、電力系統上の複数の電圧調整機器への制御量の分配を行い、処理ステップS149では、個々の電圧制御機器に対して制御信号の出力を行う。 In the processing step S147, the control locus from the current operating point S1 to the target operating point S2 is calculated, in the processing step S148, the control amount is distributed to a plurality of voltage adjusting devices on the power system, and in the processing step S149, the control amount is distributed. Outputs control signals to individual voltage control devices.

係る集中制御では、計測信号を入力して制御量を逐次計算するため、上記処理ステップS142から処理ステップS149を繰り返す手順になる。また処理ステップS145の予測信号として、例えば、気象予測に基づく太陽光発電量予測が入力可能である場合は、該予測信号による電圧変動を考慮することができる。上記手順において、動作点、制御軌跡、上下限電圧等のPQV立体上の幾何学的な関係を用いることができる。 In the centralized control, the measurement signal is input and the control amount is sequentially calculated. Therefore, the procedure is such that the processing steps S142 to S149 are repeated. Further, as the prediction signal of the processing step S145, for example, when the solar power generation amount prediction based on the weather prediction can be input, the voltage fluctuation due to the prediction signal can be considered. In the above procedure, geometrical relationships on the PQV solid such as the operating point, control locus, and upper and lower limit voltages can be used.

図15は、自律制御、あるいは遠隔制御での整定に用いる整定値の算出手順を示すフローチャートである。図15の最初の処理ステップS151では、線路区間の設定、電圧調整機器特性の入力、上下限電圧等の制約条件の入力、等の入力処理を実行する。処理ステップS152では、計測信号の入力、蓄積を行う。 FIG. 15 is a flowchart showing a procedure for calculating a settling value used for settling in autonomous control or remote control. In the first processing step S151 of FIG. 15, input processing such as setting of a line section, input of voltage adjusting device characteristics, input of constraint conditions such as upper and lower limit voltages, and the like is executed. In the processing step S152, the measurement signal is input and stored.

処理ステップS153では、電圧降下式の連立解を算出して同定を行い、処理ステップS154では、計測信号を用いて現在の動作点S1を算出し、処理ステップS155では、線路インピーダンスの算出をおこない、処理ステップS156では、整定値の設定、処理ステップS156では、整定値の出力を行う。 In processing step S153, simultaneous solutions of voltage drop equations are calculated and identified, in processing step S154, the current operating point S1 is calculated using the measurement signal, and in processing step S155, line impedance is calculated. In the processing step S156, the settling value is set, and in the processing step S156, the settling value is output.

この場合に、自律制御に用いる整定値は、事前に計測して蓄積した計測信号を利用する。遠隔整定は、蓄積した計測信号に加えて、逐次の計測信号を入力して整定値の算出に利用する。また遠隔整定の場合は、気象情報等に基づく電圧変動を考慮に入れて整定値算出することができる。 In this case, the set value used for autonomous control uses the measurement signal measured and accumulated in advance. In remote settling, in addition to the accumulated measurement signals, sequential measurement signals are input and used to calculate the settling value. In the case of remote settling, the settling value can be calculated in consideration of voltage fluctuations based on weather information and the like.

上記手順において、動作点、制御軌跡、上下限電圧等のPQV立体上の幾何学的な関係を用いることができる。 In the above procedure, geometrical relationships on the PQV solid such as the operating point, control locus, and upper and lower limit voltages can be used.

実施例5として、電力系統の電圧適正化システムのシステム構成事例について説明する。図6は、電力系統の電圧適正化装置1の構成を示しているが、これを電力系統に適用するに当たり、幾つかの適用事例がある。また個別の適用事例ごとに幾つかのシステム構成上の課題等がある。 As the fifth embodiment, a system configuration example of the voltage optimization system of the electric power system will be described. FIG. 6 shows the configuration of the voltage optimization device 1 of the electric power system, but there are some application examples in applying this to the electric power system. In addition, there are some problems in system configuration for each individual application case.

例えばデータ入力に関して、ここでは、線路上の複数個所の複数時刻の計測信号を入力するため、線路上にセンサ開閉器を配置し、電圧、電流、力率などを計測し、伝送手段を経由して計測信号を入力することにする。また、計測器としては、電圧調整機器が備える計測機器が採取する計測信号を、同様に伝送手段を経由して入力できるものとする。 For example, regarding data input, here, in order to input measurement signals at multiple locations on the line, sensor switches are placed on the line to measure voltage, current, force factor, etc., and via a transmission means. And input the measurement signal. Further, as the measuring instrument, it is assumed that the measurement signal collected by the measuring device provided in the voltage adjusting device can be similarly input via the transmission means.

本発明では、複数の計測機器のデータサンプリングのタイミングが同期している必要はない。また計測信号のデータ転送のプロトコルを限定するものではない。例えば、ポーリング手法で、適宜な時間間隔あるいは何らかのトリガで計測信号を要求し、その応答として計測信号を伝送する方法であって良い。計測信号の伝送手段は限定するものではなく、電力線搬送、光ファイバ。無線、等の適宜な手段を利用できる。 In the present invention, it is not necessary that the timings of data sampling of a plurality of measuring instruments are synchronized. Further, the data transfer protocol of the measurement signal is not limited. For example, a polling method may be used in which a measurement signal is requested at an appropriate time interval or some trigger, and the measurement signal is transmitted as a response. The means of transmitting the measurement signal is not limited to power line carrier and optical fiber. Appropriate means such as wireless can be used.

また電圧調整機器の制御方法に関して、自律制御、遠隔制御、集中制御がある。自律制御とする場合、電力系統の電圧適正化装置1は、整定値を算出して、これを自律制御装置側に伝送する。遠隔制御とする場合、電力系統の電圧適正化装置1は、整定値の算出と制御量の算出を行い、これを遠隔制御装置側に伝送する。集中制御とする場合、電力系統の電圧適正化装置1は、制御量を算出し、これを集中制御装置側に伝送する。 In addition, there are autonomous control, remote control, and centralized control regarding the control method of the voltage adjusting device. In the case of autonomous control, the voltage optimization device 1 of the power system calculates a set value and transmits it to the autonomous control device side. In the case of remote control, the voltage optimization device 1 of the power system calculates the settling value and the control amount, and transmits this to the remote control device side. In the case of centralized control, the voltage optimization device 1 of the power system calculates the control amount and transmits it to the centralized control device side.

また電圧制御機器として使われる主な機器は、SVR(LRT)、SVC、負荷機器、発電機器、あるいは蓄電池などがある。 The main devices used as voltage control devices include SVR (LRT), SVC, load devices, power generation devices, storage batteries, and the like.

また主なデータ伝送手段としては、電力線搬送、光ファイバ、無線による通信が利用可能である。 Further, as the main data transmission means, power line carrier, optical fiber, and wireless communication can be used.

図16a,図16bに、上記手段を組み合わせて実現する自律制御、集中制御のシステム構成を示す。 16a and 16b show a system configuration of autonomous control and centralized control realized by combining the above means.

図16aの自律制御では、電圧制御機器であるSVR150を制御するSVR制御装置180内において、事前に設定した整定値と、自端で計測した計測信号を用いて、仮想負荷点の電圧降下を計算して、その電圧を補償するように制御を行う。このための整定値を算出するために、本発明の実施例で説明した計算手順を利用することができる。 In the autonomous control of FIG. 16a, the voltage drop at the virtual load point is calculated using the preset set value and the measurement signal measured at the own end in the SVR control device 180 that controls the SVR 150 which is a voltage control device. Then, control is performed so as to compensate the voltage. In order to calculate the settling value for this purpose, the calculation procedure described in the examples of the present invention can be used.

図16bの集中制御では、線路にある計測機器140で計測信号を採取し、子局と呼ばれる端末190から通信線を経由してサーバ側(電圧適正化装置1)に計測信号を集約する。本発明の実施例で説明した計算手順を利用して制御量を算出し、通信路を経由して制御機器に制御量を伝達する。本発明の実施例で説明した計算手順は、例えば図中のサーバ(電圧適正化装置1)で実現することができる。 In the centralized control of FIG. 16b, the measurement signal is collected by the measuring device 140 on the line, and the measurement signal is collected from the terminal 190 called the slave station to the server side (voltage optimizing device 1) via the communication line. The control amount is calculated by using the calculation procedure described in the embodiment of the present invention, and the control amount is transmitted to the control device via the communication path. The calculation procedure described in the examples of the present invention can be realized, for example, by the server (voltage optimizing device 1) in the figure.

また図17a,図17bに、計測信号を用いて制御量を算出する構成方法を示す。図17aは、取り込んだ計測信号を用いて逐次計算するときの構成を示しており、図17bには、取り込んだ計測信号をデータベースに蓄積しておき、事前計算する構成を示している。 Further, FIGS. 17a and 17b show a configuration method for calculating the control amount using the measurement signal. FIG. 17a shows a configuration at the time of sequential calculation using the captured measurement signals, and FIG. 17b shows a configuration in which the captured measurement signals are stored in a database and pre-calculated.

図17aと図17bでは、入力信号の取り扱いに上記相違はあるが、基本的には、ここでは計測信号を用いて、電圧降下式の同定と、現在動作点の算出を行う構成を示している。この電圧降下式の同定の計算をするにあたり、逐次入力する計測信号を用いて制御量を算出する構成(図17a)と、事前に蓄積した計測信号を用いて制御量を算出する構成(図17b)を示している。 Although there is a difference in the handling of the input signal between FIGS. 17a and 17b, basically, the configuration in which the voltage drop equation is identified and the current operating point is calculated is shown here using the measurement signal. .. In calculating the identification of this voltage drop equation, a configuration in which the control amount is calculated using the sequentially input measurement signals (FIG. 17a) and a configuration in which the control amount is calculated using the measurement signals accumulated in advance (FIG. 17b). ) Is shown.

ここで計算の経過と結果を関係者に提示する機能があれば、説明責任を果たす効果が得られる。そこで、本発明は、前記したPQV立体と制御軌跡を表示する手段を備える。表示手段は、さらに電力系統の構成、計測信号の内容、過去実績等を表示可能とすることで、系統状態を把握するために役立てることができる。 If there is a function to present the progress and results of the calculation to the parties concerned, the effect of fulfilling accountability can be obtained. Therefore, the present invention includes means for displaying the PQV solid and the control locus described above. The display means can be useful for grasping the system state by further making it possible to display the configuration of the power system, the content of the measurement signal, the past results, and the like.

実施例6として、電圧調整機器を用いた電圧適正化について説明する。 As the sixth embodiment, voltage optimization using a voltage adjusting device will be described.

図18は、電圧調整機器がSVRである場合の構成を示している。図18に示すように電圧調整機器として利用されているSVRは、タップ切り替えによって1次側と2次側の巻線比率を設定して電圧変換する。このタップの設定方法の一つにLDC(Line Drop Compensator)と呼ばれる方法があり、前記のLRT、SVRなどの機器に組み込まれている。これは自端であるノードN1に設置された計測機器140で検出した計測信号(例えばEsなど)から、負荷点(例えばノードN2)までの電圧降下を推定して、負荷点の電圧Erが適正値になるようにタップを制御する手法である。この電圧降下を推定するために使うパラメータを整定値と呼ぶ。整定値の一つとして線路130のインピーダンス(Z=R+jX)を設定し、負荷点までの線路インピーダンスに自端を流れる電流を掛け算することで電圧降下を推定する。 FIG. 18 shows a configuration when the voltage adjusting device is SVR. As shown in FIG. 18, the SVR used as a voltage adjusting device converts the voltage by setting the winding ratio between the primary side and the secondary side by tap switching. One of the tap setting methods is a method called LDC (Line Drop Composer), which is incorporated in the above-mentioned devices such as LRT and SVR. This estimates the voltage drop from the measurement signal (for example, Es) detected by the measuring device 140 installed at the node N1 at its own end to the load point (for example, node N2), and the voltage Er at the load point is appropriate. It is a method of controlling the tap so that it becomes a value. The parameter used to estimate this voltage drop is called the set value. The impedance (Z = R + jX) of the line 130 is set as one of the set values, and the voltage drop is estimated by multiplying the line impedance to the load point by the current flowing at its own end.

本発明を用いて線路インピーダンスを算出するための、仮想的な負荷点の設定箇所には幾つかの方法があり、いずれを利用しても良い。これらは、容量の大きな負荷170あるいは発電機器が連系する箇所、負荷170と発電機器160を集約する仮想的な箇所、計測機器140がある箇所、マイクログリッドのような集合体が連系する箇所などである。 There are several methods for setting the virtual load point for calculating the line impedance using the present invention, and any of them may be used. These are places where a large-capacity load 170 or power generation equipment is connected, a virtual place where the load 170 and power generation equipment 160 are integrated, a place where a measuring device 140 is located, and a place where aggregates such as a microgrid are connected. And so on.

図19は、電圧調整機器がSVCである場合の構成を示している。図19に示すように、SVC(Static Var Compensator)は、半導体素子を利用してインダクタンスとキャパシタンスの大きさを切り替えて無効電力の大きさを調整する。自端N2の電圧Erを計測して、電圧Erが一定になるように無効電力Qの出力値を調整することができる。SVCは、応答速度が速いが無効電力Qの出力値の容量が限られるため、太陽光発電によって引き起こされる短周期の電圧変動の補償に好適である。 FIG. 19 shows a configuration when the voltage adjusting device is SVC. As shown in FIG. 19, the SVC (Static Var Compensator) uses a semiconductor element to switch between the magnitudes of inductance and capacitance to adjust the magnitude of reactive power. The voltage Er of the self-end N2 can be measured, and the output value of the reactive power Q can be adjusted so that the voltage Er becomes constant. The SVC has a high response speed but has a limited capacity of the output value of the ineffective power Q, and is therefore suitable for compensating for short-period voltage fluctuations caused by photovoltaic power generation.

PQV立体上に、計測信号に基づく現在動作点S1と、電圧一定制御のための目標動作点S2を置くことで、必要な無効電力Qの大きさを算出できる。 By placing the current operating point S1 based on the measurement signal and the target operating point S2 for constant voltage control on the PQV solid, the magnitude of the required reactive power Q can be calculated.

太陽光発電のように気象状況で発電電力が変動する場合に、上下限電圧範囲の逸脱の有無を、PQV立体上で判断できる。また動作点を上下限電圧範囲内に収めるために必要な無効電力Qの制御軌跡を算出することができる。 When the generated power fluctuates due to weather conditions such as solar power generation, the presence or absence of deviation from the upper and lower voltage ranges can be determined on the PQV solid. Further, it is possible to calculate the control locus of the reactive power Q required to keep the operating point within the upper and lower limit voltage ranges.

複数台のSVCが設置されて個々のSVCが自端の計測信号に基づいて無効電力Qの出力を制御するとき、複数台のSVCの動作が干渉して不安定(ハンチングと呼ばれることがある)になる場合がある。本発明は、時間パラメータを含む制御軌跡を作ることで、振動を回避して、目標とする動作点へ安定して制御することが可能になる。 When multiple SVCs are installed and each SVC controls the output of the invalid power Q based on the measurement signal at its own end, the operations of the multiple SVCs interfere with each other and become unstable (sometimes called hunting). May become. According to the present invention, by creating a control locus including a time parameter, it is possible to avoid vibration and stably control to a target operating point.

実施例7として、仮想負荷点を算出することについて説明する。電圧調整機器の自律制御では、自端(あるいは1次側と2次側)の計測信号を用いて、現在の電圧値から目標とする電圧値に至るまでに必要な制御量を算出する。 As the seventh embodiment, the calculation of the virtual load point will be described. In the autonomous control of the voltage adjusting device, the control amount required from the current voltage value to the target voltage value is calculated by using the measurement signals at its own end (or the primary side and the secondary side).

例えばSVR、LRT等の電圧調整機器ではLDC(Line Drop Compensator)と呼ばれる制御量の算出方法が知られている。LDCは、負荷機器および発電機器が集中する仮想的な負荷点を設定し、2次側電流に負荷点までの線路インピーダンスを掛け算することで電圧降下量を算出し、負荷点の電圧を補償するように制御量(タップ値)を算出する。 For example, in voltage adjusting devices such as SVR and LRT, a method for calculating a controlled variable called LDC (Line Drop Composer) is known. The LDC sets a virtual load point where load equipment and power generation equipment are concentrated, calculates the voltage drop amount by multiplying the secondary current by the line impedance to the load point, and compensates for the voltage at the load point. The control amount (tap value) is calculated as follows.

この計算で用いる線路インピーダンス等のパラメータを整定値と呼ぶことがある。整定値を事前に設定して電圧調整する形態を自律制御、また整定値を系統状態に応じて遠隔設定する形態を遠隔制御と呼ぶ。本発明は、配電線の計測信号を用いて、電圧調整機器の整定値(線路インピーダンス等)を算出する方法と装置を提供する。 Parameters such as line impedance used in this calculation may be called set values. A form in which the settling value is set in advance to adjust the voltage is called autonomous control, and a form in which the settling value is set remotely according to the system state is called remote control. The present invention provides a method and an apparatus for calculating a set value (line impedance, etc.) of a voltage adjusting device by using a measurement signal of a distribution line.

本発明は、計測信号を用いて電圧降下式を同定することで線路インピーダンスZ=(R+jX)を算出する。但し、先述の(1)(2)式を前提としており、(1)(2)式のもとでの2点間の電圧降下式を線路インピーダンスZ(R+jX)について解けば以下の(12)式が得られる。 The present invention calculates the line impedance Z = (R + jX) by identifying the voltage drop equation using the measurement signal. However, assuming the above equations (1) and (2), if the voltage drop equation between two points under the equations (1) and (2) is solved for the line impedance Z (R + jX), the following (12) The formula is obtained.

Figure 0006884070
Figure 0006884070

また、有効電力P、無効電力Qを送り出し側で計測する場合に、電圧降下式を線路インピーダンスZ=(R+jX)について解けば以下の(13)式が得られる。ここでも先述の(1)(2)式を前提としている。 Further, when the active power P and the reactive power Q are measured on the sending side, the following equation (13) can be obtained by solving the voltage drop equation with respect to the line impedance Z = (R + jX). Here, too, the above-mentioned equations (1) and (2) are premised.

Figure 0006884070
Figure 0006884070

本発明では、計測信号を用いて算出する線路インピーダンスZ=(R+jX)を、仮想的な負荷点までの線路インピーダンスとする。計測信号(電圧V、電流I、位相)が採取できるとして、未知変数である線路インピーダンスのRとX、負荷点の電圧Er、相差角の3つを、連立させて解く。本発明は、電力系統の負荷量あるいは発電量は時間経過とともに変化することに着目して、少なくとも3時刻の計測信号を用いて連立式を作り、解を得ることを特徴とする。計測信号に誤差が含まれる場合は、最小二乗法、最適化計算、などの解法を利用できることはいうまでもない。 In the present invention, the line impedance Z = (R + jX) calculated using the measurement signal is defined as the line impedance up to the virtual load point. Assuming that the measurement signal (voltage V, current I, phase) can be collected, the unknown variables R and X of the line impedance, the voltage Er of the load point, and the phase difference angle are solved simultaneously. The present invention is characterized in that a simultaneous equation is created using measurement signals at at least 3 hours to obtain a solution, paying attention to the fact that the load amount or the power generation amount of the power system changes with the passage of time. Needless to say, when the measurement signal contains an error, a solution method such as a least squares method or an optimization calculation can be used.

幾何学的には、RとXおよび負荷側電圧を座標軸にとり、(12)式を立体表記する。ここで、複数の計測信号に対応する複数の該立体を表記することで、該複数の立体の共通の動作点が交点として得られる。この交点の座標値から線路インピーダンス(RとX)が読み取れる。 Geometrically, Eq. (12) is three-dimensionally expressed with R and X and the load side voltage as the coordinate axes. Here, by describing the plurality of solids corresponding to the plurality of measurement signals, a common operating point of the plurality of solids can be obtained as an intersection. The line impedance (R and X) can be read from the coordinate values of this intersection.

なおここで、自律制御、遠隔整定に用いる整定値の算出手順は、図15に示したとおりである。ここで自律制御の場合は、事前に測定した計測信号を用いて整定値を算出して、電圧調整機器に設定するので、図15の処理ステップS151から処理ステップS156を1回通るのが基本的な手順になる。これに対して遠隔整定は、通信手段を介して整定値を再設定可能なので、図15の処理ステップS152から処理ステップS156を繰り返して実行する手順になる。 Here, the procedure for calculating the settling value used for autonomous control and remote settling is as shown in FIG. Here, in the case of autonomous control, since the settling value is calculated using the measurement signal measured in advance and set in the voltage adjusting device, it is basic to go through the processing steps S151 to S156 once in FIG. It becomes a procedure. On the other hand, in the remote settling, since the settling value can be reset via the communication means, the procedure is such that the processing step S152 to the processing step S156 of FIG. 15 are repeatedly executed.

本発明は、算出した負荷点までの線路インピーダンスZ=(R+jX)を、整定値として自律制御、遠隔制御に利用する。例えば、SVRを対象にして、SVRが内蔵する計測機器が採取した送り出し側(SVRの2次側)の計測信号を用いて前記した手順で負荷点までの線路インピーダンスZ=(R+jX)を算出し、前記したLDCの整定値とする。LDCにより、仮想的に設定した負荷点の電圧を一定に保つようにタップ制御する。この整定値は、負荷の変化に対応して逐次更新して良く、あるいは長期の計測信号に基づいて算出した固定値として設定しても良い。 In the present invention, the calculated line impedance Z = (R + jX) up to the load point is used as a set value for autonomous control and remote control. For example, for the SVR, the line impedance Z = (R + jX) to the load point is calculated by the above procedure using the measurement signal on the sending side (secondary side of the SVR) collected by the measuring device built in the SVR. , The set value of the LDC described above. The LDC tap-controls the voltage at the virtually set load point so as to keep it constant. This set value may be sequentially updated in response to changes in the load, or may be set as a fixed value calculated based on a long-term measurement signal.

本発明は、個々の線路の計測信号を用いて根拠を持って整定値を算出することができるので作業負荷を軽減できる効果がある。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect that the workload can be reduced because the settling value can be calculated based on the measurement signals of the individual lines.

PQV立体を用いて本発明の特徴と実施の形態を説明してきたが、着目する変数に基づいて立体表記の形態を変更しても良い。一例として前記したPQV立体の電圧軸を、負荷側電圧から、送り出し側の電圧に置き換える方法を示す。 Although the features and embodiments of the present invention have been described using the PQV solid, the solid notation may be changed based on the variable of interest. As an example, a method of replacing the voltage axis of the PQV solid with the voltage on the sending side from the voltage on the load side will be shown.

SVR、LRTは、負荷側の電圧を制御するために、変圧比を切り替えて送り出し電圧を調整する。この送り出し電圧を決める方法として立体表記を利用する。(3)式の負荷点電圧Erを目標とする電圧に設定して、送り出し側の電圧Esと相差角をパラメータとして立体表記する。座標軸として送り出し側の電圧とPQをとり、描画した結果を図20に示す。この立体上に、計測信号を用いて現在の動作点を置くことで、負荷点の目標電圧を実現するために必要な送り出し電圧が、動作点の座標値(電圧軸)から読み取れる。ここで負荷側の目標電圧を、線路の上限電圧、および下限電圧に基づいて設定した二つの立体を作れば、動作点から、それぞれ送り出し電圧の上限と下限が読み取れる。この範囲内に入るように送り出し電圧を設定すれば、負荷側電圧を上下限範囲内に収めることができる。 The SVR and LRT adjust the sending voltage by switching the transformation ratio in order to control the voltage on the load side. Three-dimensional notation is used as a method for determining this sending voltage. The load point voltage Er in Eq. (3) is set to the target voltage, and the voltage Es on the sending side and the phase difference angle are three-dimensionally expressed as parameters. The voltage and PQ on the sending side are taken as coordinate axes, and the drawing result is shown in FIG. By placing the current operating point on this solid using the measurement signal, the sending voltage required to realize the target voltage of the load point can be read from the coordinate value (voltage axis) of the operating point. Here, if two solids in which the target voltage on the load side is set based on the upper limit voltage and the lower limit voltage of the line are created, the upper limit and the lower limit of the delivery voltage can be read from the operating point, respectively. If the sending voltage is set so as to fall within this range, the load side voltage can be kept within the upper and lower limit ranges.

SVR、LRTは、一次側電圧と二次側電圧の比率(変圧比)をタップ切替で選択する機能を持つ。この関係に基づいて、送り出し電圧を変圧比に換算し、さらにタップ値に換算することができる。こうして送り出し電圧の調整を、タップ切替で実現可能になる。 The SVR and LRT have a function of selecting the ratio (transformation ratio) of the primary side voltage and the secondary side voltage by tap switching. Based on this relationship, the sending voltage can be converted into a transformation ratio and further converted into a tap value. In this way, the adjustment of the sending voltage can be realized by tap switching.

遠隔整定、集中制御では、通信手段を経由して採取する計測信号に基づいて整定値あるいは制御信号を算出して、時々刻々に指示を出すことができる。また天気予報、需要予測などの事前情報を参照することで、系統状態が変化する前に電圧調整機器の制御指示を出しても良い。 In remote settling and centralized control, a settling value or a control signal can be calculated based on a measurement signal collected via a communication means, and an instruction can be given every moment. Further, by referring to advance information such as weather forecast and demand forecast, control instructions of the voltage adjusting device may be issued before the system state changes.

上記実施例に説明してきたPQV立体、あるいはその形態を変えた立体表記から導いた制御の手順は、数値計算に置き換えることが可能である。立体を視覚的に表示することなく、数値計算として実行することで制御信号を算出するように実施して良い。 The control procedure derived from the PQV solid described in the above embodiment or the solid notation in which the form is changed can be replaced with a numerical calculation. The control signal may be calculated by executing it as a numerical calculation without visually displaying the solid.

本発明の実施例9は、図21に示すように、本発明で算出した制御量あるいは整定値の妥当性を判断する検証手段を備えることを特徴とする。検証手段は、状態推定あるいは潮流計算等の系統解析手段を用いて系統状態を算出する。そして、本発明の前記した実施例を用いて算出した制御量あるいは整定値と、比較検証する手段を用意して、比較検証した結果を出力する。 As shown in FIG. 21, the ninth embodiment of the present invention is characterized by comprising a verification means for determining the validity of the control amount or the settling value calculated in the present invention. The verification means calculates the system state by using a system analysis means such as state estimation or tidal current calculation. Then, a means for comparing and verifying the control amount or the settling value calculated by using the above-described embodiment of the present invention is prepared, and the result of the comparison and verification is output.

また本発明の実施例9は、入力と結果の関係を分かりやすく可視化する表示出力を備える。系統状態を前記したPQV立体を用いて表示し、その立体上に動作点、制約条件、制御軌跡等を重ねて表示する。表示画面の構成は限定するものではない。また検証手段が算出する系統状態、および比較検証結果を合わせて表示することができる。また表示手段に併せて、何らかの入力手段を備えることで、運用者の指示、コメント、あるいは作業レポート等を入力して、制御出力と関連付けて記憶蓄積することができる。この蓄積データは、オフライン処理等で活用することができる。 Further, the ninth embodiment of the present invention includes a display output that visualizes the relationship between the input and the result in an easy-to-understand manner. The system state is displayed using the PQV solid described above, and the operating points, constraints, control loci, etc. are superimposed and displayed on the solid. The configuration of the display screen is not limited. In addition, the system state calculated by the verification means and the comparative verification result can be displayed together. Further, by providing some kind of input means in addition to the display means, it is possible to input an operator's instruction, a comment, a work report, or the like and store the memory in association with the control output. This accumulated data can be utilized in offline processing and the like.

1:電圧適正化装置
2、3:入力部
4:処理部
5:出力部
110:配電変電所
120:ノード
130:線路
140:計測機器
150:SVR
160:太陽光発電機
170:負荷機器
180:制御装置
190:子局
200:通信線
1: Voltage optimization device 2, 3: Input unit 4: Processing unit 5: Output unit 110: Distribution substation 120: Node 130: Line 140: Measuring device 150: SVR
160: Photovoltaic generator 170: Load device 180: Control device 190: Slave station 200: Communication line

Claims (39)

再生可能エネルギーを与える分散電源を接続するとともに、電力系統の電圧を制御する電圧調整機器を備える電力系統の電圧適正化装置であって、
電力系統に設置された計測機器から電力系統の状態を示す状態量を得る第1の入力部と、前記電力系統の電圧降下式を、前記状態量を用いた等電圧円により同定したPQV立体として得る同定部と、同定された前記PQV立体を用いて前記電圧調整機器に与える出力を定める出力部とを備えることを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
It is a voltage optimization device for the power system that is equipped with a voltage adjustment device that controls the voltage of the power system while connecting a distributed power source that provides renewable energy.
A first input unit that obtains a state quantity indicating the state of the power system from a measuring device installed in the power system, and a voltage drop equation of the power system are identified as PQV solids identified by equipotential circles using the state quantity. A voltage optimization device for a power system, characterized by comprising an identification unit to obtain and an output unit for determining an output to be given to the voltage adjusting device using the identified PQV solid.
請求項1に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記PQV立体は、前記状態量として有効電力と無効電力と電圧を用いた等電圧円により同定されたものであることを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for the power system according to claim 1.
The PQV solid is a voltage optimization device for a power system, characterized in that it is identified by an equipotential circle using active power, reactive power, and voltage as the state quantities.
請求項1または請求項2に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記同定部で得たPQV立体について、電力系統の前記状態量が示す第1の動作点を定める動作点決定部を備え、前記出力部は前記PQV立体における前記第1の動作点を用いて前記電圧調整機器に与える出力を定めることを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for the power system according to claim 1 or 2.
The PQV solid obtained by the identification unit is provided with an operating point determining unit that determines a first operating point indicated by the state quantity of the power system, and the output unit uses the first operating point in the PQV solid. A voltage regulator for a power system that defines the output given to a voltage regulator.
請求項1または請求項2に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記電力系統の状態についての設定値を与える第2の入力部と、前記同定部で得たPQV立体について、電力系統の前記状態量が示す第1の動作点と、同定された前記PQV立体における電力系統の前記設定値が示す第2の動作点とを定める動作点決定部を備え、前記出力部は前記PQV立体における前記第1の動作点と第2の動作点を用いて前記電圧調整機器に与える出力を定めることを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for the power system according to claim 1 or 2.
With respect to the second input unit that gives a set value for the state of the power system and the PQV solid obtained by the identification unit, the first operating point indicated by the state quantity of the power system and the identified PQV solid The voltage adjusting device includes an operating point determining unit that defines an operating point indicated by the set value of the power system, and the output unit uses the first operating point and the second operating point in the PQV solid. A voltage regulator for a power system, characterized in that it determines the output given to the power system.
請求項4に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記出力部は、前記PQV立体における前記第1の動作点から第2の動作点に至るまでの前記電圧調整機器における制御量を求めることを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for the power system according to claim 4.
The output unit is a voltage optimization device for a power system, which obtains a control amount in the voltage adjusting device from the first operating point to the second operating point in the PQV solid.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記同定部は、電力系統における送り出し電圧Es、負荷側電圧Er、線路インピーダンスZ、電流Jを複素変数とする複素式Es−Er=ZJで電力系統の区間の電圧降下式を表記し、計測機器からの状態量を該電圧降下式に代入して連立式を作り、未知変数について解くことで電圧降下式を同定することを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for an electric power system according to any one of claims 1 to 5.
The identification unit describes the voltage drop equation of the section of the electric power system by the complex equation Es-Er = ZJ in which the sending voltage Es, the load side voltage Er, the line impedance Z, and the current J in the electric power system are complex variables, and is a measuring device. A voltage optimization device for a power system, characterized in that a voltage drop equation is identified by substituting the amount of state from the above into the voltage drop equation to create a simultaneous equation and solving an unknown variable.
請求項6に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記同定部は、前記電圧降下式について、電圧相差角を未知変数として計測機器からの状態量を用いて算出可能とすることを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for the power system according to claim 6.
The identification unit is a voltage optimization device for a power system, characterized in that the voltage drop equation can be calculated using a state quantity from a measuring device with the voltage phase difference angle as an unknown variable.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記同定部は、前記計測機器からの複数時刻の状態量の計測信号に誤差が含まれる場合には、誤差を考慮した計算手法により電圧降下式を同定することを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for an electric power system according to any one of claims 1 to 5.
When an error is included in the measurement signal of the state quantity at a plurality of times from the measuring device, the identification unit identifies the voltage drop equation by a calculation method considering the error. Chemical device.
請求項4または請求項5に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記設定値は、電力系統における上限電圧と下限電圧の電圧条件であることを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for the power system according to claim 4 or 5.
The set value is a voltage optimization device for a power system, characterized in that it is a voltage condition of an upper limit voltage and a lower limit voltage in the power system.
請求項5に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記出力部における前記第1の動作点から第2の動作点に至るまでの前記電圧調整機器における制御量は、時間をパラメータとする制御軌跡として算出することを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for the power system according to claim 5.
The voltage optimization of the power system, characterized in that the control amount in the voltage adjusting device from the first operating point to the second operating point in the output unit is calculated as a control locus with time as a parameter. apparatus.
請求項5に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記出力部における前記第1の動作点から第2の動作点に至るまでの前記電圧調整機器における制御量は、連系する電圧調整機器の応答時間に基づいて第1の動作点から第2の動作点に至るまでの制御軌跡を算出することを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for the power system according to claim 5.
The control amount in the voltage adjusting device from the first operating point to the second operating point in the output unit is the second from the first operating point based on the response time of the connected voltage adjusting device. A voltage optimization device for a power system, which is characterized by calculating a control locus up to an operating point.
請求項5、請求項10、請求項11のいずれか1項に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記出力部から複数の前記電圧調整機器に与える制御量は、複数の前記電圧調整機器の特性に応じて制御量を分配することを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for an electric power system according to any one of claims 5, 10, and 11.
A voltage optimization device for a power system, characterized in that the control amount given from the output unit to the plurality of voltage adjusting devices is distributed according to the characteristics of the plurality of voltage adjusting devices.
請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
電力系統の状態を示す前記状態量には、状態推定計算あるいは潮流計算の結果として得られたものを含むことを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for an electric power system according to any one of claims 1 to 12.
A voltage optimization device for a power system, wherein the state quantity indicating the state of the power system includes a state quantity obtained as a result of a state estimation calculation or a power flow calculation.
請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
電圧適正化装置はモニタ装置を含み、モニタ装置の画面上には、前記PQV立体が表示されることを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for an electric power system according to any one of claims 1 to 13.
The voltage optimization device includes a monitor device, and the voltage optimization device for a power system is characterized in that the PQV solid is displayed on the screen of the monitor device.
請求項14に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記PQV立体は、有効電力、無効電力、電圧を座標軸とする空間に、電圧降下式が成立する有効電力、無効電力、電圧値の座標点として描画されることを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for an electric power system according to claim 14.
The PQV solid is drawn as coordinate points of active power, ineffective power, and voltage value for which a voltage drop equation is established in a space having active power, ineffective power, and voltage as coordinate axes. Equipment.
請求項14または請求項15に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記PQV立体は、有効電力、無効電力、電圧を座標軸とする空間に、等電圧円と動作点として描画されることを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for the power system according to claim 14 or 15.
The PQV solid is a voltage optimization device for a power system, characterized in that it is drawn as an equal voltage circle and an operating point in a space whose coordinate axes are active power, reactive power, and voltage.
請求項2に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記PQV立体について、電圧降下式が成立する有効電力と無効電力と電圧の組み合わせにおいて、一つの有効電力と無効電力の値に、二つの電圧の値の組み合わせがあるとき高い電圧の値を選択することを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for the power system according to claim 2.
For the PQV solid, in the combination of active power, ineffective power, and voltage for which the voltage drop equation holds, when there is a combination of two voltage values in one active power and inactive power value, a high voltage value is selected. A voltage regulator for the power system, which is characterized by this.
再生可能エネルギーを与える分散電源を接続するとともに、電力系統の電圧を制御する電圧調整機器を備える電力系統の電圧適正化方法であって、
電力系統に設置された計測機器から電力系統の状態を示す状態量を得、前記電力系統の電圧降下式を、前記状態量を用いた等電圧円により同定したPQV立体として得、同定された前記PQV立体を用いて前記電圧調整機器に与える出力を定めることを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。
It is a voltage optimization method for a power system that is equipped with a voltage adjustment device that controls the voltage of the power system while connecting a distributed power source that provides renewable energy.
The state quantity indicating the state of the power system was obtained from the measuring device installed in the power system, and the voltage drop equation of the power system was obtained as a PQV solid identified by an equivoltage circle using the state quantity, and the identified product was obtained. A method for optimizing the voltage of a power system, which comprises determining an output to be given to the voltage adjusting device using a PQV solid.
請求項18に記載の電力系統の電圧適正化方法であって、
前記PQV立体は、前記状態量として有効電力と無効電力と電圧を用いた等電圧円により同定されたものであることを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。
The method for optimizing the voltage of the power system according to claim 18.
A method for optimizing the voltage of a power system, wherein the PQV solid is identified by an equipotential circle using active power, reactive power, and voltage as the state quantities.
請求項18または請求項19に記載の電力系統の電圧適正化方法であって、
前記PQV立体について、電力系統の前記状態量が示す第1の動作点を定め、前記PQV立体における前記第1の動作点を用いて前記電圧調整機器に与える出力を定めることを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。
The method for optimizing the voltage of the electric power system according to claim 18 or 19.
A power system characterized in that a first operating point indicated by the state quantity of the power system is determined for the PQV solid, and an output to be given to the voltage adjusting device is determined using the first operating point in the PQV solid. Voltage optimization method.
請求項18または請求項19に記載の電力系統の電圧適正化方法であって、
前記電力系統の状態についての設定値を与え、前記PQV立体について、電力系統の前記状態量が示す第1の動作点と、同定された前記PQV立体における電力系統の前記設定値が示す第2の動作点とを定め、前記PQV立体における前記第1の動作点と第2の動作点を用いて前記電圧調整機器に与える出力を定めることを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。
The method for optimizing the voltage of the electric power system according to claim 18 or 19.
A set value for the state of the power system is given, and for the PQV solid, a first operating point indicated by the state amount of the power system and a second setting value of the power system in the identified PQV solid indicate. A method for optimizing the voltage of a power system, comprising defining an operating point and defining an output to be given to the voltage adjusting device using the first operating point and the second operating point in the PQV solid.
請求項21に記載の電力系統の電圧適正化方法であって、
前記PQV立体における前記第1の動作点から第2の動作点に至るまでの前記電圧調整機器における制御量を求めることを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。
The method for optimizing the voltage of the power system according to claim 21.
A method for optimizing the voltage of a power system, which comprises obtaining a control amount in the voltage adjusting device from the first operating point to the second operating point in the PQV solid.
再生可能エネルギーを与える分散電源を接続するとともに、電力系統の電圧を制御する電圧調整機器を備える電力系統の電圧適正化方法であって、
電力系統に設置された計測機器から電力系統の状態を示す状態量を計測信号として得、該計測信号を用いて電力系統の第1の動作点を算出し、電力系統の制約条件を満たす等電圧円を算出し、該等電圧円に挟まれる領域内で第2の動作点を設定し、第1の動作点から第2の動作点に至るまでの制御軌跡を算出し、該制御軌跡に基づいて制御量を得ることを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。
It is a voltage optimization method for a power system that is equipped with a voltage adjustment device that controls the voltage of the power system while connecting a distributed power source that provides renewable energy.
A state quantity indicating the state of the power system is obtained as a measurement signal from a measuring device installed in the power system, the first operating point of the power system is calculated using the measurement signal, and an equal voltage satisfying the constraint condition of the power system is satisfied. A circle is calculated, a second operating point is set in the region sandwiched by the equal voltage circle, a control locus from the first operating point to the second operating point is calculated, and the control locus is calculated based on the control locus. A method for optimizing the voltage of a power system, which is characterized by obtaining a controlled amount.
請求項23に記載の電力系統の電圧適正化方法であって、
前記制御軌跡、現在の動作点を指す等電圧円上のベクトルを、目標とする動作点を指す等電圧円上のベクトルに一致するまで、時間をパラメータとして移動・回転・伸長させることでベクトルの終点を制御軌跡として算出することを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。
The method for optimizing the voltage of the power system according to claim 23.
By moving, rotating, and extending the vector on the equivoltage circle that points to the control locus and the current operating point with time as a parameter until it matches the vector on the equivoltage circle that points to the target operating point, A voltage optimization method for a power system, characterized in that the end point is calculated as a control locus.
再生可能エネルギーを与える分散電源を接続するとともに、電力系統の電圧を制御する電圧調整機器を備える電力系統の電圧適正化方法であって、
電力系統に設置された計測機器から電力系統の状態を示す状態量を計測信号として得、
異なる時刻に計測した複数の計測信号を電力系統の2箇所間の電圧降下式に代入して、有効電力、無効電力、電圧の組み合わせとして第1の動作点を算出し、該第1の動作点から第2の動作点に至るまでの制御量を有効電力、無効電力、電圧の組み合わせとして算出し、前記制御量を算出するための係数(整定値)を算出することを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。
It is a voltage optimization method for a power system that is equipped with a voltage adjustment device that controls the voltage of the power system while connecting a distributed power source that provides renewable energy.
A state quantity indicating the state of the power system is obtained as a measurement signal from the measuring equipment installed in the power system.
By substituting a plurality of measurement signals measured at different times into a voltage drop equation between two points in the power system, a first operating point is calculated as a combination of active power, ineffective power, and voltage, and the first operating point is calculated. A power system characterized in that the control amount from to the second operating point is calculated as a combination of active power, ineffective power, and voltage, and a coefficient (set value) for calculating the control amount is calculated. Voltage optimization method.
請求項18から請求項22のいずれか1項に記載の電力系統の電圧適正化方法であって、
前記電圧調整機器に与える出力は、前記電圧調整機器の整定値であることを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。
The method for optimizing the voltage of an electric power system according to any one of claims 18 to 22.
A method for optimizing the voltage of a power system, wherein the output given to the voltage adjusting device is a set value of the voltage adjusting device.
請求項18から請求項22のいずれか1項に記載の電力系統の電圧適正化方法であって、
前記電圧調整機器に与える出力は、電力系統における所定区間の線路インピーダンスであることを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。
The method for optimizing the voltage of an electric power system according to any one of claims 18 to 22.
A method for optimizing the voltage of a power system, wherein the output given to the voltage adjusting device is the line impedance of a predetermined section of the power system.
請求項27に記載の電力系統の電圧適正化方法であって、
電力系統から、異なる時刻に計測した複数の計測信号を電力系統の電圧降下式に代入して、仮想的な負荷点までの線路インピーダンスを得ることを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。
The method for optimizing the voltage of the electric power system according to claim 27.
A method for optimizing the voltage of a power system, which comprises substituting a plurality of measurement signals measured at different times from the power system into a voltage drop equation of the power system to obtain a line impedance to a virtual load point.
請求項27に記載の電力系統の電圧適正化方法であって、
電力系統に設定する2点間について、送り出し側の計測信号を得、異なる時刻に計測した複数の計測信号を電力系統の電圧降下式に代入して、仮想的な負荷点までの線路インピーダンスを得ることを特徴とする電力系統の電圧適正化方法。
The method for optimizing the voltage of the electric power system according to claim 27.
Obtain the measurement signal on the sending side for the two points set in the power system, and substitute multiple measurement signals measured at different times into the voltage drop equation of the power system to obtain the line impedance to the virtual load point. A method for optimizing the voltage of an electric power system.
請求項1から請求項17のいずれか1項に記載の電力系統の電圧適正化装置であって、
前記電圧調整機器に与える出力により電圧調整機器を操作したことによる、電力系統の動作を検証する手段を備えることを特徴とする電力系統の電圧適正化装置。
The voltage adjusting device for an electric power system according to any one of claims 1 to 17.
A voltage adjusting device for a power system, which comprises means for verifying the operation of the power system by operating the voltage adjusting device with an output given to the voltage adjusting device.
再生可能エネルギーを与える分散電源を接続する電力系統の電圧適正化システムであって、
電力系統に設置され、電力系統の電圧を制御する電圧調整機器と、該電圧調整機器に出力を与える電圧適正化装置を備え、
前記電圧適正化装置は、電力系統に設置された計測機器から電力系統の状態を示す状態量を得る第1の入力部と、前記電力系統の電圧降下式を、前記状態量を用いた等電圧円により同定したPQV立体として得る同定部と、同定された前記PQV立体を用いて前記電圧調整機器に与える出力を定める出力部とを備えることを特徴とする電力系統の電圧適正化システム。
It is a voltage optimization system for the power system that connects distributed power sources that provide renewable energy.
It is equipped with a voltage regulator that is installed in the power system and controls the voltage of the power system, and a voltage regulator that supplies output to the voltage regulator.
The voltage optimization device uses a first input unit that obtains a state quantity indicating the state of the power system from a measuring device installed in the power system, and a voltage drop type of the power system, and an equal voltage using the state quantity. A voltage optimization system for a power system, comprising: an identification unit obtained as a PQV solid identified by a circle, and an output unit that determines an output to be given to the voltage adjusting device using the identified PQV solid.
請求項31に記載の電力系統の電圧適正化システムであって、
前記PQV立体は、前記状態量として有効電力と無効電力と電圧を用いた等電圧円により同定されたものであることを特徴とする電力系統の電圧適正化システム。
The voltage optimization system for the power system according to claim 31.
The PQV solid is a voltage optimization system for a power system, characterized in that it is identified by an equal voltage circle using active power, reactive power, and voltage as the state quantities.
請求項31または請求項32に記載の電力系統の電圧適正化システムであって、
前記同定部で得たPQV立体について、電力系統の前記状態量が示す第1の動作点を定める動作点決定部を備え、前記出力部は前記PQV立体における前記第1の動作点を用いて前記電圧調整機器に与える出力を定めることを特徴とする電力系統の電圧適正化システム。
The voltage optimization system for the power system according to claim 31 or 32.
The PQV solid obtained by the identification unit is provided with an operating point determining unit that determines a first operating point indicated by the state quantity of the power system, and the output unit uses the first operating point in the PQV solid. A voltage optimization system for a power system that defines the output given to a voltage regulator.
請求項31または請求項32に記載の電力系統の電圧適正化システムであって、
前記電力系統の状態についての設定値を与える第2の入力部と、前記同定部で得たPQV立体について、電力系統の前記状態量が示す第1の動作点と、同定された前記PQV立体における電力系統の前記設定値が示す第2の動作点とを定める動作点決定部を備え、前記出力部は前記PQV立体における前記第1の動作点と第2の動作点を用いて前記電圧調整機器に与える出力を定めることを特徴とする電力系統の電圧適正化システム。
The voltage optimization system for the power system according to claim 31 or 32.
With respect to the second input unit that gives a set value for the state of the power system and the PQV solid obtained by the identification unit, the first operating point indicated by the state quantity of the power system and the identified PQV solid The voltage adjusting device includes an operating point determining unit that defines an operating point indicated by the set value of the power system, and the output unit uses the first operating point and the second operating point in the PQV solid. A voltage optimization system for the power system, which is characterized by determining the output given to the power system.
請求項34に記載の電力系統の電圧適正化システムであって、
前記出力部は、前記PQV立体における前記第1の動作点から第2の動作点に至るまでの前記電圧調整機器における制御量を求めることを特徴とする電力系統の電圧適正化システム。
The voltage optimization system for the power system according to claim 34.
The output unit is a voltage optimization system for a power system, characterized in that a control amount in the voltage adjusting device from the first operating point to the second operating point in the PQV solid is obtained.
請求項31から請求項35のいずれか1項に記載の電力系統の電圧適正化システムであって、
前記電圧適正化装置が前記電圧調整機器に与える出力は、電力系統の2点間におけるインピーダンスであることを特徴とする電力系統の電圧適正化システム。
The voltage optimization system for an electric power system according to any one of claims 31 to 35.
A voltage optimization system for a power system, wherein the output given to the voltage adjustment device by the voltage adjustment device is an impedance between two points of the power system.
請求項31から請求項35のいずれか1項に記載の電力系統の電圧適正化システムであって、
前記電圧適正化装置が前記電圧調整機器に与える出力は、前記電圧調整機器の制御量であることを特徴とする電力系統の電圧適正化システム。
The voltage optimization system for an electric power system according to any one of claims 31 to 35.
A voltage optimization system for a power system, characterized in that an output given to the voltage adjusting device by the voltage adjusting device is a controlled amount of the voltage adjusting device.
請求項31から請求項35のいずれか1項に記載の電力系統の電圧適正化システムであって、
前記電圧適正化装置が前記電圧調整機器に与える出力は、前記電圧調整機器の整定値であることを特徴とする電力系統の電圧適正化システム。
The voltage optimization system for an electric power system according to any one of claims 31 to 35.
A voltage optimization system for an electric power system, characterized in that an output given to the voltage adjusting device by the voltage adjusting device is a set value of the voltage adjusting device.
請求項31から請求項35のいずれか1項に記載の電力系統の電圧適正化システムであって、
前記電力系統に設置される前記電圧調整機器は、変電所LRT、SVR、TVR、SVC、SC,ShRの少なくとも1つ以上であることを特徴とする電力系統の電圧適正化システム。
The voltage optimization system for an electric power system according to any one of claims 31 to 35.
A voltage optimization system for a power system, wherein the voltage adjusting device installed in the power system is at least one of a substation LRT, SVR, TVR, SVC, SC, and ShR.
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