JPH0578250B2 - - Google Patents

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JPH0578250B2
JPH0578250B2 JP12996687A JP12996687A JPH0578250B2 JP H0578250 B2 JPH0578250 B2 JP H0578250B2 JP 12996687 A JP12996687 A JP 12996687A JP 12996687 A JP12996687 A JP 12996687A JP H0578250 B2 JPH0578250 B2 JP H0578250B2
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power
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電力系統の電圧を一定に調整するため
に用いられる電圧調整継電器に関する。
〔従来の技術〕
電力系統には負荷時タツプ切換電圧器が設けら
れ、そのタツプを適宜切換えることにより電力系
統の負荷端電圧が一定に保持される。この負荷時
タツプ切換変圧器のタツプ切換は電圧調整継電器
により行なわれる。
第4図は従来の線路電圧調整装置の系統図であ
る。図で、1は送電線、2は送電線1に電力を供
給する電源、3a,3bは送電線1に接続された
負荷、4は送電線1に流れる電流を検出する変流
器、5は補助変圧器である。VGは電源2の電源
電圧、ILは送電線1の負荷電流、L1,L2は送電線
1の線路リアクタンス、R1,R2は送電線1の線
路抵抗、ZL1,ZL2はそれぞれ負荷3a,3bの負
荷インピーダンス、VLは負荷3aの端子電圧を
示す。
6は補助変圧器5に接続された可変抵抗器、7
は線路電圧降下補償器である。この線路電圧降下
補償器7は可変リアクタンス7Lおよび可変抵抗
器7Rで構成されている。8は電圧調整継電器で
ある。Vaは可変抵抗器6の電圧、Lsは可変リア
クタンス7Lのリアクタンス、Rsは可変抵抗器
7Rの抵抗、Vbは線路電圧降下補償器7の出力
電圧、Vcは電圧調整継電器8の入力電圧、iLは変
流器4の検出電流を示す。
線路電圧降下補償器7に設定されるリアクタン
スLsおよび抵抗Rsは、送電線1に接続された負
荷の電力需要を予測し、その需要の分布の中心と
電源2との間の線路リアクタンスおよび線路抵抗
に比例した値に選定されている。
今、負荷分布の中心が負荷3aにあり、この電
圧VLを制御するものとすると、電圧VLは次式で
表わされる。
VL=VG−(jωL1+R1)IL この電圧VLに比例した値VCを電圧調整継電器
8に与えてやれば、電圧調整継電器8はこれに基
づいて負荷時タツプ切換変圧器のタツプ切換を制
御することができ、これにより電圧VLを目標電
圧に保持することができる。上記電圧VCは可変
抵抗器6および線路電圧降下補償器7が設けられ
ていることにより、次のように求めることができ
る。
V〓c=V〓a−V〓b=Va−(jωLs+Rs)iL 即ち、線路電圧降下補償器7に模擬的にインピ
ーダンスLs,Rsを設定することにより線路イン
ピーダンスに比例した電圧降下分を得、これによ
り電圧VLに比例した電圧VCを得ることができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記線路電圧調整装置においては、リアクタン
スLs、抵抗Rsは電力需要の予測に基づいて設定
されている。しかしながら、電力系統内における
電力需要は常に一定ではなく、変化するのが通常
である。したがつて、需要の分布の中心もこれに
伴つて変化する。この結果、線路電圧降下補償器
7に設定されたリアクタンスLs、抵抗Rsが実態
と合致しなくなり、これにより電圧VCの値も変
動し、電圧調整継電器8は適切な電圧調整を実行
することができなくなる。これを第5図a〜dに
より説明する。
第5図aは電力系統の負荷分布図である。1は
送電線、2は電源、31〜3oは負荷、Z31〜Z3o
線路インピーダンスを示す。理解を容易にするた
め、各負荷31〜3oの電力需要は均等であるとす
る。したがつて、制御すべき電圧VLは線路の中
間点であり、線路電圧降下補償器7のインピーダ
ンスLs,Rsも電源2からこの中間点までの線路
インピーダンスに応じて設定される。
第5図b〜dは線路の電圧分布図であり、第5
図bは負荷の電力需要に変化がない場合の電圧分
布図である。この場合、電圧VLと電圧調整継電
器8の入力電圧VCとは一致している。しかしな
がら、負荷の電力需要に変化が生じると両電圧に
は不一致が生じる。
第5図cは電源側の負荷に電力需要が集中した
場合の電圧分布図である。この場合、電力需要の
分布の中心は電源側に寄るが、そこまでの線路イ
ンピーダンスは電源2からの距離が短いので小さ
い。しかし、線路電圧降下補償器7に設定された
インピーダンスLs,Rsは固定されているので、
実際の線路電圧は破線で示される分布を示すにも
かかわらず、線路電圧降下補償器7では実際の線
路電圧分布より低い実線で示される線路電圧分布
が存在するとみてしまう。したがつて、電圧VC
は電圧VLより低くなり、この低い電圧VCに基づ
いて負荷時タツプ切換変圧器を制御する結果、過
補償を生じる。
第5図dは逆に電源から遠い側の負荷に電力需
要が集中した場合の電圧分布図である。この場合
は第5図cに示す場合とは逆になり、線路電圧降
下補償器7では破線で示す実際の線路電圧分布よ
り高い実線で示す線路電圧分布が存在するものと
みるので、不足補償となる。
このように、従来の装置にあつては、負荷の電
力需要の変化に対応することはできず、電力系統
の電圧を安定して制御することはできないという
問題があつた。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
し、負荷の電力需要の変化が生じても電力系統の
電圧を安定して制御することができる電圧調整継
電器を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するため、本発明は、負荷時
タツプ切換変圧器のタツプ切換を制御して電力系
統の電圧を一定に調整する電圧調整継電器におい
て、電力系統における複数の地点の電圧を入力す
る入力手段と、入力された各電圧毎にその時間平
均電圧を演算する第1の演算手段と、これら各時
間平均電圧の全平均電圧を演算する第2の演算手
段と、この全平均電圧を設定電圧と比較する比較
手段と、比較の結果に応じて負荷時タツプ切換変
圧器に切換制御信号を出力する出力手段とを設け
たことを特徴とする。
〔作用〕
電力系統内の各負荷端電圧が検出され、それら
電圧は電圧調整継電器に入力される。電圧調整継
電器では、入力した各負荷端電圧毎に一定時間内
における時間平均電圧を演算し、次いで、これら
時間平均電圧全部の平均値(全平均電圧)を演算
する。そして、得られた全平均電圧を、予め設定
された設定電圧と比較し、全平均電圧が設定電圧
より大きい場合は負荷時タツプ切換変圧器に対し
て電圧を降下させるタツプ切換を実行する降指令
信号を出力し、又、全平均電圧が設定電圧より低
い場合は昇指令信号を出力する。
〔実施例〕
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。
第1図は本発明の実施例に係る電圧調整継電器
の系統図である。図で、1は送電線、3a,3b
は負荷である。9は負荷時タツプ切換変圧器、1
0は遮断器を示し、いずれも送電線1に設けられ
ている。11は各負荷の負荷端電圧を検出する補
助変圧器である。12は各負荷端に設けられた入
力変換器であり、負荷端電圧をこれに比例した適
宜な値に降圧する補助変圧器12a、補助変圧器
12aの出力を実効値に変換する実効値変換器1
2b、実効値変換器12bの出力をデイジタル値
に変換するA/D変換器12c、およびA/D変
換器12cで変換された値を出力するデイジタル
出力部12dで構成されている。
13は電圧調整継電器であり、デイジタル信号
の入出力部13a、所要の演算、制御を行なう演
算ユニツト13b、ROM(リードオンメモリ)
およびRAM(ランダムアクセスメモリ)より成
る記憶部13c、およびデイジタル信号の入出力
部13dを備えている。
次に、本実施例の動作を、第2図に示すフロー
チヤートおよび第3図a〜cに示す演算説明図を
参照しながら説明する。送電線1から各負荷3
a,3b,…に対して電力が供給される。このと
き、各負荷電圧は補助変圧器11,12aを介し
て入力変換器12に入力される。入力された電圧
は、実効値変換器12bにより実効値に変換され
る。これにより、交流入力電圧に大きな歪が発生
しても正確に実効値成分のみがとり出される。実
効値に変換された信号はA/D変換器12cによ
りデイジタル値に変換される。なお、このA/D
変換器12cの変換のタイミングは電圧調整継電
器13の演算ユニツト13bから出力されるタイ
ミング信号により制御される。変換された電圧値
は出力部12dから出力され、電圧調整継電器1
3にその入出力部13aを経て各負荷端電圧毎に
順次取込まれる(第2図に示す手順S1)。
電圧調整継電器13に取込まれた電圧は一定時
間順次記憶部13cに記憶されてゆき、一定時間
経過後、それらの電圧が取出され、各負荷端電圧
毎に当該一定時間内の平均値が算出される(手順
S2)。この平均値の演算を第3図aにより説明す
る。第3図aはある負荷の負荷端電圧V(t)の波形
図である。時刻T0における負荷端電圧はV(T0)、
時刻(T0+To)における負荷端電圧はV(T0
To)で示されている。ここで、上記一定時間を
図示の時間Toとすると、当該負荷端電圧の平均
電圧(t)は時刻T0から時刻(T0+To)までの電
圧の平均となり、次式により演算される。
(t)=1/ToT0+Tn T0V(t)dt この演算は演算ユニツト13bで実行される。
第3図bは送電線上の各負荷の配置図であり、
1は送電線、2は電源、P1〜Poは各負荷の位置
を示す。第3図cは各負荷の時間Toの平均電圧
を示す図であり、位置P1における負荷端電圧の
平均電圧は1(t)、又、位置Poにおける負荷端電
圧の平均電圧はo(t)で示されている。
次に、これらの各負荷端電圧の平均電圧の全体
の平均電圧が演算ユニツト13bにより算出され
る(手順S3)。第3図cに示す表現にしたがうと、
この全体の平均電圧は次式の演算により求める
ことができる。
=1/nk=ok=1 k (t) 上記平均電圧が、本来制御すべき電圧であ
る。このようにして求められた平均電圧は予め
定められている設定電圧と比較され(手順S4)、
平均電圧が設定電圧より高い場合には、負荷時
タツプ切換変圧器9に対して電圧を下げる方向に
タツプ切換を行なわせる降指令を出力する(手順
S5)。そして、負荷時タツプ切換変圧器9からの
信号によりこの降指令に対応して電圧切換が終了
したか否かを判断し(手順S6)、電圧切換が終了
するまで降指令の出力を継続する。
手順S4において平均電圧が設定電圧より高く
ないと判断された場合には、続いて平均電圧が
設定電圧より低いか否かが判断される(手順S7)。
この処理において、平均電圧が設定電圧より低
くないと判断された場合には、平均電圧と設定
電圧とが等しいことになるので処理は終了する。
手順S7で平均電圧が設定電圧より低いと判断さ
れた場合には、負荷時タツプ切換変圧器9に対し
て電圧を上げる方向にタツプ切換を行なわせる昇
指令を出力する(手順S8)。そして、負荷時タツ
プ切換変圧器9からの信号により、この昇指令に
対応して電圧切換が終了したか否かを判断し(手
順S9)、電圧切換が終了するまで昇指令の出力を
継続する。すべての手順が終了すると、今度は次
のデータ処理の基準を行なう。そして、再び手順
S1からの処理が繰返えされる。
このように、本実施例では、すべての負荷端の
平均電圧を常時監視し、各負端の平均電圧の全部
の平均電圧を設定電圧と比較するようにしたの
で、負荷にどのような変動が生じても電力系統の
電圧を適切に制御することができる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明では、電力系統の複
数地点の電圧の各地点毎の平均電圧を算出し、こ
れら平均電圧の全部の平均電圧を求めて設定電圧
と比較し、この比較の結果により負荷時タツプ切
換変圧器のタツプ切換を制御するようにしたの
で、負荷に変動が生じても電力系統の電圧を安定
して供給することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る電圧調整継電器
の系統図、第2図は第1図に示す電圧調整継電器
の動作を説明するフローチヤート、第3図a,
b,cは第1図に示す電圧調整継電器で実行され
る演算を説明する説明図、第4図は従来の線路電
圧調整装置の系統図、第5図a,b,c,dは負
荷分布図および線路電圧分布図である。 1……送電線、3a,3b……負荷、9……負
荷時タツプ切換変圧器、12……入力変換器、1
3……電圧調整継電器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 負荷時タツプ切換変圧器のタツプ切換を制御
    して電力系統の電圧を一定に調整する電圧調整継
    電器において、前記電力系統における複数の地点
    の電圧を入力する入力手段と、入力された各電圧
    毎の時間平均電圧を演算する第1の演算手段と、
    この第1の演算手段により演算された各時間平均
    電圧の全平均電圧を演算する第2の演算手段と、
    この第2の演算手段により演算された全平均電圧
    を予め定められた設定電圧と比較する比較手段
    と、この比較手段の比較の結果に応じて前記負荷
    時タツプ切換変圧器に切換制御信号を出力する出
    力手段とを設けたことを特徴とする電圧調整継電
    器。
JP62129966A 1987-05-28 1987-05-28 電圧調整継電器 Granted JPS63299722A (ja)

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