JPH0734624B2 - 電圧−無効電力制御装置 - Google Patents
電圧−無効電力制御装置Info
- Publication number
- JPH0734624B2 JPH0734624B2 JP62234970A JP23497087A JPH0734624B2 JP H0734624 B2 JPH0734624 B2 JP H0734624B2 JP 62234970 A JP62234970 A JP 62234970A JP 23497087 A JP23497087 A JP 23497087A JP H0734624 B2 JPH0734624 B2 JP H0734624B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- voltage
- load
- factor angle
- power factor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
- H02J3/1821—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は需要家電圧を適性に維持するための電圧−無
効電力制御装置に関するものである。
効電力制御装置に関するものである。
周知のとおり、電力系統の電圧は需要・供給力の変化に
よってたえず変動する。電圧変動が大きいと、需要家の
各種電気機器の正常な使用あるいは寿命などに影響を与
えるばかりでなく電力系統に設置される各種電力機器の
絶縁設計にも影響を及ぼし、また電力系統の運用からみ
ても発電機も含めて系統の安定運用・効率運用に支障を
及ぼす。すなわち、電力系統に接続されるすべての電気
機器・電力機器が正常な機能を発揮し得るためにも、ま
た系統の安定・効率運用を図るためにも電圧・無効電力
制御が必要となる。
よってたえず変動する。電圧変動が大きいと、需要家の
各種電気機器の正常な使用あるいは寿命などに影響を与
えるばかりでなく電力系統に設置される各種電力機器の
絶縁設計にも影響を及ぼし、また電力系統の運用からみ
ても発電機も含めて系統の安定運用・効率運用に支障を
及ぼす。すなわち、電力系統に接続されるすべての電気
機器・電力機器が正常な機能を発揮し得るためにも、ま
た系統の安定・効率運用を図るためにも電圧・無効電力
制御が必要となる。
さらに、最近の電力系統は電力需要の増大や環境問題等
による電力設備の立地難などにより、電源の遠隔・偏在
化や大容量ユニットによる大規模電源基地の実現、送電
設備の長距離化、高電圧化、大容量化および重潮流化な
どの様相を呈して来ている。
による電力設備の立地難などにより、電源の遠隔・偏在
化や大容量ユニットによる大規模電源基地の実現、送電
設備の長距離化、高電圧化、大容量化および重潮流化な
どの様相を呈して来ている。
このように年々拡大・複雑化を続ける高密度大容量電力
系統を安全、かつ経済的に運用するための課題は幾つか
あるが、その中で電圧問題はその効果を直接経済評価し
にくい面があるものの以下の諸点が問題として挙げられ
る。
系統を安全、かつ経済的に運用するための課題は幾つか
あるが、その中で電圧問題はその効果を直接経済評価し
にくい面があるものの以下の諸点が問題として挙げられ
る。
（１） 重負荷時の電圧降下 （２） 軽負荷時の電圧異常上昇 （３） 系統故障時の電圧低下 （４） 系統運転時の電圧・無効電力制御の機能向上 この内（１）（２）項について略述すると以下のように
なる。
なる。
一般に電力系統の電圧の発電機及び調相設備の電圧−無
効電力制御により予め設定された基準値に維持調整され
ている。然し上記の如き系統規模の巨大化に伴い、大電
源の脱落や急速に負荷が増大した時、無効電力の需給関
係がアンバランスになった時には基幹系統の電圧が異常
に低下又は上昇するという電圧異常が発生する恐れがあ
る。
効電力制御により予め設定された基準値に維持調整され
ている。然し上記の如き系統規模の巨大化に伴い、大電
源の脱落や急速に負荷が増大した時、無効電力の需給関
係がアンバランスになった時には基幹系統の電圧が異常
に低下又は上昇するという電圧異常が発生する恐れがあ
る。
このような事態は「電気学会技術報告（II部）」第238
号P60に詳述されているとおりである。
号P60に詳述されているとおりである。
然るに、このような電圧異常もしくは不安定現象は、常
時頻発し、また消滅する類いの現象ではなく、一旦起こ
るべき原因が確立すると局部下位で発生した現象が順に
外部，上位への発展して行く性質のものであり、早急な
予知と対策とが必要とされる。
時頻発し、また消滅する類いの現象ではなく、一旦起こ
るべき原因が確立すると局部下位で発生した現象が順に
外部，上位への発展して行く性質のものであり、早急な
予知と対策とが必要とされる。
従来の電圧−無効電力制御装置は電圧変動や不安定現象
などの異常の予知と対策とを主として系統全体を運用制
御する中央給電指令所側に委ねていたので、端末からの
情報が遅れて届くのみならず、同一時間の情報がそろっ
て到達しないので、情報が不正確となるという問題点が
あった。
などの異常の予知と対策とを主として系統全体を運用制
御する中央給電指令所側に委ねていたので、端末からの
情報が遅れて届くのみならず、同一時間の情報がそろっ
て到達しないので、情報が不正確となるという問題点が
あった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、系統の状態をリアルタイムに判定できるよう
にし、系統の状態を安定に保つことができる電圧−無効
電力制御装置を得ることを目的とする。
たもので、系統の状態をリアルタイムに判定できるよう
にし、系統の状態を安定に保つことができる電圧−無効
電力制御装置を得ることを目的とする。
この発明に係る電圧・無効電力制御装置は、電力系統の
負荷地域における主要点に制御監視装置を設置し、この
制御監視装置によって電力潮流と電圧とを検出し、この
電力潮流と電圧との変化率を監視すると共に、時々刻々
変動する系統の短絡容量と上記系統における定電力負荷
と基準とする電力安定限界を算出推定して電圧変化峻度
に対し適切な時限で調相設備を調整制御するものであ
る。
負荷地域における主要点に制御監視装置を設置し、この
制御監視装置によって電力潮流と電圧とを検出し、この
電力潮流と電圧との変化率を監視すると共に、時々刻々
変動する系統の短絡容量と上記系統における定電力負荷
と基準とする電力安定限界を算出推定して電圧変化峻度
に対し適切な時限で調相設備を調整制御するものであ
る。
この発明における電圧・無効電力制御装置は系統の負荷
側地域で生じやすい電圧の低下など電圧異常現象を予知
的に捉え、速やかに近傍の機器系統を操作すると共に、
上位系統を司る電気所へ通報して、更に広範な系統規模
で対策が必要な場合には上位の系統で措置するという予
防制御を行わせるものである。
側地域で生じやすい電圧の低下など電圧異常現象を予知
的に捉え、速やかに近傍の機器系統を操作すると共に、
上位系統を司る電気所へ通報して、更に広範な系統規模
で対策が必要な場合には上位の系統で措置するという予
防制御を行わせるものである。
以下、この発明の一実施例を図面について説明する。
先ず、原理について説明する。
第３図はこの発明の原理を説明する系統の等価回路図で
あって、同図において、電源側系統に電源側インピーダ
ンスＺを介して負荷Ｐ＋jQが接続されている。VRは負荷
電圧、VSは送電端電圧である。
あって、同図において、電源側系統に電源側インピーダ
ンスＺを介して負荷Ｐ＋jQが接続されている。VRは負荷
電圧、VSは送電端電圧である。
系統の短絡容量をＳとして以下の基準化を行う 但しW:負荷電力 w:基準化された負荷電力 vR:基準化された負荷電圧 このw,vRを用いて、 ▲ｖ4 R▼＋｛2wcos（−θ）−１｝▲ｖ2 R▼＋w2＝０
……（1.1） なる関係がある。
……（1.1） なる関係がある。
ここには電源側インピーダンスＺの力率角 又θは負荷側インピーダンスZLの力率角 である。
又電荷電力ｗにおいては ｐ＝w cosθ ｑ＝w sinθ 但しｐ＝有効電力の変化分 ｑ＝無効電力の変化分 であるから、電力潮流の変化に対する負荷電圧の変化率
（感度係数）を求めると下記のようになる。
（感度係数）を求めると下記のようになる。
なる関係がある。これを利用してまずX/Rの値を求め
る。
る。
次に（1.1）式をｗについて解くと、 即ち、VSの基準値を予め定めておけば上式から，θ,v
Rが既知として、電源系統短絡容量Ｓが算出できる。
Rが既知として、電源系統短絡容量Ｓが算出できる。
さらに前式（1.1）は負荷が定電力負荷の時 で安定限界点に達する事が知られているから，θ,Sの
各値が求まっているのを利用して、wm,vRmが知れる。
各値が求まっているのを利用して、wm,vRmが知れる。
但しwmは負荷電力ｗの最大値 vRmは負荷電力が最大となったときの受電所内の電圧の
最大値 この結果から現在の負荷潮流及び電圧安定限界に対して
持つ余裕が下記により算出できる。
最大値 この結果から現在の負荷潮流及び電圧安定限界に対して
持つ余裕が下記により算出できる。
（1.7）（1.8）を常時演算すれば、安定限界に対する潮
流，電圧の現在余裕を監視できる。
流，電圧の現在余裕を監視できる。
最後に前述のＳを用いて を求め が算出できる。
以上を総合すれば、負荷端における勇気電力P,無効電力
Q,負荷電圧VRを計測しその変化を検出することにより、
電圧安定限界に対する潮流，電圧の余裕及び潮流変化に
対する電圧の感度係数を算出監視できる。
Q,負荷電圧VRを計測しその変化を検出することにより、
電圧安定限界に対する潮流，電圧の余裕及び潮流変化に
対する電圧の感度係数を算出監視できる。
上記現在状態の検出判定後電圧が低下傾向にあり、かつ
対策必要と判定された場合には、調相設備の投入を行
う。
対策必要と判定された場合には、調相設備の投入を行
う。
この時アドミッタンスYCとなる調相設備を投入したとす
ると ▲ｖ2 R▼＝▲ｖ4 R▼（１−2ZYCsin＋Z2▲Ｙ2 C▼） ＋２▲ｖ2 R▼ｗ｛cos（−θ）−ZYCcosθ｝＋w2 ……
（1.11） なる関係がある。
ると ▲ｖ2 R▼＝▲ｖ4 R▼（１−2ZYCsin＋Z2▲Ｙ2 C▼） ＋２▲ｖ2 R▼ｗ｛cos（−θ）−ZYCcosθ｝＋w2 ……
（1.11） なる関係がある。
すなわち、調相設備を投入した時の電圧潮流の関係は 第３図によりVRを基準にとれば 左右両辺の絶対値を比較して変形すると ここで を使って、基準化すると ▲ｖ2 R▼＝▲ｖ4 R▼（１−2ZYCsin＋Z2▲Ｙ2 C▼） ＋２▲ｖ2 R▼ｗ｛cos（−θ）−ZYCcosθ｝＋w2 となり（1.11）式が得られる。
この値を満足する負荷電力ｗの値を同じ負荷電圧vRの値
に対して求めれば以前に比して大となる事がわかる。
に対して求めれば以前に比して大となる事がわかる。
すなわち、調相設備による電圧安定性限界の改善効果は （1.11）式より ▲ｖ2 R▼＝▲ｖ4 R▼（１−2ZYCsin＋Z2▲Ｙ2 C▼） ＋２▲ｖ2 R▼ｗ｛cos（−θ）−ZYCcosθ｝＋w2 これをｗについし微分すると となる。
同じ負荷電圧vRに対しての負荷電力ｗの値は w2＋２▲ｖ2 R▼cos（−θ）ｗ＋（▲ｖ4 R▼−▲ｖ2 R
▼）＝０ 一方静止型コンデンサを入れたときは w2＋２▲ｖ2 R▼｛cos（−θ）−ZYCcosθ｝ｗ ＋▲ｖ4 R▼（１−2ZYCsin＋Z2▲Ｙ2 C▼）−▲ｖ2 R▼
＝０ 今 １−2ZYCsin＋Z2▲Ｙ2 C▼＝b2（＜１） とおくと w2＋２▲ｖ2 R▼・cos（−θ）aw＋（b2▲ｖ4 R▼−▲
ｖ2 R▼）＝０ ……（1.14） （1.12）式をｗについて解くと 一方（1.14）式をｗについて解くと （1.16）式第２項根号内の第２項の符号を調べる。
▼）＝０ 一方静止型コンデンサを入れたときは w2＋２▲ｖ2 R▼｛cos（−θ）−ZYCcosθ｝ｗ ＋▲ｖ4 R▼（１−2ZYCsin＋Z2▲Ｙ2 C▼）−▲ｖ2 R▼
＝０ 今 １−2ZYCsin＋Z2▲Ｙ2 C▼＝b2（＜１） とおくと w2＋２▲ｖ2 R▼・cos（−θ）aw＋（b2▲ｖ4 R▼−▲
ｖ2 R▼）＝０ ……（1.14） （1.12）式をｗについて解くと 一方（1.14）式をｗについて解くと （1.16）式第２項根号内の第２項の符号を調べる。
（1.16）式から ∴b2−a2＞０ ∴ｂ＞ａ （1.14）式と（1.15）式との第２項根号内同志を比較す
ると 同様にして第１号同志を比較すると、 逆に（1.11）式をvRについて解けばvRの値がｗに対して
一般に２個求まる。静止型コンデンサSCを入れた場合の
最大の潮流値wmは となって静止型コンデンサを挿入した時潮流の安定限界
はこれを挿入しない時に比べ大巾に改善されるが、その
量はZ,YC,S,W,，θを得ているので予測可能である。
ると 同様にして第１号同志を比較すると、 逆に（1.11）式をvRについて解けばvRの値がｗに対して
一般に２個求まる。静止型コンデンサSCを入れた場合の
最大の潮流値wmは となって静止型コンデンサを挿入した時潮流の安定限界
はこれを挿入しない時に比べ大巾に改善されるが、その
量はZ,YC,S,W,，θを得ているので予測可能である。
一方、適切に管理された基準時間軸を用いれば を計測したP,Q,VR及び演算したＳから求められる。
この値を逐次監視すればP,Q,VRについて変化と方向と大
きさがわかる。
きさがわかる。
すなわち の３種の関係を調べ現在p,q,vが急変，緩変の何れか、
危険側，安全側の何れ側に変化しつつあるかを判断でき
る。
危険側，安全側の何れ側に変化しつつあるかを判断でき
る。
次に、この発明の一実施例を示す系統構成図について説
明する。
明する。
第１図においては、電源2,3は１次変電所で、この１次
変電所2,3は送電線路4,5を介して電源１に接続されてい
る。また、１次変電所2,3間は線路６で連系されてい
る。
変電所2,3は送電線路4,5を介して電源１に接続されてい
る。また、１次変電所2,3間は線路６で連系されてい
る。
11,12…は１次変電所２から負荷地域の近くに設けられ
た２次変電所、21,22は図示を省略したが、１次変電所
３から負荷地域の近くに設けられた２次変電所で１次変
電所２が２次変電所11へは線路13によって、また１次変
電所２と２次変電所12とは線路14で連系されている。
た２次変電所、21,22は図示を省略したが、１次変電所
３から負荷地域の近くに設けられた２次変電所で１次変
電所２が２次変電所11へは線路13によって、また１次変
電所２と２次変電所12とは線路14で連系されている。
２次変電所11のバンク110の下位には負荷フィーダー11
A,11B,11C,……が接続されている。また、同様にバンク
110の３次側には調相設備母線15が繋っているものとす
る。
A,11B,11C,……が接続されている。また、同様にバンク
110の３次側には調相設備母線15が繋っているものとす
る。
このような系統構成で潮流は電源１から送電線路４、バ
ンク10,110を介してフィーダー11A,11B,11Cより負荷へ
流れる。又２次変電所11のバンク110と並列なバンク120
からもフィーダー12A,12B,12Cより負荷へ潮流は流れ
る。
ンク10,110を介してフィーダー11A,11B,11Cより負荷へ
流れる。又２次変電所11のバンク110と並列なバンク120
からもフィーダー12A,12B,12Cより負荷へ潮流は流れ
る。
このような系統で２次変電所11,2次変電所12に制御監視
装置17,18をそれぞれのバンク110,120に１台ずつ設け
る。バンク110,120よりフィーダー11A,11B,11C,12A,12
B,12Cを見れば、すべて負荷系統であるから、潮流方向
は一定である。制御監視装置17,18より系統の上位側は
すべて電源１であり、フィーダー11A,11B,11C,12A,12B,
12Cを見ればすべて負荷を見倣し得てかつ潮流の逆転は
ないものとする。
装置17,18をそれぞれのバンク110,120に１台ずつ設け
る。バンク110,120よりフィーダー11A,11B,11C,12A,12
B,12Cを見れば、すべて負荷系統であるから、潮流方向
は一定である。制御監視装置17,18より系統の上位側は
すべて電源１であり、フィーダー11A,11B,11C,12A,12B,
12Cを見ればすべて負荷を見倣し得てかつ潮流の逆転は
ないものとする。
このような系統構成，機器，装置の配置において、変圧
器バンク110,120を中心に負荷と電源のバランス、負荷
の変化状況を計測・検出・監視し必要に応じて調相設備
11Z（シャントリアクトル11ZL,シャントキャパシタ11Z
C）を調整制御する。本発明の対象とする系統は、上記
のような構成，配置をもちかつ潮流方向が一定であるよ
うな系統に用いられる。
器バンク110,120を中心に負荷と電源のバランス、負荷
の変化状況を計測・検出・監視し必要に応じて調相設備
11Z（シャントリアクトル11ZL,シャントキャパシタ11Z
C）を調整制御する。本発明の対象とする系統は、上記
のような構成，配置をもちかつ潮流方向が一定であるよ
うな系統に用いられる。
すなわち、原理説明で述べた受電端電圧VRの母線が２次
変電所11,12の高圧側母線に相当しバンク110,120以下
が、負荷ｐ＋jQに相当し、かつ調相設備母線15,16につ
ながる調相設備11ZL,11ZC,12ZL,12ZCの一部が静止型コ
ンデンサに相当する事になる。
変電所11,12の高圧側母線に相当しバンク110,120以下
が、負荷ｐ＋jQに相当し、かつ調相設備母線15,16につ
ながる調相設備11ZL,11ZC,12ZL,12ZCの一部が静止型コ
ンデンサに相当する事になる。
しかして、系統に接続された制御監視装置の具体例につ
いて説明する。
いて説明する。
第２図において、第１図と同一構成部分には同一符号を
付して重複説明は省略する。
付して重複説明は省略する。
同図において、20はバンク110の１次側遮断器、21は高
圧側母線の電圧計測用変成器、22はバンク110の一次側
電流計測用変成器、23は中圧側母線の電圧計測用変成
器、24はバンク110の２次側電流計測用変成器、25はバ
ンク110の３次側電流計測用変成器、19は従来の電圧・
無効電力調節機能をもつ負荷時電圧調整盤（以下LRA盤
と略記する）で、このLRA盤19の入力と略同じ入力で本
来の特長とする制御監視装置17,18が設けられる。
圧側母線の電圧計測用変成器、22はバンク110の一次側
電流計測用変成器、23は中圧側母線の電圧計測用変成
器、24はバンク110の２次側電流計測用変成器、25はバ
ンク110の３次側電流計測用変成器、19は従来の電圧・
無効電力調節機能をもつ負荷時電圧調整盤（以下LRA盤
と略記する）で、このLRA盤19の入力と略同じ入力で本
来の特長とする制御監視装置17,18が設けられる。
次に、この制御監視装置17,18について以下に詳細を説
明する。
明する。
181は変換器回路であって、上記LRA盤19の入力４両の他
に、バンク110の３次側電流計測用変成器よりの信号を
入力として加え、これら入力によりバンク110全体の有
効電力P,無効電力Ｑ、バンク１次電圧VR,バンク２次電
圧，バンク３次容量QCを計測する。
に、バンク110の３次側電流計測用変成器よりの信号を
入力として加え、これら入力によりバンク110全体の有
効電力P,無効電力Ｑ、バンク１次電圧VR,バンク２次電
圧，バンク３次容量QCを計測する。
182はサンプルホールドアンプであって、上記変換器回
路181の出力電圧のアナログ値を記憶保持するものであ
る。
路181の出力電圧のアナログ値を記憶保持するものであ
る。
183はマルチプレクサであり、上記バンク110の全体の有
効電力P,無効電力Q,バンク１次電圧VR,バンク２次電
圧，バンク３次容量の５種の量をサンプルホールドアン
プ182の出力側から受け、CPLからの制御指令に応じて切
換える。
効電力P,無効電力Q,バンク１次電圧VR,バンク２次電
圧，バンク３次容量の５種の量をサンプルホールドアン
プ182の出力側から受け、CPLからの制御指令に応じて切
換える。
184はマルチプレクサ183に接続されるA/Dコンバータで
あって、入力アナログ電圧をディジタル変換する。
あって、入力アナログ電圧をディジタル変換する。
185はA/Dコンバータ184に接続されるマイクロコントロ
ーラであり、上記アナログ入力を逐次切換え入力して、
機能動作を行いその結果を一部前述のLRA装置19を経由
して遮断器11Z1,11Z2を操作させると共に、本２次変電
所の上位系統を運用制御する電気所へ伝送する。
ーラであり、上記アナログ入力を逐次切換え入力して、
機能動作を行いその結果を一部前述のLRA装置19を経由
して遮断器11Z1,11Z2を操作させると共に、本２次変電
所の上位系統を運用制御する電気所へ伝送する。
次に、上記実施例の動作について第４図のフローチャー
トを用いて説明する。
トを用いて説明する。
まず本装置が接続された系統の主要点での電圧VRとこの
点を通過し負荷へ流れる潮流Ｗ（＝ｐ＋jQ）をステップ
ST11において読込む（計測手段）。
点を通過し負荷へ流れる潮流Ｗ（＝ｐ＋jQ）をステップ
ST11において読込む（計測手段）。
今この潮流Ｗ（P,Q）、負荷電圧VRとから有効電力Ｐと
無効電力Ｑとの変化率を前回測定しておいた値を比較し
て算出し、上述の（1.2）式により系統側インピーダン
スの力率角をステップST12により推定する（電源力率
角推定手段）。極く短時間では力率角は一定と考えて
よい。次いで、負荷の力率角θをステップST13によって
測定し（負荷力率角測定手段）、次いでX/Rを求めた後
に電源の力率角と負荷の力率角θとから（1.3）式に
より基準化潮流ｗを計算し、更に潮流Ｗの値を基準化潮
流ｗで除してステップST14において系統の短絡容量Ｓを
求める。
無効電力Ｑとの変化率を前回測定しておいた値を比較し
て算出し、上述の（1.2）式により系統側インピーダン
スの力率角をステップST12により推定する（電源力率
角推定手段）。極く短時間では力率角は一定と考えて
よい。次いで、負荷の力率角θをステップST13によって
測定し（負荷力率角測定手段）、次いでX/Rを求めた後
に電源の力率角と負荷の力率角θとから（1.3）式に
より基準化潮流ｗを計算し、更に潮流Ｗの値を基準化潮
流ｗで除してステップST14において系統の短絡容量Ｓを
求める。
ここでVR,P,Q,W,S,，θが既知となったからこの値か
らステップST15によって を適当な時間間隔Δｔに対して求める。
らステップST15によって を適当な時間間隔Δｔに対して求める。
この，，，Ｒと現在値p,q,w,vRとから現在基準
化された潮流及び電圧がどのような変化巾と速度（大き
さ，方向）を持っているかをステップST16で認識する。
化された潮流及び電圧がどのような変化巾と速度（大き
さ，方向）を持っているかをステップST16で認識する。
潮流及び電圧がオフラインで算出設定された水準限界値
に近い場合、潮流及び電圧が水準限界値には稍遠いが、
その時間的変化率大きい場合にはその何れか（両方の場
合も含）が観測されれば変化パターンに入っているとし
て以下に移る（ステップST17）。
に近い場合、潮流及び電圧が水準限界値には稍遠いが、
その時間的変化率大きい場合にはその何れか（両方の場
合も含）が観測されれば変化パターンに入っているとし
て以下に移る（ステップST17）。
すなわち、前述の推定で求めた，θ（S,P,W,VR）を用
いて（1.5）（1.6）式のvRm,wmなる定電力負荷の限界値
をステップST18で求める。
いて（1.5）（1.6）式のvRm,wmなる定電力負荷の限界値
をステップST18で求める。
この値を用いて負荷が全て定電力負荷とみた場合の潮流
限界余裕（式1.7）をステップST19で求める（余裕値演
算手段）。
限界余裕（式1.7）をステップST19で求める（余裕値演
算手段）。
又（1.8）式を用いれば電圧安定限界に対する電圧余裕
値mwがステップST20においてチェックできる。
値mwがステップST20においてチェックできる。
この値が予めオフライン計算で求めた安定限界比に対し
て大きな差がなく妥当と認められれば運転を続けて可と
する（ステップST21〜23）。
て大きな差がなく妥当と認められれば運転を続けて可と
する（ステップST21〜23）。
もしこの値がオフライン計算のモデル値に比して大きい
場合には、更に式（1.9）式（1.10）による潮流−電圧
の感度係数を求める。
場合には、更に式（1.9）式（1.10）による潮流−電圧
の感度係数を求める。
この感度係数は潮流の大きさと共に大きくなるが特に電
圧が急激に低下するような電圧安定限界に近い付近でも
ｑ−vRの感度係数ばかりでなく、ｑ−vRの感度係数も又
大きくなる事が知られている。特に∂vR/∂p,∂vR/∂ｑ
の値が１を越える時は危険領域に入っていると知られる
ので、この値を適切なマージンで除した値を超えている
か判定し、安全なパターンであれば運転継続、そうでな
ければ系統操作に入る（ステップST22,23）。
圧が急激に低下するような電圧安定限界に近い付近でも
ｑ−vRの感度係数ばかりでなく、ｑ−vRの感度係数も又
大きくなる事が知られている。特に∂vR/∂p,∂vR/∂ｑ
の値が１を越える時は危険領域に入っていると知られる
ので、この値を適切なマージンで除した値を超えている
か判定し、安全なパターンであれば運転継続、そうでな
ければ系統操作に入る（ステップST22,23）。
ここで電圧変化に対して調相設備の投入が必要である
が、ここで投入必要な調相設備は現在負荷が要求してい
る潮流に対して維持すべき電圧値vRを与えて式（1.11）
により算出する（ステップST24）。
が、ここで投入必要な調相設備は現在負荷が要求してい
る潮流に対して維持すべき電圧値vRを与えて式（1.11）
により算出する（ステップST24）。
この値は設置点で調整できる調相設備容量に比して小さ
ければその値に近い最小の設備容量を、大きければ現在
操作可能な最大の設備容量を調整操作する（調相設備制
御手段）（ステップST25,26）。
ければその値に近い最小の設備容量を、大きければ現在
操作可能な最大の設備容量を調整操作する（調相設備制
御手段）（ステップST25,26）。
尚、操作可能な調相設備が不足な場合は、この負荷手段
を含むより広範囲の系統を運転対象として操作できる電
気所にこの状況を情報伝送し（ステップST27）、たとえ
ば図２のS/S−１で、同様な電圧調整の可能性を判定し
操作する事とする。
を含むより広範囲の系統を運転対象として操作できる電
気所にこの状況を情報伝送し（ステップST27）、たとえ
ば図２のS/S−１で、同様な電圧調整の可能性を判定し
操作する事とする。
この一連の操作が進行し調相設備の投入（場合によって
は解列）が行われると、系統の電圧−潮流に変化を生じ
るので、これをステップST28によって検出計測してステ
ップST29において投入前と比較し系統改善効果（電圧−
潮流）を確認する。
は解列）が行われると、系統の電圧−潮流に変化を生じ
るので、これをステップST28によって検出計測してステ
ップST29において投入前と比較し系統改善効果（電圧−
潮流）を確認する。
この効果が十分と判定された場合には上記投入により生
じた系統状態量の変化を検出した値を用い系統の短絡イ
ンピーダンスＺ及び短絡容量Ｓを同定し（ステップST3
0）、新たな系統側定数として格納し次回以後の演算判
定操作に使用する。
じた系統状態量の変化を検出した値を用い系統の短絡イ
ンピーダンスＺ及び短絡容量Ｓを同定し（ステップST3
0）、新たな系統側定数として格納し次回以後の演算判
定操作に使用する。
又、系統改善効果が不十分な場合には、不足する調相容
量その他系統状態量の諸量を上位電気所に伝送し上位の
次元から眺めた系統操作を行う（ステップST31）。
量その他系統状態量の諸量を上位電気所に伝送し上位の
次元から眺めた系統操作を行う（ステップST31）。
以上のように、この発明によれば、電力安定限界に対す
る基準可潮流の余裕値と、電力潮流の変化に対する負荷
電圧の変化率をそれぞれ所定の基準値と比較するように
構成したので、あとどの程度潮流が増加すると系統の状
態が不安定になるかを直ちに認識できるようになる結
果、系統を安定にするために必要な調相設備を直ちに投
入できるようになり、系統の状態を安定に保つことがで
きる効果がある。
る基準可潮流の余裕値と、電力潮流の変化に対する負荷
電圧の変化率をそれぞれ所定の基準値と比較するように
構成したので、あとどの程度潮流が増加すると系統の状
態が不安定になるかを直ちに認識できるようになる結
果、系統を安定にするために必要な調相設備を直ちに投
入できるようになり、系統の状態を安定に保つことがで
きる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による電圧無効電力制御装
置を示す構成ブロック図、第２図は第１図の制御監視装
置の具体的構成を示す構成図、第３図はこの発明の原理
を説明するための系統構成図、第４図はこの発明の動作
を説明するためのフローチャートである。 17,18は制御監視装置。 図中、同一または相当部分には同一符号を付す。
置を示す構成ブロック図、第２図は第１図の制御監視装
置の具体的構成を示す構成図、第３図はこの発明の原理
を説明するための系統構成図、第４図はこの発明の動作
を説明するためのフローチャートである。 17,18は制御監視装置。 図中、同一または相当部分には同一符号を付す。
Claims (1)
- 【請求項１】負荷端における電力潮流と負荷電圧を計測
する計測手段と、上記計測手段の計測結果に基づいて電
力潮流の変化に対する負荷電圧の変化率を測定し、その
変化率から系統側インピーダンスの力率角を推定する電
源力率角推定手段と、負荷側インピーダンスの力率角を
測定する負荷力率角測定手段と、上記電源力率角推定手
段により推定された力率角と上記負荷力率角測定手段に
より測定された力率角から基準化潮流及び電力安定限界
を演算し、その電力安定限界に対する基準化潮流の余裕
値を演算する余裕値演算手段と、上記余裕値演算手段に
より演算された余裕値と上記変化率をそれぞれ所定の基
準値と比較し、その比較結果に応じて調相設備を投入す
る調相設備制御手段とを備えた電圧−無効電力制御装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62234970A JPH0734624B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | 電圧−無効電力制御装置 |
| US07/323,879 US4916377A (en) | 1987-09-21 | 1989-03-15 | Voltage-reactive power control apparatus |
| DE68925196T DE68925196T2 (de) | 1987-09-21 | 1989-03-18 | Blindleistungskontrollierapparat |
| EP89104914A EP0388479B1 (en) | 1987-09-21 | 1989-03-18 | Voltage-reactive power control apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62234970A JPH0734624B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | 電圧−無効電力制御装置 |
| US07/323,879 US4916377A (en) | 1987-09-21 | 1989-03-15 | Voltage-reactive power control apparatus |
| EP89104914A EP0388479B1 (en) | 1987-09-21 | 1989-03-18 | Voltage-reactive power control apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6481623A JPS6481623A (en) | 1989-03-27 |
| JPH0734624B2 true JPH0734624B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=55357646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62234970A Expired - Fee Related JPH0734624B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | 電圧−無効電力制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4916377A (ja) |
| EP (1) | EP0388479B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0734624B2 (ja) |
| DE (1) | DE68925196T2 (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5081591A (en) * | 1990-02-28 | 1992-01-14 | Westinghouse Electric Corp. | Optimizing reactive power distribution in an industrial power network |
| CA2050068A1 (en) * | 1990-09-27 | 1992-03-28 | Richard Wayne Glaser | Power factor improving arrangement |
| AU3944293A (en) * | 1992-04-01 | 1993-11-08 | Pennsylvania Power & Light Company | Control system and method for the parallel operation of voltage regulators |
| WO1995030266A1 (en) * | 1994-04-29 | 1995-11-09 | Michigan State University | Method for performing a voltage stability security assessment for a power transmission system |
| WO1995030267A1 (en) * | 1994-04-29 | 1995-11-09 | Michigan State University | Method for improving voltage stability security in a power transmission system |
| DE19528827C1 (de) * | 1995-08-05 | 1996-12-12 | Reinhausen Maschf Scheubeck | Verfahren zur Regelung von Stufenschaltern |
| SE506199C2 (sv) * | 1996-03-26 | 1997-11-17 | Asea Brown Boveri | Förfarande och anordning för bestämning av kortslutningseffekten i ett elektriskt växelströmskraftnät som är anslutet till en högspänd likströmsöverföring |
| DE19731860C1 (de) * | 1997-07-24 | 1999-01-28 | Freudenberg Carl Fa | Staubfilterbeutel |
| US6121758A (en) * | 1999-06-23 | 2000-09-19 | Daq Electronics, Inc. | Adaptive synchronous capacitor switch controller |
| EP2227847B1 (en) * | 2007-12-28 | 2014-01-29 | Vestas Wind Systems A/S | Method for controlling a grid voltage |
| CN102204055B (zh) * | 2008-11-05 | 2014-11-05 | Abb研究有限公司 | 调压优化 |
| US8283903B2 (en) * | 2009-02-05 | 2012-10-09 | Abb Research Ltd. | Integrated Voltage and Var optimization process for a distribution system |
| JP5618758B2 (ja) * | 2010-10-18 | 2014-11-05 | 株式会社東芝 | 電力系統の短絡容量監視方法およびそのシステム |
| CN102074964B (zh) * | 2011-01-26 | 2014-07-23 | 中国电力科学研究院 | 一种电力系统无功平衡及其临界潮流快速分析方法 |
| US8922175B2 (en) | 2011-03-31 | 2014-12-30 | General Electric Company | System and method for operating capacitor banks |
| US9570909B2 (en) | 2011-07-26 | 2017-02-14 | General Electric Company | Devices and methods for decentralized power loss reduction control |
| US8965588B2 (en) | 2011-07-26 | 2015-02-24 | General Electric Company | Devices and methods for decentralized voltage control |
| US8838285B2 (en) | 2011-07-26 | 2014-09-16 | General Electric Company | Devices and methods for decentralized power factor control |
| US8838284B2 (en) | 2011-07-26 | 2014-09-16 | General Electric Company | Devices and methods for decentralized Volt/VAR control |
| US8761954B2 (en) | 2011-07-26 | 2014-06-24 | General Electric Company | Devices and methods for decentralized coordinated volt/VAR control |
| US9104184B2 (en) * | 2011-09-16 | 2015-08-11 | Varentec, Inc. | Systems and methods for switch-controlled VAR sources coupled to a power grid |
| JP5893544B2 (ja) * | 2011-10-31 | 2016-03-23 | パナソニック株式会社 | 電圧制御装置、電圧制御方法、電力調整装置、及び電圧制御プログラム |
| US9590423B2 (en) | 2012-08-31 | 2017-03-07 | Abb Research Ltd. | Power distribution system loss reduction with distributed energy resource control |
| CN103219730B (zh) * | 2013-03-14 | 2014-12-17 | 武汉大学 | 一种电力系统大区电网间容量交换能力评估方法 |
| DE102013210812A1 (de) * | 2013-06-10 | 2014-12-11 | Wobben Properties Gmbh | Verfahren zum Einspeisen elektrischer Leistung in ein elektrisches Versorgungsnetz |
| US9847647B2 (en) | 2015-10-07 | 2017-12-19 | General Electric Company | Solar power conversion system and method |
| US9997921B2 (en) | 2015-10-07 | 2018-06-12 | General Electric Company | Solar power conversion system and method |
| EP3375062A1 (en) | 2015-11-09 | 2018-09-19 | ABB Schweiz AG | Hierarchical robust model predictive voltage and var control with coordination and optimization of autonomous der voltage control |
| CN109031000B (zh) * | 2018-08-03 | 2019-08-16 | 贵州电网有限责任公司电网规划研究中心 | 一种基于非故障扰动就地测量电网短路容量的方法及系统 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH556105A (de) * | 1973-03-14 | 1974-11-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Regelbarer blindleistungskompensator an einem elektrischen ein- oder mehrphasenuebertragungsnetz und verfahren zum betrieb des kompensators. |
| DE2644682A1 (de) * | 1976-10-02 | 1978-04-06 | Bbc Brown Boveri & Cie | Schaltungsanordnung und verfahren zur kompensation und symmetrierung schnell veraenderlicher blindstroeme von an ein drehstromnetz angeschlossenen verbrauchern |
| US4121150A (en) * | 1977-07-25 | 1978-10-17 | General Electric Company | Gain compensation for power factor in line current regulating systems involving reactive power |
| US4677364A (en) * | 1985-01-04 | 1987-06-30 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Reactive power compensating system |
| JPS6366617A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | Toshiba Corp | 無効電力補償装置 |
-
1987
- 1987-09-21 JP JP62234970A patent/JPH0734624B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-03-15 US US07/323,879 patent/US4916377A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-18 EP EP89104914A patent/EP0388479B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-18 DE DE68925196T patent/DE68925196T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6481623A (en) | 1989-03-27 |
| EP0388479A1 (en) | 1990-09-26 |
| DE68925196D1 (de) | 1996-02-01 |
| EP0388479B1 (en) | 1995-12-20 |
| DE68925196T2 (de) | 1996-09-05 |
| US4916377A (en) | 1990-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0734624B2 (ja) | 電圧−無効電力制御装置 | |
| JP4610762B2 (ja) | 電力伝送ネットワークの安定度を査定するための方法及び装置 | |
| US10998756B2 (en) | Microgrid system and method for managing malfunction | |
| CN101459349B (zh) | 并联连接的不间断电源系统中的电池负载分配 | |
| US20190237966A1 (en) | Enhanced Utility Disturbance Monitor | |
| US5498954A (en) | Control system and method for the parallel operation of voltage regulators | |
| US5418403A (en) | System for conveniently providing load testing termination of an AC power source having at least one battery | |
| RU195195U1 (ru) | Устройство компенсации реактивной мощности | |
| CA3060181C (en) | Method for detecting formation of a separate system | |
| KR100333090B1 (ko) | 배전선로의 전력품질 보상장치 및 방법 | |
| JP2712092B2 (ja) | 電圧無効電力監視制御装置 | |
| JPS59203967A (ja) | 非接地系配電線路の断線検出方式 | |
| Aluynov et al. | Modeling of operating modes of relay protection in electrical networks with insulated neutral | |
| JPH0734625B2 (ja) | 電圧・無効電力制御製置 | |
| JPS60241726A (ja) | 電力系統制御方式 | |
| JPH0785624B2 (ja) | 電圧・無効電力制御装置 | |
| JP3198578B2 (ja) | 同期投入継電器 | |
| US5008560A (en) | Load totalizing blocked throwover control | |
| KR20210093596A (ko) | 배전자동화용 단말장치 및 이의 제어 방법 | |
| JPH03195325A (ja) | 需要電力制御装置 | |
| JPS6192126A (ja) | 電力系統安定化装置 | |
| JPS63242126A (ja) | 発電機の故障検出装置 | |
| Bhatia et al. | Intelligent computer control of flexible AC transmission system (FACTS) | |
| Osburn et al. | Transient excitation boosting at Grand Coulee third powerplant | |
| JPH011430A (ja) | 系列間チエツク装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |