JP2003174725A - 配電系統の電圧制御方法 - Google Patents
配電系統の電圧制御方法Info
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コストで熱対策や騒音対策等に煩わされる
ことがなく、SVR等の既存の電圧制御機器を有効に活
用することができる電圧制御方法を提供する。 【解決手段】 第1及び第2の電圧制御機器が接続され
た配電系統の電圧値を所定範囲に制御する電圧制御方法
であって、例えば配電系統に連系された分散電源DGの
出力変動に起因する系統電圧の変動を抑制するための電
圧制御方法に関する。第1の電圧制御機器として、直並
列形の総合電力潮流制御装置(UPFC)500を用
い、配電系統の電圧値が所定範囲から逸脱した場合に、
まずUPFC500により電圧を補償し、その後、その
電圧指令値を補正して補償量を徐々に減少させ、減少分
の補償量を第2の電圧制御機器としてのSVR600に
移行して補償させる。
ことがなく、SVR等の既存の電圧制御機器を有効に活
用することができる電圧制御方法を提供する。 【解決手段】 第1及び第2の電圧制御機器が接続され
た配電系統の電圧値を所定範囲に制御する電圧制御方法
であって、例えば配電系統に連系された分散電源DGの
出力変動に起因する系統電圧の変動を抑制するための電
圧制御方法に関する。第1の電圧制御機器として、直並
列形の総合電力潮流制御装置(UPFC)500を用
い、配電系統の電圧値が所定範囲から逸脱した場合に、
まずUPFC500により電圧を補償し、その後、その
電圧指令値を補正して補償量を徐々に減少させ、減少分
の補償量を第2の電圧制御機器としてのSVR600に
移行して補償させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、配電系統に発生す
る電圧変動を総合電力潮流制御装置(Unified Power Fl
ow Controller:UPFC)の運転により補償する電圧
制御方法に関するものである。
る電圧変動を総合電力潮流制御装置(Unified Power Fl
ow Controller:UPFC)の運転により補償する電圧
制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】配電系
統に発生する電圧変動を補償する装置として、従来から
タップ式電圧制御機器(Step Voltage Regulator:SV
R)が利用されている。従来、配電系統は、配電変電所
から負荷末端方向に向かう放射状系統において電力潮流
が一方向に流れることを前提とした系統計画に基づいて
運用・制御が行われてきた。しかし、近年の規制緩和の
進展に伴い配電系統に分散電源が多数連系されることが
予想され、これにより配電系統内に逆潮流が発生するこ
とが考えられる。
統に発生する電圧変動を補償する装置として、従来から
タップ式電圧制御機器(Step Voltage Regulator:SV
R)が利用されている。従来、配電系統は、配電変電所
から負荷末端方向に向かう放射状系統において電力潮流
が一方向に流れることを前提とした系統計画に基づいて
運用・制御が行われてきた。しかし、近年の規制緩和の
進展に伴い配電系統に分散電源が多数連系されることが
予想され、これにより配電系統内に逆潮流が発生するこ
とが考えられる。
【0003】従来の配電系統の管理・運用方法や制御技
術は、逆潮流は無いことを前提にしており、分散電源が
導入された状況では、系統電圧が電圧管理範囲を逸脱す
る等の問題が生じてしまう可能性が考えられる。また、
風力発電装置のように急峻な出力変動が発生する分散電
源が連系された場合は、既存のSVRが、分オーダの負
荷変動の補償を対象としているため、分散電源の出力変
動に伴う急峻な電圧変動には対応不可能である。
術は、逆潮流は無いことを前提にしており、分散電源が
導入された状況では、系統電圧が電圧管理範囲を逸脱す
る等の問題が生じてしまう可能性が考えられる。また、
風力発電装置のように急峻な出力変動が発生する分散電
源が連系された場合は、既存のSVRが、分オーダの負
荷変動の補償を対象としているため、分散電源の出力変
動に伴う急峻な電圧変動には対応不可能である。
【0004】以下、上述した問題を図面を参照しつつ詳
述する。図13は、分散電源DGが連系された配電系統
を模式的に描いた図であり、100は配電変電所、SV
Rはタップ式電圧制御機器を示している。この図13に
おいて、分散電源DGが定常的に定格出力運転を行って
いる場合の電圧プロフィールを図14に示す。
述する。図13は、分散電源DGが連系された配電系統
を模式的に描いた図であり、100は配電変電所、SV
Rはタップ式電圧制御機器を示している。この図13に
おいて、分散電源DGが定常的に定格出力運転を行って
いる場合の電圧プロフィールを図14に示す。
【0005】分散電源DGがない場合は、配電変電所1
00からの距離が遠くなるほど系統の電圧は下がってく
るが、分散電源DGが定格運転を行っているので、配電
系統には分散電源DGによる逆潮流が発生し、系統の電
圧は分散電源DGの逆潮流が到達している点から上昇に
転じる。SVRがない場合はこの逆潮流により、図14
に破線で示すように分散電源DGが配電系統に連系して
いる地点の近傍にて電圧上限に対する電圧制約違反が発
生する恐れがある。しかし、図13に示した如く系統に
SVRがある場合には、そのタップを動作させることに
より、図14に実線で示すようにSVR設置点より下流
(配電変電所100から遠ざかる方向)の区間の電圧が
低下するので、電圧制約の逸脱は防止されることとな
る。すなわち、定常的にはSVRにより系統電圧の補償
が可能であり、電圧の制約違反の発生を防ぐことができ
る。
00からの距離が遠くなるほど系統の電圧は下がってく
るが、分散電源DGが定格運転を行っているので、配電
系統には分散電源DGによる逆潮流が発生し、系統の電
圧は分散電源DGの逆潮流が到達している点から上昇に
転じる。SVRがない場合はこの逆潮流により、図14
に破線で示すように分散電源DGが配電系統に連系して
いる地点の近傍にて電圧上限に対する電圧制約違反が発
生する恐れがある。しかし、図13に示した如く系統に
SVRがある場合には、そのタップを動作させることに
より、図14に実線で示すようにSVR設置点より下流
(配電変電所100から遠ざかる方向)の区間の電圧が
低下するので、電圧制約の逸脱は防止されることとな
る。すなわち、定常的にはSVRにより系統電圧の補償
が可能であり、電圧の制約違反の発生を防ぐことができ
る。
【0006】ここで、図14に示した定常状態から、分
散電源DGの出力が零になる過渡的な変化が発生した場
合を考えると、その電圧プロフィールは図15のように
なる。分散電源DGの出力が零になったために系統電圧
は配電変電所100からの距離が遠くなるほど電圧は低
下するようになる。従って、系統の下流区間にて、電圧
下限値に対する電圧制約の逸脱が発生する恐れが出てく
る。このような瞬時の電圧変動に対してSVRは対応で
きず、ある時定数(通常は分レベル)をもって応答す
る。つまり、既存の電圧制御機器であるSVRだけでは
瞬時的な分散電源の出力変動に対応できず、系統電圧を
所定範囲に維持することができない。
散電源DGの出力が零になる過渡的な変化が発生した場
合を考えると、その電圧プロフィールは図15のように
なる。分散電源DGの出力が零になったために系統電圧
は配電変電所100からの距離が遠くなるほど電圧は低
下するようになる。従って、系統の下流区間にて、電圧
下限値に対する電圧制約の逸脱が発生する恐れが出てく
る。このような瞬時の電圧変動に対してSVRは対応で
きず、ある時定数(通常は分レベル)をもって応答す
る。つまり、既存の電圧制御機器であるSVRだけでは
瞬時的な分散電源の出力変動に対応できず、系統電圧を
所定範囲に維持することができない。
【0007】また、瞬時的な電圧変動を補償する装置と
して近年、パワーエレクトロニクス技術を応用した電圧
制御装置(以下、パワエレ機器という)が注目されてい
る。この種のパワエレ機器は、通常、数十msオーダで
の電圧補償が可能であり、上述したような分散電源DG
の出力変動に伴う瞬時的な電圧変動の補償が可能であ
る。しかし、パワエレ機器だけで電圧を補償してしまう
と、既存のSVRが不要になり、既存機器の活用が図れ
ないという問題がある。また、パワエレ機器のみで電圧
を補償しようとすると、パワエレ機器を常時、電圧補償
が可能となるように運転しなければならないので、装置
の熱対策や騒音対策等が必要となる。更に、装置容量的
にも大きくなるため、パワエレ機器の製作コストが高く
なるといった問題がある。
して近年、パワーエレクトロニクス技術を応用した電圧
制御装置(以下、パワエレ機器という)が注目されてい
る。この種のパワエレ機器は、通常、数十msオーダで
の電圧補償が可能であり、上述したような分散電源DG
の出力変動に伴う瞬時的な電圧変動の補償が可能であ
る。しかし、パワエレ機器だけで電圧を補償してしまう
と、既存のSVRが不要になり、既存機器の活用が図れ
ないという問題がある。また、パワエレ機器のみで電圧
を補償しようとすると、パワエレ機器を常時、電圧補償
が可能となるように運転しなければならないので、装置
の熱対策や騒音対策等が必要となる。更に、装置容量的
にも大きくなるため、パワエレ機器の製作コストが高く
なるといった問題がある。
【0008】そこで本発明は、低コストで熱対策や騒音
対策等に煩わされることがなく、更に、SVR等の既存
の電圧制御機器を有効に活用することができる電圧制御
方法を提供しようとするものである。
対策等に煩わされることがなく、更に、SVR等の既存
の電圧制御機器を有効に活用することができる電圧制御
方法を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、第1及び第2の電圧制御機
器が接続された配電系統の電圧値を所定範囲に制御する
電圧制御方法であって、例えば配電系統に連系された分
散電源の出力変動に起因する系統電圧の変動を抑制する
ための電圧制御方法において、第1の電圧制御機器とし
て、直列補償部及び並列補償部を有する総合電力潮流制
御装置を用いる電圧制御方法において、配電系統の電圧
値が所定範囲から逸脱した場合に、まず前記総合電力潮
流制御装置により電圧制御を行い、その後、総合電力潮
流制御装置の電圧指令値を補正してその電圧補償量を徐
々に減少させ、減少分の電圧補償量を第2の電圧制御機
器に移行させて補償するものである。
め、請求項1記載の発明は、第1及び第2の電圧制御機
器が接続された配電系統の電圧値を所定範囲に制御する
電圧制御方法であって、例えば配電系統に連系された分
散電源の出力変動に起因する系統電圧の変動を抑制する
ための電圧制御方法において、第1の電圧制御機器とし
て、直列補償部及び並列補償部を有する総合電力潮流制
御装置を用いる電圧制御方法において、配電系統の電圧
値が所定範囲から逸脱した場合に、まず前記総合電力潮
流制御装置により電圧制御を行い、その後、総合電力潮
流制御装置の電圧指令値を補正してその電圧補償量を徐
々に減少させ、減少分の電圧補償量を第2の電圧制御機
器に移行させて補償するものである。
【0010】請求項2記載の発明は、直列補償部及び並
列補償部を有する総合電力潮流制御装置により、配電系
統の電圧値を所定範囲に制御する電圧制御方法におい
て、前記並列補償部は、配電系統の電圧値の上昇または
降下に応じて二つの電圧指令値を設定可能であることを
特徴とする。
列補償部を有する総合電力潮流制御装置により、配電系
統の電圧値を所定範囲に制御する電圧制御方法におい
て、前記並列補償部は、配電系統の電圧値の上昇または
降下に応じて二つの電圧指令値を設定可能であることを
特徴とする。
【0011】請求項3記載の発明は、直列補償部及び並
列補償部を有する総合電力潮流制御装置により、配電系
統の電圧値を所定範囲に制御する電圧制御方法におい
て、前記直列補償部は、配電系統の電圧値の上昇または
降下に応じて二つの電圧指令値を設定可能であることを
特徴とする。
列補償部を有する総合電力潮流制御装置により、配電系
統の電圧値を所定範囲に制御する電圧制御方法におい
て、前記直列補償部は、配電系統の電圧値の上昇または
降下に応じて二つの電圧指令値を設定可能であることを
特徴とする。
【0012】請求項4記載の発明は、直列補償部及び並
列補償部を有する総合電力潮流制御装置により、配電系
統の電圧値を所定範囲に制御する電圧制御方法におい
て、総合電力潮流制御装置は、例えばその並列補償部
が、系統電圧に含まれるフリッカ成分を抽出し、このフ
リッカ成分を相殺する電圧指令値に従って制御動作を行
うものである。
列補償部を有する総合電力潮流制御装置により、配電系
統の電圧値を所定範囲に制御する電圧制御方法におい
て、総合電力潮流制御装置は、例えばその並列補償部
が、系統電圧に含まれるフリッカ成分を抽出し、このフ
リッカ成分を相殺する電圧指令値に従って制御動作を行
うものである。
【0013】請求項5記載の発明は、上記請求項1から
請求項4を組み合わせた発明に相当するもので、第1及
び第2の電圧制御機器が接続された配電系統の電圧値を
所定範囲に制御する電圧制御方法であって、第1の電圧
制御機器として、配電系統の電圧値の変動に応じて二つ
の電圧指令値をそれぞれ設定可能な直列補償部及び並列
補償部を有し、かつ、系統電圧に含まれるフリッカ成分
を抽出してこのフリッカ成分を相殺する電圧指令値に従
って制御動作を行う総合電力潮流制御装置を用い、配電
系統の電圧値が所定範囲から逸脱した場合に、まず前記
総合電力潮流制御装置により電圧制御を行い、その後、
総合電力潮流制御装置の電圧指令値を補正してその電圧
補償量を徐々に減少させ、減少分の電圧補償量を第2の
電圧制御機器に移行させて補償するものである。
請求項4を組み合わせた発明に相当するもので、第1及
び第2の電圧制御機器が接続された配電系統の電圧値を
所定範囲に制御する電圧制御方法であって、第1の電圧
制御機器として、配電系統の電圧値の変動に応じて二つ
の電圧指令値をそれぞれ設定可能な直列補償部及び並列
補償部を有し、かつ、系統電圧に含まれるフリッカ成分
を抽出してこのフリッカ成分を相殺する電圧指令値に従
って制御動作を行う総合電力潮流制御装置を用い、配電
系統の電圧値が所定範囲から逸脱した場合に、まず前記
総合電力潮流制御装置により電圧制御を行い、その後、
総合電力潮流制御装置の電圧指令値を補正してその電圧
補償量を徐々に減少させ、減少分の電圧補償量を第2の
電圧制御機器に移行させて補償するものである。
【0014】請求項6記載の発明は、請求項5に記載し
た発明において、第2の電圧制御機器として既存のタッ
プ式電圧制御機器(SVR)を用いることにより、直並
列形の総合電力潮流制御装置及びSVRの協調制御によ
り配電系統の電圧を制御するものである。
た発明において、第2の電圧制御機器として既存のタッ
プ式電圧制御機器(SVR)を用いることにより、直並
列形の総合電力潮流制御装置及びSVRの協調制御によ
り配電系統の電圧を制御するものである。
【0015】請求項7記載の発明は、請求項6に記載し
た配電系統の電圧制御方法において、総合電力潮流制御
装置の電圧指令値を補正してその電圧補償量を徐々に減
少させることにより、配電系統上のSVRの監視点電圧
をSVRの不感帯から外してSVRを動作させるもので
ある。
た配電系統の電圧制御方法において、総合電力潮流制御
装置の電圧指令値を補正してその電圧補償量を徐々に減
少させることにより、配電系統上のSVRの監視点電圧
をSVRの不感帯から外してSVRを動作させるもので
ある。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。まず、請求項1,6,7に記載した発明
に相当する第1実施形態について述べる。図1は、この
実施形態が適用される配電系統を模式的に描いた図であ
り、配電系統の区間5,6の間に第1の電圧制御機器と
してのUPFC 500が接続されている。なお、60
0は区間4,5の間に接続された第2の電圧制御機器と
してのSVRである。
態を説明する。まず、請求項1,6,7に記載した発明
に相当する第1実施形態について述べる。図1は、この
実施形態が適用される配電系統を模式的に描いた図であ
り、配電系統の区間5,6の間に第1の電圧制御機器と
してのUPFC 500が接続されている。なお、60
0は区間4,5の間に接続された第2の電圧制御機器と
してのSVRである。
【0017】ここで、UPFC 500は送配電系統の
位相及び振幅を制御して電力潮流の調整や電力動揺の抑
制、電圧安定化等を行うFACTS(Flexible AC Tran
smission System)機器の一種であり、従来の電力調整
機器に比べて系統電力を直接かつ高速に制御可能な機器
である。
位相及び振幅を制御して電力潮流の調整や電力動揺の抑
制、電圧安定化等を行うFACTS(Flexible AC Tran
smission System)機器の一種であり、従来の電力調整
機器に比べて系統電力を直接かつ高速に制御可能な機器
である。
【0018】図2は直並列形のUPFC 500の一例
を示す構成図であり、配電系統に変圧器201を介して
並列に接続された並列補償部(並列インバータ)202
と、同じく変圧器301を介して直列に接続された直列
補償部(直列インバータ)302とを備え、これらの両
補償部202,302の直流側をコンデンサ230によ
り接続した構成となっている。なお、203,303は
PWM回路、400はディジタル・シグナル・プロセッ
サ(DSP)である。本実施形態では、無効電力による
電圧補償を行う並列形の静止型無効電力補償装置(Stat
ic Var Compensator:SVC)よりも小容量化が可能
な、直並列形のUPFCを用いることとした。なお、U
PFC 500の補償分担は、UPFC設置点より上流
側の系統を並列補償部202に分担させ、下流側の系統
を直列補償部302に分担させている。
を示す構成図であり、配電系統に変圧器201を介して
並列に接続された並列補償部(並列インバータ)202
と、同じく変圧器301を介して直列に接続された直列
補償部(直列インバータ)302とを備え、これらの両
補償部202,302の直流側をコンデンサ230によ
り接続した構成となっている。なお、203,303は
PWM回路、400はディジタル・シグナル・プロセッ
サ(DSP)である。本実施形態では、無効電力による
電圧補償を行う並列形の静止型無効電力補償装置(Stat
ic Var Compensator:SVC)よりも小容量化が可能
な、直並列形のUPFCを用いることとした。なお、U
PFC 500の補償分担は、UPFC設置点より上流
側の系統を並列補償部202に分担させ、下流側の系統
を直列補償部302に分担させている。
【0019】この実施形態において、分散電源DGの出
力が変化して系統に瞬時的な電圧変動が発生した場合
は、最初にUPFC 500により電圧補償動作を行わ
せ、その補償量を徐々に減少させることでSVR 60
0をタップ動作させ、最初にUPFC 500が分担し
ていた電圧補償量の一部をSVR 600に移行させる
ようにした。
力が変化して系統に瞬時的な電圧変動が発生した場合
は、最初にUPFC 500により電圧補償動作を行わ
せ、その補償量を徐々に減少させることでSVR 60
0をタップ動作させ、最初にUPFC 500が分担し
ていた電圧補償量の一部をSVR 600に移行させる
ようにした。
【0020】次に、電圧補償動作の概要を図3に示す。
図3は、最初は分散電源DGの出力が最大であったもの
(図中に示す電圧プロフィール)が瞬時に零になり
(図中に示す電圧プロフィール)、最終的にUPFC
500により電圧補償された状態(図中に示す電圧
プロフィール)を示している。区間5,6の間に設置さ
れたUPFC 500により、つまりUPFC設置点の
上流側系統は並列補償部202により、下流側系統は直
列補償部302により電圧が補償され、の電圧プロフ
ィールでは系統全般に渡って電圧制約逸脱は発生してい
ない。
図3は、最初は分散電源DGの出力が最大であったもの
(図中に示す電圧プロフィール)が瞬時に零になり
(図中に示す電圧プロフィール)、最終的にUPFC
500により電圧補償された状態(図中に示す電圧
プロフィール)を示している。区間5,6の間に設置さ
れたUPFC 500により、つまりUPFC設置点の
上流側系統は並列補償部202により、下流側系統は直
列補償部302により電圧が補償され、の電圧プロフ
ィールでは系統全般に渡って電圧制約逸脱は発生してい
ない。
【0021】しかし、このままではUPFC 500が
電圧補償をし続けるため、UPFC500による補償量
がSVR 600に移行することはない。すなわち、S
VR600は、図3に示す如くSVR設置点を基準とし
てその整定値に基づく電圧監視点を持っており、監視点
電圧がSVRの不感帯に入っている場合はSVRはタッ
プ動作を行うことができない。SVRがタップ動作を行
うためには監視点電圧を不感帯から外す必要がある。
電圧補償をし続けるため、UPFC500による補償量
がSVR 600に移行することはない。すなわち、S
VR600は、図3に示す如くSVR設置点を基準とし
てその整定値に基づく電圧監視点を持っており、監視点
電圧がSVRの不感帯に入っている場合はSVRはタッ
プ動作を行うことができない。SVRがタップ動作を行
うためには監視点電圧を不感帯から外す必要がある。
【0022】図3におけるの電圧プロフィールでは、
UPFC 500による電圧補償がなされた結果、SV
R 600の監視点電圧は不感帯の中に入ってしまい、
このままではSVR 600のタップ動作がなされな
い。従って、SVR 600のタップを動作させ、UP
FC 500による電圧補償量をSVR 600に移行さ
せるためには、SVR 600の監視点電圧を不感帯の
外に外す必要がある。そこで、本実施形態では、UPF
C 500の並列補償部202の電圧指令値を補正し、
UPFC 500の電圧補償量を減少させる。この様子
を図4に示す。
UPFC 500による電圧補償がなされた結果、SV
R 600の監視点電圧は不感帯の中に入ってしまい、
このままではSVR 600のタップ動作がなされな
い。従って、SVR 600のタップを動作させ、UP
FC 500による電圧補償量をSVR 600に移行さ
せるためには、SVR 600の監視点電圧を不感帯の
外に外す必要がある。そこで、本実施形態では、UPF
C 500の並列補償部202の電圧指令値を補正し、
UPFC 500の電圧補償量を減少させる。この様子
を図4に示す。
【0023】図4において、最初はUPFC 500に
よる補償があるためにSVR監視点電圧はSVR 60
0の不感帯内にある(図中に示す電圧プロフィー
ル)。しかし、この状態でUPFC 500の並列補償
部202の電圧指令値を補正し、UPFC 500の電
圧補償量を徐々に減少させればUPFC 500の上流
側の電圧は徐々に低下していき、その後、SVR監視点
電圧はSVR 600の不感帯を外れることになる(図
中に示す電圧プロフィール)。
よる補償があるためにSVR監視点電圧はSVR 60
0の不感帯内にある(図中に示す電圧プロフィー
ル)。しかし、この状態でUPFC 500の並列補償
部202の電圧指令値を補正し、UPFC 500の電
圧補償量を徐々に減少させればUPFC 500の上流
側の電圧は徐々に低下していき、その後、SVR監視点
電圧はSVR 600の不感帯を外れることになる(図
中に示す電圧プロフィール)。
【0024】このようにSVR 600の監視点電圧が
不感帯を外れれば、SVR 600はタップ動作が可能
になってSVR 600の下流側の電圧は上昇するの
で、UPFC 500の補償量は減少することになる。
すなわち、UPFC 500による電圧補償量の一部が
SVRに移行することになる。なお、上記の例は電圧低
下時に関するものであるが、電圧上昇時についても同様
の方法を適用することができる。
不感帯を外れれば、SVR 600はタップ動作が可能
になってSVR 600の下流側の電圧は上昇するの
で、UPFC 500の補償量は減少することになる。
すなわち、UPFC 500による電圧補償量の一部が
SVRに移行することになる。なお、上記の例は電圧低
下時に関するものであるが、電圧上昇時についても同様
の方法を適用することができる。
【0025】次に、請求項2の発明に相当する第2実施
形態を説明する。通常、UPFCの並列補償部は一つの
電圧指令値を持ち、系統電圧をその電圧指令値に一致さ
せるように動作する。この様子を図5に示す。
形態を説明する。通常、UPFCの並列補償部は一つの
電圧指令値を持ち、系統電圧をその電圧指令値に一致さ
せるように動作する。この様子を図5に示す。
【0026】図5の(1)は、並列補償部の電圧指令値
VC *を電圧制約上限値と下限値との中間に設定した場
合である。このとき、現在の電圧が電圧指令値VC *よ
り大きい場合(図中V1)、UPFCはΔV1=V1−
VC *なる電圧を補償してV 1をVC *に近付けようと
する。また、現在の電圧が電圧指令値VC *より小さい
場合(図中V2)、UPFCはΔV2=VC *−V2な
る電圧を補償してV2をVC *に近付けようとする。な
お、電圧指令値は、図5の(2)に示すように電圧制約
上限値と下限値との中間以外に設定する(この場合の電
圧指令値をVn *とする)ことも可能であり、UPFC
は、ΔV1’=V1−Vn *またはΔV2’=Vn *−
V2なる電圧を補償する。
VC *を電圧制約上限値と下限値との中間に設定した場
合である。このとき、現在の電圧が電圧指令値VC *よ
り大きい場合(図中V1)、UPFCはΔV1=V1−
VC *なる電圧を補償してV 1をVC *に近付けようと
する。また、現在の電圧が電圧指令値VC *より小さい
場合(図中V2)、UPFCはΔV2=VC *−V2な
る電圧を補償してV2をVC *に近付けようとする。な
お、電圧指令値は、図5の(2)に示すように電圧制約
上限値と下限値との中間以外に設定する(この場合の電
圧指令値をVn *とする)ことも可能であり、UPFC
は、ΔV1’=V1−Vn *またはΔV2’=Vn *−
V2なる電圧を補償する。
【0027】しかし、図5の(2)のように、電圧指令
値Vn *を電圧制約上限値と下限値との中間よりも大き
く設定した場合、V1に対する電圧補償についてはその
補償電圧ΔV1’が図5(1)のΔV1に比べて小さく
て済むが、V2に対する電圧補償については補償電圧Δ
V2’が図5(1)のΔV2に比べて大きくなる。従っ
て、電圧指令値が一つしか設定されない場合、通常は、
上下両方向に対して補償電圧に偏りが生じないように、
電圧指令値を図5(1)のように電圧制約上限値と下限
値との中間に設定している。
値Vn *を電圧制約上限値と下限値との中間よりも大き
く設定した場合、V1に対する電圧補償についてはその
補償電圧ΔV1’が図5(1)のΔV1に比べて小さく
て済むが、V2に対する電圧補償については補償電圧Δ
V2’が図5(1)のΔV2に比べて大きくなる。従っ
て、電圧指令値が一つしか設定されない場合、通常は、
上下両方向に対して補償電圧に偏りが生じないように、
電圧指令値を図5(1)のように電圧制約上限値と下限
値との中間に設定している。
【0028】しかしながら、電圧指令値VC *を電圧制
約上限値と下限値との中間に設定すると、その補償容量
が最大で(電圧制約上限値−VC *)または(VC *−
電圧制約下限値)となり、大きくなってしまう。これに
対し、電圧制約の上下限範囲内で上方向、下方向の二つ
の電圧指令値を設定すれば、電圧指令値が一つの場合よ
りも補償容量を小さくすることが可能である。この様子
を図6に示す。
約上限値と下限値との中間に設定すると、その補償容量
が最大で(電圧制約上限値−VC *)または(VC *−
電圧制約下限値)となり、大きくなってしまう。これに
対し、電圧制約の上下限範囲内で上方向、下方向の二つ
の電圧指令値を設定すれば、電圧指令値が一つの場合よ
りも補償容量を小さくすることが可能である。この様子
を図6に示す。
【0029】図6(1)は図5(1)と実質的に同一で
あって電圧指令値VC *を電圧制約上限値と下限値との
中間に設定した場合である。一方、図6(2)のように
電圧指令値が二つ(VC *+,VC *−)ある場合、電
圧上昇時には電圧制約上限値に近い第1の電圧指令値V
C *+を選択し、電圧降下時には電圧制約下限値に近い
第2の電圧指令値VC *−を選択する。
あって電圧指令値VC *を電圧制約上限値と下限値との
中間に設定した場合である。一方、図6(2)のように
電圧指令値が二つ(VC *+,VC *−)ある場合、電
圧上昇時には電圧制約上限値に近い第1の電圧指令値V
C *+を選択し、電圧降下時には電圧制約下限値に近い
第2の電圧指令値VC *−を選択する。
【0030】この場合、電圧上昇時の電圧V1に対して
はΔV1’=V1−VC *+なる電圧を補償し、電圧降
下時の電圧V2に対してはΔV2’=VC *−−V2な
る電圧を補償する。この時、補償電圧ΔV1’,Δ
V2’は、電圧指令値が一つしかない場合の補償電圧Δ
V1,ΔV2に比べていずれも小さくすることが可能で
ある。すなわち、電圧指令値を、電圧上昇時、電圧下降
時に対応できるように二つ設定可能とすれば、装置容量
を減少させ、装置全体の小型化、低価格化を実現するこ
とができる。
はΔV1’=V1−VC *+なる電圧を補償し、電圧降
下時の電圧V2に対してはΔV2’=VC *−−V2な
る電圧を補償する。この時、補償電圧ΔV1’,Δ
V2’は、電圧指令値が一つしかない場合の補償電圧Δ
V1,ΔV2に比べていずれも小さくすることが可能で
ある。すなわち、電圧指令値を、電圧上昇時、電圧下降
時に対応できるように二つ設定可能とすれば、装置容量
を減少させ、装置全体の小型化、低価格化を実現するこ
とができる。
【0031】次いで、請求項3の発明に相当する第3実
施形態を説明する。上述した第2実施形態は、UPFC
500の並列補償部202に二つの電圧指令値VC
*+,VC *−を設定するものであるが、直列補償部3
02に対しても同様に二つの電圧指令値を設定可能とす
ることにより、装置容量を減少させ、装置全体の小型
化、低価格化を実現することができる。
施形態を説明する。上述した第2実施形態は、UPFC
500の並列補償部202に二つの電圧指令値VC
*+,VC *−を設定するものであるが、直列補償部3
02に対しても同様に二つの電圧指令値を設定可能とす
ることにより、装置容量を減少させ、装置全体の小型
化、低価格化を実現することができる。
【0032】次に、請求項4の発明に相当する第4実施
形態を説明する。例えば、風力発電装置が配電系統に連
系された場合、タワーシャドウ効果による出力の微少変
動が発生する。このタワーシャドウ効果は、風車を支え
るタワーの影に風車の羽根が入った時に出力が若干下が
り、この周期が1Hz近傍になってフリッカの原因とな
る可能性があるというものである。一方、UPFCのよ
うなパワエレ機器は数十msの応答が可能であり、フリ
ッカの周期に比べて素早く応答可能である。すなわち、
パワエレ機器によりこのフリッカを抑制することが可能
である。
形態を説明する。例えば、風力発電装置が配電系統に連
系された場合、タワーシャドウ効果による出力の微少変
動が発生する。このタワーシャドウ効果は、風車を支え
るタワーの影に風車の羽根が入った時に出力が若干下が
り、この周期が1Hz近傍になってフリッカの原因とな
る可能性があるというものである。一方、UPFCのよ
うなパワエレ機器は数十msの応答が可能であり、フリ
ッカの周期に比べて素早く応答可能である。すなわち、
パワエレ機器によりこのフリッカを抑制することが可能
である。
【0033】UPFCによりフリッカを抑制するために
は、そのフリッカ成分を抽出し、フリッカ成分に対し逆
向きに電圧を補償すればよい。このフリッカ成分抽出方
法を図7に示す。系統電圧の定常成分に対し、図7の
に示すようにフリッカが重畳された場合、そのフリッカ
の時定数に比べて十分大きい時定数を持つ1次遅れフィ
ルタ700を通すと、フリッカ成分は除去されて定常成
分のみが抽出される(図7の)。従って、との差
分を取ることでフリッカ成分のみの抽出が可能である
(図7の)。このフリッカ成分を相殺するようにUP
FCの並列補償部または直列補償部の電圧指令値を作成
すれば、フリッカの抑制が可能となる。
は、そのフリッカ成分を抽出し、フリッカ成分に対し逆
向きに電圧を補償すればよい。このフリッカ成分抽出方
法を図7に示す。系統電圧の定常成分に対し、図7の
に示すようにフリッカが重畳された場合、そのフリッカ
の時定数に比べて十分大きい時定数を持つ1次遅れフィ
ルタ700を通すと、フリッカ成分は除去されて定常成
分のみが抽出される(図7の)。従って、との差
分を取ることでフリッカ成分のみの抽出が可能である
(図7の)。このフリッカ成分を相殺するようにUP
FCの並列補償部または直列補償部の電圧指令値を作成
すれば、フリッカの抑制が可能となる。
【0034】次に、請求項5の発明に相当する第5実施
形態を説明する。この実施形態は、上記第1〜第4実施
形態を統合した電圧制御方法に関するものであり、風力
発電装置等の急峻な出力変動が発生する電源が連系され
た場合に電圧を所定範囲に維持することができ、しかも
装置容量が低減可能であると共に、系統電圧のフリッカ
抑制も可能になる。
形態を説明する。この実施形態は、上記第1〜第4実施
形態を統合した電圧制御方法に関するものであり、風力
発電装置等の急峻な出力変動が発生する電源が連系され
た場合に電圧を所定範囲に維持することができ、しかも
装置容量が低減可能であると共に、系統電圧のフリッカ
抑制も可能になる。
【0035】本実施形態の補償特性を図8に示す。図8
に示す領域及びは、急峻な電圧変動によりUPFC
の設置点の上流側、下流側共に電圧制約逸脱の可能性が
ある場合であり、並列補償部202はUPFC設置点の
上流側の電圧を補償するために、電圧が領域の時は電
圧指令値V pmaxを、領域の時は電圧指令値V
pminをとる。ここで、Vpmaxは急峻な電圧上昇
時に上流側電圧を規定値に維持するために最低限必要な
電圧指令値であり、Vpminは急峻な電圧低下時に上
流側電圧を規定値に維持するために最低限必要な電圧指
令値である。
に示す領域及びは、急峻な電圧変動によりUPFC
の設置点の上流側、下流側共に電圧制約逸脱の可能性が
ある場合であり、並列補償部202はUPFC設置点の
上流側の電圧を補償するために、電圧が領域の時は電
圧指令値V pmaxを、領域の時は電圧指令値V
pminをとる。ここで、Vpmaxは急峻な電圧上昇
時に上流側電圧を規定値に維持するために最低限必要な
電圧指令値であり、Vpminは急峻な電圧低下時に上
流側電圧を規定値に維持するために最低限必要な電圧指
令値である。
【0036】このように並列補償部202は、第2実施
形態により、系統電圧の大きさに応じて二つの電圧指令
値を切り替える。同時に並列補償部202は、UPFC
500による補償を一部、SVR 600に移行させる
ために、第1実施形態として説明した電圧指令値の補正
機能も有する。
形態により、系統電圧の大きさに応じて二つの電圧指令
値を切り替える。同時に並列補償部202は、UPFC
500による補償を一部、SVR 600に移行させる
ために、第1実施形態として説明した電圧指令値の補正
機能も有する。
【0037】また、直列補償部302はUPFC設置点
の下流側の電圧を補償するために、電圧が領域の時は
電圧指令値Vsmaxを、領域の時は電圧指令値V
smi nをとる。ここで、Vsmaxは急峻な電圧上昇
時に下流側電圧を規定値に維持するために最低限必要な
電圧指令値であり、Vpminは急峻な電圧低下時に下
流側電圧を規定値に維持するために最低限必要な電圧指
令値である。このように直列補償部302は、第3実施
形態として述べたように、系統電圧の大きさに応じて二
つの電圧指令値を切り替える。
の下流側の電圧を補償するために、電圧が領域の時は
電圧指令値Vsmaxを、領域の時は電圧指令値V
smi nをとる。ここで、Vsmaxは急峻な電圧上昇
時に下流側電圧を規定値に維持するために最低限必要な
電圧指令値であり、Vpminは急峻な電圧低下時に下
流側電圧を規定値に維持するために最低限必要な電圧指
令値である。このように直列補償部302は、第3実施
形態として述べたように、系統電圧の大きさに応じて二
つの電圧指令値を切り替える。
【0038】図8に示す領域及びは、急峻な電圧上
昇または電圧降下により、UPFC設置点の下流側に電
圧制約逸脱の可能性がある場合である。上流側は、電圧
指令値Vpmax及びVpminにより電圧制約逸脱の
可能性がないため、並列補償部202については第4実
施形態のフリッカ抑制機能を働かせる。直列補償部30
2は、UPFC設置点の下流側の電圧を補償するため
に、電圧が領域の時は電圧指令値Vsmaxを、領域
の時には電圧指令値Vsminをとる。すなわち、直
列補償部302は領域,で同じ電圧指令値V
smaxをとり、領域,で同じ電圧指令値V
sminをとる。
昇または電圧降下により、UPFC設置点の下流側に電
圧制約逸脱の可能性がある場合である。上流側は、電圧
指令値Vpmax及びVpminにより電圧制約逸脱の
可能性がないため、並列補償部202については第4実
施形態のフリッカ抑制機能を働かせる。直列補償部30
2は、UPFC設置点の下流側の電圧を補償するため
に、電圧が領域の時は電圧指令値Vsmaxを、領域
の時には電圧指令値Vsminをとる。すなわち、直
列補償部302は領域,で同じ電圧指令値V
smaxをとり、領域,で同じ電圧指令値V
sminをとる。
【0039】更に、図8に示す領域は、UPFCの設
置点の上流側、下流側供に電圧制約逸脱の可能性がない
場合であり、このときは並列補償部202によるフリッ
カ抑制機能を働かせる。
置点の上流側、下流側供に電圧制約逸脱の可能性がない
場合であり、このときは並列補償部202によるフリッ
カ抑制機能を働かせる。
【0040】最後に、請求項6の発明に相当する第6実
施形態を説明する。この実施形態は、既存のSVRによ
る電圧制御と上記第5実施形態とによる協調制御方式に
関するものである。すなわち、SVRと第5実施形態に
よるUPFCとの協調制御により、系統の急峻な電圧変
動はUPFCが分担し、定常的な電圧変動はSVRが分
担することで、電圧制約逸脱の発生を防ぐこととした。
施形態を説明する。この実施形態は、既存のSVRによ
る電圧制御と上記第5実施形態とによる協調制御方式に
関するものである。すなわち、SVRと第5実施形態に
よるUPFCとの協調制御により、系統の急峻な電圧変
動はUPFCが分担し、定常的な電圧変動はSVRが分
担することで、電圧制約逸脱の発生を防ぐこととした。
【0041】SVRとUPFCとによる協調制御を実現
するには、第1実施形態として説明した並列補償部の電
圧指令値補正が必要になる。その補正フローを図9に示
す。すなわち、以下の手順によってUPFC 500の
並列補償部202の電圧指令値を補正し、SVR 60
0及びUPFC 500による協調制御を行う。
するには、第1実施形態として説明した並列補償部の電
圧指令値補正が必要になる。その補正フローを図9に示
す。すなわち、以下の手順によってUPFC 500の
並列補償部202の電圧指令値を補正し、SVR 60
0及びUPFC 500による協調制御を行う。
【0042】・ステップS1:UPFC 500の設置
地点電圧の検出 UPFC 500の設置地点電圧Vdetを検出する。
地点電圧の検出 UPFC 500の設置地点電圧Vdetを検出する。
【0043】・ステップS2,S3:補償パターンの判
定 設置地点電圧Vdetと図8に示した各電圧指令値との
大小関係により、電圧Vdetがどの領域(無補償領
域、直列補償領域、直並列補償領域)に属するかを検出
して補償パターンを判定する。電圧Vdetが図8の領
域にある無補償時(S21)には、電圧指令値を補正
せずにそのままとする。また、これ以外の場合であっ
て、電圧Vdetが図8の領域またはにある場合に
は、直列補償のみを行う領域と判定して電圧指令値V
srefを例えばVsmaxまたはVsminに設定し
(S31)、直列補償部302による電圧補償を行う
(S32)。なお、無補償時(S21)及び直列補償部
302による電圧補償時(S32)には、第4実施形態
として説明した並列補償部202によるフリッカの抑制
動作を行う。
定 設置地点電圧Vdetと図8に示した各電圧指令値との
大小関係により、電圧Vdetがどの領域(無補償領
域、直列補償領域、直並列補償領域)に属するかを検出
して補償パターンを判定する。電圧Vdetが図8の領
域にある無補償時(S21)には、電圧指令値を補正
せずにそのままとする。また、これ以外の場合であっ
て、電圧Vdetが図8の領域またはにある場合に
は、直列補償のみを行う領域と判定して電圧指令値V
srefを例えばVsmaxまたはVsminに設定し
(S31)、直列補償部302による電圧補償を行う
(S32)。なお、無補償時(S21)及び直列補償部
302による電圧補償時(S32)には、第4実施形態
として説明した並列補償部202によるフリッカの抑制
動作を行う。
【0044】・ステップS4:直列補償部302及び並
列補償部202の各制御パラメータの設定 ステップS3において直列補償部302及び並列補償部
202の両方による電圧補償が必要と判断された場合
(図8における領域,)には、直並列補償の前提と
して、電圧Vdetが存在するUPFC 500の補償
領域をもとに、事前に直列補償部302及び並列補償部
202の各制御パラメータ(電圧指令値V ref、無効
電流定常値Iqref、電圧指令値補正ゲインK等)を
設定する。ここで、補正ゲインKは、系統の無効電流を
定常値にするための制御の応答時間に関係し、SVRの
タップ動作時限に基づいて事前に設定する。
列補償部202の各制御パラメータの設定 ステップS3において直列補償部302及び並列補償部
202の両方による電圧補償が必要と判断された場合
(図8における領域,)には、直並列補償の前提と
して、電圧Vdetが存在するUPFC 500の補償
領域をもとに、事前に直列補償部302及び並列補償部
202の各制御パラメータ(電圧指令値V ref、無効
電流定常値Iqref、電圧指令値補正ゲインK等)を
設定する。ここで、補正ゲインKは、系統の無効電流を
定常値にするための制御の応答時間に関係し、SVRの
タップ動作時限に基づいて事前に設定する。
【0045】・ステップS5,S6:UPFC 500
の並列補償部202及び直列補償部302により、UP
FC設置地点の上流側系統及び下流側系統の電圧補償を
行う。
の並列補償部202及び直列補償部302により、UP
FC設置地点の上流側系統及び下流側系統の電圧補償を
行う。
【0046】・ステップS7:無効電流Iqの検出
後述する電圧指令値補正値を求めるために、UPFC
500の並列補償部202が系統に注入もしくは系統か
ら吸収する無効電流Iqを検出する。
500の並列補償部202が系統に注入もしくは系統か
ら吸収する無効電流Iqを検出する。
【0047】・ステップS8:並列補償部202の電圧
指令値補正値の計算 ステップS7において検出したIqとステップS4にお
いて設定した無効電流定常値Iqrefとの偏差ε(=
Iq−Iqref)を積分し、この積分量にステップS
4において設定した電圧指令値補正ゲインKを乗じるこ
とにより、SVR 600に移行させる補償電圧として
の電圧指令値補正値△Vprefを求める。すなわち、
ΔVpref=K・∫εdtを演算する。
指令値補正値の計算 ステップS7において検出したIqとステップS4にお
いて設定した無効電流定常値Iqrefとの偏差ε(=
Iq−Iqref)を積分し、この積分量にステップS
4において設定した電圧指令値補正ゲインKを乗じるこ
とにより、SVR 600に移行させる補償電圧として
の電圧指令値補正値△Vprefを求める。すなわち、
ΔVpref=K・∫εdtを演算する。
【0048】・ステップS9,S10:並列補償部20
2の電圧指令値の補正及び補正リミッタ ステップS8で求めたΔVprefをVprefに加算
して並列補償部202の電圧指令値を補正する(S
9)。ただし、補正後のVprefが電圧指令値の補正
範囲の上限値(下限値)に達したならば、電圧指令値を
上限値(下限値)に固定する(S10)。また、これと
同時に、SVR 600の動作によって前記電圧指令値
補正値△Vprefに相当する電圧を補償する。その
後、再びステップS5以下の動作を繰り返すことによ
り、並列補償部202の電圧指令値を徐々に補正して補
償電圧を徐々にSVR 600へ移行させる。
2の電圧指令値の補正及び補正リミッタ ステップS8で求めたΔVprefをVprefに加算
して並列補償部202の電圧指令値を補正する(S
9)。ただし、補正後のVprefが電圧指令値の補正
範囲の上限値(下限値)に達したならば、電圧指令値を
上限値(下限値)に固定する(S10)。また、これと
同時に、SVR 600の動作によって前記電圧指令値
補正値△Vprefに相当する電圧を補償する。その
後、再びステップS5以下の動作を繰り返すことによ
り、並列補償部202の電圧指令値を徐々に補正して補
償電圧を徐々にSVR 600へ移行させる。
【0049】
【発明の実施例】図10に、本発明を適用する配電系統
の構成を示す。対象とする系統は総亘長6.7[km]を
8区間に等分割し、それぞれの区間の末端に同じ大きさ
の負荷がある。SVR 600は送出し電源(配電変電
所100に相当)から3.61[km]、UPFC 50
0は送出し電源から5.155[km]の位置に設置され
ている。また、分散電源DGは系統の末端に設置されて
いる。
の構成を示す。対象とする系統は総亘長6.7[km]を
8区間に等分割し、それぞれの区間の末端に同じ大きさ
の負荷がある。SVR 600は送出し電源(配電変電
所100に相当)から3.61[km]、UPFC 50
0は送出し電源から5.155[km]の位置に設置され
ている。また、分散電源DGは系統の末端に設置されて
いる。
【0050】以下に適用条件を示す。
・送出し電圧 :重負荷を想定し、6800[V]
・電圧限界値 :最大電圧6900[V]
最小電圧6300[V]
・SVR電圧基準値:6570[V]
・SVR不感帯 :電圧基準値に対し±1.5[%]
・SVR整定R :8.0[%]
・SVR整定X :5.0[%]
・UPFC Vpmax :6887.76[V]
・UPFC Vsmax :6829.68[V]
・UPFC Vsmin :6370.32[V]
・UPFC Vpmin :6312.24[V]
・UPFC 並列補償部電圧指令上限値:6887.76[V]
・UPFC 並列補償部電圧指令下限値:6312.24[V]
・UPFC 直列補償部電圧指令上限値:6829.68[V]
・UPFC 直列補償部電圧指令下限値:6370.32[V]
また、SVR 600の動作時限については、実系統に
おいては分オーダの値であるが、シミュレーション時間
の短縮から、今回は10秒としている。
おいては分オーダの値であるが、シミュレーション時間
の短縮から、今回は10秒としている。
【0051】本系統において、分散電源DGの出力がラ
ンプ的に変化し、その変化に微小変動(フリッカ)が重
畳されたケースのシミュレーションを行った。なお、ラ
ンプ変化は分散電源DGが最初定格運転していたものが
10秒間で出力零になるような変化とし、微少変動は、
風力発電装置にて一番大きい周波数帯と思われる1[H
z](タワーシャドウ効果)で定格出力の20%の変動
をランプ変動に重畳させている。
ンプ的に変化し、その変化に微小変動(フリッカ)が重
畳されたケースのシミュレーションを行った。なお、ラ
ンプ変化は分散電源DGが最初定格運転していたものが
10秒間で出力零になるような変化とし、微少変動は、
風力発電装置にて一番大きい周波数帯と思われる1[H
z](タワーシャドウ効果)で定格出力の20%の変動
をランプ変動に重畳させている。
【0052】(1)SVR単独で電圧制御を行った場合
SVR 600単独で電圧制御を行った場合の区間5
(UPFC 500の上流側代表)、区間8(UPFC
500の下流側代表)の電圧推移を、図11に示す。
(UPFC 500の上流側代表)、区間8(UPFC
500の下流側代表)の電圧推移を、図11に示す。
【0053】図11から、SVR 600が動作するま
での間は、区間5及び区間8の電圧が分散電源DGの出
力変動により電圧制約下限値を下回っていることがわか
る。また、分散電源DGに起因するフリッカにより、電
圧が変動している。
での間は、区間5及び区間8の電圧が分散電源DGの出
力変動により電圧制約下限値を下回っていることがわか
る。また、分散電源DGに起因するフリッカにより、電
圧が変動している。
【0054】(2)SVRとUPFCとの協調制御によ
り電圧制御を行った場合 SVR 600とUPFC 500との協調制御により電
圧制御を行った場合の区間5(UPFC 500の上流
側代表)、区間8(UPFC 500の下流側代表)の
電圧推移及び並列補償部補償容量の推移を、図12に示
す。
り電圧制御を行った場合 SVR 600とUPFC 500との協調制御により電
圧制御を行った場合の区間5(UPFC 500の上流
側代表)、区間8(UPFC 500の下流側代表)の
電圧推移及び並列補償部補償容量の推移を、図12に示
す。
【0055】図12から、最初はUPFC 500はフ
リッカ抑制機能が動作し、系統に発生しているフリッカ
を抑制している。系統電圧が低下してくると、UPFC
500は協調動作に移行し、系統電圧の低下を補償す
る。UPFC 500の並列補償部は電圧指令値を徐々
に補正し、その補償量を減少させる。UPFC 500
の補償量減少によりSVR 600の監視点電圧はSV
R 600の不感帯を外れ、SVR 600は動作時限に
達するので、そのタップが動作し、UPFC 500の
補償量の一部がSVR 600に移行することになる。
以上の動作を繰り返し、最終的にはSVR 600のタ
ップが動作することで、UPFC 500による補償が
定常的に零に落ち着くこととなる。
リッカ抑制機能が動作し、系統に発生しているフリッカ
を抑制している。系統電圧が低下してくると、UPFC
500は協調動作に移行し、系統電圧の低下を補償す
る。UPFC 500の並列補償部は電圧指令値を徐々
に補正し、その補償量を減少させる。UPFC 500
の補償量減少によりSVR 600の監視点電圧はSV
R 600の不感帯を外れ、SVR 600は動作時限に
達するので、そのタップが動作し、UPFC 500の
補償量の一部がSVR 600に移行することになる。
以上の動作を繰り返し、最終的にはSVR 600のタ
ップが動作することで、UPFC 500による補償が
定常的に零に落ち着くこととなる。
【0056】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、直並列形
の総合電力潮流制御装置と既存のSVR等の電圧制御機
器との協調制御により、装置容量の増大を招いたり熱対
策や騒音対策等に煩わされることがなく、低コストで既
存の電圧制御機器の有効利用が可能な電圧制御方法を提
供することができる。
の総合電力潮流制御装置と既存のSVR等の電圧制御機
器との協調制御により、装置容量の増大を招いたり熱対
策や騒音対策等に煩わされることがなく、低コストで既
存の電圧制御機器の有効利用が可能な電圧制御方法を提
供することができる。
【図1】本発明の第1実施形態が適用される配電系統を
模式的に描いた図である。
模式的に描いた図である。
【図2】図1におけるUPFCの構成図である。
【図3】第1実施形態におけるUPFCの動作を示す電
圧プロフィールである。
圧プロフィールである。
【図4】第1実施形態の動作を示す電圧プロフィールで
ある。
ある。
【図5】第2,第3実施形態における作用の説明図であ
る。
る。
【図6】第2,第3実施形態における作用の説明図であ
る。
る。
【図7】第4実施形態におけるフリッカ抽出原理の説明
図である。
図である。
【図8】第5実施形態の補償特性を示す図である。
【図9】第6実施形態における電圧補償動作及び電圧指
令値の補正動作を示すフローチャートである。
令値の補正動作を示すフローチャートである。
【図10】本発明の実施例を示す系統構成図である。
【図11】本発明の実施例においてSVR単独で電圧補
償を行った場合の系統電圧の推移を示す図である。
償を行った場合の系統電圧の推移を示す図である。
【図12】本発明の実施例における系統電圧及び並列補
償部補償容量の推移を示す図である。
償部補償容量の推移を示す図である。
【図13】分散電源が連系された配電系統を模式的に描
いた図である。
いた図である。
【図14】図13において、分散電源が定常的に定格出
力運転を行っている場合の電圧プロフィールを示す図で
ある。
力運転を行っている場合の電圧プロフィールを示す図で
ある。
【図15】図13において、分散電源の出力が零になる
過渡的な変化が発生した場合の電圧プロフィールを示す
図である。
過渡的な変化が発生した場合の電圧プロフィールを示す
図である。
【符号の説明】
100 配電変電所
201,301 変圧器
202 並列補償部
302 直列補償部
203,303 PWM回路
230 コンデンサ
400 DSP
500 UPFC
600 SVR
700 1次遅れフィルタ
フロントページの続き
(72)発明者 林 巨己
神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号
富士電機株式会社内
(72)発明者 高山 信一
神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号
富士電機株 式会社内
(72)発明者 福山 良和
神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号
富士電機株 式会社内
(72)発明者 徳田 寛和
神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号
富士電機株式会社内
Fターム(参考) 5G066 DA01 DA07 DA08
5H420 BB03 BB12 BB14 CC05 CC09
DD04 DD09 EA27 EA29 EA30
EA39 EA40 EB09 EB13 EB26
EB39 EB40 FF03 GG01
Claims (7)
- 【請求項1】第1及び第2の電圧制御機器が接続された
配電系統の電圧値を所定範囲に制御する電圧制御方法で
あって、第1の電圧制御機器として、直列補償部及び並
列補償部を有する総合電力潮流制御装置を用いる電圧制
御方法において、 配電系統の電圧値が所定範囲から逸脱した場合に、まず
前記総合電力潮流制御装置により電圧制御を行い、その
後、総合電力潮流制御装置の電圧指令値を補正してその
電圧補償量を徐々に減少させ、減少分の電圧補償量を第
2の電圧制御機器に移行させて補償することを特徴とす
る配電系統の電圧制御方法。 - 【請求項2】直列補償部及び並列補償部を有する総合電
力潮流制御装置により、配電系統の電圧値を所定範囲に
制御する電圧制御方法において、 前記並列補償部は、配電系統の電圧値の変動に応じて二
つの電圧指令値を設定可能であることを特徴とする配電
系統の電圧制御方法。 - 【請求項3】直列補償部及び並列補償部を有する総合電
力潮流制御装置により、配電系統の電圧値を所定範囲に
制御する電圧制御方法において、 前記直列補償部は、配電系統の電圧値の変動に応じて二
つの電圧指令値を設定可能であることを特徴とする配電
系統の電圧制御方法。 - 【請求項4】直列補償部及び並列補償部を有する総合電
力潮流制御装置により、配電系統の電圧値を所定範囲に
制御する電圧制御方法において、 総合電力潮流制御装置は、系統電圧に含まれるフリッカ
成分を抽出し、このフリッカ成分を相殺する電圧指令値
に従って制御動作を行うことを特徴とする配電系統の電
圧制御方法。 - 【請求項5】第1及び第2の電圧制御機器が接続された
配電系統の電圧値を所定範囲に制御する電圧制御方法で
あって、 第1の電圧制御機器として、配電系統の電圧値の変動に
応じて二つの電圧指令値をそれぞれ設定可能な直列補償
部及び並列補償部を有し、かつ、系統電圧に含まれるフ
リッカ成分を抽出してこのフリッカ成分を相殺する電圧
指令値に従って制御動作を行う総合電力潮流制御装置を
用い、 配電系統の電圧値が所定範囲から逸脱した場合に、まず
前記総合電力潮流制御装置により電圧制御を行い、その
後、総合電力潮流制御装置の電圧指令値を補正してその
電圧補償量を徐々に減少させ、減少分の電圧補償量を第
2の電圧制御機器に移行させて補償することを特徴とす
る配電系統の電圧制御方法。 - 【請求項6】請求項5に記載した配電系統の電圧制御方
法において、 第2の電圧制御機器がタップ式電圧制御機器であること
を特徴とする配電系統の電圧制御方法。 - 【請求項7】請求項6に記載した配電系統の電圧制御方
法において、 総合電力潮流制御装置の電圧指令値を補正してその電圧
補償量を徐々に減少させることにより、配電系統上のタ
ップ式電圧制御機器の監視点電圧をタップ式電圧制御機
器の不感帯から外してタップ式電圧制御機器を動作させ
ることを特徴とする配電系統の電圧制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001369853A JP2003174725A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 配電系統の電圧制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001369853A JP2003174725A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 配電系統の電圧制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003174725A true JP2003174725A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19179173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001369853A Pending JP2003174725A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 配電系統の電圧制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003174725A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008252999A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Chubu Electric Power Co Inc | 電力系統の線路損失低減装置、電力系統及び電力系統構築方法 |
JP2009240038A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 線路電圧降下補償器の整定方法、系統電圧管理の支障判定方法、線路電圧降下補償器の管理装置、および、配電自動化システム |
WO2014175214A1 (ja) | 2013-04-26 | 2014-10-30 | 富士電機株式会社 | 共振抑制装置 |
WO2014203394A1 (ja) | 2013-06-21 | 2014-12-24 | 富士電機株式会社 | 共振抑制装置 |
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JP2020518215A (ja) * | 2017-04-21 | 2020-06-18 | ヴォッベン プロパティーズ ゲーエムベーハーWobben Properties Gmbh | 複数の電気車両、特に電気自動車を充電するための充電ステーション |
-
2001
- 2001-12-04 JP JP2001369853A patent/JP2003174725A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP6995138B2 (ja) | 2017-04-21 | 2022-01-14 | ヴォッベン プロパティーズ ゲーエムベーハー | 複数の電気車両、特に電気自動車を充電するための充電ステーション |
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