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 |
| CN104466954A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-03-25 | 云南电网有限责任公司电网规划研究中心 | 一种降低upfc工程造价的方法 |
| CN106208083A (zh) * | 2016-10-09 | 2016-12-07 | 国网河北省电力公司 | 一种获得统一潮流控制器配置的方法及装置 |
| CN106356858A (zh) * | 2016-09-22 | 2017-01-25 | 南京工程学院 | 双电源故障无缝自愈配电环网潮流优化控制方法 |
| JP2018019517A (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 富士電機株式会社 | 直列型電圧調整装置 |
| CN108321775A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-24 | 国网上海市电力公司 | Upfc装置与电力***的配合保护方法 |
| 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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| US9768616B2 (en) | 2013-04-26 | 2017-09-19 | Fuji Electric Co., Ltd. | Resonance suppression device |
| 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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| US11192465B2 (en) | 2017-04-21 | 2021-12-07 | Wobben Properties Gmbh | Charging station for charging multiple electric vehicles, in particular electric cars |
| 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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