JP2013236515A - Tap switching type three-phase transformer and voltage regulating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タップ切換型三相変圧器および電圧調整装置に関する。 The present invention relates to a tap-switching three-phase transformer and a voltage regulator.
配電線の不平衡電圧を是正するとともに、管理値範囲に電圧調整できる変圧器とその電圧調整装置が知られている。また、配電線の電圧調整は、配電用変電所の負荷時タップ切換器付変圧器（Load Ratio Control Transformer、以下、ＬＲＴという）や自動電圧調整装置（Step Voltage Regulator、以下、ＳＶＲという）等で行っている。これらの電圧調整装置は、タップ切換器により三相一括で変圧比を切換て管理値範囲に収まるように電圧調整をしている。なお、管理値範囲とは電圧の予め設定された下限管理値以上で上限管理値以下の範囲をいう。 2. Description of the Related Art A transformer that can correct an unbalanced voltage of a distribution line and can adjust the voltage within a control value range and its voltage adjusting device are known. Also, the voltage of the distribution line can be adjusted with a load ratio control transformer (hereinafter referred to as LRT) or an automatic voltage regulator (hereinafter referred to as SVR), etc. Is going. These voltage regulators adjust the voltage so as to fall within the control value range by switching the transformation ratio in a three-phase manner by a tap changer. The management value range refers to a range that is greater than or equal to a preset lower limit management value and less than or equal to an upper limit management value.
しかし、配電線の負荷は三相負荷の他に単相負荷が接続されており、これらの負荷が不平衡となる場合、配電線の線路インピーダンスが三相平衡していても、不平衡電流が流れることにより各相の電圧降下が相違するため、電圧は三相不平衡となる。なお、ここでは、三相における各相電圧が管理値範囲から逸脱すること、およびそれら各相電圧の不平衡を問題にしている。したがって、三相電圧の三相不平衡を、単に不平衡または電圧不平衡、あるいは不平衡電圧ともいう。 However, the load on the distribution line is connected to a single-phase load in addition to the three-phase load, and if these loads are unbalanced, the unbalanced current is not even if the line impedance of the distribution line is three-phase balanced. Since the voltage drop of each phase differs by flowing, the voltage is unbalanced in three phases. Here, the problem is that each phase voltage in the three phases deviates from the control value range, and that each phase voltage is unbalanced. Therefore, the three-phase unbalance of the three-phase voltage is also simply referred to as unbalance or voltage unbalance or unbalance voltage.
また、近年、太陽光発電が普及するにつれて、配電線に逆潮量が発生することが多くなる。特に家庭用太陽光発電の場合、単相で配電系統に連系され、その単相のみが逆潮流によってマイナス負荷となるため、結果的に各相の負荷が偏って不平衡状態になる。配電系統には、電線の抵抗をはじめとして各所に散在するインピーダンスに対し、三相に流れる負荷電流には各相に偏りもある。配電系統において、仮に三相の各導電経路が均等なインピーダンスを有するとして、そこに三相で偏った負荷電流が流れることにより、三相で偏った電圧降下が生じて不平衡電圧となる。従来の一般的なＬＲＴやＳＶＲは、変圧比を三相一括でしか切換られないため、この不平衡電圧を是正することはできなかった。つまり、変圧前が不平衡なら、そのまま一定倍率による三相一括した変圧後も不平衡である。 Also, in recent years, as solar power generation becomes widespread, reverse tides often occur in distribution lines. In particular, in the case of household solar power generation, a single phase is connected to the power distribution system, and only that single phase becomes a negative load due to reverse power flow. As a result, the loads of the respective phases are biased and become unbalanced. In the distribution system, the load current flowing in three phases is biased in each phase with respect to the impedance scattered in various places including the resistance of the electric wire. In the power distribution system, assuming that the three-phase conductive paths have equal impedance, a load current that is biased in three phases flows there, resulting in a voltage drop that is biased in three phases, resulting in an unbalanced voltage. Conventional general LRT and SVR cannot change the unbalanced voltage because the transformation ratio can be switched only in a three-phase manner. In other words, if the pre-transformation is unbalanced, it is unbalanced even after three-phase transformation at a constant magnification.
そこで、上述した不平衡電圧を是正する配電線の電圧調整装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された配電線の電圧調整装置は、三相の線間電圧のうち２つの相の線間電圧をそれぞれ独立に電圧調整できるようにし、残る１相の線間電圧を基準電圧とし、その基準電圧に近づけるように前記２つの相の線間電圧を調整して不平衡電圧を是正するものである。
Therefore, a voltage adjusting device for a distribution line that corrects the above-described unbalanced voltage is known (for example, see Patent Document 1). The voltage adjustment device for distribution lines described in
また、従来のＳＶＲとして、複数タップを有する切換タップ付単巻変圧器（以下、単に単巻変圧器ともいう）の３組をＹ結線し、各相で同一レベルのタップを三相一括して選択するように切換制御するタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃで構成されたものが知られている。一方、従来のＳＶＲに対して、各相独立してタップ切換できるようにした新しいＹ結線ＳＶＲもある。ただし、この新しいＹ結線ＳＶＲは、三脚鉄心等を用いず、単相の単巻変圧器３台をＹ結線して構成した場合、非接地系統には、後述する変圧器の原理から逸脱する動作が想定され、必ずしも適するものではない。また、一般的には三角結線を有しないＹ結線のみで構成した変圧器の場合は、電気的な零相回路がないため、励磁電流の高調波成分により、電圧あるいは電流に歪みが生じることが言われており、極力そのような歪みを低減することが望まれる。 In addition, as a conventional SVR, three sets of autotransformers with switching taps having multiple taps (hereinafter also simply referred to as autotransformers) are Y-connected, and taps of the same level in each phase are combined in three phases. There is known one composed of tap switching means Ta, Tb, Tc for switching control so as to select. On the other hand, there is also a new Y-connection SVR that allows tap switching independently of each phase with respect to the conventional SVR. However, this new Y-connection SVR does not use a tripod core or the like, and when three single-phase single-winding transformers are Y-connected, an operation that deviates from the principle of a transformer, which will be described later, is applied to an ungrounded system. Is assumed and is not necessarily suitable. In general, in the case of a transformer configured only by Y connection without triangular connection, since there is no electrical zero-phase circuit, distortion of voltage or current may occur due to harmonic components of excitation current. It is said that it is desirable to reduce such distortion as much as possible.
特許文献１に開示された配電線の電圧調整装置では、三相のうち一相の電圧を基準として他の２つの相の線間電圧を調整するので、電圧不平衡は解消できるが、確実に管理値範囲に収めることができないという問題がある。つまり、特許文献１に開示された配電線の電圧調整装置では、１段階で目標とする管理値範囲に収めることはできない。２段階目として、三相電圧の一括調整の装置と電圧調整工程が必要であるという問題がある。なお、三相電圧の一括調整とは、全ての相の電圧比を同一にして電圧を可変するという意味である。
In the voltage regulator for distribution lines disclosed in
また、それぞれ複数タップを有する３組の単巻変圧器をＹ結線し、変圧比の変化段階を形成するタップ切換段階が、前記３組とも均等であるように設けられた電圧調整装置において、前記３組を独立制御し、異なる段階のタップ選択も可能なタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを備えることにより、不平衡電圧を是正することも考えられる。 Moreover, in the voltage regulator provided so that the tap switching stage which forms three stages of autotransformers each having a plurality of taps, and forms the change stage of the transformation ratio, is equivalent to the three sets. It is conceivable to correct the unbalanced voltage by providing tap switching means Ta, Tb, and Tc that can independently control the three sets and select taps at different stages.
しかしながら、Ｙ結線した単相の単巻変圧器を相別に独立制御し、異なる段階のタップ選択も可能なタップ切換（以下、相別独立タップ切換制御ともいう）手段を構成しても、非接地系統の場合、各相の変圧比が大きく異なれば、後述する変圧器の動作原理から逸脱することにより、負荷電流を流し難くなることが考えられる。以下、前記変圧器の動作原理を、図２３、２４を用いて説明する。図２３は、従来例に係る単相の単巻変圧器をＹ結線した三相変圧器（以下、Ｙ結線三相変圧器ともいう）の回路図である。 However, even if a Y-connected single-phase single-winding transformer is controlled independently for each phase and tap switching (hereinafter also referred to as phase-dependent independent tap switching control) is possible, it is not grounded. In the case of a system, if the transformation ratio of each phase is greatly different, it may be difficult to flow a load current by deviating from the operation principle of a transformer described later. Hereinafter, the operation principle of the transformer will be described with reference to FIGS. FIG. 23 is a circuit diagram of a three-phase transformer (hereinafter also referred to as a Y-connected three-phase transformer) in which a single-phase single-winding transformer according to a conventional example is Y-connected.
図２３に示すＹ結線三相変圧器２２０は、Ｙ結線された３組の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃと、これら各相の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃのタップを選択するタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃと、を備えて構成されている。３組の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれ複数タップ１〜ｎを有し、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが、相別独立タップ切換制御することにより、変圧比を適宜に変更することが可能である。
The Y-connected three-
各相のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃは、上述した相別独立タップ切換制御できるように、不図示の制御手段により制御されるように構成されている。一次側の各相の端子（以下、一次側端子ともいう）Ａ、Ｂ、Ｃは、３組の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃの素通しタップｋの位置から引き出された三相交流の接続端子である。二次側の各相の端子ａ、ｂ、ｃは、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが、３組の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃから、それぞれ複数タップ１〜ｎの何れかを択一的に接続した三相交流の接続端子である。なお、単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれａ相、ｂ相、ｃ相に係る単巻変圧器とする。
The tap switching means Ta, Tb, and Tc for each phase are configured to be controlled by a control means (not shown) so that the above-described phase-dependent independent tap switching control can be performed. Terminals of each phase on the primary side (hereinafter also referred to as primary side terminals) A, B, and C are three-phase AC connections drawn from the positions of through taps k of three sets of
なお、従来のＳＶＲは、一般的に、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを一括して切換て各相の単巻変圧器の同一タップを選択し、同一変圧比を形成するようにしているものが多い。このことを、以下、三相一括切換制御ともいう。しかし、ここでは、Ｙ結線三相変圧器２２０のタップを、相別独立タップ切換制御し、相別に異なる変圧比のタップが選択され、その結果、異なる電圧変化をもたらすようにした場合のみを考える。
In addition, the conventional SVR generally selects the same tap of the autotransformer of each phase by collectively switching the tap switching means Ta, Tb, Tc, and forms the same transformation ratio. There are many. Hereinafter, this is also referred to as three-phase collective switching control. However, here, only the case where the taps of the Y-connected three-
図２４は、従来例に係るＹ結線三相変圧器の電流計算用の等価回路図である。図２４に示す三相配電系統２００は、三相電源２１０と、Ｙ結線三相変圧器２２０と、三相負荷２３０が、非接地型で接続構成されている。三相電源２１０は、相互の位相差が１２０度に設定された等価的な単相交流電源Ｅａ、Ｅｂ、ＥｃをＹ結線して三相交流を発生し、Ｙ結線三相変圧器２２０の一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃに入力するように接続されている。
FIG. 24 is an equivalent circuit diagram for current calculation of a Y-connected three-phase transformer according to a conventional example. In the three-phase
三相負荷２３０は、Ｙ結線三相変圧器２２０の二次側端子ａ、ｂ、ｃに三相接続された負荷ＺＡ、ＺＢ、ＺＣであり、例えば、動力用三相モータ等による三相平衡負荷が相当する。そのほか、負荷ＺＡ、ＺＢ、ＺＣとして、異なる値の個別の単相負荷が、接続されることもある。また、各相で相違するタップが選択された場合、各相の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃの巻数は、ａ相がＮａ１、Ｎａ２、ｂ相がＮｂ１、Ｎｂ２、ｃ相がＮｃ１、Ｎｃ２としている。これらの巻数は、一次側が単巻変圧器の直列巻線の巻数、二次側は分路巻線の巻数に相当する。
The three-
図２４から、三相電源２１０の電源中性点２１１、Ｙ結線三相変圧器２２０の変圧器中性点２２１、三相負荷２３０の二次負荷中性点２３１の電流に着目すると、以下の関係になる。なお、三相交流における電圧、電流はベクトル量であるが、以下、数式等により、それらを記号で表記する場合、ベクトル量を表す記号を省略する。
From FIG. 24, attention is paid to the currents at the power source
一方、理想変圧器の電流と巻数には以下の関係がある。 On the other hand, the current and the number of turns of the ideal transformer have the following relationship.
ただし、下式に示す条件がある。 However, there are conditions shown in the following formula.
したがって、以下の関係を成立させる必要がある。 Therefore, it is necessary to establish the following relationship.
上式が成立するのは、以下の場合となる。 The above equation holds when:
つまり、負荷に電流が流れる場合は各相の変圧比を同じにしないと変圧器の原理にかなった電流が流れないことになる。このため、単相の単巻変圧器をＹ結線した三相変圧器を相別に独立してタップ切換制御とした場合には非接地系統に適用することは困難であるという問題があった。 In other words, when a current flows through the load, the current in accordance with the principle of the transformer does not flow unless the transformation ratio of each phase is the same. For this reason, there is a problem that it is difficult to apply to a non-grounded system when a three-phase transformer Y-connected to a single-phase single-winding transformer is set to tap switching control independently for each phase.
また、前述したように特許文献１に開示された電圧調整装置を用いる場合、不平衡電圧の是正と三相電圧の一括調整という２段階分の装置と電圧調整工程を必要することになるので、無駄が多いという問題もあった。
In addition, as described above, when using the voltage regulator disclosed in
本発明の目的は、不平衡電圧の是正と三相電圧の一括調整という２段階分の装置と電圧調整工程を必要とせず、一段階の電圧調整で目標とする管理値範囲に収めることができ、励磁電流の高調波成分による歪みを低減でき、非接地系統に適用できるタップ切換型三相変圧器およびそれを用いた電圧調整装置を提供することである。 The object of the present invention is not to require a two-stage device and voltage adjustment process of correcting unbalanced voltage and batch adjustment of three-phase voltage, and can be within the target control value range by one-step voltage adjustment. Disclosed is a tap-switching three-phase transformer that can reduce distortion due to harmonic components of an excitation current and can be applied to a non-grounded system, and a voltage regulator using the same.
本発明に係るタップ切換型三相変圧器は、複数タップを有する切換タップ付単巻変圧器の非タップ端と素通しタップの間に形成された一次巻線と、前記非タップ端と前記複数タップの何れかの間に形成される二次巻線と、前記一次巻線対前記二次巻線による所望の変圧比を形成するように前記複数タップを切換接続するタップ切換手段と、を複数組備えて三相結線されたタップ切換型三相変圧器であって、第１の前記切換タップ付単巻変圧器の前記非タップ端に第２の前記切換タップ付単巻変圧器の前記素通しタップを接続し、前記第２の切換タップ付単巻変圧器の前記非タップ端に第３の前記切換タップ付単巻変圧器の前記素通しタップを接続し、前記第３の切換タップ付単巻変圧器の前記非タップ端に前記第１の切換タップ付単巻変圧器の前記素通しタップを接続することにより三角結線した３組の前記切換タップ付単巻変圧器と、前記３組の切換タップ付単巻変圧器それぞれの非タップ端または素通しタップに接続された三相の一次側端子と、前記３組の切換タップ付単巻変圧器それぞれの前記複数タップの何れかに前記タップ切換手段を介して接続された三相の二次側端子と、を備え、前記３組の切換タップ付単巻変圧器は独立にタップ切換制御されることを特徴とする。 A tap switching type three-phase transformer according to the present invention includes a primary winding formed between a non-tap end and a through tap of a single-turn transformer with a switching tap having a plurality of taps, the non-tap end, and the plurality of taps. A plurality of sets of secondary windings formed between any of the above and a tap switching means for switching and connecting the plurality of taps so as to form a desired transformation ratio by the primary winding to the secondary winding. A tap-switching type three-phase transformer having a three-phase connection, wherein the through tap of the second auto-transformer with a switching tap is provided at the non-tap end of the first auto-transformer with a switching tap. And connecting the through tap of the third auto-transformer with the switching tap to the non-tap end of the auto-transformer with the second switching tap, and the third transformer with the third switching tap. Single-turn transformer with the first switching tap at the non-tap end of the transformer Three sets of single-turn transformers with switching taps that are triangularly connected by connecting the through taps, and three-phase connected to non-tap ends or through taps of the three sets of single-turn transformers with switching taps A primary side terminal, and a three-phase secondary side terminal connected to any one of the plurality of taps of each of the three sets of single-turn transformers with switching taps via the tap switching means, and the three sets The self-winding transformer with a switching tap is controlled by tap switching independently.
本発明に係る構成によれば、単相の単巻変圧器を３台でＹ結線した三相変圧器を各相の変圧比が相違するようにした場合、非接地系統においては負荷電流が原理的には流れないが、三角結線したタップ切換付単巻変圧器を相別で独立にタップ切換しても、原理的に電流を流すことができる。また、三脚鉄心等でＹ結線三相変圧器で実現できたとしても、励磁電流の高調波成分による電圧、あるいは電流の歪みを生じる可能性があるが、本実施の形態によれば、三角結線を有するため、そのような歪みを低減することができる。 According to the configuration of the present invention, when a three-phase transformer in which Y single-phase single-winding transformers are Y-connected is made to have a different transformation ratio in each phase, the load current is the principle in a non-grounded system. Although the current does not flow, even if the single-turn transformer with a tap changer connected in a triangular manner is switched for each phase independently, a current can flow in principle. Further, even if a Y-connected three-phase transformer can be realized with a tripod iron core or the like, there is a possibility of distortion of voltage or current due to the harmonic component of the excitation current, but according to the present embodiment, triangular connection Therefore, such distortion can be reduced.
また、好ましくは、前記タップ切換型三相変圧器と、前記タップ切換型三相変圧器の出力電圧を管理値範囲に収めるように制御する制御部と、を備えた電圧調整装置であって、前記制御部は、前記一次側端子または前記二次側端子のうち出力側の前記出力電圧を三相ともに計測する計測手段と、前記計測手段の計測した出力電圧を相別で比較することにより最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出する抽出手段と、前記抽出手段の抽出結果および前記管理値範囲に基づいて、前記タップ切換手段を、前記最大値発生相は降圧方向へ、前記最小値発生相は昇圧方向へ、相別で独立に制御するタップ切換制御手段と、を備えたことを特徴とする。 Preferably, the voltage regulator comprises: the tap switching type three-phase transformer; and a control unit that controls the output voltage of the tap switching type three-phase transformer to fall within a management value range, The control unit is configured to measure the output voltage on the output side of the primary side terminal or the secondary side terminal together with three phases, and by comparing the output voltage measured by the measurement unit by phase. Extraction means for extracting the value, maximum value generation phase, minimum value and minimum value generation phase, the tap switching means based on the extraction result of the extraction means and the management value range, the maximum value generation phase in the step-down direction The minimum value generation phase is characterized by comprising tap switching control means for controlling each phase independently in the step-up direction.
本発明に係る構成によれば、従来必要であった不平衡電圧の是正工程と、三相電圧の一括調整工程という２段階分の工程および装置を必要とせず、１段階分の工程および装置で三相ともに管理値範囲に収めることができる。また、前記同様に高調波成分による歪みを低減できる。 According to the configuration of the present invention, the process and apparatus for two steps of the unbalanced voltage correction process and the three-phase voltage collective adjustment process, which are conventionally required, are not required, and the process and apparatus for one stage are not required. All three phases can be within the control value range. Further, similarly to the above, distortion due to harmonic components can be reduced.
さらに、好ましくは、前記タップ切換型三相変圧器と、前記タップ切換型三相変圧器の出力電圧を前記管理値範囲に収めるように制御する制御部と、を備えた電圧調整装置であって、前記制御部は、前記二次側端子の前記出力電圧を三相ともに計測する計測手段と、前記一次側端子の電圧を三相とも計測する一次側計測手段と、電圧調整開始時に前記計測手段で計測した電圧を記憶する電圧記憶手段と、前記出力電圧を三相ともに管理値範囲に収める最終的な相別のタップ切換量を出力するタップ切換量演算手段と、前記タップ切換量演算手段からのタップ切換量に基づいて前記タップ切換手段を制御するタップ切換制御手段と、を備え、前記タップ切換量演算手段は、前記一次側計測手段で計測した電圧と同位相の電圧変化量を加えた時の前記出力電圧を、前記電圧変化量と前記電圧記憶手段で記憶した電圧を用いて演算式により算出し、前記算出された出力電圧に基づいて前記最終的な相別のタップ切換量に相当する前記電圧変化量を算出することを特徴とする。
Furthermore, preferably, a voltage regulator comprising: the tap-switching three-phase transformer; and a control unit that controls the output voltage of the tap-switching three-phase transformer to fall within the control value range. The control unit is configured to measure the output voltage of the secondary side terminal for all three phases, the primary side measuring means for measuring the voltage of the primary side terminal for all three phases, and the measurement means when voltage adjustment starts. From the voltage storage means for storing the voltage measured in
本発明に係る構成によれば、タップ切換量演算手段により必要なタップ切換量を算出してから、無駄な動作をすること無く最小回数のタップ切換でタップ切換制御を行うため、迅速確実な電圧調整が可能となる。また、各相のタップ位置が不明で変圧比を認識できない場合でも、管理値範囲に電圧平衡させることが可能である。 According to the configuration of the present invention, the tap switching amount is calculated by the tap switching amount calculation means and then the tap switching control is performed with the minimum number of tap switchings without performing a wasteful operation. Adjustment is possible. Even when the tap position of each phase is unknown and the transformation ratio cannot be recognized, it is possible to balance the voltage within the control value range.
また、好ましくは、前記タップ切換量演算手段は、前記電圧記憶手段で記憶した電圧を一時的に記憶する一時記憶手段と、前記出力電圧を増加する方向に各相の変圧比を変化させた場合の電圧変化量と電圧変化量を与える前の電圧とから電圧変化量を与えた後の電圧を求める演算式を設定する演算式設定手段と、前記一次側計測手段で計測した電圧と同位相の電圧変化量を決定する電圧変化量決定手段と、前記演算式設定手段で設定した演算式により電圧変化量を与えた後に算出した電圧に前記一時記憶手段を記憶更新する演算手段と、前記演算手段の算出した電圧が三相ともに管理値範囲に収まるまで繰り返し計算される都度に加算累積した電圧変化量を記憶更新する電圧変化量累積記憶手段と、前記電圧変化量累積記憶手段で累積した電圧変化量に相当する各相のタップ切換量を出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする。 Preferably, the tap switching amount calculation means has a temporary storage means for temporarily storing the voltage stored in the voltage storage means, and a case where the transformation ratio of each phase is changed in the direction of increasing the output voltage. An equation setting means for setting an arithmetic expression for obtaining a voltage after giving the voltage change amount from the voltage change amount and the voltage before giving the voltage change amount, and having the same phase as the voltage measured by the primary side measurement means A voltage change amount determining means for determining a voltage change amount; an operation means for storing and updating the temporary storage means to a voltage calculated after the voltage change amount is given by the operation expression set by the operation expression setting means; and the operation means The voltage change amount accumulation storage means for storing and updating the voltage change amount added and accumulated each time the calculated voltage is repeatedly calculated until all three phases fall within the control value range, and the voltage accumulated by the voltage change amount accumulation storage means. And output means for outputting the phase of the tap changer replacement amount corresponding to the amount of change, and further comprising a.
本発明に係る構成によれば、前記同様に、無駄な動作をすること無く最小回数のタップ切換でタップ切換制御を行うため、迅速確実な電圧調整が可能となる。また、各相のタップ位置が不明で変圧比を認識できない場合でも、管理値範囲に電圧平衡させることが可能である。 According to the configuration of the present invention, as described above, the tap switching control is performed with the minimum number of tap switchings without performing a wasteful operation, so that quick and reliable voltage adjustment is possible. Even when the tap position of each phase is unknown and the transformation ratio cannot be recognized, it is possible to balance the voltage within the control value range.
また、好ましくは、前記タップ切換型三相変圧器と、前記タップ切換型三相変圧器の出力電圧を管理値範囲に収めるように制御する制御部と、を備えた電圧調整装置であって、前記制御部は、前記一次側端子または二次側端子のうち入力側の入力電圧を三相ともに計測する計測手段と、電圧調整開始時に前記計測手段の計測した電圧を記憶する電圧記憶手段と、前記電圧記憶手段で電圧を記憶した時の前記タップ切換型三相変圧器の各相の変圧比を認識して記憶する変圧比認識手段と、前記変圧比の変化に対応する出力電圧を管理値範囲に収めるためのタップ切換量を演算式で算出して出力するタップ切換量演算手段と、前記タップ切換量演算手段から出力されるタップ切換量に基づいて、前記タップ切換手段を相別で独立に制御するタップ切換制御手段と、を備え、前記タップ切換量演算手段は、変圧比を変化させた後の出力電圧を、各相の変圧比を変化させた変圧比変化量と、前記変圧比認識手段で記憶した変圧比と、前記電圧記憶手段で記憶した電圧と、に基づいて演算式により算出した結果、管理値範囲に収めることができる各相の変圧比変化量を求め、それを各相のタップ切換量として出力することを特徴とする。 Preferably, the voltage regulator comprises: the tap switching type three-phase transformer; and a control unit that controls the output voltage of the tap switching type three-phase transformer to fall within a management value range, The control unit is a measurement unit that measures the input voltage on the input side of the primary side terminal or the secondary side terminal together with three phases, a voltage storage unit that stores the voltage measured by the measurement unit at the start of voltage adjustment, A transformer ratio recognizing means for recognizing and storing a transformation ratio of each phase of the tap-switching three-phase transformer when the voltage is memorized by the voltage memory means, and an output voltage corresponding to the change of the transformation ratio as a management value Tap switching amount calculating means for calculating and outputting a tap switching amount to be within a range by an arithmetic expression, and the tap switching means based on the tap switching amount output from the tap switching amount calculating means. Tap to control Conversion control means, wherein the tap switching amount calculation means stores the output voltage after changing the transformation ratio in the transformation ratio change amount obtained by changing the transformation ratio of each phase and the transformation ratio recognition means. As a result of calculation based on the calculated transformation ratio and the voltage stored in the voltage storage means, an amount of change in the transformation ratio of each phase that can be accommodated in the control value range is obtained, and this is switched to the tap of each phase. Output as a quantity.
本発明に係る構成によれば、二次側に電源が供給され、一次側出力電圧を調整する場合、変圧比認識手段で電圧調整開始時に変圧比を認識することで、三相ともに管理値範囲に収めることができる。また、変圧比を認識することで、負荷側の電圧は測定せず、電源側の不平衡電圧を測定するのみで負荷側の電圧を３相とも管理値範囲内に収めることができる。さらに、前記同様に、タップ切換を行う前に必要なタップ切換量を事前に算出してタップ切換制御を行うことにより、無駄な動作をすることなく最小回数のタップ切換でタップ切換制御を行うため、目標とする管理値範囲内の平衡電圧に迅速に電圧調整が可能となる。 According to the configuration of the present invention, when power is supplied to the secondary side and the primary side output voltage is adjusted, the control value range is recognized for all three phases by recognizing the transformation ratio at the start of voltage adjustment by the transformation ratio recognition means. Can fit in. In addition, by recognizing the transformation ratio, it is possible to keep the load side voltage within the control value range by measuring only the unbalanced voltage on the power source side without measuring the voltage on the load side. Further, in the same manner as described above, by performing tap switching control by calculating in advance the tap switching amount necessary before performing tap switching, tap switching control is performed with a minimum number of tap switchings without wasteful operations. The voltage can be quickly adjusted to the balanced voltage within the target management value range.
さらに、好ましくは、前記タップ切換量演算手段は、前記出力電圧を計算する都度に更新して一時的に記憶する電圧一時記憶手段と、前記変圧比認識手段で記憶した各相の変圧比、その変圧比を変化させた時の変圧比変化量、および電圧記憶手段で記憶した電圧と、を用いて前記出力電圧を求める演算式を設定する演算式設定手段と、前記電圧一時記憶手段で記憶した電圧から抽出した最大値および最小値を管理値範囲に収めるような変圧比変化量を加算累積して記憶する変圧比変化量累積手段と、前記変圧比認識手段の各相の変圧比、前記変圧比変化量累積手段で記憶した各相の変圧比変化量、および電圧記憶手段で記憶した電圧と、を前記演算式設定手段で設定した演算式に代入して算出した出力電圧により電圧一時記憶手段を記憶更新する演算手段と、前記変圧比変化量累積手段で累積した電圧変化量に相当する各相のタップ切換量を出力する出力手段と、を備え、前記演算手段は、前記最大値および最小値が前記管理値範囲に収まるまで繰り返し計算した変圧比変化量を、前記変圧比変化量累積手段に加算累積して記憶させ、前記変圧比認識手段が認識し記憶する各相の変圧比、前記変圧比変化量累積手段で記憶した各相の変圧比変化量、および前記電圧記憶手段で記憶した電圧と、を前記演算式に代入して算出した変圧比変化後の出力電圧により、電圧一時記憶手段を記憶更新することを特徴とする。 Further preferably, the tap switching amount calculation means updates the voltage every time the output voltage is calculated and temporarily stores the voltage, and the transformation ratio of each phase stored by the transformation ratio recognition means, An arithmetic expression setting means for setting an arithmetic expression for obtaining the output voltage using the amount of change in the transformation ratio when the transformation ratio is changed and the voltage stored in the voltage storage means, and the temporary voltage storage means. Transformer ratio change amount accumulating means for adding and accumulating the transform ratio change amount so that the maximum value and the minimum value extracted from the voltage fall within the control value range, the transform ratio of each phase of the transform ratio recognition means, and the transform Temporary voltage storage means based on the output voltage calculated by substituting the transformation ratio change amount of each phase stored by the ratio change accumulation means and the voltage stored by the voltage storage means into the arithmetic expression set by the arithmetic expression setting means Update memory Calculating means, and output means for outputting a tap switching amount of each phase corresponding to the voltage change amount accumulated by the transformation ratio change amount accumulating means, wherein the computing means has the maximum value and the minimum value as the maximum value and the minimum value. The transformation ratio variation repeatedly calculated until it falls within the control value range is added and accumulated in the transformation ratio variation accumulation means, and the transformation ratio recognition means recognizes and stores the transformation ratio of each phase, the transformation ratio change. The voltage temporary storage means is stored by the output voltage after the change of the transformation ratio calculated by substituting the amount of change of the transformation ratio of each phase stored by the amount accumulating means and the voltage stored by the voltage storage means into the arithmetic expression. It is characterized by updating.
本発明に係る構成によれば、二次側に電源が供給され、一次側出力電圧を調整する場合、変圧比認識手段で電圧調整開始時に変圧比を認識することで、三相ともに管理値範囲に収めることができる。また、変圧比を認識することで、負荷側の電圧は測定せず、電源側の不平衡電圧を測定するのみで負荷側の電圧を３相とも管理値範囲内に収めることができる。さらに、前記同様に、タップ切換を行う前に必要なタップ切換量を事前に算出してタップ切換制御を行うことにより、無駄な動作をすることなく最小回数のタップ切換でタップ切換制御を行うため、目標とする管理値範囲内の平衡電圧に迅速に電圧調整が可能となる。 According to the configuration of the present invention, when power is supplied to the secondary side and the primary side output voltage is adjusted, the control value range is recognized for all three phases by recognizing the transformation ratio at the start of voltage adjustment by the transformation ratio recognition means. Can fit in. In addition, by recognizing the transformation ratio, it is possible to keep the load side voltage within the control value range by measuring only the unbalanced voltage on the power source side without measuring the voltage on the load side. Further, in the same manner as described above, by performing tap switching control by calculating in advance the tap switching amount necessary before performing tap switching, tap switching control is performed with a minimum number of tap switchings without wasteful operations. The voltage can be quickly adjusted to the balanced voltage within the target management value range.
本発明によれば、三相不平衡電圧の是正および三相電圧の一括調整という２段階分の装置と電圧調整工程を必要とせず、１段階の電圧調整で目標とする管理値範囲内に収めることができ、非接地系統に適用でき、励磁電流による歪みを低減できるタップ切換型三相変圧器およびそれを用いた電圧調整装置を提供することができる。 According to the present invention, the two-stage device of correcting the three-phase unbalanced voltage and collectively adjusting the three-phase voltage and the voltage adjustment process are not required, and the target control value range is achieved by one-step voltage adjustment. Therefore, it is possible to provide a tap-switching type three-phase transformer that can be applied to a non-grounded system and can reduce distortion caused by an exciting current, and a voltage regulator using the same.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、三相の平衡状態を維持するようにした三相交流配電線等に適用することを想定しており、三角結線したタップ切換型三相変圧器（以下、三角結線変圧器ともいう）を備えて構成されている。したがって、特に注釈のない電圧は、全て三相の線間電圧を意味し、ベクトル量である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that this embodiment is assumed to be applied to a three-phase AC distribution line or the like that maintains a three-phase equilibrium state, and is a triangularly connected tap-switching type three-phase transformer (hereinafter referred to as a triangular connection transformer). (Also referred to as a container). Therefore, the voltage without particular annotation means all three-phase line voltages and is a vector quantity.
図１は本発明の実施形態に係る三角結線変圧器の回路図である。図１に示す三角結線変圧器１２０は、辺延長三角結線（以下、単に三角結線という）された３組の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃと、これら各相の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃのタップを選択するタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃと、を備えて構成されている。３組の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれ複数タップ１、ｋ、ｎを有し、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが、相別独立タップ切換制御することにより、変圧比を三相独立に変更することが可能である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a triangular connection transformer according to an embodiment of the present invention. The
なお、三角結線変圧器１２０は、一般的に、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを一括して切換て各相の単巻変圧器の同一タップを選択し、同一変圧比を形成することも可能である。しかし、ここでは、三角結線変圧器１２０のタップを、相別に独立して切換制御することにより、相別に異なる変圧比のタップを選択し、相別に異なる電圧変化させる場合のみを考える。
In general, the
図１に示す、単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃは、大部分の巻線を一次側と二次側で兼用している。この単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれの巻線から複数タップ１〜ｎを引き出しており、これら複数タップ１〜ｎは、択一的に二次側端子ａ、ｂ、ｃに接続されるように構成されている。これらの単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃを、辺延長三角結線することにより三角結線変圧器１２０が構成されている。
The single-winding
なお、辺延長とは、単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃそれぞれの巻線のうち、タップ１〜ｋに接続された部分に該当する。また、三角形の頂点である三角結線の接続点は、各相の単巻変圧器のタップｋが該当する。三角形の辺は、タップｋ〜ｎおよび非タップ端ｚまでの巻線が該当する。タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃは、各相の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれのタップ１〜ｎのうち１つのタップを選択して各相の二次側端子ａ、ｂ、ｃに接続する。
In addition, side extension corresponds to the part connected to the taps 1-k among the windings of the
ここで、タップ切換型三相変圧器１２０の構成を、以下のとおり確認する。タップ切換型三相変圧器１２０は、複数タップ１〜ｎを有する切換タップ付単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃの非タップ端ｚと素通しタップｋの間に形成された一次巻線Ｎａ１と、非タップ端ｚと複数タップ１〜ｎの何れかの間に形成される二次巻線Ｎａ１＋Ｎａ２と、一次巻線Ｎａ１対二次巻線Ｎａ１＋Ｎａ２による所望の変圧比（Ｎａ１＋Ｎａ２）／Ｎａ１を形成するように複数タップ１〜ｎを切換接続するタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃと、を複数組備えて三相結線されたタップ切換型三相変圧器１２０であって、第１の切換タップ付単巻変圧器１ａの非タップ端ｚに第２の切換タップ付単巻変圧器１ｂの素通しタップｋを接続し、第２の切換タップ付単巻変圧器１ｂの非タップ端ｚに第３の切換タップ付単巻変圧器１ｃの素通しタップｋを接続し、第３の切換タップ付単巻変圧器１ｃの非タップ端ｚに第１の切換タップ付単巻変圧器１ａの素通しタップｋを接続することにより三角結線した３組の切換タップ付単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃと、それら３組の切換タップ付単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃそれぞれの非タップ端ｚまたは素通しタップｋに接続された三相の一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃと、３組の切換タップ付単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃそれぞれの複数タップ１〜ｎの何れかにタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを介して接続された三相の二次側端子ａ、ｂ、ｃと、を備え、３組の切換タップ付単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃは独立にタップ切換制御される。
Here, the configuration of the tap switching type three-
各相のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃは、上述したように相別で独立にタップ切換制御ができるように、後述する制御手段により制御されるように構成されている。一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃは、各相の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃのタップｋの位置から引き出された三相交流の接続端子である。二次側端子ａ、ｂ、ｃは、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが、３組の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃから、それぞれ複数タップ１〜ｎの何れかを択一的に接続した三相交流の接続端子である。なお、単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃはそれぞれａ相、ｂ相、ｃ相の単巻変圧器とする。
As described above, the tap switching means Ta, Tb, and Tc for each phase are configured to be controlled by the control means described later so that tap switching control can be performed independently for each phase. The primary side terminals A, B, and C are three-phase AC connection terminals drawn out from the positions of the taps k of the
図２は、本発明の実施形態に係る三角結線変圧器の電流計算用の等価回路図である。図２に示す三相配電系統１００は、三相電源２１０と、三角結線変圧器１２０と、三相負荷２３０が非接地型で接続構成されている。三相電源２１０は、三角結線変圧器１２０の一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃに入力するように接続されている。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram for current calculation of the triangular connection transformer according to the embodiment of the present invention. In the three-phase
三相負荷２３０は、三角結線変圧器１２０の二次側端子ａ、ｂ、ｃに三相接続された負荷ＺＡ、ＺＢ、ＺＣである。この負荷ＺＡ、ＺＢ、ＺＣは、三相平衡負荷に限らず、相別に性質の異なる単相負荷として、例えば、不図示の太陽光発電システム等が接続されることもあり、不平衡電圧の原因が含まれている。
The three-
また、三相電源２１０の電源中性点２１１と、三相負荷２３０の二次負荷中性点２３１は、どちらも接地されておらず、これら電源中性点２１１と二次負荷中性点２３１との間で流れる電流はない。なお、各相で変圧比の異なるタップが選択された場合、各相の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃの巻数は、ａ相がＮａ１、Ｎａ２、ｂ相がＮｂ１、Ｎｂ２、ｃ相がＮｃ１、Ｎｃ２である。これらの巻数は、一次側が単巻変圧器の分路巻線の巻数、二次側は直列巻線の巻数に相当する。
In addition, the power source
図２に示す三相配電系統１００において、三角結線変圧器１２０の一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃの電流ＩＡ、ＩＢ、ＩＣと、二次側端子ａ、ｂ、ｃの電流Ｉａ２、Ｉｂ２、Ｉｃ２の関係は、下式に示すとおりである。
In the three-phase
（２−２）式の右辺と左辺のそれぞれを加算すると、Ｉａ１、Ｉｂ１、Ｉｃ１には関係なく、加算した両辺は、（２−１）式から共に０となる。すなわち、次式の条件は不要となる。 When each of the right side and the left side of the formula (2-2) is added, both the added sides become 0 from the formula (2-1) regardless of I a1 , I b1 , and I c1 . That is, the condition of the following formula is not necessary.
なお、理想変圧器の電流と巻数には以下の関係がある。 There is the following relationship between the current and the number of turns of the ideal transformer.
ただし、下式に示す条件がある。
上式の各辺に加算したものは次式となる。 The following equation is added to each side of the above equation.
上式には、上述した０となる条件は必要ない。以上から、三角結線変圧器１２０であれば、ａ、ｂ、ｃ相のタップ１〜ｎを、相別独立に切換ることにより、各相の変圧比が相違しても変圧器の電流に関する原理を満足するので、負荷電流を流すことができる。なお、電圧に関しては図３を用いて説明する。図３は、本発明の実施形態に係る三角結線変圧器１２０の電圧計算用の等価回路図である。なお、図３は、図２と同じ回路であり、電圧に着目したものである。したがって、重複する説明は避ける。
The above equation does not require the condition of 0 as described above. From the above, in the case of the
図３から、三角結線変圧器１２０の二次側の電圧は、以下となる。
From FIG. 3, the voltage on the secondary side of the
変圧器の電圧と巻数の関係から、
以上から、三角結線変圧器１２０の二次側端子ａ、ｂ、ｃの電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａは次式で表すことができる。
From the above, the voltages V ab , V bc , and V ca of the secondary side terminals a, b, and c of the
また、上式の右辺を三角結線変圧器１２０の一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃの電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡで表すと次式となる。
上式から、一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃの電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡは、ａ、ｂ、ｃ相で相違するタップを選択することにより、他相の電圧は影響を受けるが、二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを各相独立に調整できる。このことは、一次側が不平衡電圧であっても、各相独立に適切なタップを選択すれば、二次側を平衡電圧にできることになる。 From the above equation, the voltages V AB , V BC , and V CA of the primary side terminals A, B, and C are affected by selecting different taps in the a, b, and c phases. The secondary side voltages V ab , V bc , and V ca can be adjusted independently for each phase. This means that even if the primary side is an unbalanced voltage, if the appropriate tap is selected independently for each phase, the secondary side can be made the balanced voltage.
以上は、三角結線変圧器１２０の二次側端子ａ、ｂ、ｃに負荷ＺＡ、ＺＢ、ＺＣが接続された場合である。これとは逆に一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃに負荷が接続された場合も、同様に負荷に電流を流すことが可能であり、一次側が不平衡電圧であっても、各相独立に適切なタップを選択すれば、二次側を平衡電圧にできる。なお、三角結線変圧器１２０の一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃの電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡは、上式（２−９）より導出した次式から求められる。
The above is a case where the loads Z A , Z B , and Z C are connected to the secondary side terminals a, b, and c of the
（第１実施形態）
つぎに、図４に沿って、三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを調整する場合を説明する。図４は本発明の第１実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置の概略構成図である。なお、図４に示す電圧調整装置３００は、三角結線変圧器１２０の二次側を出力側とし、二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを電圧調整する場合を示している。
(First embodiment)
Next, the case where the secondary side voltages V ab , V bc , and V ca of the
図４において、電圧調整装置３００は、三角結線変圧器１２０と、制御部３２０を備えて構成される。制御部３２０は、計測手段２１と、抽出手段２２と、タップ切換制御手段２３を備えて構成される。計測手段２１は、三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを計測する。抽出手段２２は、計測手段２１で計測した二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａの中から最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出する。
In FIG. 4, the
タップ切換制御手段２３は、抽出手段２２で抽出した最大値が、上限管理値を超えている場合、最大値発生相（以下、当該相ともいう）のタップを電圧が減少する方向へ、三角結線変圧器１２０のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御する。逆に抽出手段２２で抽出した最小値が、下限管理値未満の場合、最小値発生相（以下、当該相ともいう）のタップを電圧が増加する方向へ、三角結線変圧器１２０のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御する。なお、タップ切換制御手段２３は、不図示のコンピュータ、それによって実行されるプログラム、およびコンピュータの指示に応じて動作する不図示のアクチュエータ等によりタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが、適切に動作するように構成されている。
When the maximum value extracted by the extracting
以下、図５、６に沿って、三角結線変圧器１２０により、一次側の不平衡電圧を二次側で是正する動作を説明する。図５は、三角結線変圧器１２０により、一次側の不平衡電圧を二次側で是正する回路図である。この図５は、図４に示した三角結線変圧器１２０における、一次側電圧と二次側電圧の関係を示している。
Hereinafter, the operation of correcting the unbalanced voltage on the primary side on the secondary side by the
また、図６は、本発明の第１実施形態に係る三角結線変圧器による不平衡電圧の是正を説明するベクトル図であり、タップ切換前後の電圧変化を示している。図６（ａ）は、ａ相のタップ切換、図６（ｂ）は、ｂ相のタップ切換、図６（ｃ）は、ｃ相のタップ切換を示している。 FIG. 6 is a vector diagram for explaining correction of an unbalanced voltage by the triangular connection transformer according to the first embodiment of the present invention, and shows a voltage change before and after tap switching. 6A shows tap switching for the a phase, FIG. 6B shows tap switching for the b phase, and FIG. 6C shows tap switching for the c phase.
まず、各ａ、ｂ、ｃ相、それぞれのタップを切換制御した時の電圧変化を説明する。図５において、三角結線変圧器１２０の一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃに三相平衡電圧を印加している条件で、１相のみタップを切換、他の相のタップは変圧比１となる素通しタップｋを選択した場合、三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａの変化は以下のとおりである。
・ａ相のタップ切換をした場合、ＶａｂとＶｃａの電圧が変化する。
・ｂ相のタップ切換をした場合、ＶｂｃとＶａｂの電圧が変化する。
・ｃ相のタップ切換をした場合、ＶｃａとＶｂｃの電圧が変化する。
First, the voltage change when each a, b, c phase and each tap is controlled to be switched will be described. In FIG. 5, the tap is switched for only one phase under the condition that a three-phase balanced voltage is applied to the primary side terminals A, B, and C of the
・ When a-phase tap is switched, the voltages of V ab and V ca change.
・ When the b-phase tap is switched, the voltages of V bc and V ab change.
・ When c-phase tap switching is performed, the voltages of V ca and V bc change.
すなわち、ある相のタップ切換をすると、当該相とその相に対して進み相の電圧が変化することになる。これをベクトル図で示すと、図６のようになる。ΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａは、それぞれの相のタップ切換による電圧変化量である。また、Ｖａｂ´、Ｖｂｃ´、Ｖｃａ´は、タップ切換後の電圧を表す。 That is, when tap switching is performed for a certain phase, the phase and the voltage of the leading phase change with respect to that phase. This is shown in a vector diagram as shown in FIG. ΔV ab , ΔV bc , and ΔV ca are voltage change amounts due to tap switching of the respective phases. V ab ′, V bc ′, and V ca ′ represent voltages after tap switching.
ここで、タップ切換前の三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａは、素通しタップｋのため、三角結線変圧器１２０の一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃの電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡと等しくなる。したがって、Ｖａｂ＝ＶＡＢ、Ｖｂｃ＝ＶＢＣ、Ｖｃａ＝ＶＣＡとなるため、一次側電圧の表示を省略している。
Here, the secondary side voltages V ab , V bc , and V ca of the
上述したように１つの相のタップ切換を行うと、他の相の電圧も変化することになるが、このベクトル図から、タップ切換を行った相の電圧の変化が、他の相の電圧の変化より大きいことになるため、ある相の電圧の調整を行う場合、当該相のタップ切換を優先して行えばよいことになる。 As described above, when tap switching of one phase is performed, the voltage of the other phase also changes. From this vector diagram, the change in the voltage of the phase where tap switching is performed is the change in the voltage of the other phase. Since this is larger than the change, when adjusting the voltage of a certain phase, priority should be given to tap switching of that phase.
つぎに、図７に沿ってタップ切換前後の電圧について説明する。図７は、本発明の第１実施形態に係る三角結線変圧器による不平衡電圧の是正を説明するベクトル図である。三角結線変圧器１２０は、一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃの線間電圧が、電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡである。すなわち、三角結線変圧器１２０に印加される不平衡電圧をＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡとする。ここでも、一次側電圧は変圧比１の素通しタップｋに印加されるため、二次側電圧は一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡと等しくなる。したがって、一次側電圧の表示を省略し、二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａのみを図７に示している。
Next, the voltage before and after the tap switching will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a vector diagram illustrating correction of unbalanced voltage by the triangular connection transformer according to the first embodiment of the present invention. In the
また、三角結線変圧器１２０の各相において、１タップ分を切換制御した時の二次側電圧の変化量をΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａとする。なお、これらの電圧変化量の位相は前記不平衡電圧の位相と同じである。
In addition, in each phase of the
ここで、三角結線変圧器１２０において、二次側電圧をタップ切換により１タップ分増加させる方向に調整する。この場合、タップ切換後の二次側電圧の二次側電圧Ｖａｂ´、Ｖｂｃ´、Ｖｃａ´は、そのベクトルが、図７のベクトル図に示すとおりであるとともに、下式（３−１）に示すとおりである。なお、（３−１）式は、前式（２−９）のα、β、γが、１タップ分変化した場合の電圧変化量に相当する。
Here, in the
さらに１タップ分増加させた場合、三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ´´、Ｖｂｃ´´、Ｖｃａ´´は、下式に示すとおりである。
When the voltage is further increased by one tap, the secondary side voltages V ab ″ , V bc ″ , and V ca ″ of the
つぎに、三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａの電圧調整について説明する。上述したように、不平衡電圧を管理値範囲で三相平衡させる。そのためには、二次側電圧Ｖａｂ´´、Ｖｂｃ´´、Ｖｃａ´´が、下限管理値以上かつ上限管理値以下の範囲に収まるように各相のタップを切換て電圧調整すればよい。
Next, voltage adjustment of the secondary side voltages V ab , V bc , and V ca of the
以下、その電圧調整の動作の流れを示す。なお、以下に示す段階１〜３あるいは段階１〜８などの表記は、図１２、１５、１７、１９および、それらに沿った説明で示すステップＳ１〜Ｓ３４の表記とは一致していない。
・段階１（計測手段）
・変圧器二次側電圧を測定する。
・段階２（抽出手段）
・測定した電圧の絶対値の中から、最大値、最小値、最大値発生相および最小値発生相を抽出する。
The flow of the voltage adjustment operation is shown below. In addition, the description of the following stages 1-3 or 1-8 does not correspond with the description of step S1-S34 shown by FIG. 12, 15, 17, 19 and description along them.
-Stage 1 (measuring means)
・ Measure the transformer secondary voltage.
-Stage 2 (extraction means)
-Extract the maximum value, minimum value, maximum value generation phase, and minimum value generation phase from the absolute values of the measured voltage.
・段階３（タップ切換制御手段）
・予め設定された管理値範囲（下限管理値、上限管理値）と前記段階２の抽出結果とを判定し、タップ切換を行う相および電圧を増加させるか減少させるかの切換方向（１タップ分の電圧変化量の正負）の決定を行う。
・この判定により、管理値範囲と測定電圧の最大、最小値との関係として以下の結果が得られる。
-Stage 3 (tap switching control means)
A predetermined management value range (lower limit management value, upper limit management value) and the extraction result of
-By this determination, the following results are obtained as the relationship between the control value range and the maximum and minimum values of the measured voltage.
（１）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値以上である場合
（２）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値未満である場合
（３）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値未満である場合
（４）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値以上である場合
・前記の各結果に対して以下のように電圧を調整する。
(1) When the maximum value exceeds the upper limit management value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit management value (2) When the maximum value is less than or equal to the upper limit management value and the minimum value is less than the lower limit management value (3) The maximum value is When the upper limit control value is exceeded and the minimum value is less than the lower limit control value (4) When the maximum value is less than or equal to the upper limit control value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit control value ・ For each of the above results: Adjust the voltage.
（１）の場合
最大値の相を電圧変化量が負となる方向に１タップ分切換を行う。
（２）の場合
最小値の相を電圧変化量が正となる方向に１タップ分切換を行う。
（３）の場合
最大値の相を電圧変化量が負、最小値の相を電圧変化量が正となる方向に１タップ分切換を行う。
（４）の場合
全ての相の電圧が管理値範囲の上下限管理値内に調整されたことになり、タップ切換を終了する。
In the case of (1): The maximum phase is switched by one tap in the direction in which the voltage change amount is negative.
In the case of (2) The minimum phase is switched by one tap in the direction in which the voltage change amount is positive.
In the case of (3), the maximum phase is switched by one tap in the direction in which the amount of voltage change is negative and the minimum phase is in the direction in which the amount of voltage change is positive.
In the case of (4), the voltages of all phases have been adjusted within the upper and lower limit management values of the management value range, and tap switching is terminated.
以上の調整で測定した電圧の最大値および最小値が管理値範囲に収まらない場合、電圧調整後の電圧が段階１で計測されるため、以下、同様に段階２、段階３に進み、段階３の判定で（４）の場合になるまで段階１〜３を繰り返すことになる。
When the maximum value and the minimum value of the voltage measured by the above adjustment do not fall within the control value range, the voltage after the voltage adjustment is measured in
つぎに、タップ切換制御手段２３の具体例について説明する。タップ切換制御手段２３は、不図示の上限判定手段と、下限判定手段を備えている。上限判定手段は、抽出手段２２で抽出した最大値が、上限管理値を超えているか否かを判定し、上限管理値を超えている場合、「１」、そうでない場合、「０」と判定する。また、下限判定手段は、抽出手段２２で抽出した最小値が下限管理値未満であるか否かを判定し、下限管理値未満の場合、「１」、そうでない場合、「０」と判定する。 Next, a specific example of the tap switching control means 23 will be described. The tap switching control means 23 includes an upper limit determination means (not shown) and a lower limit determination means. The upper limit determination means determines whether or not the maximum value extracted by the extraction means 22 exceeds the upper limit management value. If the upper limit management value exceeds the upper limit management value, the upper limit determination means determines “1”, otherwise determines “0”. To do. Further, the lower limit determination means determines whether or not the minimum value extracted by the extraction means 22 is less than the lower limit management value, and determines “1” if it is less than the lower limit management value, and “0” otherwise. .
これらの上限判定手段の結果と下限判定手段の結果の組合せにより、以下のとおりタップ切換を行う。
（１）上限判定手段の結果が「１」、かつ下限判定手段の結果が「１」の場合、最大値の相の電圧を下げる方向に当該相をタップ切換するとともに、および最小値の相の電圧を上げる方向に当該相のタップ切換を行う。
Depending on the combination of the result of the upper limit determination means and the result of the lower limit determination means, tap switching is performed as follows.
(1) When the result of the upper limit determination means is “1” and the result of the lower limit determination means is “1”, the phase is tapped in the direction of decreasing the voltage of the maximum value phase, and the minimum value phase Perform tap switching of the phase in the direction of increasing the voltage.
（２）上限判定手段の結果が「１」、かつ下限判定手段の結果が「０」の場合、最大値の相の電圧を下げる方向に当該相のタップ切換を行う。 (2) When the result of the upper limit determination means is “1” and the result of the lower limit determination means is “0”, tap switching of the phase is performed in the direction of decreasing the voltage of the maximum value phase.
（３）上限判定手段の結果が「０」、かつ下限判定手段の結果が「１」の場合、最小値の相の電圧を上げる方向に当該相のタップ切換を行う。 (3) When the result of the upper limit determination means is “0” and the result of the lower limit determination means is “1”, tap switching of the phase is performed in the direction of increasing the voltage of the minimum phase.
（４）上限判定手段の結果が「０」、かつ下限判定手段の結果が「０」の場合、全ての相の電圧が管理値範囲に調整されたことになり、タップ切換を終了する。このように、制御部３２０のタップ切換制御手段２３が、プログラムを不図示のコンピュータに実行させて一連の制御を行うことにより、不平衡電圧を平衡させることができる。以上、三角結線変圧器１２０の二次側を出力側とし、二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを調整する場合を説明した。
(4) When the result of the upper limit determination means is “0” and the result of the lower limit determination means is “0”, the voltages of all phases have been adjusted to the management value range, and tap switching is terminated. In this way, the tap switching control means 23 of the
（第２実施形態）
つぎに、図８、９に沿って、三角結線変圧器１２０の一次側を出力側とし、一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃの電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡを調整する場合について説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置の概略構成図である。図９は、本発明の第２実施形態に係る三角結線変圧器により二次側の不平衡電圧を一次側で是正する回路図である。図８に示すように、電圧調整装置３１０は、三角結線変圧器１２０と、それを制御する制御部３２０を備えて構成される。
(Second Embodiment)
Next, the case where the primary side of the
制御部３２０は、計測手段２１と、抽出手段２２と、タップ切換制御手段２３を備えて構成される。計測手段２１は、三角結線変圧器１２０の一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡを計測する。抽出手段２２は、計測手段２１で計測した一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡの絶対値の中から最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出する。タップ切換制御手段２３は、図４に沿って説明したとおりである。
The
ここで、図４、８に示した電圧調整装置３００、３１０の構成を、以下のとおり確認する。電圧調整装置３００、３１０は、三角結線変圧器１２０と、三角結線変圧器１２０の出力電圧を管理値範囲に収めるように制御する制御部３２０と、を備えた電圧調整装置３００、３１０であって、制御部３２０は、一次側端子Ａ、Ｂ、Ｃまたは二次側端子ａ、ｂ、ｃのうち出力側の出力電圧を三相ともに計測する計測手段２１と、その計測手段２１の計測した出力電圧を相別で比較することにより最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出する抽出手段２２と、その抽出手段２２の抽出結果および管理値範囲に基づいて、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを、最大値発生相は降圧方向へ、最小値発生相は昇圧方向へ、相別で独立に制御するタップ切換制御手段２３と、を備えたことを特徴とする。
Here, the configuration of the
つぎに、図８、９に図１０も加えて第２実施形態の動作を説明する。図１０は、本発明の第２実施形態に係る三角結線変圧器による不平衡電圧の是正を説明するベクトル図である。この図１０は、図９に示した回路において、三角結線変圧器１２０のａ、ｂ、ｃ相のそれぞれのタップを、切換制御した時の電圧ベクトル図である。この電圧ベクトル図は、三角結線変圧器１２０の一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡを減少させる方向に、タップ切換した場合を示している。
Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a vector diagram for explaining correction of unbalanced voltage by the triangular connection transformer according to the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a voltage vector diagram when the taps of the a, b, and c phases of the
まず、各ａ、ｂ、ｃ相、それぞれのタップを切換制御した時の電圧変化を説明する。図９において、三角結線変圧器１２０の二次側端子ａ、ｂ、ｃに、三相平衡電圧を印加している条件で、１相のタップのみを切換て、他の２相のタップは、変圧比１となる素通しタップｋを選択した場合、三角結線変圧器１２０の一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡの変化は、以下のとおりである。
First, the voltage change when each a, b, c phase and each tap is controlled to be switched will be described. In FIG. 9, on the condition that a three-phase balanced voltage is applied to the secondary side terminals a, b, and c of the
三角結線変圧器１２０の一次側電圧ＶＡＢ´、ＶＢＣ´、ＶＣＡ´は、各相でタップを切換た時、それらのベクトルは、図１０に示すベクトル図のとおりであるとともに、下式（３−３）〜（３−７）に示すとおりである。
The primary side voltages V AB ′, V BC ′, and V CA ′ of the
ただし、
Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａ：二次側電圧
ＶＡＢ´、ＶＢＣ´、ＶＣＡ´：各相タップ切換後の一次側電圧
ΔＶＡＢ´、ΔＶＢＣ´、ΔＶＢＣ´：各相タップ切換による一次側各相の電圧変化量
However,
V ab , V bc, V ca : Secondary side voltage V AB ′, V BC ′, V CA ′: Primary side voltage after switching of each phase tap ΔV AB ′, ΔV BC ′, ΔV BC ′: Switching of each phase tap Voltage change of each primary side due to
上式から、二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａは一定であり、各相独立にタップ切換をすると変圧比が相別に相違するため、一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡは、タップ切換前後で大きさおよび位相が変化する。また、電圧変化量ΔＶＡＢ´、ΔＶＢＣ´、ΔＶＢＣ´も、タップ切換後の電圧と、その時の変圧比で決まる電圧となる。 From the above equation, the secondary side voltages V ab , V bc, and V ca are constant, and if the taps are switched independently for each phase, the transformation ratios differ depending on the phase. Therefore, the primary side voltages V AB , V BC , and V CA are The size and phase change before and after the tap switching. Further, the voltage change amounts ΔV AB ′, ΔV BC ′, and ΔV BC ′ are also voltages determined by the voltage after tap switching and the transformation ratio at that time.
ここで、電圧変化量ΔＶＡＢ´、ΔＶＢＣ´、ΔＶＢＣ´を、次式で表す。なお、α、β、γは、ａ相、ｂ相、ｃ相の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃにおける変圧比の変化量に相当する。
Here, the voltage change amounts ΔV AB ′, ΔV BC ′, and ΔV BC ′ are expressed by the following equations. Α, β, and γ correspond to the amount of change in the transformation ratio in the a-phase, b-phase, and c-
これを用いて（３−３）式からタップ切換後の電圧は次式で表すことができる。
ここで、例えば、ａ相の素通しタップｋから、切換た変化量をαとする。また、ｂ、ｃ相は、素通しタップｋのままに固定した場合の電圧は、下式に示すとおりである。 Here, for example, the change amount switched from the a-phase through tap k is α. Further, the voltages when the b and c phases are fixed as the through tap k are as shown in the following formula.
ここで、タップ切換前の電圧は、素通しタップｋのため、変圧比１である。二次側の各相において、電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａであったから、電圧変化量は、下式のとおりである。
Here, the voltage before the tap switching is the
上式で、ａ相のタップを切換た場合、ＶＡＢとＶＣＡの電圧に影響し、その電圧変化量は、ＶＡＢとＶＣＡは、正負の符号を除けば同じである。しかし、この電圧変化量はベクトル的に加算されるため、Ｖａｂと同位相であるＶＡＢに大きく影響することになる。したがって、上述した三角結線変圧器１２０の二次側電圧調整の場合と同様、ある相の電圧を調整する場合、当該相のタップ切換を優先して行えばよいことになる。
In the above equation, when was switching the taps of a phase, affect the voltage V AB and V CA, the amount of voltage change, V AB and V CA is the same except the positive and negative signs. However, since this voltage change amount is added in vector, it greatly affects V AB that is in phase with V ab . Therefore, similarly to the case of adjusting the secondary side voltage of the
また、三角結線変圧器１２０の一次側電圧調整、およびタップ切換制御手段２３の具体的な動作に関しては、第１実施形態で説明した二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを調整する場合と同様であるため、さらなる説明は省略する。以上、第２実施形態において、逐次電圧調整について説明した。この逐次電圧調整とは、電圧調整する側の出力電圧を測定しながら、相別に１ステップずつタップ切換を行う都度、三角結線変圧器１２０の出力電圧を改めて測定し、各相のタップを調整する必要があるか否かを判断してタップ切換を１回ずつ行って、三相ともに管理値範囲に収める方法である。
Further, regarding the primary side voltage adjustment of the
（第３実施形態）
つぎに、図１１〜図１３に沿って、第３実施形態の説明をする。第３実施形態は、上述した第１実施形態に例示したように、三角結線変圧器１２０の二次側から出力を得る場合であって、その二次側出力電圧を、管理値範囲で三相平衡させるために、必要なタップ切換量を、事前に算出し、その結果に基づいて、タップ切換するようにしたものである。その効果は、余分なタップ切換動作を省略することにより、迅速に電圧調整できるようにすることである。なお、二次側電圧と二次側出力電圧との表記を適宜に用いている。
(Third embodiment)
Next, the third embodiment will be described with reference to FIGS. 3rd Embodiment is a case where an output is obtained from the secondary side of the
図１１は、本発明の第３実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置の概略構成図である。図１１に示す電圧調整装置４００は、三角結線変圧器１２０の二次側を出力側とし、二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを電圧調整する場合を示している。図１１において、電圧調整装置４００は、三角結線変圧器１２０と、制御部４２０を備えて構成される。制御部４２０は、計測手段２１と、一次側計測手段２２１と、タップ切換制御手段２３と、電圧記憶手段２４と、タップ切換量演算手段３０を備えて構成される。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a voltage regulator using a triangular connection transformer according to a third embodiment of the present invention. The
計測手段２１は、二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを計測する。一次側計測手段２２１は、一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡを計測する。電圧記憶手段２４は、電圧調整開始時に計測手段２１で計測した電圧を記憶する。タップ切換量演算手段３０は、一次側計測手段２２１と電圧記憶手段２４からの電圧に基づいて、二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを、三相ともに管理値範囲に収めるための各相のタップ切換量を求める。タップ切換制御手段２３は、タップ切換量演算手段３０の結果に基づいて、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御する。
The measuring means 21 measures the secondary side voltages V ab , V bc , and V ca. The primary side measuring means 221 measures the primary side voltages V AB , V BC , V CA. The
ここで、電圧調整装置４００の構成を、以下のとおり確認する。電圧調整装置４００は、三角結線変圧器１２０と、三角結線変圧器１２０の出力電圧を管理値範囲に収めるように制御する制御部４２０と、を備えた電圧調整装置４００であって、制御部４２０は、二次側端子の出力電圧を三相ともに計測する計測手段２１と、一次側端子の電圧を計測する一次側計測手段２２１と、電圧調整開始時に計測手段２１で計測した電圧を記憶する電圧記憶手段２４と、出力電圧を三相ともに管理値範囲に収める最終的な相別のタップ切換量を出力するタップ切換量演算手段３０と、そのタップ切換量演算手段３０からのタップ切換量に基づいてタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御するタップ切換制御手段２３と、を備え、タップ切換量演算手段３０は、一次側計測手段２２１で計測した電圧と同位相の電圧変化量を加えた場合の出力電圧を、電圧変化量と電圧記憶手段２４で記憶した電圧を用いて演算式により算出し、その算出された出力電圧に基づいて最終的な相別のタップ切換量に相当する電圧変化量を算出することを特徴とする。
Here, the configuration of the
つぎに、電圧調整装置４００の動作を説明する。図１１に示すタップ切換量演算手段３０は、以下の手順で計算した結果を、各相のタップ切換量として出力する。まず、一次側計測手段２２１により電圧計測する。その計測された電圧と同位相の電圧変化量と、電圧記憶手段２４で記憶した電圧と、を用いて、予め設定された演算式により二次側電圧を算出し、全ての相の電圧を管理値範囲に収めるための各相の最終的な電圧変化量を算出する。ここで算出された最終的な電圧変化量を、各相のタップ切換量として出力する。結果的に、「最終的タップ切換量」を、事前に算出することができる。
Next, the operation of the
このタップ切換量は、例えば、ａ相は２タップ分増加、ｂ相は３タップ分増加、ｃ相は１タップ分減少という量である。タップ切換制御手段２３は、このように算出されたタップ切換量に応じてタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御する。 The tap switching amount is, for example, an amount that the a phase is increased by 2 taps, the b phase is increased by 3 taps, and the c phase is decreased by 1 tap. The tap switching control means 23 controls the tap switching means Ta, Tb, Tc according to the tap switching amount calculated in this way.
このように、事前に算出した「最終的タップ切換量」に基づいた単一制御は、第１実施形態で説明した逐次電圧調整する場合に比べ、迅速に制御目的を達成することが可能である。つまり、不平衡電圧を短時間で三相平衡状態にすることができる。なお、タップ切換量演算手段３０の演算式は、（３−２）式と同じであるが、ここでは次式を用いる。 As described above, the single control based on the “final tap switching amount” calculated in advance can achieve the control purpose more quickly than the case of performing the sequential voltage adjustment described in the first embodiment. . That is, the unbalanced voltage can be brought into a three-phase balanced state in a short time. The calculation formula of the tap switching amount calculation means 30 is the same as the formula (3-2), but the following formula is used here.
上式は、電圧変化量を加減した場合の二次側電圧Ｖａｂ´´、Ｖｂｃ´´、Ｖｃａ´´は、上式に示すとおりである。電圧変化量を加減した場合とは、例えば、１タップ分増減させた場合などを意味する。（４−１）式のＶａｂ´、Ｖｂｃ´、Ｖｃａ´は、電圧調整開始時の二次側電圧を、計測手段２１によって計測した計測値である。この計測値Ｖａｂ´、Ｖｂｃ´、Ｖｃａ´は、電圧記憶手段２４に記憶した電圧に相当する。
In the above equation, the secondary side voltages V ab ″ , V bc ″ , and V ca ″ when the voltage change amount is adjusted are as shown in the above equation. The case where the amount of voltage change is adjusted means, for example, the case where the voltage change amount is increased or decreased by one tap. V ab ′, V bc ′, and V ca ′ in the equation (4-1) are measurement values obtained by measuring the secondary side voltage at the start of voltage adjustment by the
なお、三角結線変圧器１２０の電圧調整開始時に、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃの全てが、素通しタップｋが選択されているとは限らない。したがって、素通しタップｋ以外のタップが選択されている場合も考慮する必要がある。その場合、電圧調整開始時の電圧は、素通しタップｋが選択されている時の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａに対して、ある電圧変化量ΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａが加算されているものとし、Ｖａｂ´、Ｖｂｃ´、Ｖｃａ´としている。
Note that when the voltage adjustment of the
電圧変化量ΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａは、一次側計測手段２２１で計測した電圧と同位相の電圧変化量である。したがって、（４−１）式の右辺の電圧変化量ΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａを加減することにより、左辺の電圧Ｖａｂ´´、Ｖｂｃ´´、Ｖｃａ´´の絶対値の全てを、管理値範囲に収めることができる各相の最終的な電圧変化量ΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａを求める。
The voltage change amounts ΔV ab , ΔV bc , and ΔV ca are voltage change amounts in phase with the voltage measured by the primary
このようにして算出した最終的な電圧変化量ΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａを、各相の１タップ分の電圧変化量で除すれば、各相のタップ切換量が算出できる。タップ切換量演算手段３０は、これらのタップ切換量をタップ切換制御手段２３へ出力する。
By dividing the final voltage change amounts ΔV ab , ΔV bc , ΔV ca calculated in this way by the voltage change amount for one tap of each phase, the tap switching amount of each phase can be calculated. The tap switching
電圧調整装置４００は、タップ切換制御手段２３が、タップ切換量演算手段３０の出力するタップ切換量に基づいて、三角結線変圧器１２０のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御する。この制御により、二次側の出力電圧を、管理値範囲に三相平衡させることができる。
In the
以下、タップ切換量演算手段３０の具体例について説明する。上式（４−１）を、下式（４−２）のように表し、タップ切換量演算手段３０の演算式として用いる。
Hereinafter, a specific example of the tap switching amount calculation means 30 will be described. The above equation (4-1) is expressed as the following equation (4-2), and is used as an arithmetic expression of the tap switching amount
また、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃは、−１、０、１の３値の何れかに設定される。すなわち、３とおりの場合に分けて、電圧を減少させる側の電圧変化量とする場合は−１、電圧変化量を与えない場合は０、電圧を増加させる側の場合は１とする。 Further, Pa, Pb, and Pc are set to any one of three values of −1, 0, and 1. That is, in three cases, it is set to -1 when the voltage change amount is on the side to decrease the voltage, 0 when not giving the voltage change amount, and 1 when the voltage increase side is set.
また、電圧変化量ΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａは、一次側計測手段２２１で計測した三角結線変圧器１２０の一次側電圧ΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａと同位相の電圧変化量である。電圧変化量とは、例えば１タップ分の電圧変化量を意味する。この電圧変化量を（４−２）式のΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａに代入しておく。 Further, the voltage change amounts ΔV ab , ΔV bc , ΔV ca are voltage change amounts having the same phase as the primary side voltages ΔV ab , ΔV bc , ΔV ca measured by the primary side measuring means 221. The voltage change amount means, for example, a voltage change amount for one tap. This voltage change amount is substituted for ΔV ab , ΔV bc , ΔV ca in the equation (4-2).
以下に動作の流れを説明する。なお、ここで、ＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃはａ相、ｂ相、ｃ相のＰａ、Ｐｂ、Ｐｃの加算累積値である。また、ＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´は、過去の加算累積値であり、開始時は０に設定する。 The flow of operation will be described below. Here, PPa, PPb, and PPc are cumulative addition values of Pa, Pb, and Pc of the a-phase, b-phase, and c-phase. PPa ′, PPb ′, and PPc ′ are past addition accumulated values, and are set to 0 at the start.
・段階１
・電圧記憶手段２４で記憶した変圧器二次側電圧を（４−２）式のＶａｂ´、Ｖｂｃ´、Ｖｃａ´に代入する。なお、下記段階５で示すとおり、以下の段階４の演算式により一度計算した後は、演算式で計算した電圧が代入される。
・
The transformer secondary side voltage stored in the
・段階２
・段階１で代入した電圧Ｖａｂ´、Ｖｂｃ´、Ｖｃａ´の絶対値の中から最大値、最小値、最大値発生相および最小値発生相を抽出する。
・
Extract the maximum value, the minimum value, the maximum value generation phase, and the minimum value generation phase from the absolute values of the voltages V ab ′, V bc ′, and V ca ′ substituted in
・段階３
・予め設定された電圧の下限管理値および上限管理値と、前記段階２の抽出結果とを判定し、タップ切換を行う相および電圧を増加と減少の何れの切換方向にするかを決定する。切換方向とは、電圧変化量の正負の何れかを意味する。
・
The lower limit management value and the upper limit management value of the preset voltage and the extraction result of the
・この判定により、管理値範囲と段階２の抽出結果の最大値、最小値との関係として以下の何れかの結果が得られる。
（１）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値以上である場合
（２）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値未満である場合
（３）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値未満である場合
（４）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値以上である場合
By this determination, one of the following results is obtained as a relationship between the management value range and the maximum value and the minimum value of the extraction results of
(1) When the maximum value exceeds the upper limit management value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit management value (2) When the maximum value is less than or equal to the upper limit management value and the minimum value is less than the lower limit management value (3) The maximum value is When the upper limit management value is exceeded and the minimum value is less than the lower limit management value (4) When the maximum value is less than or equal to the upper limit management value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit management value
・前記の各結果に対して以下のようにＰａ、Ｐｂ、Ｐｃを決める。
（１）の場合：最大値の相のＰｘを−１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（２）の場合：最小値の相のＰｘを１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（３）の場合：最大値の相のＰｘを−１、最小値の相のＰｘを１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（４）の場合：全ての相のＰｘを０にする。
ただし、ｘはａ、ｂ、ｃを意味する。
-Pa, Pb, and Pc are determined for each result as follows.
In the case of (1): Px of the maximum phase is set to -1, and Px of the other phases is set to 0.
In the case of (2): Px of the minimum phase is set to 1, and Px of other phases is set to 0.
In the case of (3): Px of the maximum value phase is set to -1, Px of the minimum value phase is set to 1, and Px of other phases is set to 0.
In the case of (4): Px of all phases is set to 0.
However, x means a, b, and c.
・段階４
ＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃはａ相、ｂ相、ｃ相の加算累積値である。
・前記のＰａ、Ｐｂ、Ｐｃを演算式（４−２）式に代入し、電圧Ｖａｂ´´、Ｖｂｃ´´、Ｖｃａ´´を求める。
・相別にＰａ、Ｐｂ、Ｐｃを加算累積する。
・
PPa, PPb, and PPc are added cumulative values of the a-phase, b-phase, and c-phase.
Substituting Pa, Pb, and Pc into the equation (4-2) to obtain voltages V ab ″ , V bc ″ , and V ca ″ .
・ Add Pa and Pb and Pc for each phase.
すなわち、過去の加算累積値をＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´とすると、ＰＰａ＝ＰＰａ´＋Ｐａ、ＰＰｂ＝ＰＰｂ´＋Ｐｂ、ＰＰｃ＝ＰＰｃ´＋Ｐｃとして累積する。 That is, if past accumulated values are PPa ′, PPb ′, and PPc ′, they are accumulated as PPa = PPa ′ + Pa, PPb = PPb ′ + Pb, and PPc = PPc ′ + Pc.
・段階５
・段階３の結果が（１）、（２）、（３）の場合、段階１に戻ると共に、段階１の（４−２）式のＶａｂ´、Ｖｂｃ´、Ｖｃａ´に前記段階４で演算式での計算後のＶａｂ´´、Ｖｂｃ´´、Ｖｃａ´´を代入する。なお、この時、段階４で求めた加算累積値を過去の加算累積値に変更する。すなわち、ＰＰａ´＝ＰＰａ、ＰＰｂ´＝ＰＰｂ、ＰＰｃ´＝ＰＰｃとする。
・
When the result of
・段階６
・段階３の結果が（４）の場合になるまで段階１〜５を繰り返し、（４）の場合になれば、管理値範囲で三相平衡したことになる。ここで、その繰り返しを終了し、段階４での加算累積ＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを出力する。
・
以上により出力されたタップ切換量に基づいて、タップ切換制御手段２３により各相のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御し、必要なタップ切換を行う。 Based on the tap switching amount output as described above, the tap switching control means 23 controls the tap switching means Ta, Tb, Tc of each phase to perform necessary tap switching.
第３実施形態によれば、制御部４２０が、三角結線変圧器１２０の現在のタップ位置を、認識できずに変圧比がわからない場合であっても、管理値範囲で三相平衡させることができる。なお、前記のタップ切換後に再度三相不平衡となった場合、段階１で新たに計測した電圧が（４−２）式に代入され、以下同様の動作となり、管理値範囲で三相平衡した電圧に調整できる。
According to the third embodiment, even when the
図１２は、本発明の第３実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置の動作を示すフローチャートである。図１２に示すように、電圧調整装置４００は、電圧調整を開始すると、まず初期化するステップを実行する。ここで、ＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃはａ相、ｂ相、ｃ相のＰａ、Ｐｂ、Ｐｃの加算累積値である。また、ＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´は、過去の加算累積値であり、開始時は０に設定する（Ｓ１）。つぎに、測定された各相の電圧を記憶するステップを実行する（Ｓ２）。そして、最大値と当該相、および最小値と当該相を抽出するステップを実行する（Ｓ３）。つぎに、上限管理値と最大値、下限管理値と最小値をそれぞれ比較するステップを実行する（Ｓ４）。そして、最大値および最小値が管理値範囲に収まっているか否かを判断するステップを実行する（Ｓ５）。
FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the voltage regulator using the triangular connection transformer according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, when the
ステップＳ５がＹＥＳならＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを出力するステップを実行する（Ｓ６）。つぎに、ＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃ相当のタップ切換するステップにより電圧調整を終了する（Ｓ７）。一方、ステップＳ５がＮＯなら、最大値のみが管理値範囲から外れているか否かを判断するステップを実行する（Ｓ８）。ステップＳ８がＹＥＳなら最大値発生相のみＰｘ＝−１、それ以外の相はＰｘ＝０に設定するステップを実行する（Ｓ９）。なお、図１２、１５、１７、１９に示すフローチャートにおいて、最大値発生相を最大値相、最小値発生相を最小値相、と略して記載している。 If step S5 is YES, a step of outputting PPa, PPb, PPc is executed (S6). Next, the voltage adjustment is completed by the step of switching taps corresponding to PPa, PPb, and PPc (S7). On the other hand, if step S5 is NO, a step of determining whether only the maximum value is out of the management value range is executed (S8). If step S8 is YES, a step of setting Px = -1 only for the maximum value generation phase and Px = 0 for the other phases is executed (S9). In the flowcharts shown in FIGS. 12, 15, 17, and 19, the maximum value generation phase is abbreviated as the maximum value phase, and the minimum value generation phase is abbreviated as the minimum value phase.
つぎに、演算式にＰａ、Ｐｂ、Ｐｃを代入して電圧計算するステップを実行する（Ｓ１０）。そして、相別にＰｘを加算累積するステップを実行する。すなわち、過去の加算累積値をＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´とすると、ＰＰａ＝ＰＰａ´＋Ｐａ、ＰＰｂ＝ＰＰｂ´＋Ｐｂ、ＰＰｃ＝ＰＰｃ´＋Ｐｃとして累積する（Ｓ１１）。一方、ステップＳ８がＮＯなら、最小値のみが管理値範囲から外れているか否かを判断するステップを実行する（Ｓ１２）。ステップＳ１２がＹＥＳなら最小値発生相のみＰｘ＝１、それ以外の相はＰｘ＝０に設定するステップを実行する（Ｓ１３）。 Next, a step of calculating a voltage by substituting Pa, Pb, and Pc into the arithmetic expression is executed (S10). Then, a step of adding and accumulating Px for each phase is executed. That is, if past accumulated values are PPa ′, PPb ′, and PPc ′, they are accumulated as PPa = PPa ′ + Pa, PPb = PPb ′ + Pb, and PPc = PPc ′ + Pc (S11). On the other hand, if step S8 is NO, a step of determining whether only the minimum value is out of the management value range is executed (S12). If step S12 is YES, only the minimum value generation phase is set to Px = 1, and the other phases are set to Px = 0 (S13).
ステップＳ１２がＮＯなら最大値発生相のＰｘ＝−１、最小値発生相のＰｘ＝１、それ以外の相はＰｘ＝０に設定するステップを実行する（Ｓ１４）。なお、ｘはａ、ｂ、またはｃ相である。そして、ステップＳ９、Ｓ１３、Ｓ１４の後にステップＳ１０へと進む。ステップＳ１０の後にステップＳ１１へと進む。ステップＳ１１からステップＳ２へ戻る。このステップＳ２以降、ステップＳ５がＹＥＳとなることにより、ステップＳ７に至って電圧調整を終了するまでは、再びステップＳ２に戻って、同様のルーチンを繰り返し実行する。 If step S12 is NO, a step of setting Px = −1 for the maximum value generation phase, Px = 1 for the minimum value generation phase, and Px = 0 for the other phases is executed (S14). Note that x is an a, b, or c phase. And it progresses to step S10 after step S9, S13, S14. It progresses to step S11 after step S10. The process returns from step S11 to step S2. After step S2, when step S5 becomes YES, the process returns to step S2 again to repeat the same routine until step S7 is reached and the voltage adjustment is completed.
以上の動作についてシミュレーションを行った結果例を図１３に示す。図１３は、本発明の第３実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置によるシミュレーション結果を示すベクトル図である。図１３に示すとおり、電圧調整前の電圧をＶａｂ´（大きさ：１２０％、位相：０度）、Ｖｂｃ´（大きさ：７０％、位相：−１５０度）、Ｖｃａ´（大きさ：６９％、位相：１４９度）としている。また、上限管理値を１０２％、下限管理値を９８％、電圧変化量を１％としている。不平衡電圧としては極端な例であるが、電圧調整後の電圧は、図１３に示された電圧Ｖａｂ´´、Ｖｂｃ´´、Ｖｃａ´´となり、これらの絶対値は、三相平衡したところで、ほぼ１００％の電圧となる。 FIG. 13 shows an example of the result of simulation for the above operation. FIG. 13: is a vector diagram which shows the simulation result by the voltage regulator using the triangular connection transformer which concerns on 3rd Embodiment of this invention. As shown in FIG. 13, the voltages before voltage adjustment are V ab ′ (size: 120%, phase: 0 degree), V bc ′ (size: 70%, phase: −150 degrees), V ca ′ (large). S: 69%, phase: 149 degrees). The upper limit management value is 102%, the lower limit management value is 98%, and the voltage change amount is 1%. Although this is an extreme example of an unbalanced voltage, the voltage after voltage adjustment is the voltages V ab ″ , V bc ″ , and V ca ″ shown in FIG. When balanced, the voltage is almost 100%.
また、図１３には、管理値範囲の平衡電圧に調整されるまでの軌跡を示している。この軌跡は、図４、８に示した第１実施形態に係る電圧調整装置３００、４００において、逐次電圧調整と同様の調整過程を経て、管理値範囲に調整されることを示している。
FIG. 13 shows a trajectory until the control voltage range is adjusted to the balanced voltage. This trajectory indicates that the
このシミュレーションでは、タップ切換量はａ、ｂ、ｃ相のそれぞれが−５６、４１、７４タップ分であり、前記段階６で示す（４）の結果になるまでの繰り返し回数は１１５回であった。このことから、図４、８に示した第１実施形態に係る電圧調整装置３００、３１０において、逐次電圧調整する場合には、１１５回分相当の時間が必要であったところを、図１１に示した第３実施形態に係る電圧調整装置４００であれば、事前演算型の電圧調整により、７４回分相当の時間で電圧調整できる。したがって、逐次電圧調整よりも迅速に管理値範囲の三相平衡電圧にすることが可能であるという効果が確認できた。なお、事前演算型の電圧調整とは管理値範囲に収めるために必要なタップ値を、実際にタップ切換を実行する前に、演算手段によって相別に算出し、その結果に基づいて、最小回数のタップ切換を実行する電圧調整方法である。
In this simulation, the tap switching amount is -56, 41, and 74 for the a, b, and c phases, respectively, and the number of repetitions until the result of (4) shown in the
（第４実施形態）
つぎに、図１４および図１５に沿って第４実施形態について説明する。図１４は、本発明の第４実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置の概略構成図である。図１４に示す電圧調整装置５００は、三角結線変圧器１２０の二次側を出力側とし、二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを電圧調整する場合を示している。図１４において、電圧調整装置５００は、三角結線変圧器１２０と、制御部５２０を備えて構成される。制御部５２０は、計測手段２１と、一次側計測手段２２１と、タップ切換制御手段２３と、電圧記憶手段２４と、タップ切換量演算手段３０を備えて構成される。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a voltage regulator using a triangular connection transformer according to a fourth embodiment of the present invention. The
計測手段２１は、三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを計測する。一次側計測手段２２１は、三角結線変圧器１２０の一次側電圧を計測する。電圧記憶手段２４は、電圧調整開始時に計測手段２１で計測した電圧を記憶する。タップ切換量演算手段３０は、一次側計測手段２２１の計測結果と、電圧記憶手段２４が記憶している電圧に基づいて、二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを、管理値範囲に収めるためのタップ切換量を算出する。タップ切換制御手段２３は、タップ切換量演算手段３０の算出結果に基づいて、三角結線変圧器１２０のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御する。
The measuring means 21 measures the secondary side voltages V ab , V bc , V ca of the
タップ切換量演算手段３０は、一時記憶手段３３と、演算式設定手段３１と、電圧変化量決定手段３９と、演算手段３４と、電圧変化量累積記憶手段３５と、出力手段３６を備えて構成される。一時記憶手段３３は、電圧記憶手段２４で記憶した電圧を、一時的に記憶する。演算式設定手段３１は、三角結線変圧器１２０の二次側の電圧を増加する方向に各相の変圧比を変化させた場合の電圧変化量と、電圧記憶手段２４で記憶した電圧とにより、電圧変化量を与えた後の二次側の電圧を求める演算式を設定する。電圧変化量決定手段３９は、一次側計測手段２２１で計測した電圧と同位相の所定の電圧変化量を決定する。
The tap switching amount calculation means 30 includes a temporary storage means 33, an arithmetic expression setting means 31, a voltage change amount determination means 39, a calculation means 34, a voltage change amount accumulation storage means 35, and an output means 36. Is done. The temporary storage unit 33 temporarily stores the voltage stored in the
演算手段３４は、一時記憶手段３３で記憶した三相電圧の中から最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出して不平衡電圧の実態を把握する。演算手段３４は、不平衡電圧を是正するための最終的な電圧調整量を、以下の手順で算出する。演算手段３４は、抽出した最大値が上限管理値を超えている場合、電圧変化量決定手段３９で決定した電圧変化量を当該相の電圧を減少させる側に、すなわち、負方向の電圧変化量に設定する。また、抽出した最小値が下限管理値未満の場合、電圧変化量決定手段３９で決定した電圧変化量を当該相の電圧を増加させる側に、すなわち正方向の電圧変化量に設定する。
The computing means 34 extracts the maximum value, the maximum value generation phase, the minimum value, and the minimum value generation phase from the three-phase voltages stored in the temporary storage means 33 and grasps the actual state of the unbalanced voltage. The calculating means 34 calculates the final voltage adjustment amount for correcting the unbalanced voltage according to the following procedure. When the extracted maximum value exceeds the upper limit management value, the
演算手段３４は、電圧変化量を与えた後の電圧を計算する都度、相別に前記設定した電圧変化量を加算累積する。演算手段３４は、それらの各相の加算累積した電圧変化量と、電圧記憶手段２４で記憶した電圧を、演算式設定手段３１で設定した演算式に代入する。演算手段３４は、電圧変化量を与えられた後の電圧を算出する。演算手段３４は、一時記憶手段３３で記憶されている電圧を、電圧変化量を与えられて算出された電圧に記憶更新する。電圧変化量累積記憶手段３５は、演算手段３４が加算累積した電圧変化量を、計算する都度に記憶更新する。 The calculation means 34 adds and accumulates the set voltage change amount for each phase each time the voltage after the voltage change amount is calculated is calculated. The calculation means 34 substitutes the voltage change amount added and accumulated for each phase and the voltage stored in the voltage storage means 24 into the calculation formula set by the calculation formula setting means 31. The calculating means 34 calculates the voltage after the voltage change amount is given. The calculation means 34 stores and updates the voltage stored in the temporary storage means 33 to a voltage calculated by giving a voltage change amount. The voltage change amount accumulation storage means 35 stores and updates the voltage change amount added and accumulated by the calculation means 34 every time it is calculated.
演算手段３４および電圧変化量累積記憶手段３５は、三相電圧平衡するまで、加算累積した電圧変化量を、計算する都度に記憶更新することを繰り返す。なお、三相電圧平衡するとは、演算手段３４で算出した電圧の全てが上限管理値以下かつ下限管理値以上に収まったことを意味する。 The calculation means 34 and the voltage change accumulation storage means 35 repeatedly store and update the added and accumulated voltage change every time it is calculated until the three-phase voltage is balanced. The three-phase voltage balance means that all the voltages calculated by the calculation means 34 are within the upper limit management value and lower than the lower limit management value.
出力手段３６は、三相電圧の全てが管理値範囲に収まって、三相電圧平衡した場合に、電圧変化量累積記憶手段３５が、記憶した相別の加算累積した電圧変化量に相当するタップ切換量を、相別に出力する。なお、この時、電圧変化量累積記憶手段３５には、前述した最終的な電圧調整量が記憶されていることになる。タップ切換制御手段２３は、タップ切換量演算手段３０の内部にある出力手段３６が出力するタップ切換量に基づいて、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御する。
When all three-phase voltages are within the control value range and the three-phase voltage is balanced, the output means 36 is a tap corresponding to the voltage change amount accumulated and accumulated for each phase stored in the voltage change amount accumulation means 35. The switching amount is output for each phase. At this time, the above-described final voltage adjustment amount is stored in the voltage change amount
ここで、図１４に示した電圧調整装置５００の構成を、以下のとおり確認する。この電圧調整装置５００は、図１１に記載の電圧調整装置４００における、タップ切換量演算手段３０を、以下のように構成したものである。このタップ切換量演算手段３０は、電圧記憶手段２４で記憶した電圧を一時的に記憶する一時記憶手段３３と、出力電圧を増加する方向に各相の変圧比を変化させた場合の電圧変化量と電圧変化量を与える前の電圧とから電圧変化量を与えた後の電圧を求める演算式を設定する演算式設定手段３１と、一次側計測手段２２１で計測した電圧と同位相の電圧変化量を決定する電圧変化量決定手段３９と、演算式設定手段３１で設定した演算式により電圧変化量を与えた後に算出した電圧に一時記憶手段３３を記憶更新する演算手段３４と、演算手段３４の算出した電圧が三相ともに管理値範囲に収まるまで繰り返し計算される都度に加算累積した電圧変化量を記憶更新する電圧変化量累積記憶手段３５と、電圧変化量累積記憶手段３５で累積した電圧変化量に相当する各相のタップ切換量を出力する出力手段３６と、を備えたことを特徴とする。
Here, the configuration of the
最終的なタップ切換量（以下、電圧調整量ともいう）の算出手順および動作について、数式に基づいて説明する。電圧調整量とは、電圧を管理値範囲内に収めて三相平衡するために電圧調整する量を意味する。三角結線変圧器１２０の各相タップを、独立して切換た場合、二次側電圧は、次式（５−１）で表される。左辺は電圧調整して三相平衡となった時の電圧とすると、右辺の電圧調整開始時の電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａに対する最終的な電圧調整量ΔＶabL、ΔＶbcL、ΔＶcaLを求めればよい。
The calculation procedure and operation of the final tap switching amount (hereinafter also referred to as voltage adjustment amount) will be described based on mathematical expressions. The voltage adjustment amount means an amount of voltage adjustment in order to keep the voltage within the control value range and achieve three-phase equilibrium. When each phase tap of the
電圧調整量ΔＶａｂＬ、ΔＶｂｃＬ、ΔＶｃａＬを求めるには、前記（４−１）式の電圧変化量ΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａを変えて、左辺の電圧の絶対値が管理値範囲に収まるように、繰り返して計算することである。したがって、演算式設定手段３１は、（４−１）式を設定する。（４−１）式は、電圧調整開始時の電圧に、三角結線変圧器１２０の一次側電圧と同位相の電圧変化量を加算させた後の電圧を求める式である。
In order to obtain the voltage adjustment amounts ΔV abL , ΔV bcL , ΔV caL , the voltage change amounts ΔV ab , ΔV bc , ΔV ca in the equation (4-1) are changed, and the absolute value of the voltage on the left side becomes the management value range. It is to calculate repeatedly so that it fits. Therefore, the arithmetic
このため、電圧変化量決定手段３９は、一次側計測手段２２１で計測した三角結線変圧器１２０の一次側電圧と同位相の電圧変化量を決定する。上述したように、演算手段３４は、決定された電圧変化量と、一時記憶手段３３で記憶されている電圧により、電圧変化量を与えた後の電圧を算出し、その算出された電圧を、一時記憶手段３３に記憶更新する。
For this reason, the voltage change amount determination means 39 determines the voltage change amount in phase with the primary side voltage of the
電圧変化量累積記憶手段３５は、演算手段３４が加算累積した電圧変化量を、計算する都度に記憶更新する。なお、決定された電圧変化量とは、例えば、１タップ分の電圧変化量を意味する。電圧記憶手段２４は、（４−１）式の初期値である電圧調整開始時の電圧を相別に記憶する。それと同時に、一時記憶手段３３でも電圧調整開始時の電圧を一時的に記憶する。
The voltage change amount accumulation storage means 35 stores and updates the voltage change amount added and accumulated by the calculation means 34 every time it is calculated. Note that the determined voltage change amount means, for example, a voltage change amount for one tap. The
演算手段３４が、最終的に必要なタップ切換量を算出すれば、実際のタップ切換回数を減らして、迅速に三相平衡できることを、以下の２段階に分けて説明する。 The fact that the calculation means 34 finally calculates the necessary tap switching amount can reduce the actual number of tap switching times and can quickly achieve three-phase balancing will be described in the following two steps.
（第１段階）
一時記憶手段３３で記憶した電圧の中から最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出する。演算手段３４は、抽出した最大値が上限管理値を超えている場合、電圧変化量決定手段３９で決定した電圧変化量を当該相の電圧を減少させる側に、すなわち、負方向の電圧変化量に設定する。また、抽出した最小値が下限管理値未満の場合、電圧変化量決定手段３９で決定した電圧変化量を当該相の電圧を増加させる側に、すなわち正方向の電圧変化量に設定する。
(First stage)
The maximum value, maximum value generation phase, minimum value, and minimum value generation phase are extracted from the voltages stored in the temporary storage means 33. When the extracted maximum value exceeds the upper limit management value, the
電圧変化量累積記憶手段３５が、加算累積した電圧変化量と、電圧記憶手段２４が記憶した電圧調整開始時の電圧を（４−１）式に代入して計算する。この算出結果は、電圧変化量を１回与えた後の電圧である。この電圧を一時記憶手段３３で記憶するとともに、演算手段３４が、（４−１）式に代入した電圧変化量を、相別に電圧変化量累積記憶手段３５で記憶更新する。なお、電圧変化量累積記憶手段３５が、加算累積した電圧変化量は、第１段階が最初であり累積値は０であるから、加算した電圧変化量そのものとなる。
The voltage change accumulation storage means 35 substitutes the accumulated voltage change and the voltage adjustment start voltage stored in the voltage storage means 24 into the equation (4-1) for calculation. This calculation result is a voltage after the voltage change amount is given once. While storing this voltage in the temporary storage means 33, the calculation means 34 stores and updates the voltage change amount substituted in the equation (4-1) in the voltage change amount accumulation storage means 35 for each phase. Note that the voltage change amount added and accumulated by the voltage change amount
（第２段階）
第１段階と同様に、一時記憶手段３３に記憶されている、１回目の電圧変化量を与えた後の電圧の中から、最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出する。演算手段３４は、抽出した最大値が上限管理値を超えている場合、電圧変化量決定手段３９で決定した電圧変化量を当該相の電圧を減少させる側に、すなわち、負方向の電圧変化量に設定する。また、抽出した最小値が下限管理値未満の場合、電圧変化量決定手段３９で決定した電圧変化量を当該相の電圧を増加させる側に、すなわち正方向の電圧変化量に設定する。
(Second stage)
As in the first stage, the maximum value, maximum value generation phase, minimum value, and minimum value generation phase are extracted from the voltage after the first voltage change amount stored in the temporary storage means 33. To do. When the extracted maximum value exceeds the upper limit management value, the
第１段階で加算累積した電圧変化量に、第２段階で決定された電圧変化量を、さらに加算して累積する。この加算累積した電圧変化量と、電圧記憶手段２４で記憶した電圧を（４−１）式に代入して電圧を求める。それと同時に一時記憶手段３３の内容を、（４−１）式で求めた電圧に記憶更新する。また、演算手段３４で代入した加算累積した電圧変化量を電圧変化量累積記憶手段３５で記憶更新する。
The voltage change amount determined in the second stage is further added to the voltage change quantity added and accumulated in the first stage and accumulated. The voltage change is obtained by substituting the accumulated voltage change amount and the voltage stored in the
この算出結果は電圧変化量を２回与えた後の電圧であり、一時記憶手段３３には２回分の電圧変化量を与えた後の電圧、電圧変化量累積記憶手段３５には２回分の加算累積した電圧変化量を記憶することになる。そして、演算手段３４および電圧変化量累積記憶手段３５は、２回に限らず、三相電圧平衡するまで、加算累積した電圧変化量を、計算する都度に記憶更新することを繰り返す。三相電圧平衡した場合、電圧変化量累積記憶手段３５に記憶されている電圧変化量は、（５−１）式に示される最終的な電圧調整量ΔＶａｂＬ、ΔＶｂｃＬ、ΔＶｃａＬである。 This calculation result is the voltage after the voltage change amount is given twice, the voltage after giving the voltage change amount twice in the temporary storage means 33, and the voltage change amount accumulating storage means 35 is added twice. The accumulated voltage change amount is stored. The calculation means 34 and the voltage change amount accumulation storage means 35 are not limited to two times, and repeatedly store and update the added and accumulated voltage change amount every time it is calculated until the three-phase voltage is balanced. When the three-phase voltage is balanced, the voltage change amount stored in the voltage change amount accumulating storage means 35 is the final voltage adjustment amounts ΔV abL , ΔV bcL , ΔV caL shown in the equation (5-1).
出力手段３６は、最終的な電圧調整量ΔＶａｂＬ、ΔＶｂｃＬ、ΔＶｃａＬに相当するタップ切換量を、タップ切換制御手段２３へ出力する。タップ切換制御手段２３は、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御することにより、三角結線変圧器１２０の二次側電圧を三相平衡させ、かつ管理値範囲に収めることができる。以上のように、演算手段３４が、最終的に必要なタップ切換量を算出すれば、実際のタップ切換回数を減らして、迅速に三相平衡できる。
The
以下、タップ切換量演算手段３０の具体例について説明する。演算式設定手段３１で設定する演算式は、（４−２）式を変形した次式を用いる。 Hereinafter, a specific example of the tap switching amount calculation means 30 will be described. As an arithmetic expression set by the arithmetic expression setting means 31, the following expression obtained by modifying the expression (4-2) is used.
ただし、（５−３）式のＰａ、Ｐｂ、Ｐｃは、−１、０、１の３値の何れかをとるものであり、電圧を減少させる側の電圧変化量とする場合、−１、電圧変化量を与えない場合、０、電圧を増加させる側の電圧変化量とする場合、１とする。 However, Pa, Pb, and Pc in the equation (5-3) take one of the three values of −1, 0, and 1, and when the voltage change amount on the side to decrease the voltage is −1, It is set to 0 when not giving the voltage change amount, and set to 1 when setting the voltage change amount on the side to increase the voltage.
また、（５−２）式の電圧変化量ΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａは、一次側計測手段２２１で計測した電圧調整開始時の三角結線変圧器１２０の一次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａと同位相の電圧変化量である。この電圧変化量は電圧変化量決定手段３９で決定される。なお、電圧変化量とは、例えば、１タップ分の電圧変化量を意味する。
Further, the voltage change amounts ΔV ab , ΔV bc , ΔV ca in the equation (5-2) are the primary side voltages V ab , V bc , This is the amount of voltage change in the same phase as V ca. This voltage change amount is determined by the voltage change
以下、その電圧調整の動作の流れを示す。
・段階１
・電圧変化量決定手段３９で決定した電圧変化量ΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａを（５−２）式に代入する。
・電圧変化量累積記憶手段３５の記憶を０にする。すなわちＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´、およびＰａ、Ｐｂ、Ｐｃを０とし、（５−３）式の左辺ＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを０にする。
・計測手段２１で計測した三角結線変圧器１２０の二次側電圧を、電圧調整開始時に電圧記憶手段２４で記憶し、それを一時記憶手段３３で一時的に記憶する。
・電圧記憶手段２４で記憶した電圧を（５−２）式のＶａｂ´、Ｖｂｃ´、Ｖｃａ´に代入する。
The flow of the voltage adjustment operation is shown below.
・
The voltage change amounts ΔV ab , ΔV bc , ΔV ca determined by the voltage change
The memory of the voltage change accumulation storage means 35 is set to 0. That is, PPa ′, PPb ′, PPc ′, and Pa, Pb, and Pc are set to 0, and the left sides PPa, PPb, and PPc in the formula (5-3) are set to 0.
The secondary side voltage of the
· A voltage stored in the voltage storing means 24 (5-2) equation V ab ', V bc', is substituted for V ca '.
・段階２
・一時記憶手段３３で記憶した電圧Ｖａｂ´、Ｖｂｃ´、Ｖｃａ´の絶対値の中から最大値、最小値、最大値発生相および最小値発生相を抽出する。
・
The maximum value, the minimum value, the maximum value generation phase, and the minimum value generation phase are extracted from the absolute values of the voltages V ab ′, V bc ′, and V ca ′ stored in the temporary storage unit 33.
・段階３
・予め設定された管理値範囲（下限管理値、上限管理値）と前記段階２の抽出結果とを判定し、タップ切換を行う相および電圧を増加させるか減少させるかの切換方向（電圧変化量の正負）の決定を行う。
・この判定により、管理値範囲と段階２の抽出結果の最大値、最小値との関係として以下の何れかの結果が得られる。
・
A predetermined management value range (lower limit management value, upper limit management value) and the extraction result of the
By this determination, one of the following results is obtained as a relationship between the management value range and the maximum value and the minimum value of the extraction results of
（１）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値以上である場合
（２）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値未満である場合
（３）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値未満である場合
（４）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値以上である場合
(1) When the maximum value exceeds the upper limit management value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit management value (2) When the maximum value is less than or equal to the upper limit management value and the minimum value is less than the lower limit management value (3) The maximum value is When the upper limit management value is exceeded and the minimum value is less than the lower limit management value (4) When the maximum value is less than or equal to the upper limit management value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit management value
・前記の各結果に対して以下のようにＰａ、Ｐｂ、Ｐｃを決める。
（１）の場合：最大値の相のＰｘを−１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（２）の場合：最小値の相のＰｘを１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（３）の場合：最大値の相のＰｘを−１、最小値の相のＰｘを１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（４）の場合：全ての相のＰｘを０にする。
ただし、ｘはａ、ｂ、ｃを意味する。
-Pa, Pb, and Pc are determined for each result as follows.
In the case of (1): Px of the maximum phase is set to -1, and Px of the other phases is set to 0.
In the case of (2): Px of the minimum phase is set to 1, and Px of other phases is set to 0.
In the case of (3): Px of the maximum value phase is set to -1, Px of the minimum value phase is set to 1, and Px of other phases is set to 0.
In the case of (4): Px of all phases is set to 0.
However, x means a, b, and c.
・段階４
・前記Ｐｘを相別に加算累積し、それをＰＰｘとする。
すなわち、過去のＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´に前記段階３で求めたＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ加算する。この加算したものは（５−３）式のＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃとなる。
・このＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを電圧変化量累積記憶手段３５で記憶する。
・このＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを演算式（５−２）式に代入し、電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを求める。
・一時記憶手段３３は、この求めた電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａに記憶更新する。
・
Add and accumulate the Px for each phase and set it as PPx.
That is, Pa, Pb, and Pc obtained in
The PPa, PPb, PPc are stored in the voltage change accumulation storage means 35.
Substituting these PPa, PPb, and PPc into the equation (5-2), the voltages V ab , V bc , and V ca are obtained.
The temporary storage means 33 stores and updates the obtained voltages V ab , V bc , and V ca.
・段階５
・段階３の結果が（１）、（２）、（３）の場合、段階２に戻る。
・この時、過去の加算累積値ＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´を段階４で求めたＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃに変更する。
・
If the result of
At this time, the past addition accumulated values PPa ′, PPb ′, and PPc ′ are changed to PPa, PPb, and PPc obtained in
・段階６
・出力手段３６は前記段階３の結果が（４）の場合になるまで段階２〜５を繰り返し、（４）の結果になった場合、管理値範囲で三相平衡となったことになり、その繰り返しを終了し、段階４で加算累積した、すなわち電圧変化量累積記憶手段３５で記憶したＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを出力する。
・
The output means 36
ここで、ＰＰａ・ΔＶａｂ、ＰＰｂ・ΔＶｂｃ、ＰＰｃ・ΔＶｃａのそれぞれは（５−１）式の最終的な電圧変化量ΔＶａｂＬ、ΔＶｂｃＬ、ΔＶｃａＬになる。
以上により出力されたタップ切換量に基づいてタップ切換制御手段２３により各相のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御し、必要なタップ切換を行う。
Here, each of PPa · ΔV ab , PPb · ΔV bc , and PPc · ΔV ca becomes the final voltage change amounts ΔV abL , ΔV bcL , ΔV caL of the equation (5-1).
Based on the tap switching amount output as described above, the tap switching control means 23 controls the tap switching means Ta, Tb, Tc of each phase to perform necessary tap switching.
図１４に示す電圧調整装置５００によれば、三角結線変圧器１２０における各相のタップ位置が不明で、変圧比を認識できない場合でも、管理値範囲で三相平衡させることができる。なお、タップ切換後に再度三相不平衡となった場合でも、段階１に戻って同様に調整動作を繰り返すことにより、管理値範囲で三相平衡させることができる。
According to the
以上の動作の流れをフローチャートで図１５に示す。図１５は、本発明の第４実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置の動作を示すフローチャートである。図１５に示すように、電圧調整装置５００は、電圧調整を開始すると、まず初期化するステップを実行する。ここで、ＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃはａ相、ｂ相、ｃ相のＰａ、Ｐｂ、Ｐｃの加算累積値である。また、ＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´は、過去の加算累積値であり、開始時は全て０に設定する（Ｓ２１）。つぎに、演算式に所定の電圧変化量ΔＶａｂ、ΔＶｂｃ、ΔＶｃａを代入するステップを実行する（Ｓ２２）。演算式中のＶａｂ´、Ｖｂｃ´、Ｖｃａ´に一時記憶した電圧を代入するステップを実行する（Ｓ２３）。そして、算出された電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを、一時記憶するステップを実行する（Ｓ２４）。このステップＳ２４のつぎに進むステップＳ３〜Ｓ７において、ステップＳ５がＹＥＳならステップＳ７まで進んで電圧調整を終了する。なお、ステップＳ３〜Ｓ１４は、図１２と同じなので、説明を省略する。
FIG. 15 is a flowchart showing the above operation flow. FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the voltage regulator using the triangular connection transformer according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 15, when the
一方、ステップＳ５がＮＯで、進んだステップＳ８がＹＥＳならステップＳ９〜Ｓ１０へと進み、ステップＳ１０により、演算式にＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを代入して電圧計算した結果として、ＰＰａ´＝ＰＰａ、ＰＰｂ´＝ＰＰｂ、ＰＰｃ´＝ＰＰｃを得るステップに至る（Ｓ２５）。ステップＳ２５のつぎは、ステップＳ２５で得られた電圧を、ステップＳ２４に戻って一時記憶する。このステップＳ２４以降、ステップＳ５がＹＥＳとなることにより、ステップＳ７に至って電圧調整を終了するまでは、再びステップＳ２４に戻って、同様のルーチンを繰り返し実行する。 On the other hand, if step S5 is NO and the advanced step S8 is YES, the process proceeds to steps S9 to S10. As a result of calculating the voltage by substituting PPa, PPb, PPc into the arithmetic expression in step S10, PPa ′ = PPa, A step of obtaining PPb ′ = PPb and PPc ′ = PPc is reached (S25). After step S25, the voltage obtained in step S25 is returned to step S24 and temporarily stored. After step S24, when step S5 becomes YES, the process returns to step S24 again and repeats the same routine until step S7 is reached and the voltage adjustment is completed.
（第５実施形態）
つぎに、図１６および図１７に沿って第５実施形態について説明する。図１６は、本発明の第５実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置の概略構成図である。図１６に示す電圧調整装置６００は、三角結線変圧器１２０の二次側を出力側とし、二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを電圧調整する場合を示している。図１６において、電圧調整装置６００は、三角結線変圧器１２０と、制御部６２０を備えて構成される。制御部６２０は、計測手段２１と、タップ切換制御手段２３と、電圧記憶手段２４と、変圧比認識手段２５と、タップ切換量演算手段１３０を備えて構成される。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 16 and 17. FIG. 16: is a schematic block diagram of the voltage regulator using the triangular connection transformer which concerns on 5th Embodiment of this invention. The
計測手段２１は三角結線変圧器１２０の一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡを計測する。電圧記憶手段２４は、電圧調整開始時に計測手段２１の計測した電圧を記憶する。変圧比認識手段２５は、電圧記憶手段２４で電圧を記憶した時の三角結線変圧器１２０の変圧比を相別に認識して記憶する。タップ切換量演算手段１３０と、このタップ切換量演算手段１３０の計算結果である各相タップ切換量に基づいて、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御するタップ切換制御手段２３とで構成される。
The measuring means 21 measures the primary side voltages V AB , V BC , V CA of the
タップ切換量演算手段１３０は、電圧記憶手段２４からの電圧と、変圧比認識手段２５で記憶した変圧比により、三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを、三相ともに管理値範囲に収めるための各相のタップ切換量を求める。タップ切換制御手段２３は、タップ切換量演算手段１３０の計算結果に基づいて、三角結線変圧器１２０のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御する。
Based on the voltage from the voltage storage means 24 and the transformation ratio stored in the transformation ratio recognition means 25, the tap switching amount calculation means 130 obtains the secondary side voltages V ab , V bc , and V ca of the
タップ切換量演算手段１３０は、三角結線変圧器１２０の変圧比を相別に変化させた後の二次側出力電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを三相ともに管理値範囲に収めることができる変圧比変化量を求めた後、各相のタップ切換量を求める。このタップ切換量演算手段１３０は、３つの要素に基づいて変圧比変化量および各相のタップ切換量を求めるように構成されている。３つの要素の、第１は各相の変圧比変化量、第２は変圧比認識手段２５で記憶した変圧比、第３は電圧記憶手段２４で記憶した電圧である。
The tap switching amount calculation means 130 can transform the secondary output voltages V ab , V bc , and V ca after changing the transformation ratio of the
最終的な変圧比変化量ＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃの算出手順および動作について、数式に基づいて説明する。そして、後述する（６−１）式に示す最終的な変圧比変化量ＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃを算出するとともに、得られたタップ切換量に基づいて、タップ切換制御手段２３により各相のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御し、必要なタップ切換を行う。
The calculation procedure and operation of the final transformation ratio change amounts TTa, TTb, and TTc will be described based on mathematical expressions. Then, final transformation ratio change amounts TTa, TTb, and TTc shown in equation (6-1) described later are calculated, and tap switching of each phase is performed by the tap switching
三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａは、前記（２−９）式で求められる。すなわち、三角結線変圧器１２０の一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡと単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃの各相の変圧比１＋α、１＋β、１＋γを、前記（２−９）式に与えれば、三角結線変圧器１２０の二次側電圧を求めることができる。
The secondary side voltages V ab , V bc , and V ca of the
前記（２−９）式において、電圧調整開始時の各相のタップが、素通しタップｋ以外の場合、各相のα、β、γをＡａ、Ａｂ、Ａｃとし、変圧比変化量をＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃとすると、前記（２−９）式は以下のように表すことができる。なお、α、β、γは、ａ相、ｂ相、ｃ相の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃにおける変圧比の変化量に相当する。
In the equation (2-9), when the tap of each phase at the start of voltage adjustment is other than the through tap k, α, β, γ of each phase is Aa, Ab, Ac, and the transformation ratio change amount is TTa, Assuming TTb and TTc, the above equation (2-9) can be expressed as follows. Α, β, and γ correspond to the amount of change in the transformation ratio in the a-phase, b-phase, and c-
タップ切換量演算手段１３０の演算式として、（６−１）式を使用する。（６−１）式の右辺の電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡは、三角結線変圧器１２０の一次側電圧であり、その一次側電圧を、電圧調整開始時に電圧記憶手段２４で記憶する。また、その時の各相の変圧比１＋Ａａ、１＋Ａｂ、１＋Ａｃを、変圧比認識手段２５で認識するとともに記憶する。
As the calculation formula of the tap switching amount calculation means 130, the formula (6-1) is used. The voltages V AB , V BC , and V CA on the right side of the equation (6-1) are the primary side voltages of the
三角結線変圧器１２０において、その変圧比を変化させた後の二次側出力電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａは、タップ切換量演算手段１３０により算出することが可能である。タップ切換量演算手段１３０は、３つの要素を演算式（６−１）に代入することにより、二次側出力電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを算出する。３つの要素とは、第１に各相の変圧比を変化させた変圧比変化量ＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃ、第２に変圧比認識手段２５で記憶した変圧比１＋Ａａ、１＋Ａｂ、１＋Ａｃ、第３に電圧記憶手段２４で記憶した電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡである。
In the
なお、（６−１）式において、右辺第２項のＡａ、Ａｂ、Ａｃは、各相の変圧比から１を差し引いたものであり、容易に求めることができる。したがって、（６−１）式の右辺のＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃを微調整しながら計算し、左辺の電圧の全てが管理値範囲に収めることができる各相の変圧比変化量ＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃを求めればよい。 In Equation (6-1), Aa, Ab, and Ac in the second term on the right side are obtained by subtracting 1 from the transformation ratio of each phase, and can be easily obtained. Therefore, calculation is performed while finely adjusting TTa, TTb, and TTc on the right side of the equation (6-1), and the transformation ratio variation amounts TTa, TTb, and TTc of each phase that allow all of the voltages on the left side to fall within the control value range. You can ask for.
このようにして求めた変圧比変化量ＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃに基づいて、タップ切換量演算手段１３０が、タップ切換量として演算出力する。タップ切換制御手段２３は、タップ切換量に基づいて、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御する。その結果、三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを、管理値範囲で三相平衡させることができる。
Based on the transformation ratio change amounts TTa, TTb, and TTc thus determined, the tap switching amount calculation means 130 calculates and outputs the tap switching amount. The tap switching control means 23 controls the tap switching means Ta, Tb, Tc based on the tap switching amount. As a result, the secondary side voltages V ab , V bc , and V ca of the
なお、変圧比認識手段２５は、つぎのように実現できる。例えば、単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃの相別に設けられたタップ１〜ｎに付されたタップ番号のうち何れのタップ番号に、現在接続されているかを検出して認識する機能、または、初期状態のタップ番号を初期値とし、初期状態以降はタップ切換制御手段２３でタップ切換制御を行う都度に、各相のタップ切換量をその初期値に加算累積して認識する機能、あるいは、三角結線変圧器１２０の一次側と二次側において、それぞれの電圧と電流を計測して現在の変圧比を求める機能などで実現できる。
The transformation ratio recognizing means 25 can be realized as follows. For example, the function of detecting and recognizing which tap number is currently connected to the tap numbers assigned to the
変圧比認識手段２５における前記第３番目の機能について詳細に説明する。すなわち、三角結線変圧器１２０の一次側と二次側において、それぞれの電圧と電流を計測して現在の変圧比を求める機能に関して説明する、電圧調整開始時の変圧比の変化量をα、β、γとすると、その時のａ相、ｂ相の電圧と、ａ相の電流について、三角結線変圧器１２０の一次側と二次側の関係は下式のとおりである。なお、電圧の関係は（２−７）式、電流の関係は（２−２）式と（２−４）式から求められる。
The third function in the transformation
上式の第１式、第３式は、
これを（６−２）式の第２式に代入すれば以下のようになる。 Substituting this into the second equation of equation (6-2) yields the following.
これを前式（６−３）式に代入すれば、α、β、γが求められる。すなわち、三角結線変圧器１２０の三相のうち２相の電圧と１相の電流を計測すれば、電圧調整開始時の変圧比を求めることができる。また、変圧比認識手段２５は、算出された変圧比を認識し、記憶する。そして、変圧比認識手段２５は、類似する別の方法として、１相または２相を電流で計測し、残る２相または１相の電圧を計測すれば、電圧調整開始時の変圧比を求めることができ、認識し、記憶することができる。
If this is substituted into the previous equation (6-3), α, β, and γ can be obtained. That is, by measuring the two-phase voltage and the one-phase current among the three phases of the
つぎに、タップ切換量演算手段１３０について、より具体例に説明する。三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを求める演算式は、前記（６−１）式におけるＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃを、Δｔ・ＰＰａ、Δｔ・ＰＰｂ、Δｔ・ＰＰｃとし、次式に対応する。
Next, the tap switching amount calculation means 130 will be described in more specific examples. The arithmetic expressions for obtaining the secondary side voltages V ab , V bc , and V ca of the
ここで、Δｔは、変圧比変化量である。また、ＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃは、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの加算累積値に相当する。ＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´は、過去の加算累積値である。また、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃは、−１、０、１の３値の何れかに適宜設定される。その設定は以下のとおりである。すなわち、電圧を減少させる側の変圧比変化量とする場合は−１とする。また、変圧比変化量を与えない場合は０とする。そして、電圧を増加させる側の変圧比変化量とする場合は１とする。 Here, Δt is a transformation ratio change amount. Further, PPa, PPb, and PPc correspond to the added cumulative value of Pa, Pb, and Pc. PPa ′, PPb ′, and PPc ′ are past addition accumulated values. In addition, Pa, Pb, and Pc are appropriately set to any one of three values of −1, 0, and 1. The settings are as follows. That is, it is set to -1 when it is set as the amount of change in the transformation ratio on the side where the voltage is decreased. Moreover, it is set to 0 when not giving transformation amount variation. And when it is set as the amount of change in the transformation ratio on the side of increasing the voltage, it is set to 1.
以下に動作の流れを示す。
・段階１
・（６−５）式のＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを０にする。
・（６−６）式の左辺のＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃを０にする。
・計測手段２１で計測した三角結線変圧器１２０の一次側の各相電圧を、電圧調整開始時に電圧記憶手段２４で記憶する。
・その時の各相の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃの変圧比１＋Ａａ、１＋Ａｂ、１＋Ａｃを変圧比認識手段２５で認識して記憶する。
The operation flow is shown below.
・
-Set PPa, PPb, and PPc in formula (6-5) to 0.
-Set PPa ', PPb', PPc ', Pa, Pb, and Pc on the left side of equation (6-6) to 0.
Each voltage on the primary side of the
The transformation ratio recognition means 25 recognizes and stores the
・段階２
・電圧記憶手段２４で記憶した三角結線変圧器１２０の一次側電圧を（６−５）式のＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡを代入する。
・また、変圧比認識手段２５で認識して記憶した変圧比のＡａ、Ａｂ、Ａｃを抽出して（６−５）式のＡａ、Ａｂ、Ａｃに代入する。
・
Substituting V AB , V BC , and V CA of the expression (6-5) for the primary side voltage of the
Further, the transformation ratios Aa, Ab, and Ac recognized and stored by the transformation ratio recognition means 25 are extracted and substituted into Aa, Ab, and Ac in the expression (6-5).
・段階３
・ＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを（６−５）式に代入して電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを計算する。
・
Substituting PPa, PPb, and PPc into the equation (6-5) to calculate the voltages V ab , V bc , and V ca.
・段階４
・段階３で計算した電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａの絶対値を比較して最大値、最小値、最大値発生相および最小値発生相を抽出する。
・
The absolute values of the voltages V ab , V bc , and V ca calculated in
・段階５
・予め設定された管理値範囲（下限管理値、上限管理値）と前記段階４の抽出結果とを判定し、タップ切換を行う相および電圧を増加させるか減少させるかの切換方向（変圧比変化量の正負）の決定を行う。
・この判定により、管理値範囲と段階４の抽出結果の最大値、最小値との関係として以下の結果が得られる。
・
・ Predetermined management value range (lower limit management value, upper limit management value) and the extraction result of
By this determination, the following results are obtained as the relationship between the management value range and the maximum value and the minimum value of the extraction results of
（１）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値以上である場合
（２）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値未満である場合
（３）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値未満である場合
（４）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値以上である場合
(1) When the maximum value exceeds the upper limit management value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit management value (2) When the maximum value is less than or equal to the upper limit management value and the minimum value is less than the lower limit management value (3) The maximum value is When the upper limit management value is exceeded and the minimum value is less than the lower limit management value (4) When the maximum value is less than or equal to the upper limit management value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit management value
・前記の各結果に対して以下のようにＰａ、Ｐｂ、Ｐｃを決める。
（１）の場合：最大値の相のＰｘを−１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（２）の場合：最小値の相のＰｘを１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（３）の場合：最大値の相のＰｘを−１、最小値の相のＰｘを１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（４）の場合：全ての相のＰｘを０にする。
ただし、ｘはａ、ｂ、ｃ相を意味する。
-Pa, Pb, and Pc are determined for each result as follows.
In the case of (1): Px of the maximum phase is set to -1, and Px of the other phases is set to 0.
In the case of (2): Px of the minimum phase is set to 1, and Px of other phases is set to 0.
In the case of (3): Px of the maximum value phase is set to -1, Px of the minimum value phase is set to 1, and Px of other phases is set to 0.
In the case of (4): Px of all phases is set to 0.
However, x means a, b, and c phases.
・段階６
・前記Ｐｘを相別に加算累積し、それをＰＰｘに記憶する。
・すなわち、（６−６）式でＰａ、Ｐｂ、Ｐｃとこれを加算する前のＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´とを加算し、ＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを求める。
・
Add and accumulate the Px by phase and store it in PPx.
That is, Pa, Pb, and Pc and PPa ′, PPb ′, and PPc ′ before adding these are added in Expression (6-6) to obtain PPa, PPb, and PPc.
・段階７
・段階６の結果が（１）、（２）、（３）の場合、段階６で計算したＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを（６−６）式のＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´に代入して、段階３に戻る。
・すなわち、ＰＰａ´＝ＰＰａ、ＰＰｂ´＝ＰＰｂ、ＰＰｃ´＝ＰＰｃにして段階３に戻る。
・
When the result of
That is, PPa ′ = PPa, PPb ′ = PPb, PPc ′ = PPc, and the process returns to Step 3.
・段階８
・前記段階５で（４）の結果になるまで段階３〜７を繰り返し、（４）の結果になった場合、管理値範囲で三相平衡となったことになり、その繰り返しを終了し、段階６のＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを出力する。
・ Stage 8
この出力である加算累積したＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃはタップ切換量となる。ここで、Δｔ・ＰＰａ、Δｔ・ＰＰｂ、Δｔ・ＰＰｃは、（６−１）式の最終的な変圧比変化量ＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃを求めたことになる。以上より出力されたタップ切換量に基づいてタップ切換制御手段２３により各相のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御し、必要なタップ切換を行う。 The output accumulated PPa, PPb, and PPc, which are outputs, become tap switching amounts. Here, Δt · PPa, Δt · PPb, and Δt · PPc are the final transformation ratio change amounts TTa, TTb, and TTc of the equation (6-1). Based on the tap switching amount output as described above, the tap switching control means 23 controls the tap switching means Ta, Tb, Tc of each phase to perform necessary tap switching.
以上の動作の流れをフローチャートで示したものを図１７に示す。図１７は本発明の第５実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置の動作を示すフローチャートである。図１７に示すように、電圧調整装置６００は、電圧調整を開始すると、まず初期化するステップを実行する。すなわち、ＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃと、ＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´と、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃを全て０にする（Ｓ３１）。つぎに、変圧比１＋Ａａ、１＋Ａｂ、１＋Ａｃ、および入力側の電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡを記憶するステップを実行する（Ｓ３２）。そして、演算式にＡａ、Ａｂ、Ａｃ、およびＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡを代入するステップを実行する（Ｓ３３）。つぎに、演算式にＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを代入して、出力電圧の計算するステップを実行する（Ｓ３４）。このステップＳ３４のつぎに進むステップＳ３〜Ｓ７において、ステップＳ５が、ＹＥＳなら電圧調整を終了する。
FIG. 17 shows a flow chart of the above operation. FIG. 17 is a flowchart showing the operation of the voltage regulator using the triangular connection transformer according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 17, when the
なお、ステップＳ３〜Ｓ２５は、図１５とほぼ同じなので、相違点のみを説明する。その図１５に対する図１７の相違点は、図１５において、ステップＳ１１とステップＳ２５の間に挿入されていたステップＳ１０が、図１７には無いという点である。また、ステップＳ２５のつぎは、そのステップＳ２５の結果ＰＰａ´＝ＰＰａ、ＰＰｂ´＝ＰＰｂ、ＰＰｃ´＝ＰＰｃを、ステップＳ３４に戻って、出力電圧計算をする。このステップＳ３４以降、ステップＳ５がＹＥＳとなることにより、ステップＳ７に至って電圧調整を終了するまでは、再びステップＳ３４に戻って、同様のルーチンを繰り返し実行する。 Steps S3 to S25 are almost the same as those in FIG. 15, and only the differences will be described. FIG. 17 differs from FIG. 15 in that step S10 inserted between step S11 and step S25 in FIG. 15 is not present in FIG. After step S25, the results Ppa ′ = PPa, PPb ′ = PPb, and PPc ′ = PPc of step S25 are returned to step S34 to calculate the output voltage. After step S34, when step S5 becomes YES, the process returns to step S34 again to repeat the same routine until step S7 is reached and the voltage adjustment is completed.
（第６実施形態）
つぎに、図１８および図１９に沿って第６実施形態について説明する。図１８は、本発明の第６実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置の概略構成図である。図１８に示す電圧調整装置６１０は、三角結線変圧器１２０の一次側を出力側とし、一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡを電圧調整する場合を示している。図１８において、電圧調整装置６１０は、三角結線変圧器１２０と、制御部６２０を備えて構成される。制御部６２０は、計測手段２１と、タップ切換制御手段２３と、電圧記憶手段２４と、変圧比認識手段２５と、タップ切換量演算手段１３０を備えて構成される。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 18 and 19. FIG. 18 is a schematic configuration diagram of a voltage regulator using a triangular connection transformer according to the sixth embodiment of the present invention. 18 shows a case where the primary side of the
計測手段２１は三角結線変圧器１２０の入力側である二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを計測する。電圧記憶手段２４は、電圧調整開始時に計測手段２１の計測した電圧を記憶する。変圧比認識手段２５は、電圧記憶手段２４で電圧を記憶した時の三角結線変圧器１２０の変圧比を相別に認識して記憶する。タップ切換量演算手段１３０と、このタップ切換量演算手段１３０の算出した各相タップ切換量に基づいて、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御するタップ切換制御手段２３とで構成される。
The measuring means 21 measures the secondary side voltages V ab , V bc , and V ca that are the input side of the
タップ切換量演算手段１３０は、電圧記憶手段２４からの電圧と、変圧比認識手段２５で記憶した変圧比により三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを、三相ともに管理値範囲に収めることができる各相のタップ切換量を求める。タップ切換制御手段２３は、タップ切換量演算手段１３０の結果に基づいて、三角結線変圧器１２０のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御する。
The tap switching amount calculation means 130 converts the secondary side voltages V ab , V bc , V ca of the
タップ切換量演算手段１３０は、図１６に沿って説明したとおりである。すなわち、タップ切換量演算手段１３０は、三角結線変圧器１２０の変圧比を相別に変化させた後の三角結線変圧器１２０の二次側出力電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを、三相ともに管理値範囲に収まる変圧比変化量を求めた後、各相のタップ切換量を求める。このタップ切換量演算手段１３０は、３つの要素に基づいて変圧比変化量および各相のタップ切換量を求めるように構成されている。３つの要素の、第１は各相の変圧比変化量、第２は変圧比認識手段２５で記憶した変圧比、第３は電圧記憶手段２４で記憶した電圧である。
The tap switching amount calculation means 130 is as described with reference to FIG. That is, the tap switching amount calculation means 130 changes the secondary side output voltages V ab , V bc , and V ca of the
ここで、図１６、１８に示した電圧調整装置６００、６１０の構成を、以下のとおり確認する。図１１に記載の電圧調整装置４００における、タップ切換量演算手段３０を、以下のように構成したものである。電圧調整装置６００、６１０は、三角結線変圧器１２０と、その三角結線変圧器１２０の出力電圧を管理値範囲に収めるように制御する制御部６２０と、を備え、制御部６２０は、一次側端子または二次側端子のうち入力側の入力電圧を三相ともに計測する計測手段２１と、電圧調整開始時に計測手段２１の計測した電圧を記憶する電圧記憶手段２４と、電圧記憶手段２４で電圧を記憶した時の三角結線変圧器１２０の各相の変圧比を認識して記憶する変圧比認識手段２５と、変圧比の変化に対応する出力電圧を管理値範囲に収めるためのタップ切換量を演算式に算出して出力するタップ切換量演算手段１３０と、タップ切換量演算手段１３０から出力されるタップ切換量に基づいて、タップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを相別で独立に制御するタップ切換制御手段２３と、を備え、タップ切換量演算手段１３０は、変圧比を変化させた場合の変化後の出力電圧を、各相の変圧比を変化させた変圧比変化量と、変圧比認識手段２５で記憶した変圧比と、電圧記憶手段２４で記憶した電圧と、に基づいて演算式により算出した結果、管理値範囲に収めることができる各相の変圧比変化量を求め、それを各相のタップ切換量として出力することを特徴とする。
Here, the configuration of the
つぎに、最終的な変圧比変化量ＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃの算出手順および動作について、数式に基づいて説明する。三角結線変圧器１２０の一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡは、前記（２−１０）式で求められる。すなわち、三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａと単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃの各相の変圧比１＋α、１＋β、１＋γを与えれば三角結線変圧器１２０の一次側電圧を求めることができる。（２−１０）式において、電圧調整開始時の各相のタップが、素通しタップｋ以外であった場合、各相のα、β、γを、Ａａ、Ａｂ、Ａｃとし、変圧比変化量をＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃとすれば、（２−１０）式は、以下のように表すことができる。
Next, the calculation procedure and operation of the final transformation ratio change amounts TTa, TTb, and TTc will be described based on mathematical expressions. The primary side voltages V AB , V BC , and V CA of the
ただし、
タップ切換量演算手段１３０の演算式として、（６−７）式および（６−８）式を用いる。（６−７）式において、右辺の電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａは、三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａであり、電圧調整開始時に電圧記憶手段２４で記憶する。また、その時の各相の変圧比は、１＋Ａａ、１＋Ａｂ、１＋Ａｃを、変圧比認識手段２５が認識するとともに記憶する。
Equations (6-7) and (6-8) are used as computing equations for the tap switching amount computing means 130. In the equation (6-7), the voltages V ab , V bc , V ca on the right side are the secondary side voltages V ab , V bc , V ca of the
タップ切換量演算手段１３０では、三角結線変圧器１２０の変圧比を変化させた後、その出力側である一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡは、演算式（６−７）式および（６−８）式に、３つの要素を代入して算出する。３つの要素は、第１に、各相の変圧比を変化させた変圧比変化量ＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃ、第２に、変圧比認識手段２５で記憶した変圧比１＋Ａａ、１＋Ａｂ、１＋Ａｃ、第３に、電圧記憶手段２４で記憶した電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａである。
In the tap switching amount calculation means 130, after changing the transformation ratio of the
なお、（６−８）式のＡａ、Ａｂ、Ａｃは変圧比から１を差し引いて抽出したものである。したがって、（６−８）式において、右辺のＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃを、加減して微調整しながら計算する。これ算出されたＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃを、（６−７）式に代入して計算する。この（６−７）式において、左辺の電圧が全て管理値範囲に収まるように、相別の変圧比変化量ＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃを算出する。 In the formula (6-8), Aa, Ab and Ac are extracted by subtracting 1 from the transformation ratio. Therefore, in the equation (6-8), TTa, TTb, and TTc on the right side are calculated with fine adjustment. The calculated TTa, TTb, and TTc are calculated by substituting into the equation (6-7). In equation (6-7), phase-dependent transformation ratio change amounts TTa, TTb, and TTc are calculated so that all the voltages on the left side fall within the control value range.
このようにして求めた変圧比変化量ＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃを、タップ切換量演算手段１３０からタップ切換量として出力する。タップ切換制御手段２３は、タップ切換量に基づいて各相のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御することにより、三角結線変圧器１２０の一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡを、管理値範囲で三相平衡させることができる。
The transformation ratio change amounts TTa, TTb, and TTc thus obtained are output as tap switching amounts from the tap switching amount calculation means 130. The tap switching control means 23 manages the primary side voltages V AB , V BC , V CA of the
つぎに、タップ切換量演算手段１３０の具体例を示す。三角結線変圧器１２０の一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡを求める演算式は、前記（６−８）式におけるＴＴａ、ＴＴｂ、ＴＴｃをΔｔ・ＰＰａ、Δｔ・ＰＰｂ、Δｔ・ＰＰｃとし、次式のものを用いる。
Next, a specific example of the tap switching amount calculation means 130 will be shown. The arithmetic expressions for obtaining the primary side voltages V AB , V BC , V CA of the
また、ＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃは次式とする。 Further, PPa, PPb, and PPc are represented by the following equations.
ここで、Δｔは変圧比変化量、ＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃはＰａ、Ｐｂ、Ｐｃの加算累積値に相当する。ＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´は過去の加算累積値である。また、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃは、−１、０、１の３値の何れかに設定する。３値の定義は、第１に電圧を減少させる側の変圧比変化量とする場合は１、第２に変圧比変化量を与えない場合は０、第３に電圧を増加させる側の変圧比変化量とする場合は−１とする。 Here, Δt corresponds to the amount of change in the transformation ratio, and PPa, PPb, and PPc correspond to the accumulated cumulative value of Pa, Pb, and Pc. PPa ′, PPb ′, and PPc ′ are past addition cumulative values. Further, Pa, Pb, and Pc are set to any one of three values of −1, 0, and 1. The definition of ternary values is 1 when the change ratio on the voltage decrease side is first, 0 when the change ratio change is not given on the second, and 3 when the voltage increase is on the third side. Set to -1 for the amount of change.
なお、三角結線変圧器１２０の一次側電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡは、α、β、γがマイナスの場合に電圧が増加し、プラスの場合に電圧が減少するため、符号を変えている。
The primary side voltage V AB , V BC , V CA of the
以下に動作の流れを示す。
・段階１
・（６−９）式のＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを０にする。
・（６−１０）式の左辺のＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃを０にする。
・計測手段２１で計測した三角結線変圧器１２０の二次側の各相電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを、電圧調整開始時に電圧記憶手段２４で記憶する。
・その時の各相の単巻変圧器１ａ、１ｂ、１ｃの変圧比の１＋Ａａ、１＋Ａｂ、１＋Ａｃを変圧比認識手段２５で認識して記憶する。
The operation flow is shown below.
・
-Set PPa, PPb, and PPc of formula (6-9) to 0.
-PPa ', PPb', PPc ', Pa, Pb, and Pc on the left side of the expression (6-10) are set to zero.
Each voltage V ab , V bc , V ca on the secondary side of the
The transformation ratio recognition means 25 recognizes and stores the
・段階２
・電圧記憶手段２４で記憶した三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａを、（６−７）式のＶａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａに代入する。
・また、変圧比認識手段２５で認識して記憶した変圧比Ａａ、Ａｂ、Ａｃを抽出し、（６−９）式のＡａ、Ａｂ、Ａｃに代入する。
・
The secondary side voltages V ab , V bc , and V ca of the
Further, the transformation ratios Aa, Ab and Ac recognized and stored by the transformation ratio recognition means 25 are extracted and substituted into Aa, Ab and Ac in the expression (6-9).
・段階３
・ＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃを（６−９）式に代入して計算し、その結果を（６−７）式に代入して電圧ＶＡＢ，ＶＢＣ，ＶＣＡを計算する。
・
-PPa, PPb, PPc are calculated by substituting into the equation (6-9), and the results are substituted into the equation (6-7) to calculate the voltages V AB , V BC , V CA.
・段階４
・段階３で計算した電圧ＶＡＢ，ＶＢＣ，ＶＣＡの絶対値の中から最大値、最小値、最大値発生相および最小値発生相を抽出する。
・
Extract the maximum value, the minimum value, the maximum value generation phase, and the minimum value generation phase from the absolute values of the voltages V AB , V BC , and V CA calculated in
・段階５
・予め設定された管理値範囲（下限管理値、上限管理値）と前記段階４の抽出結果とを判定し、タップ切換を行う相および電圧を増加させるか減少させるかの切換方向（変圧比変化量の正負）の決定を行う。
・
・ Predetermined management value range (lower limit management value, upper limit management value) and the extraction result of
・この判定により、管理値範囲と段階４の抽出結果の最大値、最小値との関係として以下の結果が得られる。
（１）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値以上である場合
（２）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値未満である場合
（３）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値未満である場合
（４）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値以上である場合
By this determination, the following results are obtained as the relationship between the management value range and the maximum value and the minimum value of the extraction results of
(1) When the maximum value exceeds the upper limit management value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit management value (2) When the maximum value is less than or equal to the upper limit management value and the minimum value is less than the lower limit management value (3) The maximum value is When the upper limit management value is exceeded and the minimum value is less than the lower limit management value (4) When the maximum value is less than or equal to the upper limit management value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit management value
・前記の各結果に対して以下のようにＰａ，Ｐｂ，Ｐｃを決める。
（１）の場合：最大値の相のＰｘを１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（２）の場合：最小値の相のＰｘを−１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（３）の場合：最大値の相のＰｘを１、最小値の相のＰｘを−１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（４）の場合：全ての相のＰｘを０にする。
ただし、ｘはａ，ｂ，ｃを意味する。
-Pa, Pb, and Pc are determined for each of the above results as follows.
In the case of (1): Px of the maximum phase is set to 1, and Px of the other phases is set to 0.
In the case of (2): Px of the minimum phase is set to -1, and Px of other phases is set to 0.
In the case of (3): Px of the maximum value phase is set to 1, Px of the minimum value phase is set to -1, and Px of other phases is set to 0.
In the case of (4): Px of all phases is set to 0.
However, x means a, b, c.
・段階６
・前記Ｐｘを相別に加算累積し、それをＰＰｘに記憶する。
・すなわち、（６−１０）式でＰａ，Ｐｂ，Ｐｃとこれを加算する前のＰＰａ´，ＰＰｂ´，ＰＰｃ´とを加算し、ＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃを求める。
・
Add and accumulate the Px by phase and store it in PPx.
That is, Pa, Pb, Pc and PPa ′, PPb ′, PPc ′ before adding them are added in the equation (6-10) to obtain PPa, PPb, PPc.
・段階７
・段階５の結果で（１）、（２）、（３）の場合、段階６で計算したＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃを（６−１０）式のＰＰａ´，ＰＰｂ´，ＰＰｃ´に代入して、段階３に戻る。
・すなわち、ＰＰａ´＝ＰＰａ，ＰＰｂ´＝ＰＰｂ，ＰＰｃ´＝ＰＰｃにして段階３に戻る。
・
In the case of (1), (2), and (3) in the result of
That is, PPa ′ = PPa, PPb ′ = PPb, PPc ′ = PPc and return to
・段階８
・前記段階５で（４）の結果になるまで段階３〜７までを繰り返し、（４）の結果になった場合、管理値範囲で三相平衡となったことになり、その繰り返しを終了し、段階６のＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃを出力する。この出力である加算累積したＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃはタップ切換量となる。ここで、Δｔ・ＰＰａ，Δｔ・ＰＰｂ，Δｔ・ＰＰｃは、（６−８）式の最終的な変圧比変化量ＴＴａ，ＴＴｂ，ＴＴｃを求めたことになる。
・ Stage 8
・ Repeat steps 3 to 7 until the result of (4) is obtained in
以上の動作の流れを、図１９に示すフローチャートを用いて説明する。図１９は本発明の第６実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置の動作を示すフローチャートであり、図１７に沿って説明した内容に似ているので、相違点のみを説明する。その相違点として、図１７において、ステップＳ３２では、変圧比１＋Ａａ，１＋Ａｂ，１＋Ａｃ、および入力側の電圧ＶＡＢ，ＶＢＣ，ＶＣＡを記憶し、そのつぎのステップＳ３３で、演算式にＡａ，Ａｂ，Ａｃ、およびＶＡＢ，ＶＢＣ，ＶＣＡを代入していた。それにともなう演算式は（６−５）を用いていた。
The flow of the above operation will be described using the flowchart shown in FIG. FIG. 19 is a flowchart showing the operation of the voltage regulator using the triangular connection transformer according to the sixth embodiment of the present invention. Since it is similar to the contents explained along FIG. 17, only the differences will be explained. . As a difference, in FIG. 17, in step S32, the
これに対して、図１９において、ステップＳ３２０では、変圧比１＋Ａａ，１＋Ａｂ，１＋Ａｃ、および入力側の電圧Ｖａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃａを記憶し、そのつぎのステップＳ３３０で、演算式にＡａ，Ａｂ，Ａｃ、およびＶａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃａを代入する。それにともなう演算式は（６−７）、（６−９）を用いている。
On the other hand, in FIG. 19, in step S320, the
以上の動作に関するシミュレーション結果を、図２０に示す。図２０は、本発明の第６実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置６１０によるシミュレーション結果を示すベクトル図である。図２０において、×印でプロットされた３点は、電圧調整前の二次側電圧Ｖａｂ´，Ｖｂｃ´，Ｖｃａ´である。この×印でプロットされた３点に示すように、電圧調整前の二次側電圧をＶａｂ´（大きさ：１５０％、位相：０度）、Ｖｂｃ´（大きさ：１２０％、位相：−９０度）、Ｖｃａ´（大きさ：１９２％、位相：１４１度）、各相の変圧比のＡａ，Ａｂ，Ａｃを全て２０％としている。
The simulation result regarding the above operation is shown in FIG. FIG. 20 is a vector diagram showing a simulation result by the
そして、著しく三相不平衡状態の一次側電圧ＶＡＢ´、ＶＢＣ´、ＶＣＡ´を、上限管理値を１０２％、下限管理値を９８％に収めることが条件である。また、変圧比変化量Δｔは１％としている。図２０に示すベクトル図は、極端な不平衡電圧の例であるが、電圧調整装置６１０による電圧調整後は、このように三相平衡することで、電圧ＶＡＢ´´、ＶＢＣ´´、ＶＣＡ´´となり、その絶対値は、ほぼ１００％の電圧となる。
Then, it is a condition that the primary side voltages V AB ′, V BC ′, and V CA ′ of the three-phase unbalanced state are remarkably kept at the upper limit management value of 102% and the lower limit management value of 98%. The transformation ratio change amount Δt is 1%. The vector diagram shown in FIG. 20 is an example of an extreme unbalanced voltage. After voltage adjustment by the
また、図２０には、管理値範囲の平衡電圧に調整されるまでの軌跡を示している。この軌跡は、図４，８に示した第１，２実施形態に係る電圧調整装置３００，３１０において、逐次電圧調整する場合の調整過程と同様に、管理値範囲の三相平衡電圧に調整されることを示している。
Further, FIG. 20 shows a trajectory until the control voltage range is adjusted to the balanced voltage. This locus is adjusted to the three-phase balanced voltage in the management value range in the same manner as the adjustment process in the case of the voltage adjustment in the
図２０に示すシミュレーション結果では、タップ切換量はａ，ｂ，ｃ相のそれぞれが−３５、３６、−３５タップ分であり、前記段階８で示す（４）の結果になるまでの繰り返し回数は７１回であった。このことから、図４，８に示した第１，２実施形態に係る電圧調整装置３００，４００において、逐次電圧調整する場合には、７１回分相当の時間が必要であったところを、図１８に示した第６実施形態に係る電圧調整装置６１０であれば、３６回分相当の時間で電圧調整できる。したがって、より迅速に管理値範囲の三相平衡電圧にすることが可能であるという効果が確認できた。
In the simulation results shown in FIG. 20, the tap switching amounts are -35, 36, and -35 taps for the a, b, and c phases, respectively, and the number of repetitions until the result of (4) shown in the step 8 is obtained. 71 times. For this reason, in the
上述したシミュレーション結果に基づいた効果から、実機検証すれば、以下の効果も期待できる。すなわち、タップ切換を行う前に必要なタップ切換量を事前に算出してタップ切換制御を行うことにより、最小回数のタップ切換で足りるため、タップが橋絡された時に流れる循環電流、接点摩耗や油の汚損を最小限に抑制するとともに、迅速に電圧調整が可能となる。すなわち、余分なタップ切換動作を省略できるので、機器等の損耗を軽減して迅速に電圧調整することが可能となる。 From the effects based on the simulation results described above, if the actual machine is verified, the following effects can also be expected. That is, by calculating the necessary tap switching amount before performing tap switching and performing tap switching control, the minimum number of tap switchings is sufficient, so that the circulating current, contact wear, Oil contamination can be minimized and voltage can be adjusted quickly. That is, since an extra tap switching operation can be omitted, it is possible to reduce the wear of equipment and the like and to quickly adjust the voltage.
（第７実施形態）
つぎに、図２１に沿って第７実施形態について説明する。図２１は、本発明の第７実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置の概略構成図である。図２１に示す電圧調整装置７００は、三角結線変圧器１２０の二次側を出力側とし、二次側電圧Ｖａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃａを電圧調整する場合を示している。図２１において、電圧調整装置７００は、三角結線変圧器１２０と、制御部７２０を備えて構成される。制御部７２０は、計測手段２１と、タップ切換制御手段２３と、電圧記憶手段２４と、変圧比認識手段２５と、タップ切換量演算手段１３０を備えて構成される。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 21 is a schematic configuration diagram of a voltage regulator using a triangular connection transformer according to the seventh embodiment of the present invention. The
計測手段２１は、三角結線変圧器１２０の入力側である一次側電圧ＶＡＢ，ＶＢＣ，ＶＣＡを計測する。電圧記憶手段２４は、電圧調整開始時に計測手段２１の計測した電圧を記憶する。変圧比認識手段２５は、電圧記憶手段２４で電圧を記憶した時の三角結線変圧器１２０の変圧比を相別に認識して記憶する。
The measuring means 21 measures the primary side voltages V AB , V BC , V CA which are the input side of the
タップ切換量演算手段１３０は、演算式設定手段３１、電圧一時記憶手段３２、演算手段３４、変圧比変化量累積手段３７、出力手段３６で構成される。演算式設定手段３１は、３つの要素に基づいて、三角結線変圧器１２０の二次側出力電圧Ｖａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃａを求める演算式を設定する。３つの要素とは、第１に、変圧比認識手段２５で記憶した各相の変圧比、第２に、変圧比変化量累積手段３７で加算累積して記憶した各相の変圧比変化量、第３に、電圧記憶手段２４で記憶した電圧である。
The tap switching amount calculation means 130 includes an arithmetic expression setting means 31, a voltage temporary storage means 32, a calculation means 34, a transformation ratio change amount accumulation means 37, and an output means 36. The arithmetic expression setting means 31 sets an arithmetic expression for obtaining the secondary output voltages V ab , V bc , and V ca of the
タップ切換量演算手段１３０は、電圧記憶手段２４からの電圧と、変圧比認識手段２５で記憶した変圧比に基づいて、三角結線変圧器１２０の二次側電圧Ｖａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃａを、三相ともに管理値範囲に収めることができる各相のタップ切換量を算出する。タップ切換制御手段２３は、タップ切換量演算手段１３０の結果に基づいて三角結線変圧器１２０のタップ切換手段Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃを制御する。
Based on the voltage from the
また、電圧一時記憶手段３２は、演算手段３４で算出した二次側出力電圧Ｖａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃａを、計算する都度に更新して一時的に記憶するものである。変圧比変化量累積手段３７は、演算手段３４が算出した変圧比変化量、すなわち変圧比を変化させる量を、相別に加算累積して記憶するものである。
The voltage temporary storage means 32 updates and temporarily stores the secondary side output voltages V ab , V bc , and V ca calculated by the calculation means 34 every time it is calculated. The transformation ratio change
演算手段３４は、電圧一時記憶３２で記憶した電圧の絶対値から最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出して不平衡電圧の実態を把握する。演算手段３４は、不平衡電圧を是正するためのタップ切換量を以下の手順で算出する。演算手段３４は、抽出した最大値が上限管理値を超えている場合、当該相の電圧を減少させる側の変圧比変化量にして変圧変化量累積手段３７に加算累積して記憶させる。また、抽出した最小値が下限管理値未満の場合、当該相の電圧を増加させる側の変圧比変化量にして変圧変化量累積手段３７に加算累積して記憶させる。これらは、演算手段３４が二次側電圧を計算する都度、変圧比変化量を相別に変圧変化量累積手段３７に加算累積して記憶させる。
The calculation means 34 extracts the maximum value, the maximum value generation phase, the minimum value, and the minimum value generation phase from the absolute value of the voltage stored in the voltage
そして、演算手段３４は、３つの要素を演算式設定手段３１で設定した演算式に代入することにより、変圧比変化後の二次側出力電圧を算出する。３つの要素とは、第１に変圧比認識手段３５の各相の変圧比、第２に変圧比変化量累積手段３７で記憶した各相の変圧比変化量、第３に電圧記憶手段２４で記憶した電圧のことである。 And the calculating means 34 calculates the secondary side output voltage after a transformation ratio change by substituting three elements for the calculating formula set by the calculating formula setting means 31. FIG. The three elements are the first transformation ratio of each phase of the transformation ratio recognition means 35, the second the transformation ratio change amount of each phase stored in the transformation ratio change accumulation means 37, and the third in the voltage storage means 24. It is the stored voltage.
それから、演算手段３４は、電圧一時記憶手段３２で記憶した電圧を、前記演算式で求めた電圧に記憶更新する。演算手段３４は、電圧一時記憶手段３２で記憶した電圧の全てが管理値範囲に収まるまで、前記演算式の計算および電圧一時記憶手段３２の記憶更新を繰り返す。出力手段３６は、電圧の全てが管理値範囲に収まった時、変圧比変化量累積手段３７に基づいて、各相のタップ切換量を出力する。
Then, the calculation means 34 stores and updates the voltage stored in the voltage temporary storage means 32 to the voltage obtained by the calculation formula. The calculation means 34 repeats the calculation of the calculation formula and the storage update of the voltage temporary storage means 32 until all the voltages stored in the voltage temporary storage means 32 fall within the management value range. The output means 36 outputs the tap switching amount of each phase based on the transformation ratio change
最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬの算出手順および動作について、数式に基づいて説明する。最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬが算出されると、最終的なタップ切換量が算出される。三角結線変圧器１２０を、最終的なタップ切換量により、適切に電圧調整されることにより、管理値範囲で平衡電圧となる。
The calculation procedure and operation of the final transformation ratio change amounts TTaL, TTbL, and TTcL will be described based on mathematical expressions. When final transformation ratio change amounts TTaL, TTbL, and TTcL are calculated, final tap switching amounts are calculated. By appropriately adjusting the voltage of the
三角結線変圧器１２０の各相タップを独立して切換制御した時の二次側電圧は、次式（７−１）で表される。（７−１）の左辺は、電圧調整して管理値範囲で平衡電圧となった電圧ＶａｂＬ、ＶｂｃＬ、ＶｃａＬである。それに対する（７−１）の右辺により、最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬを算出する。最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬは、現在の各相の変圧比１＋Ａａ，１＋Ａｂ，１＋Ａｃから算出する。
The secondary side voltage when switching control of each phase tap of the
最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬを算出する手順は、前記（６−１）式の変圧比変化量ＴＴａ，ＴＴｂ，ＴＴｃを変えて、（６−１）式の左辺の電圧の絶対値が、管理値範囲に収まるまで繰り返し計算する。そのために、演算式設定手段３１は、（６−１）式の演算式を設定する。（６−１）式は、電圧調整開始時の電圧と変圧比を用いて、各相の変圧比変化量ＴＴａ，ＴＴｂ，ＴＴｃを加算させた後の電圧を求める式である。 The procedure for calculating the final transformation ratio change amounts TTaL, TTbL, and TTcL is performed by changing the transformation ratio change amounts TTa, TTb, and TTc in the equation (6-1) and changing the voltage on the left side of the equation (6-1). Repeat until the absolute value falls within the control value range. For this purpose, the arithmetic expression setting means 31 sets the arithmetic expression (6-1). The expression (6-1) is an expression for obtaining a voltage after adding the transformation ratio change amounts TTa, TTb, TTc of each phase using the voltage at the start of voltage adjustment and the transformation ratio.
（６−１）式の初期値である電圧調整開始時の電圧ＶＡＢ，ＶＢＣ，ＶＣＡは電圧記憶手段２４で記憶する。また、この時の各相の変圧比１＋Ａａ，１＋Ａｂ，１＋Ａｃを変圧比認識手段２５で認識し記憶する。演算手段３４は以下のように動作する。なお、以下、変圧比変化量とは、例えば１タップ分の変圧比変化量である。
The voltage V AB , V BC , V CA at the start of voltage adjustment, which is the initial value of the equation (6-1), is stored in the
演算手段３４が、最終的に必要なタップ切換量を算出すれば、実際のタップ切換回数を減らして、迅速に三相平衡できることを、以下の２段階に分けて説明する。 The fact that the calculation means 34 finally calculates the necessary tap switching amount can reduce the actual number of tap switching times and can quickly achieve three-phase balancing will be described in the following two steps.
（第１段階）
まず、変圧比変化量累積手段３７で変圧比変化量を加算累積した記憶を０に設定する。すなわち、変圧比変化量ＴＴａ，ＴＴｂ，ＴＴｃを０に設定する。電圧調整開始時に電圧記憶手段２４で記憶した電圧ＶＡＢ，ＶＢＣ，ＶＣＡと、変圧比認識手段２５で記憶した各相の変圧比１＋Ａａ，１＋Ａｂ，１＋Ａｃを、演算手段３４で設定した演算式（６−１）式に代入して出力側電圧を計算する。その出力側電圧を電圧一時記憶手段３２で記憶する。この演算式（６−１）式の計算により記憶された電圧は、電圧調整開始時の相別の変圧比における二次側出力電圧である。ここで、（６−１）式の右辺の第２項のＡａ，Ａｂ，Ａｃは、変圧比から１を差し引けば求められる。以下も同様である。
(First stage)
First, the storage obtained by adding and accumulating the transformation ratio variation by the transformation ratio
（第２段階）
つぎに、電圧一時記憶手段３２で記憶した電圧の絶対値の中から最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出する。抽出した最大値が上限管理値を超えている場合、当該相の電圧を減少させるような変圧比変化量を、変圧比変化量累積手段３７に加算して記憶する。また、最小値が下限管理値未満の場合、当該相の電圧を増加させるような変圧比変化量を、変圧比変化量累積手段３７に加算して記憶する。
(Second stage)
Next, the maximum value, maximum value generation phase, minimum value, and minimum value generation phase are extracted from the absolute values of the voltage stored in the voltage temporary storage means 32. When the extracted maximum value exceeds the upper limit management value, a transformation ratio change amount that decreases the voltage of the phase is added to the transformation ratio change
演算式（６−１）式に、３つの要素を代入して変圧比変化後の電圧を算出する。３つの要素は、第１に変圧比認識手段２５で記憶した各相の変圧比、第２に変圧比変化量累積手段３７で記憶した各相の変圧比変化量、第３に電圧記憶手段２４で記憶した電圧である。算出された変圧比変化後の電圧に、電圧一時記憶手段３２の電圧記憶を更新する。
The voltage after changing the transformation ratio is calculated by substituting three elements into the equation (6-1). The three elements are, firstly, the transformation ratio of each phase stored in the transformation ratio recognition means 25, secondly, the transformation ratio change amount of each phase stored in the transformation ratio change
この算出結果は変圧比変化量を１回与えた後の電圧であり、変圧比変化量累積手段３７には、１回分の変圧比変化量を相別に記憶する。さらに、電圧一時記憶手段３２で記憶した１回目の変圧比変化量を与えた後の電圧の絶対値の中から、第２段階と同様に、最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出する。 This calculation result is a voltage after the transformation ratio change amount is given once, and the transformation ratio change amount accumulating means 37 stores the transformation ratio change amount for one time for each phase. Further, the maximum value, maximum value generation phase, minimum value, and minimum value are selected from the absolute values of the voltage after the first transformation ratio change amount stored in the voltage temporary storage means 32, as in the second stage. The developing phase is extracted.
抽出した最大値が上限管理値を超えている場合、当該相の電圧を減少させるような変圧比変化量を、変圧比変化量累積手段３７で記憶した変圧比に加算して記憶する。最小値が下限管理値未満の場合、当該相の電圧を増加させるような変圧比変化量を、変圧比変化量累積手段３７で記憶した当該相の変圧比に加算して記憶する。
When the extracted maximum value exceeds the upper limit management value, the transformation ratio change amount that decreases the voltage of the phase is added to the transformation ratio stored in the transformation ratio change
演算式（６−１）式に、３つの要素を代入して変圧比変化後の電圧を算出する。３つの要素は、第１に変圧比認識手段２５で記憶した各相の変圧比、第２に変圧比変化量累積手段３７で記憶した各相の変圧比変化量、第３に電圧記憶手段２４で記憶した電圧である。算出された変圧比変化後の電圧に、電圧一時記憶手段３２の電圧記憶を更新する。この算出結果は変圧比変化量を２回与えた後の電圧であり、変圧比変化量累積手段３７には、２回分の変圧比変化量を相別に加算累積して記憶する。
The voltage after changing the transformation ratio is calculated by substituting three elements into the equation (6-1). The three elements are, firstly, the transformation ratio of each phase stored in the transformation ratio recognition means 25, secondly, the transformation ratio change amount of each phase stored in the transformation ratio change
演算手段３４は、電圧一時記憶手段３２で記憶した電圧の全てが管理値範囲に収まるまで、前記演算式の計算、変圧比変化量累積手段３７の加算累積、および電圧一時記憶手段３２の記憶更新を繰り返す。出力手段３６は、電圧の全てが限管理値範囲に収まった時、変圧比変化量累積手段３７に基づいて、各相のタップ切換量を出力する。
The calculation means 34 calculates the calculation formula, adds and accumulates the transformation ratio change amount accumulation means 37, and updates the voltage temporary storage means 32 until all the voltages stored in the voltage temporary storage means 32 fall within the control value range. repeat. The output means 36 outputs the tap switching amount of each phase based on the transformation ratio change
このようにして、最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬが算出される。すなわち、電圧一時記憶手段３２で記憶された電圧の全てが管理値範囲に収まった時、変圧比変化量累積手段３７で加算累積して記憶されている変圧比変化量は、前式（７−１）式に示される最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬとなる。
In this way, final transformation ratio change amounts TTaL, TTbL, and TTcL are calculated. That is, when all of the voltages stored in the voltage
出力手段３６は、最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬに相当する各相のタップ切換量を、タップ切換制御手段２３に出力する。タップ切換制御手段２３は、入力されたタップ切換量に基づいて各相のタップ切換手段Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃを制御する。その結果、三角結線変圧器１２０の二次側電圧を三相平衡状態に是正し、かつ管理値範囲に収めることができる。以上のように、管理値範囲に三相平衡させるための計算が終了するまでの間は、実際にタップ切換動作をすることなく、最終的に必要なタップ切換量を算出することができる。したがって、試行錯誤による不要なタップ切換を防止することができる利点がある。
The output means 36 outputs the tap switching amount of each phase corresponding to the final transformation ratio change amounts TTaL, TTbL, TTcL to the tap switching control means 23. The tap switching control means 23 controls the tap switching means Ta, Tb, Tc of each phase based on the input tap switching amount. As a result, the secondary side voltage of the
また、前記第１段階を設けず、電圧調整開始時の出力電圧を求めない場合、電圧一時記憶手段３２の内容は０である。このため、つぎの第２段階で、全ての相が下限管理値未満となり、電圧を増加させる側の変圧比変化量として演算式で計算され、それが電圧一時記憶手段３２で記憶される。この記憶された電圧は、変圧比変化量が小さければ、ほぼ第１段階で求めた電圧と同じになる。以下、この電圧一時記憶手段３２で記憶した電圧を用いて第２段階と同様の動作となる。したがって、第１段階を設けなくても実現は可能である。 Further, when the first stage is not provided and the output voltage at the start of voltage adjustment is not obtained, the content of the voltage temporary storage means 32 is zero. For this reason, in the next second stage, all the phases become less than the lower limit control value, and are calculated by an arithmetic expression as the transformation ratio change amount on the side to increase the voltage, and stored in the voltage temporary storage means 32. The stored voltage is substantially the same as the voltage obtained in the first stage if the change amount of the transformation ratio is small. Thereafter, using the voltage stored in the voltage temporary storage means 32, the same operation as in the second stage is performed. Therefore, it can be realized without providing the first stage.
最終的な変圧比変化量ＴＴａ，ＴＴｂ，ＴＴｃの算出手順および動作について、数式に基づいて説明する。三角結線変圧器１２０の二次側出力電圧は、前記（６−５）式および（６−６）式を用い、ＴＴａ，ＴＴｂ，ＴＴｃをΔｔ・ＰＰａ，Δｔ・ＰＰｂ，Δｔ・ＰＰｃとして算出することもできる。ここで、Δｔは変圧比変化量であり、例えば、１タップ分の電圧変化量を意味する。ＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃはＰａ，Ｐｂ，Ｐｃの加算累積値に相当する。
The calculation procedure and operation of the final transformation ratio change amounts TTa, TTb, and TTc will be described based on mathematical expressions. The secondary output voltage of the
また、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃは、−１，０，１の３値の何れかに設定される。すなわち、３とおりの場合に分けて、電圧を減少させる側の変圧比変化量とする場合は−１、変圧比変化量を与えない場合は０、電圧を増加させる側の場合は１とする。 In addition, Pa, Pb, and Pc are set to any one of three values of -1, 0, and 1. That is, in three cases, it is set to -1 when the change ratio of the voltage reduction side is used, 0 when no change of the change ratio is given, and 1 when the voltage is increased.
以下に動作の流れを示す。
・段階１
・変圧比変化量累積手段３７の記憶を０とする。すなわちＰＰａ´，ＰＰｂ´，ＰＰｃ´、およびＰａ，Ｐｂ，Ｐｃを０にし、（６−６）式の左辺ＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃを０にする。
・計測手段２１で計測した三角結線変圧器１２０の入力側（一次側）の各相電圧を、電圧調整開始時に電圧記憶手段２４で記憶する。
・その時の各相の単巻変圧器の変圧比１＋Ａａ，１＋Ａｂ，１＋Ａｃを、変圧比認識手段２５で認識して記憶する。
The operation flow is shown below.
・
The memory of the transformation ratio change accumulation means 37 is set to 0. That is, PPa ′, PPb ′, PPc ′, and Pa, Pb, Pc are set to 0, and the left side PPa, PPb, PPc of the expression (6-6) is set to 0.
Each phase voltage on the input side (primary side) of the
The
・段階２
・電圧記憶手段２４で記憶した三角結線変圧器１２０の一次側電圧を（６−５）式のＶＡＢ，ＶＢＣ，ＶＣＡを代入する。
・また、変圧比認識手段２５で認識して記憶した変圧比のＡａ，Ａｂ，Ａｃを抽出して（６−５）式のＡａ，Ａｂ，Ａｃに代入する。
・
Substituting V AB , V BC , and V CA of the expression (6-5) for the primary side voltage of the
Further, the transformation ratios Aa, Ab and Ac recognized and stored by the transformation ratio recognition means 25 are extracted and substituted into Aa, Ab and Ac in the expression (6-5).
・段階３
・ＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃを（６−５）式に代入して電圧Ｖａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃａを計算し、電圧一時記憶手段３２でその結果に記憶更新する。
・
The voltages V ab , V bc , and V ca are calculated by substituting PPa, PPb, and PPc into the expression (6-5), and the voltage temporary storage means 32 stores and updates the result.
・段階４
前記段階３により電圧一時記憶手段３２で記憶した電圧Ｖａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃａの絶対値の中から、最大値、最小値、最大値発生相および最小値発生相を抽出する。
・
In
・段階５
・前記段階４の抽出結果が予め設定された管理値範囲に含まれるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、タップ切換を行う相と、当該相の電圧増減方向を決定する。なお、電圧増減方向は、変圧比変化量の正負を意味する。
・前記段階５の判定により、管理値範囲と段階４の抽出結果の最大値、最小値との関係として以下の結果が得られる。
（１）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値以上である場合
（２）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値未満である場合
（３）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値未満である場合
（４）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値以上である場合
・
It is determined whether or not the extraction result of
By the determination in the
(1) When the maximum value exceeds the upper limit management value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit management value (2) When the maximum value is less than or equal to the upper limit management value and the minimum value is less than the lower limit management value (3) The maximum value is When the upper limit management value is exceeded and the minimum value is less than the lower limit management value (4) When the maximum value is less than or equal to the upper limit management value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit management value
・前記の各結果に対して以下のようにＰａ，Ｐｂ，Ｐｃを決める。
（１）の場合：最大値の相のＰｘを−１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（２）の場合：最小値の相のＰｘを１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（３）の場合：最大値の相のＰｘを−１、最小値の相のＰｘを１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（４）の場合：全ての相のＰｘを０にする。
ただし、ｘはａ，ｂ，ｃを意味する。
-Pa, Pb, and Pc are determined for each of the above results as follows.
In the case of (1): Px of the maximum phase is set to -1, and Px of the other phases is set to 0.
In the case of (2): Px of the minimum phase is set to 1, and Px of other phases is set to 0.
In the case of (3): Px of the maximum value phase is set to -1, Px of the minimum value phase is set to 1, and Px of other phases is set to 0.
In the case of (4): Px of all phases is set to 0.
However, x means a, b, c.
・段階６
・前記Ｐｘを変圧比変化量累積手段３７で相別に加算累積し、それをＰＰｘに記憶する。
・すなわち、変圧比変化量累積手段３７で記憶したＰＰａ´，ＰＰｂ´，ＰＰｃ´に前記段階５で求めたＰａ，Ｐｂ，Ｐｃを加算して記憶する。この加算したものは（６−６）式のＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃとなる。
・
The Px is added and accumulated for each phase by the transformation ratio change
That is, Pa, Pb, and Pc obtained in
・段階７
・段階５の結果が（１）、（２）、（３）の場合、段階６で計算したＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃを（６−６）式のＰＰａ´，ＰＰｂ´，ＰＰｃ´に代入して、段階３に戻る。すなわち、ＰＰａ´＝ＰＰａ，ＰＰｂ´＝ＰＰｂ，ＰＰｃ´＝ＰＰｃにして段階３に戻る。
・
When the result of
・段階８
・出力手段３６は、前記段階５の結果が（４）の場合になるまで段階３〜７を繰り返し、（４）の結果になった場合、管理値範囲で三相平衡となったことになり、その繰り返しを終了し、段階６のＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃ、すなわち変圧比変化量累積手段３７で加算累積したＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃを出力する。
・ Stage 8
The output means 36
この出力である加算累積したＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃはタップ切換量となる。以上により出力されたタップ切換量に基づいてタップ切換制御手段２３により各相のタップ切換手段Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃを制御し、必要なタップ切換を行う。 The output accumulated PPa, PPb, PPc, which is the output, becomes the tap switching amount. Based on the tap switching amount output as described above, the tap switching control means 23 controls the tap switching means Ta, Tb, Tc of each phase to perform necessary tap switching.
（第８実施形態）
つぎに、図２２に沿って第８実施形態について説明する。図２２は、本発明の第８実施形態に係る三角結線変圧器を用いた電圧調整装置の概略構成図である。図２２に示す電圧調整装置７１０は、三角結線変圧器１２０の一次側を出力側とし、電圧ＶＡＢ，ＶＢＣ，ＶＣＡを電圧調整する場合を示している。
(Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 22 is a schematic configuration diagram of a voltage regulator using a triangular connection transformer according to the eighth embodiment of the present invention. The
図２２において、電圧調整装置７１０は、三角結線変圧器１２０と、制御部７２０を備えて構成される。制御部７２０は、計測手段２１と、タップ切換制御手段２３と、電圧記憶手段２４と、変圧比認識手段２５と、タップ切換量演算手段１３０を備えて構成される。
In FIG. 22, the
計測手段２１は、三角結線変圧器１２０の入力側である二次側電圧を計測する。電圧記憶手段２４は、電圧調整開始時に計測手段２１の計測した電圧を記憶する。変圧比認識手段２５は、電圧記憶手段２４で電圧を記憶した時の三角結線変圧器１２０の変圧比を相別に認識して記憶する。
The measuring means 21 measures the secondary side voltage that is the input side of the
タップ切換量演算手段１３０は、演算式設定手段３１、電圧一時記憶手段３２、演算手段３４、変圧比変化量累積手段３７、出力手段３６で構成される。演算式設定手段３１は、３つの要素に基づいて、三角結線変圧器１２０の一次側出力電圧を求める演算式を設定するものである。３つの要素は、第１に、変圧比認識手段２５で記憶した各相の変圧比、第２に、変圧比変化量累積手段３７で加算累積して記憶した各相の変圧比変化量、第３に、電圧記憶手段２４で記憶した電圧である。なお、タップ切換量演算手段１３０は、図２１に沿って説明した内容とほぼ同じであるため、同一符号１３０で図示している。ただし、三角結線変圧器１２０の二次側でなく一次側出力電圧を求めるための演算式を設定する点のみ異なる。なお、一次側電圧と一次側出力電圧との表記を適宜に用いている。
The tap switching amount calculation means 130 includes an arithmetic expression setting means 31, a voltage temporary storage means 32, a calculation means 34, a transformation ratio change amount accumulation means 37, and an output means 36. The arithmetic expression setting means 31 sets an arithmetic expression for obtaining the primary output voltage of the
タップ切換量演算手段１３０は、電圧記憶手段２４からの電圧と、変圧比認識手段２５で記憶した変圧比に基づいて、三角結線変圧器１２０の一次側電圧を三相ともに管理値範囲に収めることができる各相のタップ切換量を算出する。タップ切換制御手段２３は、タップ切換量演算手段１３０の結果に基づいて三角結線変圧器１２０のタップ切換手段Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃを制御する。
Based on the voltage from the voltage storage means 24 and the transformation ratio stored in the transformation ratio recognition means 25, the tap switching amount calculation means 130 keeps the primary side voltage of the
電圧一時記憶手段３２は演算手段３４で算出した出力側（一次側）の電圧を計算する都度に更新して一時的に記憶するものである。変圧比変化量累積手段３７は、演算手段３４において各相の変圧比を変化させる変圧比変化量を相別に加算累積して記憶するものである。
The voltage temporary storage means 32 is updated and temporarily stored every time the output side (primary side) voltage calculated by the calculation means 34 is calculated. The transformation ratio change
演算手段３４は、電圧一時記憶３２で記憶した電圧の絶対値から最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出して不平衡電圧の実態を把握する。演算手段３４は、不平衡電圧を是正するためのタップ切換量を、以下の手順で算出する。演算手段３４は、抽出した最大値が上限管理値を超えている場合、当該相の電圧を減少させる側の変圧比変化量にして変圧変化量累積手段３７に加算累積して記憶させる。また、抽出した最小値が下限管理値未満の場合、当該相の電圧を増加させる側の変圧比変化量にして変圧変化量累積手段３７に加算累積して記憶させる。これらは、演算手段３４が二次側電圧を計算する都度、変圧比変化量を相別に変圧比変化量累積手段３７に加算累積して記憶させる。
The calculation means 34 extracts the maximum value, the maximum value generation phase, the minimum value, and the minimum value generation phase from the absolute value of the voltage stored in the voltage
そして、演算手段３４は、３つの要素を演算式設定手段３１で設定した演算式に代入することにより、変圧比変化後の一次側出力電圧を算出する。３つの要素は、第１に変圧比認識手段３５の各相の変圧比、第２に変圧比変化量累積手段３７で記憶した各相の変圧比変化量、第３に電圧記憶手段２４で記憶した電圧のことである。 And the calculating means 34 calculates the primary side output voltage after a transformation ratio change by substituting three elements into the calculating formula set by the calculating formula setting means 31. FIG. The three elements are firstly the transformation ratio of each phase of the transformation ratio recognition means 35, secondly the transformation ratio change amount of each phase stored by the transformation ratio change amount accumulation means 37, and thirdly stored by the voltage storage means 24. Is the voltage.
それから、演算手段３４は、電圧一時記憶手段３２で記憶した電圧を、前記演算式で求めた電圧に記憶更新する。演算手段３４は、電圧一時記憶手段３２で記憶した電圧の全てが管理値範囲に収まるまで、前記演算式の計算および電圧一時記憶手段３２の記憶更新を繰り返す。出力手段３６は、電圧の全てが管理値範囲に収まった時、変圧比変化量累積手段３７に基づいて、各相のタップ切換量を出力する。
Then, the calculation means 34 stores and updates the voltage stored in the voltage temporary storage means 32 to the voltage obtained by the calculation formula. The calculation means 34 repeats the calculation of the calculation formula and the storage update of the voltage temporary storage means 32 until all the voltages stored in the voltage temporary storage means 32 fall within the management value range. The output means 36 outputs the tap switching amount of each phase based on the transformation ratio change
ここで、図２１，２２に示した電圧調整装置７００，７１０の構成を、以下のとおり確認する。これら電圧調整装置７００，７１０は、図１６，１８に記載の電圧調整装置６００，６１０における、タップ切換量演算手段１３０を、以下のように構成したものである。このタップ切換量演算手段１３０は、出力電圧を計算する都度に更新して一時的に記憶する電圧一時記憶手段３２と、変圧比認識手段２５で記憶した各相の変圧比、その変圧比を変化させた時の変圧比変化量、および電圧記憶手段２４で記憶した電圧と、を用いて出力電圧を求める演算式を設定する演算式設定手段３１と、電圧一時記憶手段３２で記憶した電圧から抽出した最大値および最小値を管理値範囲に収めるような変圧比変化量を加算累積して記憶する変圧比変化量累積手段３７と、変圧比認識手段２５の各相の変圧比、変圧比変化量累積手段３７で記憶した各相の変圧比変化量、および電圧記憶手段２４で記憶した電圧と、を演算式設定手段３１で設定した演算式に代入して算出した出力電圧により電圧一時記憶手段３２を記憶更新する演算手段３４と、変圧比変化量累積手段３７で累積した変圧比変化量に相当する各相のタップ切換量を出力する出力手段３６と、を備え、演算手段３４は、最大値および最小値が管理値範囲に収まるまで繰り返し計算した変圧比変化量を、変圧比変化量累積手段３７に加算累積して記憶させ、変圧比認識手段２５が認識し記憶する各相の変圧比、変圧比変化量累積手段３７で記憶した各相の変圧比変化量、および電圧記憶手段２４で記憶した電圧と、を演算式に代入して算出した変圧比変化後の出力電圧により、電圧一時記憶手段３２を記憶更新することを特徴とする。
Here, the configuration of the
つぎに、最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬの算出手順および動作について、数式に基づいて説明する。最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬが算出されると、最終的なタップ切換量が算出される。三角結線変圧器１２０を、最終的なタップ切換量により、適切に電圧調整されることにより、管理値範囲で平衡電圧となる。
Next, calculation procedures and operations of the final transformation ratio change amounts TTaL, TTbL, and TTcL will be described based on mathematical expressions. When final transformation ratio change amounts TTaL, TTbL, and TTcL are calculated, final tap switching amounts are calculated. By appropriately adjusting the voltage of the
三角結線変圧器１２０の各相タップを独立して切換制御した時の一次側電圧は、次式（８−１）、（８−２）で表される。（８−１）の左辺は、電圧調整して管理値範囲で平衡電圧となった電圧ＶＡＢＬ，ＶＢＣＬ，ＶＣＡＬである。それに対する（８−１）、（８−２）の右辺により、最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬを算出する。また、現在の各相の変圧比１＋Ａａ，１＋Ａｂ，１＋Ａｃからの最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬを算出する。
The primary side voltage when each phase tap of the
ただし、
その求め方は、前記（６−８）式の変圧比変化量ＴＴａ，ＴＴｂ，ＴＴｃを変えて、前記（６−７）式に代入し、左辺の電圧の絶対値が管理値範囲に収まるまで、繰り返し計算することで求められる。したがって、演算式設定手段３１は、（６−７）式および（６−８）式の演算式を設定する。 The method is to change the transformation ratio change amounts TTa, TTb, and TTc in the equation (6-8) and substitute them in the equation (6-7) until the absolute value of the voltage on the left side falls within the control value range. It is obtained by repeatedly calculating. Therefore, the arithmetic expression setting means 31 sets the arithmetic expressions of the expressions (6-7) and (6-8).
（６−７）式および（６−８）式は、電圧調整開始時の電圧と変圧比を用いて各相の変圧比変化量ＴＴａ，ＴＴｂ，ＴＴｃを加算させた場合の加算後の電圧を求める式である。（６−７）式の初期値である電圧調整開始時の電圧Ｖａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃａは、電圧記憶手段２４で記憶する。この時変圧比認識手段２５は、各相の変圧比１＋Ａａ，１＋Ａｂ，１＋Ａｃを認識するとともに記憶する。演算手段３４は、以下のように動作する。なお、変圧比変化量は、例えば１タップ分の変圧比変化量を意味する。
Equations (6-7) and (6-8) are the voltages after addition when the transformation ratio change amounts TTa, TTb, TTc of each phase are added using the voltage at the start of voltage adjustment and the transformation ratio. This is the expression to be obtained. The voltages V ab , V bc , and V ca at the start of voltage adjustment, which are the initial values of the equation (6-7), are stored in the
演算手段３４が、最終的に必要なタップ切換量を算出すれば、実際のタップ切換回数を減らして、迅速に三相平衡できることを、以下の２段階に分けて説明する。 The fact that the calculation means 34 finally calculates the necessary tap switching amount can reduce the actual number of tap switching times and can quickly achieve three-phase balancing will be described in the following two steps.
（第１段階）
まず、変圧比変化量累積手段３７で変圧比変化量を加算累積した記憶を０に設定する。すなわち、変圧比変化量ＴＴａ，ＴＴｂ，ＴＴｃを０に設定する。電圧調整開始時に、変圧比認識手段２５は、各相の変圧比１＋Ａａ，１＋Ａｂ，１＋Ａｃを記憶している。この変化比から１を差し引いたＡａ，Ａｂ，Ａｃを、演算手段３４に設定された演算式（６−８）式に代入してα´、β´、γ´を求める。一方、電圧調整開始時に電圧記憶手段２４は、電圧ＶＡＢ，ＶＢＣ，ＶＣＡを記憶している。演算手段３４に設定された演算式（６−７）式に、前記α´、β´、γ´と、前記電圧ＶＡＢ，ＶＢＣ，ＶＣＡを代入して一次側出力電圧を算出し、その一次側出力電圧を一時記憶手段３２で記憶する。この電圧一時記憶手段３２に記憶された一次側出力電圧は、電圧調整開始時の各相の変圧比における一次側出力電圧である。
(First stage)
First, the storage obtained by adding and accumulating the transformation ratio variation by the transformation ratio
（第２段階）
つぎに、電圧一時記憶手段３２で記憶した電圧の絶対値の中から最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出する。抽出した最大値が上限管理値を超えている場合、当該相の電圧を減少させるような変圧比変化量を、変圧比変化量累積手段３７に加算して記憶する。また、最小値が下限管理値未満の場合、当該相の電圧を増加させるような変圧比変化量を、変圧比変化量累積手段３７に加算して記憶する。
(Second stage)
Next, the maximum value, maximum value generation phase, minimum value, and minimum value generation phase are extracted from the absolute values of the voltage stored in the voltage temporary storage means 32. When the extracted maximum value exceeds the upper limit management value, a transformation ratio change amount that decreases the voltage of the phase is added to the transformation ratio change
演算式（６−８）式および（６−７）式に、３つの要素を代入して変圧比変化後の電圧を算出する。３つの要素は、第１に変圧比認識手段２５で記憶した各相の変圧比Ａａ，Ａｂ，Ａｃ、第２に変圧比変化量累積手段３７で記憶した各相の変圧比変化量、第３に電圧記憶手段２４で記憶した電圧である。算出された変圧比変化後の電圧により、電圧一時記憶手段３２を記憶更新する。 The voltage after the transformation ratio change is calculated by substituting three elements into the equations (6-8) and (6-7). The three elements are firstly the transformation ratios Aa, Ab, Ac of each phase stored in the transformation ratio recognition means 25, secondly, the transformation ratio change amount of each phase stored in the transformation ratio change accumulation means 37, third Is the voltage stored in the voltage storage means 24. The voltage temporary storage means 32 is stored and updated with the calculated voltage after the change in the transformation ratio.
この算出結果は、変圧比変化量を１回与えた後の電圧であり、変圧比変化量累積手段３７には、１回分の変圧比変化量を相別に記憶する。さらに、電圧一時記憶手段３２で記憶した１回目の変圧比変化量を与えた後の電圧の絶対値の中から、第２段階と同様に、最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出する。 This calculation result is a voltage after the transformation ratio change amount is given once, and the transformation ratio change amount accumulating means 37 stores the transformation ratio change amount for one time for each phase. Further, the maximum value, maximum value generation phase, minimum value, and minimum value are selected from the absolute values of the voltage after the first transformation ratio change amount stored in the voltage temporary storage means 32, as in the second stage. The developing phase is extracted.
抽出した最大値が上限管理値を超えている場合、当該相の電圧を減少させるような変圧比変化量を、変圧比変化量累積手段３７で記憶した変圧比に加算して記憶する。最小値が下限管理値未満の場合、当該相の電圧を増加させるような変圧比変化量を、変圧比変化量累積手段３７で記憶した当該相の変圧比に加算して記憶する。
When the extracted maximum value exceeds the upper limit management value, the transformation ratio change amount that decreases the voltage of the phase is added to the transformation ratio stored in the transformation ratio change
（６−１）式および（６−７）式に、３つの要素を代入して変圧比変化後の電圧を算出する。３つの要素は、第１に変圧比認識手段２５で記憶した各相の変圧比、第２に変圧比変化量累積手段３７で記憶した各相の変圧比変化量、第３に電圧記憶手段２４で記憶した電圧である。算出された変圧比変化後の電圧に、電圧一時記憶手段３２の電圧記憶を更新する。この算出結果は変圧比変化量を２回与えた後の電圧であり、変圧比変化量累積手段３７には、２回分の変圧比変化量を相別に加算累積して記憶する。
The voltage after changing the transformation ratio is calculated by substituting three elements into the equations (6-1) and (6-7). The three elements are, firstly, the transformation ratio of each phase stored in the transformation ratio recognition means 25, secondly, the transformation ratio change amount of each phase stored in the transformation ratio change
演算手段３４は、電圧一時記憶手段３２で記憶した電圧の全てが管理値範囲に収まるまで、前記演算式の計算および電圧一時記憶手段３２の記憶更新を繰り返す。出力手段３６は、電圧の全てが管理値範囲に収まった時、変圧比変化量累積手段３７に基づいて、各相のタップ切換量を出力する。
The calculation means 34 repeats the calculation of the calculation formula and the storage update of the voltage temporary storage means 32 until all the voltages stored in the voltage temporary storage means 32 fall within the management value range. The output means 36 outputs the tap switching amount of each phase based on the transformation ratio change
このようにして、最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬが算出される。すなわち、電圧一時記憶手段３２で記憶された電圧の全てが管理値範囲に収まった時、変圧比変化量累積手段３７で加算累積して記憶されている変圧比変化量は、前式（８−１）式に示される最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬとなる。
In this way, final transformation ratio change amounts TTaL, TTbL, and TTcL are calculated. That is, when all the voltages stored in the voltage
出力手段３６は、最終的な変圧比変化量ＴＴａＬ，ＴＴｂＬ，ＴＴｃＬに相当する各相のタップ切換量を、タップ切換制御手段２３に出力する。タップ切換制御手段２３は、入力されたタップ切換量に基づいて各相のタップ切換手段Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃを制御する。その結果、三角結線変圧器１２０の一次側電圧を三相平衡状態に是正し、かつ管理値範囲に収めることができる。以上のように、管理値範囲で三相平衡するまで計算が終了するまでの間は、実際にタップ切換動作をすることなく、最終的に必要なタップ切換量を求めることができる。したがって、試行錯誤による不要なタップ切換を防止することができる利点がある。
The output means 36 outputs the tap switching amount of each phase corresponding to the final transformation ratio change amounts TTaL, TTbL, TTcL to the tap switching control means 23. The tap switching control means 23 controls the tap switching means Ta, Tb, Tc of each phase based on the input tap switching amount. As a result, the primary side voltage of the
なお、変圧比認識手段２５は上述と同様に実現することができる。また、前記第１段階を設けず、電圧調整開始時の出力電圧を求めない場合、電圧一時記憶手段３２の内容は０である。このため、つぎの第２段階で、全ての相が下限管理値未満となり、電圧を増加させる側の変圧比変化量として演算式で計算され、それが電圧一時記憶手段３２で記憶される。この記憶された電圧は、変圧比変化量が小さければ、ほぼ第１段階で求めた電圧と同じになる。以下、この電圧一時記憶手段３２で記憶した電圧を用いて第２段階と同様の動作となる。したがって、第１段階を設けなくても実現は可能である。 The transformation ratio recognizing means 25 can be realized in the same manner as described above. Further, when the first stage is not provided and the output voltage at the start of voltage adjustment is not obtained, the content of the voltage temporary storage means 32 is zero. For this reason, in the next second stage, all the phases become less than the lower limit control value, and are calculated by an arithmetic expression as the transformation ratio change amount on the side to increase the voltage, and stored in the voltage temporary storage means 32. The stored voltage is substantially the same as the voltage obtained in the first stage if the change amount of the transformation ratio is small. Thereafter, using the voltage stored in the voltage temporary storage means 32, the same operation as in the second stage is performed. Therefore, it can be realized without providing the first stage.
最終的な変圧比変化量ＴＴａ，ＴＴｂ，ＴＴｃの算出手順および動作について、数式に基づいて説明する。三角結線変圧器１２０の一次側出力電圧を求める演算式として、前記（６−８）式を（６−９）式と（６−１０）式で表し、それを（６−７）式に代入して変圧比変化量ＴＴａ，ＴＴｂ，ＴＴｃを算出する。
The calculation procedure and operation of the final transformation ratio change amounts TTa, TTb, and TTc will be described based on mathematical expressions. As an arithmetic expression for obtaining the primary output voltage of the
ここで、Δｔは変圧比変化量、ＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃはＰａ，Ｐｂ，Ｐｃの加算累積値に相当する。また、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃは、−１，０，１の３値の何れかに設定する。３値の定義は、第１に電圧を減少させる側の変圧比変化量とする場合は１、第２に変圧比変化量を与えない場合は０、第３に電圧を増加させる側の変圧比変化量とする場合は−１とする。 Here, Δt corresponds to the amount of change in the transformation ratio, and PPa, PPb, and PPc correspond to the added cumulative value of Pa, Pb, and Pc. Further, Pa, Pb, and Pc are set to any one of three values of -1, 0, and 1. The definition of ternary values is 1 when the change ratio on the voltage decrease side is first, 0 when the change ratio change is not given on the second, and 3 when the voltage increase is on the third side. Set to -1 for the amount of change.
なお、三角結線変圧器１２０の一次側電圧は、α、β、γがマイナスの場合に電圧が増加し、プラスの場合に電圧が減少するため、符号を変えている。
Note that the primary side voltage of the
以下に動作の流れを示す。
・段階１
・変圧比変化量累積手段３７の記憶を０、すなわちＰＰａ´，ＰＰｂ´，ＰＰｃ´を０にする。
・この時Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃは０であるから（６−１０）式の左辺ＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃは０になる。
・計測手段２１で計測した三角結線変圧器１２０の入力側（二次側）の電圧を、電圧調整開始時に電圧記憶手段２４で記憶する。
・その時の各相の単巻変圧器の変圧比１＋Ａａ，１＋Ａｂ，１＋Ａｃを変圧比認識手段２５で認識して記憶する。
The operation flow is shown below.
・
The memory of the transformation ratio change accumulation means 37 is set to 0, that is, PPa ′, PPb ′, PPc ′ are set to 0.
-Since Pa, Pb, and Pc are 0 at this time, the left side PPa, PPb, and PPc of (6-10) type | formula will be 0.
The voltage on the input side (secondary side) of the
The
・段階２
・電圧記憶手段２４で記憶した三角結線変圧器１２０の入力側（二次側）の電圧を（６−７）式のＶａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃａを代入する。
・また、変圧比認識手段２５で認識して記憶した変圧比のＡａ，Ａｂ，Ａｃを抽出して（６−９）式のＡａ，Ａｂ，Ａｃに代入する。
・
Substituting V ab , V bc , and V ca in Equation (6-7) for the voltage on the input side (secondary side) of the
Further, the transformation ratios Aa, Ab and Ac recognized and stored by the transformation ratio recognition means 25 are extracted and substituted into Aa, Ab and Ac in the expression (6-9).
・段階３
・ＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃを（６−９）式に代入して計算し、その結果を（６−７）式に代入して電圧ＶＡＢ，ＶＢＣ，ＶＣＡを計算し、電圧一時記憶手段３２でその結果に記憶更新する。
・
· PPa, PPb, PPc are calculated by substituting into equation (6-9), and the results are substituted into equation (6-7) to calculate voltages V AB , V BC , V CA , and voltage temporary storage means At 32, the result is stored and updated.
・段階４
・段階３において、電圧一時記憶手段３２で記憶した電圧ＶＡＢ，ＶＢＣ，ＶＣＡの絶対値の中から最大値、最小値、最大値発生相および最小値発生相を抽出する。
・
In
・段階５
・予め設定された管理値範囲（下限管理値、上限管理値）と前記段階４の抽出結果とを判定し、タップ切換を行う相および電圧を増加させるか減少させるかの切換方向（変圧比変化量の正負）の決定を行う。
・この判定により、管理値範囲と段階４の抽出結果の最大値、最小値との関係として以下の結果が得られる。
・
・ Predetermined management value range (lower limit management value, upper limit management value) and the extraction result of
By this determination, the following results are obtained as the relationship between the management value range and the maximum value and the minimum value of the extraction results of
（１）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値以上である場合
（２）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値未満である場合
（３）最大値が上限管理値を超え、最小値が下限管理値未満である場合
（４）最大値が上限管理値以下で、最小値が下限管理値以上である場合
(1) When the maximum value exceeds the upper limit management value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit management value (2) When the maximum value is less than or equal to the upper limit management value and the minimum value is less than the lower limit management value (3) The maximum value is When the upper limit management value is exceeded and the minimum value is less than the lower limit management value (4) When the maximum value is less than or equal to the upper limit management value and the minimum value is greater than or equal to the lower limit management value
・前記の各結果に対して以下のようにＰａ，Ｐｂ，Ｐｃを決める。
（１）の場合：最大値の相のＰｘを１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（２）の場合：最小値の相のＰｘを−１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（３）の場合：最大値の相のＰｘを１、最小値の相のＰｘを−１、それ以外の相のＰｘは０にする。
（４）の場合：全ての相のＰｘを０にする。
ただし、ｘはａ，ｂ，ｃを意味する。
-Pa, Pb, and Pc are determined for each of the above results as follows.
In the case of (1): Px of the maximum phase is set to 1, and Px of the other phases is set to 0.
In the case of (2): Px of the minimum phase is set to -1, and Px of other phases is set to 0.
In the case of (3): Px of the maximum value phase is set to 1, Px of the minimum value phase is set to -1, and Px of other phases is set to 0.
In the case of (4): Px of all phases is set to 0.
However, x means a, b, c.
・段階６
・前記Ｐｘを変圧比変化量累積手段３７で相別に加算累積し、それをＰＰｘに記憶する。すなわち、変圧比変化量累積手段３７で記憶したＰＰａ´，ＰＰｂ´，ＰＰｃ´に前記段階５で求めたＰａ，Ｐｂ，Ｐｃを加算して記憶する。この加算したものは（６−１０）式のＰＰａ，ＰＰｂ，ＰＰｃとなる。
・
The Px is added and accumulated for each phase by the transformation ratio change
・段階７
・段階５の結果が（１）、（２）、（３）の場合、段階６で計算したＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを（６−１０）式のＰＰａ´、ＰＰｂ´、ＰＰｃ´に代入して、段階３に戻る。すなわち、ＰＰａ´＝ＰＰａ、ＰＰｂ´＝ＰＰｂ、ＰＰｃ´＝ＰＰｃにして段階３に戻る。
・
When the result of
・段階８
・出力手段３６は、前記段階５の結果が（４）の場合になる段階３〜７までを繰り返し、（４）の結果になった場合、管理値範囲で三相平衡となったことになり、その繰り返しを終了し、段階６のＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを出力する。すなわち変圧比変化量累積手段３７で加算累積したＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃを出力する。この出力である加算累積したＰＰａ、ＰＰｂ、ＰＰｃはタップ切換量となる。以上により出力されたタップ切換量に基づいてタップ切換制御手段２３により各相のタップ切換手段Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを制御し、必要なタップ切換を行う。
・ Stage 8
The output means 36
以上、説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏するタップ切換型変圧器およびそれを用いた電圧調整装置を提供することができる。すなわち、三角結線した単巻変圧器を相別で独立にタップ切換することにより、不平衡電圧の是正および三相電圧の一括調整という２段階分の装置と電圧調整工程を必要とせず、１段階の電圧調整で目標とする管理値範囲に収めることができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a tap switching transformer and a voltage regulator using the tap switching transformer that have the following effects. In other words, by tapping the single-turn transformers connected in a triangular manner independently for each phase, there is no need for two-stage devices and voltage adjustment processes for correcting unbalanced voltage and batch adjustment of three-phase voltage. It is possible to keep the target control value range by adjusting the voltage.
また、単相の単巻変圧器を３台でＹ結線した三相変圧器を各相の変圧比が相違するようにした場合、非接地系統においては負荷電流が原理的には流れないが、本実施の形態によれば、三角結線したタップ切換付単巻変圧器を相別で独立にタップ切換しても、原理的に電流を流すことができる。また、三脚鉄心等でＹ結線三相変圧器で実現できたとしても、励磁電流の高調波成分による電圧、あるいは電流の歪みを生じる可能性があるが、本実施の形態によれば、三角結線を有するため、そのような歪みを低減することができる。 In addition, when a three-phase transformer Y-connected with three single-phase single-winding transformers is made to have a different transformation ratio in each phase, the load current does not flow in principle in an ungrounded system, According to the present embodiment, even if the single-turn transformer with tap switching, which is connected in a triangular manner, is tap-switched independently for each phase, a current can flow in principle. Further, even if a Y-connected three-phase transformer can be realized with a tripod iron core or the like, there is a possibility of distortion of voltage or current due to the harmonic component of the excitation current, but according to the present embodiment, triangular connection Therefore, such distortion can be reduced.
さらに、タップ切換を行う前に必要なタップ切換量を事前に算出してタップ切換制御を行うことにより、無駄な動作をすることなく最小回数のタップ切換でタップ切換制御を行うため、目標とする管理値範囲内の平衡電圧に迅速に電圧調整が可能となる。 Furthermore, by calculating the necessary tap switching amount in advance before performing tap switching and performing tap switching control, tap switching control is performed with the minimum number of tap switchings without wasteful operation. The voltage can be quickly adjusted to the balanced voltage within the control value range.
また、第１〜４実施形態によれば、三角結線変圧器１２０の現在のタップ位置を、認識できずに変圧比がわからない場合であっても、管理値範囲で三相平衡させることができることを説明した。
In addition, according to the first to fourth embodiments, even if the current tap position of the
そして、図１８に示した第６実施形態および図２２に示した第８実施形態において、変圧比認識手段２５について説明した。すなわち、二次側に電源が供給され、一次側出力電圧を調整する場合、電圧調整開始時の変化比を、変圧比認識手段２５により、認識することで、一次側出力電圧を管理値範囲で三相平衡させることが可能である。 In the sixth embodiment shown in FIG. 18 and the eighth embodiment shown in FIG. 22, the transformation ratio recognition means 25 has been described. That is, when the power is supplied to the secondary side and the primary side output voltage is adjusted, the change ratio at the start of voltage adjustment is recognized by the transformation ratio recognition means 25, so that the primary side output voltage is within the control value range. Three-phase equilibration is possible.
１〜ｎ タップ
ｋ 素通しタップ
ｚ 非タップ端
１ａ 単巻変圧器（第１の切換タップ付単巻変圧器）
１ｂ 単巻変圧器（第２の切換タップ付単巻変圧器）
１ｃ 単巻変圧器（第３の切換タップ付単巻変圧器）
２１ 計測手段
２２ 抽出手段
２３ タップ切換制御手段
２４ 電圧記憶手段
２５ 変圧比認識手段
３０ タップ切換量演算手段
３１ 演算式設定手段
３２ 電圧一時記憶手段
３３ 一時記憶手段
３４ 演算手段
３５ 電圧変化量累積記憶手段
３６ 出力手段
３７ 変圧比変化量累積手段
３９ 電圧変化量決定手段
１２０ 三角結線変圧器（タップ切換型三相変圧器）
１３０ タップ切換量演算手段
３００、３１０、４００、５００、６００、６１０、７００、７１０ 電圧調整装置
３２０、４２０、５２０、６２０、７２０ 制御部
Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ タップ切換手段
1 to n tap k through tap z
1b Single-turn transformer (second-turn single-turn transformer)
1c Single-turn transformer (third-turn transformer with single-turn tap)
DESCRIPTION OF
130 Tap switching amount calculation means 300, 310, 400, 500, 600, 610, 700, 710
Claims (6)
第１の前記切換タップ付単巻変圧器の前記非タップ端に第２の前記切換タップ付単巻変圧器の前記素通しタップを接続し、前記第２の切換タップ付単巻変圧器の前記非タップ端に第３の前記切換タップ付単巻変圧器の前記素通しタップを接続し、前記第３の切換タップ付単巻変圧器の前記非タップ端に前記第１の切換タップ付単巻変圧器の前記素通しタップを接続することにより三角結線した３組の前記切換タップ付単巻変圧器と、
前記３組の切換タップ付単巻変圧器それぞれの非タップ端または素通しタップに接続された三相の一次側端子と、
前記３組の切換タップ付単巻変圧器それぞれの前記複数タップの何れかに前記タップ切換手段を介して接続された三相の二次側端子と、を備え、
前記３組の切換タップ付単巻変圧器は独立にタップ切換制御されることを特徴とするタップ切換型三相変圧器。 A primary winding formed between a non-tap end and a through tap of a self-winding transformer with a switching tap having a plurality of taps, and a secondary winding formed between the non-tap end and the plurality of taps And a tap switching type three-phase transformer comprising a plurality of sets of tap switching means for switching and connecting the plurality of taps so as to form a desired transformation ratio by the primary winding to the secondary winding. A vessel,
The through tap of the second auto-transformer with a switching tap is connected to the non-tap end of the auto-transformer with the first switching tap, and the non-tap of the second auto-transformer with the switching tap is connected to the non-tap end. The through tap of the third auto-transformer with a switching tap is connected to a tap end, and the first transformer with the first switching tap is connected to the non-tap end of the third auto-transformer with a switching tap. Three sets of single-turn transformers with switching taps that are triangularly connected by connecting the through taps of
Three-phase primary terminals connected to the non-tap ends or through taps of each of the three sets of self-winding transformers with switching taps;
A three-phase secondary terminal connected to any one of the plurality of taps of each of the three sets of autotransformers with switching taps via the tap switching means,
A tap-switching type three-phase transformer, wherein the three sets of self-transforming transformers with switching taps are independently subjected to tap switching control.
前記タップ切換型三相変圧器の出力電圧を管理値範囲に収めるように制御する制御部と、を備えた電圧調整装置であって、
前記制御部は、
前記一次側端子または前記二次側端子のうち出力側の前記出力電圧を三相ともに計測する計測手段と、
前記計測手段の計測した出力電圧を相別で比較することにより最大値、最大値発生相、最小値および最小値発生相を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段の抽出結果および前記管理値範囲に基づいて、前記タップ切換手段を、前記最大値発生相は降圧方向へ、前記最小値発生相は昇圧方向へ、相別で独立に制御するタップ切換制御手段と、を備えたことを特徴とする電圧調整装置。 A tap-switching three-phase transformer according to claim 1;
A control unit that controls the output voltage of the tap-switching three-phase transformer so as to fall within a control value range,
The controller is
Measuring means for measuring the output voltage on the output side of the primary side terminal or the secondary side terminal together with three phases;
Extraction means for extracting the maximum value, maximum value generation phase, minimum value and minimum value generation phase by comparing the output voltage measured by the measurement means by phase;
Based on the extraction result of the extraction means and the management value range, the tap switching means controls the tap switching means independently for each of the maximum value generation phase in the step-down direction and the minimum value generation phase in the step-up direction. And a control means.
前記タップ切換型三相変圧器の出力電圧を前記管理値範囲に収めるように制御する制御部と、を備えた電圧調整装置であって、
前記制御部は、
前記二次側端子の前記出力電圧を三相ともに計測する計測手段と、
前記一次側端子の電圧を三相とも計測する一次側計測手段と、
電圧調整開始時に前記計測手段で計測した電圧を記憶する電圧記憶手段と、
前記出力電圧を三相ともに管理値範囲に収める最終的な相別のタップ切換量を出力するタップ切換量演算手段と、
前記タップ切換量演算手段からのタップ切換量に基づいて前記タップ切換手段を制御するタップ切換制御手段と、を備え、
前記タップ切換量演算手段は、前記一次側計測手段で計測した電圧と同位相の電圧変化量を加えた時の前記出力電圧を、前記電圧変化量と前記電圧記憶手段で記憶した電圧を用いて演算式により算出し、前記算出された出力電圧に基づいて前記最終的な相別のタップ切換量に相当する前記電圧変化量を算出することを特徴とする電圧調整装置。 A tap-switching three-phase transformer according to claim 1;
A control unit for controlling the output voltage of the tap-switching three-phase transformer so as to fall within the control value range;
The controller is
Measuring means for measuring the output voltage of the secondary terminal together with three phases;
Primary-side measuring means for measuring the voltage of the primary-side terminal for all three phases;
Voltage storage means for storing the voltage measured by the measurement means at the start of voltage adjustment;
Tap switching amount calculation means for outputting a final phase-specific tap switching amount for keeping the output voltage within the control value range for all three phases;
Tap switching control means for controlling the tap switching means based on the tap switching amount from the tap switching amount calculation means,
The tap switching amount calculation means uses the voltage change amount and the voltage stored in the voltage storage means as the output voltage when the voltage change amount in phase with the voltage measured by the primary side measurement means is added. A voltage adjustment device that is calculated by an arithmetic expression and calculates the voltage change amount corresponding to the final phase-specific tap switching amount based on the calculated output voltage.
前記タップ切換量演算手段は、
前記電圧記憶手段で記憶した電圧を一時的に記憶する一時記憶手段と、
前記出力電圧を増加する方向に各相の変圧比を変化させた場合の電圧変化量と電圧変化量を与える前の電圧とから電圧変化量を与えた後の電圧を求める演算式を設定する演算式設定手段と、
前記一次側計測手段で計測した電圧と同位相の電圧変化量を決定する電圧変化量決定手段と、
前記演算式設定手段で設定した演算式により電圧変化量を与えた後に算出した電圧に前記一時記憶手段を記憶更新する演算手段と、
前記演算手段の算出した電圧が三相ともに管理値範囲に収まるまで繰り返し計算される都度に加算累積した電圧変化量を記憶更新する電圧変化量累積記憶手段と、
前記電圧変化量累積記憶手段で累積した電圧変化量に相当する各相のタップ切換量を出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする電圧調整装置。 The voltage regulator according to claim 3, wherein
The tap switching amount calculation means includes:
Temporary storage means for temporarily storing the voltage stored in the voltage storage means;
An operation for setting an arithmetic expression for obtaining a voltage after giving the voltage change amount from the voltage change amount when the transformation ratio of each phase is changed in the direction of increasing the output voltage and the voltage before giving the voltage change amount. Formula setting means;
Voltage change amount determining means for determining a voltage change amount in phase with the voltage measured by the primary side measuring means;
Arithmetic means for storing and updating the temporary storage means to the voltage calculated after the voltage change amount is given by the arithmetic expression set by the arithmetic expression setting means;
Voltage change accumulation storage means for storing and updating the voltage change amount added and accumulated each time the voltage calculated by the calculation means is repeatedly calculated until all three phases fall within the control value range;
An output means for outputting a tap switching amount of each phase corresponding to the voltage change amount accumulated by the voltage change amount accumulation storage means.
前記タップ切換型三相変圧器の出力電圧を管理値範囲に収めるように制御する制御部と、を備えた電圧調整装置であって、
前記制御部は、
前記一次側端子または二次側端子のうち入力側の入力電圧を三相ともに計測する計測手段と、
電圧調整開始時に前記計測手段の計測した電圧を記憶する電圧記憶手段と、
前記電圧記憶手段で電圧を記憶した時の前記タップ切換型三相変圧器の各相の変圧比を認識して記憶する変圧比認識手段と、
前記変圧比の変化に対応する出力電圧を管理値範囲に収めるためのタップ切換量を演算式で算出して出力するタップ切換量演算手段と、
前記タップ切換量演算手段から出力されるタップ切換量に基づいて、前記タップ切換手段を相別で独立に制御するタップ切換制御手段と、を備え、
前記タップ切換量演算手段は、変圧比を変化させた後の出力電圧を、各相の変圧比を変化させた変圧比変化量と、前記変圧比認識手段で記憶した変圧比と、前記電圧記憶手段で記憶した電圧と、に基づいて演算式により算出した結果、管理値範囲に収めることができる各相の変圧比変化量を求め、それを各相のタップ切換量として出力することを特徴とする電圧調整装置。 A tap-switching three-phase transformer according to claim 1;
A control unit that controls the output voltage of the tap-switching three-phase transformer so as to fall within a control value range,
The controller is
Measuring means for measuring the input voltage on the input side of the primary side terminal or the secondary side terminal together with three phases,
Voltage storage means for storing the voltage measured by the measurement means at the start of voltage adjustment;
A transformation ratio recognition means for recognizing and storing a transformation ratio of each phase of the tap switching type three-phase transformer when the voltage is stored in the voltage storage means;
A tap switching amount calculating means for calculating and outputting a tap switching amount for accommodating an output voltage corresponding to the change in the transformation ratio in a control value range;
Tap switching control means for independently controlling the tap switching means based on the tap switching amount output from the tap switching amount calculation means,
The tap switching amount calculation means includes: an output voltage after changing a transformation ratio; a transformation ratio change amount obtained by changing a transformation ratio of each phase; a transformation ratio stored by the transformation ratio recognition means; and the voltage storage. As a result of calculating by the arithmetic expression based on the voltage stored in the means, the amount of change in the transformation ratio of each phase that can be accommodated in the control value range is obtained, and it is output as the tap switching amount of each phase Voltage regulator.
前記タップ切換量演算手段は、
前記出力電圧を計算する都度に更新して一時的に記憶する電圧一時記憶手段と、
前記変圧比認識手段で記憶した各相の変圧比、その変圧比を変化させた時の変圧比変化量、および電圧記憶手段で記憶した電圧と、を用いて前記出力電圧を求める演算式を設定する演算式設定手段と、
前記電圧一時記憶手段で記憶した電圧から抽出した最大値および最小値を管理値範囲に収めるような変圧比変化量を加算累積して記憶する変圧比変化量累積手段と、
前記変圧比認識手段の各相の変圧比、前記変圧比変化量累積手段で記憶した各相の変圧比変化量、および電圧記憶手段で記憶した電圧と、を前記演算式設定手段で設定した演算式に代入して算出した出力電圧により電圧一時記憶手段を記憶更新する演算手段と、
前記変圧比変化量累積手段で累積した電圧変化量に相当する各相のタップ切換量を出力する出力手段と、を備え、
前記演算手段は、前記最大値および最小値が前記管理値範囲に収まるまで繰り返し計算した変圧比変化量を、前記変圧比変化量累積手段に加算累積して記憶させ、
前記変圧比認識手段が認識し記憶する各相の変圧比、前記変圧比変化量累積手段で記憶した各相の変圧比変化量、および前記電圧記憶手段で記憶した電圧と、を前記演算式に代入して算出した変圧比変化後の出力電圧により、電圧一時記憶手段を記憶更新することを特徴とする電圧調整装置。 The voltage regulator according to claim 5, wherein
The tap switching amount calculation means includes:
Voltage temporary storage means for updating and temporarily storing each time the output voltage is calculated;
An arithmetic expression for obtaining the output voltage is set using the transformation ratio of each phase stored in the transformation ratio recognition unit, the transformation ratio change amount when the transformation ratio is changed, and the voltage stored in the voltage storage unit. An arithmetic expression setting means,
Transformer ratio change amount accumulating means for accumulating and storing the transform ratio change amount so that the maximum value and the minimum value extracted from the voltage stored in the voltage temporary storage means are stored in the management value range;
A calculation in which the transformation ratio of each phase of the transformation ratio recognition means, the transformation ratio change amount of each phase stored in the transformation ratio change accumulation means, and the voltage stored in the voltage storage means are set by the arithmetic expression setting means. A calculation means for storing and updating the voltage temporary storage means by the output voltage calculated by substituting into the equation;
Output means for outputting the tap switching amount of each phase corresponding to the voltage change amount accumulated by the transformation ratio change amount accumulation means,
The calculation means repeatedly stores the transformation ratio change amount calculated repeatedly until the maximum value and the minimum value fall within the management value range, and adds and accumulates the transformation ratio change amount accumulation means.
The transformation ratio of each phase recognized and stored by the transformation ratio recognition means, the transformation ratio change amount of each phase stored by the transformation ratio change accumulation means, and the voltage stored by the voltage storage means in the arithmetic expression A voltage regulator that stores and updates voltage temporary storage means based on the output voltage after changing the transformation ratio calculated by substitution.
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