JP7097748B2 - 電力制御装置、電力制御システム、無効電力制御器および電力制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1にかかる電力制御システムの構成例を示す図である。図1において、上位系統1と、上位系統1に接続される配電線8と、LRT(Load Ratio control Transformer:負荷時タップ切替器付変圧器)2と、配電線8の電圧を制御するSVR3と、配電線8に接続される柱上変圧器4-1,4-2と、は事業者などにより設置される電力系統の設備である。LRT2は、変電所に設置され、上位系統1から供給される電力を変圧して配電線8へ出力する。なお、図1では、SVR3を1台図示しているが、配電線8に接続されるSVRの台数は何台であってもよい。また、SVR3以外に、配電線8における電圧を制御するSVC(Static Var Compensator:静止型無効電力補償装置)が接続されていてもよい。柱上変圧器4-1,4-2の数も図1の例に限定されない。
(1):無効電力制御器21の無効電力の出力量[kVarh]
図9は、無効電力制御器21が出力する無効電力の一例を示す図である。無効電力出力量は、図9に示すように、横軸を時間とし縦軸を無効電力出力とした場合の無効電力の1時間の積算値となる。
(2):無効電力制御器21の定格比の無効電力出力量
無効電力制御器21の無効電力出力量を無効電力制御器21の定格値で除した値である。
(3):有効電力出力抑制量[kWh]
抑制される有効電力の電力量である。各無効電力制御器21は、容量を超えないように発電量を抑制することがある。このときの抑制量、つまり抑制した発電量が、有効電力出力抑制量である。
(4):定格比の有効電力出力抑制量
無効電力制御器21の有効電力出力抑制量を無効電力制御器21の定格値で除した値である。
(5):有効電力出力抑制率[%]
有効電力出力抑制量を総有効電力出力抑制量で除して100倍した値である。総有効電力出力抑制量は、全無効電力制御器21の有効電力出力抑制量の和である。
(6):発生確率を考慮した無効電力出力量の期待値
予測波形を複数用意した場合のそれぞれの予測波形の発生確率である。負荷等の波形を予測する際に、予測波形#1については50%の確率で、予測波形#2は30%の確率で、予測波形#3は20%の確率で、といったように予測波形ごとにその波形となる発生確率も予測する予測手法もある。このような予測方法で複数の予測波形が得られる場合、予測波形ごとに、ある整定値組合せの無効電力制御器21の無効電力出力量を算出する。そして、予測波形ごとの無効電力出力量に発生確率を乗算したものの全予測波形分の和を求めることにより、ある整定値組合せに対応する期待値を算出する。
(7):上記(1)から(6)までのいずれか2つ以上を組み合わせた、各値の重み和。
(8):上記(1)から(6)までのいずれか1つの値と対応する量の全無効電力制御器21の総量との重み和。例えば、(1)であれば、全無効電力制御器21の無効電力出力量の総量と、無効電力制御器21の無効電力出力量との重み和。
(1)たとえば電力系統の上流、中流、下流といったグループ、または柱上変圧器単位のグループといったように、無効電力制御器21をグループ化し、同一グループ内では同じ整定値を使う。
(2)日または時間帯などによって無効電力制御を実施する無効電力制御器21を変更し、当番制とする。
(3)無効電力制御器21の無効電力制御実績を収集し、不公平を被っているすなわち無効電力の制御量が多い無効電力制御器21の整定値だけを変更対象のパラメータとする。
(4)整定値の一部は固定する。たとえば、無効電力制御器21間の無効電力出力開始電圧の差を、自端電圧値の平均値の差に基づいて決定する。
(5)大規模な組合せ最適化問題を実用的な計算負荷で解くことができるメタヒューリスティック手法等の組合せ最適化手法を用いて考慮する整定値パターンを決定する。
(6)設定する整定値の離散間隔を大きくし候補数を限定する。
(7)過去にどの整定値パターンを使用すればよかったかを、例えば、晴れ、雨といった天候別に導出しておき、天気予報に応じて整定値パターンを決定する。
(8)設定可能な整定値の組み合わせを全数整定値パターンとして設定する。
図11は、本発明の実施の形態2にかかる電力制御システムの構成例を示す図である。図11に示した例では、電力系統において、配電線8の電圧を計測する計測装置30-1,30-2が追加されている。計測装置30-1,30-2が追加される以外は、本実施の形態の電力系統は実施の形態1と同様である。計測装置30-1,30-2は、例えばセンサ付き開閉器と呼ばれる機器であるが、これに限定されない。また、本実施の形態の電力制御システムは実施の形態の中央サーバ10の替わりに中央サーバ10aを備える。実施の形態1と同様の機能を有する構成要素については実施の形態1と同一の符号を付して重複する説明省略する。以下、実施の形態1と異なる点を主に説明する。
Claims (11)
- 需要家により設置され電力系統に接続される複数の無効電力制御器の整定値の組み合わせごとに、前記電力系統の電圧分布を算出する電圧分布算出部と、
前記電圧分布に基づいて前記無効電力制御器へ設定する整定値を決定する整定値決定部と、
前記整定値決定部により決定された前記整定値を前記無効電力制御器へ送信する通信部と、
を備え、
少なくとも2つの異なる時間で、前記整定値を決定して前記無効電力制御器へ送信し、
天候に基づいて、前記整定値を決定して前記無効電力制御器へ送信する処理を実施するか否かを判断することを特徴とする電力制御装置。 - 前記電力系統における負荷および発電量を予測する予測部、
を備え、
前記電圧分布算出部は、前記予測部により予測された前記負荷および前記発電量に基づいて前記電力系統の第1の電圧分布を算出し、算出した前記第1の電圧分布を前記複数の無効電力制御器の整定値の組み合わせごとに更新することで第2の電圧分布を算出し、
前記整定値決定部は、前記第2の電圧分布に基づいて、前記無効電力制御器へ設定する整定値を決定することを特徴とする請求項1に記載の電力制御装置。 - 前記電力系統における電圧の計測結果を取得する計測情報収集部、
を備え、
前記電圧分布算出部は、前記計測情報収集部により取得された計測結果に基づいて前記電力系統の第1の電圧分布を算出し、前記複数の無効電力制御器の整定値の組み合わせごとに、前記第1の電圧分布を更新することで第2の電圧分布を算出し、
前記整定値決定部は、前記第2の電圧分布に基づいて、前記無効電力制御器へ設定する整定値を決定することを特徴とする請求項1に記載の電力制御装置。 - 前記電圧分布算出部は、整定値の組み合わせごとの電圧分布に基づいて、前記無効電力制御器間の制御量の均等化を評価するための評価値を算出し、
前記整定値決定部は、前記評価値に基づいて前記無効電力制御器へ設定する整定値を決定することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の電力制御装置。 - 前記評価値は、前記無効電力制御器の無効電力の出力量を含むことを特徴とする請求項4に記載の電力制御装置。
- 前記評価値は、前記無効電力制御器の無効電力の出力量を前記無効電力制御器の定格値で除した値を含むことを特徴とする請求項4に記載の電力制御装置。
- 前記評価値は、前記無効電力制御器の有効電力出力抑制量を含むことを特徴とする請求項4に記載の電力制御装置。
- 前記複数の無効電力制御器をグループ化し、グループ内の前記無効電力制御器が同一の前記整定値を用いるように前記整定値を決定することを特徴とする請求項1から7のいずれか1つに記載の電力制御装置。
- 前記整定値決定部は、前記複数の無効電力制御器のそれぞれの応答時間を決定し、
前記通信部は、前記応答時間を示す情報を前記無効電力制御器へ送信することを特徴とする請求項1から8のいずれか1つに記載の電力制御装置。 - 需要家により設置され電力系統に接続される複数の無効電力制御器と、
前記複数の無効電力制御器を制御する電力制御装置と、
を備え、
前記電力制御装置は、
前記複数の無効電力制御器の整定値の組み合わせごとに、前記電力系統の電圧分布を算出する電圧分布算出部と、
前記電圧分布に基づいて前記無効電力制御器へ設定する整定値を決定する整定値決定部と、
前記整定値決定部により決定された前記整定値を前記無効電力制御器へ送信する通信部と、
を備え、
前記電力制御装置は、少なくとも2つの異なる時間で、前記整定値を決定して前記無効電力制御器へ送信し、天候に基づいて、前記整定値を決定して前記無効電力制御器へ送信する処理を実施するか否かを判断し、
前記無効電力制御器は、前記電力制御装置から受信した前記整定値に従って、出力する無効電力を制御することを特徴とする電力制御システム。 - 需要家により設置され電力系統に接続される複数の無効電力制御器を制御する電力制御装置における電力制御方法であって、
前記複数の無効電力制御器の整定値の組み合わせごとに、前記電力系統の電圧分布を算出する算出ステップと、
前記電圧分布に基づいて前記無効電力制御器へ設定する整定値を決定する決定ステップと、
前記決定ステップにより決定された前記整定値を前記無効電力制御器へ送信する通信ステップと、
含み、
少なくとも2つの異なる時間で、前記算出ステップ、前記決定ステップおよび前記通信ステップを実行し、天候に基づいて、前記算出ステップ、前記決定ステップおよび前記通信ステップを実施するか否かを判断することを特徴とする電力制御方法。
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WO2013124973A1 (ja) | 2012-02-21 | 2013-08-29 | 株式会社日立製作所 | 電力系統情報の表示装置及び表示方法 |
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