JPH0612501B2 - 電圧−無効電力制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、送電系統に於る系統条件の変動又は負荷変動
に対して頻繁な動作及び充分な調整機能を達成しうる電
圧−無効電力制御方式に関する。

電力利用の増大と多角化により電力の安定供給に対する
社会的要請はますます強くなっている。

一方電力系統の規模拡大と電源設備の立地難から電源の
偏在化、送電線の大容量化長距離化の様相を帯び系統の
安定運用のために系統電圧に関する問題を生じている。

この結果系統の電圧−無効電力制御の機能向上が望まれ
る様になった。

系統の電圧−無効電力制御は、系統の基準電圧を維持す
る為、電圧調整用，無効電力調整用機器を制御し系統電
圧を調整するものである。

昨今の系統は、電圧調整用の負荷時タップ切替変圧器が
全台数の９０％以上、無効電力の調整用のスタテイック
コンデンサ及び分路リアクトルの容量が、変圧器認可容
量の１０％近くに達している。

このような調整用機器を設置した系統で、広く行われて
いる電圧−無効電力の制御調整方式は、大別して以下の
２つの制御調整方式である。

（ｉ）個別制御方式 個々の電気所が予め与えられた基準値を維持するよう、
自電気所の電圧−無効電力調整機器を個別に制御する方
式。

(ii)総合制御方式 系統の主要点に設置された監視箇所での電圧−潮流等の
オンライン情報を中央に集中し中央給電指令所の電子計
算機から各電気所の個別制御装置に直接操作指令を発し
電圧−無効電力調整機器を制御調整する方式。

上記２つの方式は夫々組合わせ又は単独で実施されてい
るが、本発明では上記の個別制御方式について検討し、
その適用の拡大特性の改善を試みんとするものである。

本発明の詳細な説明に入る前に、従来行われてきた個別
制御方式について説明する。

個別制御方式の構成を第１図に示す。

第１図に於て、０は上位、下位の電力系統を連係する変
圧器、１は変圧器０によって連係される上位系統の送電
線、２は同じく下位系統の送電線、３はこの送電線２よ
り更に下位系統の送（配）電線である。４は変圧器０に
付属した負荷時タップ切替器と巻線、４１はその切替器
機構の制御装置（以下、ＬＲＡと略す）である。

同じく第１図で、５は下位系統３に接続された分路リア
クトル、５１はその開閉用シャ断器、即ちシヤントリア
クトル用シャ断器（以下、ＣＢと略す）である。６は同
様な静止形コンデンサ、６１はその開閉用シャ断器、即
ちスタコン用シャ断器（以下、ＣＢと略す）である。

更に７は電圧−無効電力制御装置であり、上記の制御装
置４１、又はシャ断器５１、シャ断器６１へ上げ、下げ
又は開，閉の信号を与える。

一方１１，１２，２１，２２，３１，３２は電圧、電流
を変成する変成器ＰＴ，ＣＴで電圧変成器（以下、ＰＴ
と呼ぶ）１１，２１，３１が各系統１，２，３の電圧を
夫々変成するＰＴ（Ｄ）、電流変流器（以下、ＣＴと呼
ぶ）１２，２２，３２が系統１，２，３の電流を夫々変
成するＣＴである。

次に個別制御方式の動作について説明する。

まず電圧を維持すべき母線２０の電圧Ｖを電圧−無効電
力制御装置（以下、ＶＱＣ装置と略す）７に導入し、こ
れに加えて上位系統の電圧，電流を追加して導入し、こ
れ等の量からＶ，Ｑを計測し、維持すべき予め与えられ
た基準電圧V₀、基準無効電力Q₀との差ΔＶ，ΔＱを算出
し、ΔＶ，ΔＱが予め定められた関係を満足するか否か
をＶＱＣ内で判定してＬＲＡ４１、シヤントリアクトル
用ＣＢ５１、スタンコン用ＣＢ６１に夫々上げ下げ又は
開閉の指令を発するものである。

これらのΔＶ−ΔＱの計測値が定められた関係を満足し
ているかの判定は、ＶＱＣ装置７に予め与えられた単純
な基準値の範囲内に入っているかどうかを検出して行わ
れるのが普通であり、この基準は日々の系統負荷の変動
モデルをマクロ的に捉えて定めた一定値であることが多
く、中には系統負荷の時系列的変動のマクロモデルから
段階的に変更しているものもある。

然し乍ら系統条件の変化負荷の変動によりΔＶ−ΔＱの
制御目標値は変化すべきものであるから、これをそのま
ま一定値として運用した時には、電圧−無効電力調整機
器の頻繁な動作や調整不可能を生じする恐れがある。こ
れを避ける為ΔＶ−ΔＱの判定に時延作用（積分動作）
を持たせているものがあるが、これは一時的変動に対す
る誤動作は防止できても継続的な変動や大幅な系統条件
の変動、負荷変化に対しては効果適当は云い難い。

本発明は之等の欠点を除去した制御方式を提供するため
になされたものであり、送電系統における系統条件の変
動又は負荷変動に対して頻繁な動作にも追従し、しかも
充分な調整機能を達成し得るような電圧−無効電力制御
方式を提供することを目的としている。

以下、本発明の原理ならびに実施例を図とともに説明す
る。

まず、本発明の実施例を説明する前に本発明の原理を図
について説明する。

第２図は、本発明により検討の対象となる電圧・無効電
力調整モデル系統を示す。

即ち上位系統１にリアクタンスx₁を介して電源が、下位
系統２にはリアクタンスx₂を介して負荷（又は電源）が
接続されている。

変圧器０にタップ切替器ｎが付いており、巻数比ｎをΔ
ｎだけ変化できるものとする。又変圧器０の３次巻線に
調相設備があり、無効電力ｑを供給できその変化分をΔ
ｑとする。

現在目標として調整すべき母線２０の電圧をＶ、上位系
統から下位系統２へ流れる無効電力をＱとすると、 ここにΔV₁；上位系統１の背後電圧Ｖ_１の変動分 ΔV₂；下位系統２の背後電圧Ｖ_２の変動分 の関係が成立する。

いま変圧器０のタップ調整、調相設備の開閉がなかった
とすると この時の変動を解析する為、第３図のグラフを利用す
る。第３図は第２図の系統のΔＶ−ΔＱ変動特性を示す
特性図である。

（ｉ）今下位系統２の背後電圧の変動がない時には ΔV₂＝０ であるから ΔＶ＝x₂ΔＱ …3.5 また上位系統（１）の背後電圧の変動がない時 ΔV₁＝０ であるから ΔＶ＝−x₁・ΔＱ …3.6 となり第３図上の原点を通る直線Ｉ，IIとなる。

(ii)次に上位，下位系統１，２の背後電圧に変動がある
時 上記3.3,3.4式をΔＶ_１・ΔV₂について解くとまず3.4式
より ΔＶ_１＝ΔV₂＋（x₁＋x₂）ΔＱ …3.7 之を3.3式に代入して ΔＶ＝ΔV₂＋x₂ΔＱ ゆえに、 ΔV₂−ΔＶ−x₂・ΔＱ …3.8 次に3.8を3.7に代入して ΔV₁＝ΔＶ＋x₁・ΔＱ …3.9 この結果ΔＶ_１，ΔV₂を得るには第３図上で点Ｐ（Δ
Ｖ，ΔＱ）から、 ΔＶ軸へ勾配 なる直線を引き、ΔＶ軸との交点を求めればよい。

逆にΔＶ＝x₂ΔＱ＋ΔV₂ …3.10 ΔＶ＝-x₁ΔＱ＋ΔV₁ …3.11 であるから、ΔＶ_１，ΔV₂を与えれば、ΔＶ，ΔＱはΔ
Ｖ軸截片が夫々ΔV₂，ΔＶ_１、勾配 の２直線の交点として求められる。

(iii)更に上記ΔＶ_１，ΔV₂の変動により生じたΔＶ、
ΔＱを解消するためのΔｎ，Δｑについて考えると系統
変動がないとして であるから 3.12 3.13式をΔｎ，Δｑについて解ければよい。

となる。従って でありタップ切替器の操作によりΔV₁を、調相設備の開
閉によりΔV₂を調整していることになる（第４図）。

以上により明らかな様に （ｉ）上位系統１の背後電圧V₁が変化するときΔＶ−Δ
Ｑの変化はリアクタンスx₂に関係し変圧器のタップ変化
Δｎで調整される。

(ii)下位系統１の背後電圧V₂が変化するときΔＶ−ΔＱ
の変化はリアクタンスX₁に関係し調相設備の容量変化Δ
ｑで調整される。

かつΔＶ／ΔＱは夫々リアクタンスx₁，x₂に比例しΔＶ
_１，ΔV₂の大きさには依存しないことがわかる。

この事を逆に云えば電圧変動分ΔＶ_１，ΔV₂の大きさ如
何によっては変化分Δｎ，Δｑの一方の操作のみで電
圧，無効電力変動分ΔＶ，ΔＱを零にすることは不可能
であることを意味する。

即ちΔＶ−ΔＱの変化は、系統の切替操作等リアクタン
ス変化がない場合には、系統の背後電圧ΔＶ_１，ΔV₂の
変化により左右されるのであって、この背後電圧の変化
分を補償して零とすることが必要である。

そのために変動分ΔＶ，ΔＱの変量が、目標値（不感帯
巾）と系統リアクタンスにより定められる変域のどこに
あるかを判別し、その結果によりｎ，ｑの最適操作を行
うものである。第５図は、本発明による系統電圧−無効
電力制御方式による場合の動作特性を示す。

第５図に於て、１，２，３，４は目標とするΔＶ−ΔＱ
の許容変動範囲を表わす四角形である。この時は −ΔＶ_０≦ΔＶ≦ΔＶ_０ …3.17 −ΔＱ_０≦ΔＱ≦ΔＱ_０ …3.18 が満足すべき範囲である。

次にこの四角形の頂点を通り3.5,3.6式により求められ
る前記原点を通る直線Ｉ，IIに平行に ΔＶ＝−x₁ΔＱ＋x₁ΔQ₀＋ΔV₀（12及び14）…3.19 ΔＶ＝−x₁ΔＱ−x₁ΔQ₀−ΔV₀（32及び34）…3.20 ΔＶ＝x₂ΔＱ＋x₂ΔQ₀＋ΔV₀（41及び43）…3.21 ΔＶ＝x₂ΔＱ−ΔQ₀・x₂ΔV₀（21及び23）…3.22 なる４本の直線を引く。

これらで囲まれた領域を図の如く と名づけることにする。又この４直線が作る四辺形から
四角形１２３４を切り取った残りの領域をとす
る。

以下ΔＶ−ΔＱが、上記各領域の中にある時ｎ，ｑの操
作で之を目標域（１）（２）（３）（４）へ追込む方法
について述べる。

まずΔＶ，ΔＱが領域 のいずれかの中にある時はｎ又はｑのいずれかを操作す
ることによりΔＶ−ΔＱを直線２１（４１）乃至１２
（３２）に平行に移動させ四角形１２３４の中へ追込む
事ができる。

次にΔＶ，ΔＱが領域のいずれかの中にある時
は、ｎ又はｑのみの操作では四角形１２３４からはなれ
てしまうので、ｎ又はｑの片方を操作して、領域 のいずれかの領域へ追込み、その後に上記の操作により
四角形１２３４の中へ追込むことが必要である。

以上２種類の操作が必要な理由は、 ΔＶ−ΔＱの変化が ΔＶ＝−x₁ΔＱ …3.5 ΔＶ＝−x₂ΔＱ …3.6 のいずれかに平行な変化しかとりえない事から明らかで
ある。

以上を整理すると 直線12及び14；ΔＶ＝−x₁ΔＱ＋x₁ΔQ₀＋ΔV₀…3.19 直線32及び34；ΔＶ＝−x₁ΔＱ−x₁ΔQ₀−ΔV₀…3.20 直線21及び23；ΔＶ＝x₂ΔＱ−x₂ΔQ₀−ΔV₀…3.21 直線41及び43；ΔＶ＝x₂ΔＱ＋x₂ΔQ₀＋ΔV₀…3.22 であるから として表現されることになる。

同様にして と表現される。

以上明らかにした如く系統電圧，無効電力変動分ΔＶ，
ΔＱが （イ）上記式3.23〜3.26を満足するときはｎ及びｑの操
作 （ロ）上記式3.27〜3.30を満足するときはｎ及びｑの操
作 を行い、所望の目標動作域へ必要最小限のｎ，ｑの操作
でこれ等の変動分ΔＶ，ΔＱを追込むことができる。

次に前述の動作特性をもつ本発明の機器操作について説
明する。

（ｉ）まず系統の電圧，無効電力Ｖ，Ｑが頭初の値V₀,Q
₀からΔＶ，ΔＱなる変化を生じて新しい値をとった時
この変化を生じる原因が、系統背後電圧V₁,V₂の変動分
ΔＶ_１，ΔV₂であれば、その大きさは ΔV₁＝ΔＶ＋x₁ΔＱ …3.9 ΔV₂＝ΔＶ−x₂ΔＱ …3.8 により知れる。

次にこの変動分ΔＶ_１，ΔV₂から生じた変動量ΔＶ，Δ
Ｖを解消するための各操作量Δｎ，Δｑは式3.15,3.16
により であるからタップ切替器の操作量Δｎ、調相設備の操作
量Δｑが定まる。

これ等の操作量Δｎ，Δｑが定まった量だけ、巻数比
ｎ、無効電力ｑを操作するが、上式で定めた操作量Δ
ｎ，Δｑは定めたリアクタンスx₁,x₂を使用して求めた
値だけにその後の系統変化を加味していない。

従って調整量ｎ，ｑを試みに操作してその変化により生
じた変化分ΔＶ，ΔＱによりリアクタンスｘ_１，ｘ_２を
同定することになる。

この時各変動分ΔV₁，ΔV₂は変化がないものとする。

この結果ΔＶ，ΔＱは新たな値をとるがこの値が第６図
に於て領域にあるか判定し、これにより操作を分ける。

(ii)今簡単のため（ΔＶ，ΔＱ）座標軸上の値ΔＶ，Δ
Ｑのベクトルの頂点をΔと表現する。

この頂点Δが第６図の領域で表わされる領域上にあ
る時には調整量Δｎ，Δｑいずれの操作をも必要とする
が、まず調整量ｑを操作し領域 へ追込む。この領域 へ入っていれば、次に調整量ｎを操作して直線１１又は
３３に平行に変動分ΔＶ，ΔＱを変化させ４つの直線２
１，４１，１２，３２で囲まれた領域へ追い込む。この
領域は第６図に於いて不感帯領域を表わす矩形１２３４
と４つの三角形から成るが、矩形１２３４（図
上□１２３４と表現）の中へ入れば操作不要である。

領域 から調整量ｎを操作すれば三角形へ入った時再
操作が必要である。図の形状から三角形からは引つ
づき調整量ｎを操作し三角形からはたとえば調整量
ｑを操作して三角形を脱けだす事とする。

次にΔが第６図の領域で表わされる領域上にある時
はまずｎを操作し、直線２１，４３に沿って変動分Δ
Ｖ，ΔＱが変化し頂点Δが領域 に入った後調整量ｑを操作し、直線１２，３４に平行に
変動分ΔＶ，ΔＱを変化させ４つの直線２１，４１，１
２，３２で囲まれた領域へ追い込む。この領域は不感帯
領域の矩形１２３４と４つの三角形から成りこ
の領域内での操作は前の場合と同様である。

(iii)以上の操作は操作直前迄に推定された系統の等価
リアクタンスを用いて操作すべき調整量Δｎ，Δｑを算
定するが、第１回の操作で領域から領域 へΔＶ，ΔＱを変化させるのには3.15,3.16式で求めた
値では不適当でこの値を用いると領域から、領域
からなど隣り合う領域の次の領域へ入ってしまう事に
なる。

本発明の第１の実施例ではこのような操作を防止するた
め下記の量の操作を行うようにしている。

（イ）最初に無効電力量ｑ操作を行う場合 この操作前に系統背後電圧の変化により生じた変動分Δ
Ｖ，ΔＱを ΔＶ⁽¹⁾，ΔＱ⁽¹⁾ と表現する。

このΔＶ⁽¹⁾，ΔＱ⁽¹⁾により推定される。

ΔＶ_１ ⁽¹⁾＝ΔＶ⁽¹⁾＋x₁ΔＱ⁽¹⁾ ΔＶ_２ ⁽¹⁾＝ΔＶ⁽¹⁾−x₂ΔＱ⁽¹⁾ を一部補償するようにし無効電力ｑの操作を行う。

無効電力ｑの操作量は ΔＶ⁽²⁾−x₂ΔＱ⁽²⁾＝x₂Δｑ⁽²⁾ ΔＶ⁽²⁾＋x₁ΔＱ⁽²⁾＝０ で定まる新しい変動分ΔＶ⁽²⁾，ΔＱ⁽²⁾が領域 中へ入るようにする。

と成るような値を選べばよい。

（ロ）同様にして最初に巻線比ｎの操作を行う時は 第１回目の計測値変化 ΔＶ⁽¹⁾，ΔＱ⁽¹⁾ を生じる原因となったΔV₁ ⁽¹⁾，ΔV₂ ⁽¹⁾を補償するため
次の操作により を一部補償するようにし で定まる新たな変動量ΔＶ⁽²⁾，ΔＱ⁽²⁾が領域 内に入るようにする。即ち、この場合、 を満足する様調整量Δｎ⁽²⁾を定めればよい。

尚ここで無効電力の調整量Δｑ⁽²⁾は操作しないので定
められてよいことになる。

以上(i)又はは(ii)の操作を行えばΔＶ⁽²⁾，ΔＱ⁽²⁾は
必ず領域 のいずれかに入り得る。

（ハ）上記の操作後は 上記 に対しては Δｎ⁽³⁾＝ΔＶ⁽²⁾＋x₂ΔＱ⁽²⁾ 領域 に対して Δｑ⁽³⁾＝ΔＶ⁽²⁾−x₁ΔＱ⁽²⁾ となるようにして不感帯巾と系統リアクタンスで定まる
第６図の菱形ａｂｃｄの中へ変動分ΔＶ，ΔＱを追込む
ようにする。

この様な本発明の原理に基づいた実施例の電圧−無効電
力制御方式の具体的構成を次に説明することにする。

第７図は本発明の実施例による電圧−無効電力制御方式
の構成図を示す。

第７図に於て、符号０〜６ならびに１０〜６１はいずれ
も第１図の部分又は部品と同じであるので、説明は省
く。

７は第１図のものと入出力関係は同様の電圧−無効電力
制御装置すなわちＶＱＣ装置であるが、内部の構成は第
７図に開示するように第１図のものとは本質的に異な
る。

更に付言すれば調相機器５，５１及び６，６１は従来形
の機器よりも半導体装置を内蔵した所謂静止形無効電力
調整装置の方がＶＱＣ装置７の出力信号に応動して速や
かに系統状態の変化を生ぜしめるので、本発明の特徴を
より活かすことができるのであり、より好ましい。

ＶＱＣ装置７を構成する個々の要素について説明する
と、７１〜７３は無効電力を電圧に変換する変換器、７
４は系統電圧を同じく電圧に変換する変換器、７５は負
荷時タップ切替器の現在位置を適当な信号電圧に変換す
る変換器（デイジタルで可）である。

７６は上記変換器７１乃至７５からの入力信号を受けこ
れを演算判定処理する中央演算処理装置（以下、ＣＰＵ
と略す）であり入出力部分、演算判定部分、記憶部分を
有している。この目的、機能を満すものは市販のマイク
ロコンピュータ程度のもので十分である。詳細は後述す
る。７７，７８，７９は自所内のタップ切替器制御装置
４１と無効電力調整装置５，６，５１，６１とに制御出
力信号を発する部分であり、その指令はＣＰＵ７６から
与えられる。尚ＣＰＵ７６の詳細については以下に述べ
る。

前述のようにＣＰＵ７６は変換器７１〜７５の出力を受
けるが、この受け側にはアナログ入力、デイジタル入力
の信号変換回路が付加されている。即ち、アナログ入力
信号のマルチプレクサ及Ａ／Ｄ変換器、及ビットパラレ
ルデイジタル入力ポートを有している最近のものには之
等がワンチップ化されたものもある。

又ここでいうＣＰＵ７６には所謂中央演算処理装置の他
にメモリー（ＲＡＭ，ＲＯＭ）を有するものとする。更
にＣＰＵ７６の出力側に出力回路７７，７８，７９なる
部分があるが、この部分は制御調整装置４１，５１，６
１を付勢するためのＣＰＵ７６からの出力信号をレベル
増巾する部分であり、対応したＣＰＵ７６のデイジタル
出力にポートに接続されている。

之等のハードウエア構成はデイジタル形のプロセッサと
して極普通のものであり、特にその性能についても殊新
しく云々するものでなく一般に入手できるもので実用に
供し得るので、ここでは公知として敢えて詳細な説明を
加えない。

次にこの実施例の動作について図とともに述べる。

第８図は、第７図に示す実施例の動作フローチャートを
示す。

第８図に於て本発明の実施例の動作を順次説明する。

まず動作スタートから処理ブロック１にて、系統電圧
Ｖ、無効電力Ｑを計測し初期値V₀，Q₀と比較し、その差
分ΔＶ⁽⁰⁾，ΔＱ⁽⁰⁾を算出する。この値から系統背後電
圧V₁，V₂の変動分ΔV₁，ΔV₂を算出する。

次に処理ブロック２に基づき、これ等の値からΔｎ，Δ
ｑを下式により決定し、その一部の増分適当な増分Δｎ
⁽¹⁾，Δｑ⁽¹⁾を定めてｎ又はｑの小さな操作を行う。

次にこの値Δｎ⁽⁰⁾，Δｑ⁽⁰⁾から生じた変動分ΔＶ，Δ
Ｑを下記として、 ΔＶ⁽¹⁾，ΔＱ⁽¹⁾ これ等の値から前案系統電圧−無効電力制御装置７によ
りx₁,x₂が計算できる。

次にこの結果僅かな変動分ΔＶ，ΔＱの変化を生じてい
る筈なのでこの値をΔＶ⁽¹⁾，ΔＱ⁽¹⁾とする。

ΔＶ⁽¹⁾，ΔＱ⁽¹⁾の値が定めるベクトルΔがこの範囲に
あるか判定する。

（ｉ）もしベクトルΔが第６図の領域の範囲であれ
ば、判定ブロック３により前項（ｃ）(ii)によりまずｑ
操作を行う。

この時の操作量Δｑ⁽²⁾は、処理ブロック４により下記
で与えられる。

この結果生じた新しい変動分ΔＶ，ΔＱを ΔＶ⁽²⁾，ΔＱ⁽²⁾ とすれば、系統変化がない限り第６図の領域 の範囲に入る。

ここで判断ブロック５でベクトルΔが領域 の中に属していれば、次の巻線比ｎの操作を行う又属し
ていなければ再度調整量ｑ操作を試みる。

巻線比ｎの操作は処理ブロック６によって Δｎ⁽³⁾＝ΔＶ⁽²⁾＋x₁ΔＱ⁽²⁾ で与えられる値を満足する様行う。

このｎ操作の結果新たに生じた変動分ΔＶ，ΔＱを ΔＶ⁽³⁾，ΔＱ⁽³⁾ とすると、判断ブロック７によりΔＶ⁽³⁾，ΔＱ⁽³⁾が第
６図の領域に属するときはｎ操作が不足であるから
再び処理ブロック６のｎ操作を行う。尚処理ブロック８
にて変動分ΔＶ⁽³⁾，ΔＱ⁽³⁾が第６図の領域に属す
るときはｎ操作では微調整が稍困難であるから処理ブロ
ック４のｑ操作へ戻る。

(ii)もし判断ブロック１１にてベクトルΔが第６図の領
域の領域に属するときは逆に領域 へ追込む事とし、処理ブロック１２によってｎ操作を行
う。

この時のｎ操作の量Δｎ⁽²⁾は下式で与えられる。

−ΔV₀−x₁ΔQ₀＜Δｎ＜ΔV₀＋x₁ΔQ₀ この結果生じた新しい変動分ΔＶ，ΔＱを ΔＶ⁽²⁾，ΔＱ⁽²⁾ とすれば系統変化がない限り第６図の領域 の領域に入る。

ここで判定ブロック１３にてベクトルΔが領域 の領域に属していれば、次の処理ブロック１４によりｑ
操作♯２を行う。又属していなければ再度ｎ操作を試み
る。

次のｑ操作は で与えられる値を満足する様に行うように処理ブロック
１４で処理する。

このｑ操作の結果新たに生じた変動分ΔＶ，ΔＱを ΔＶ⁽³⁾ ，ΔＱ⁽³⁾ とすると、判断ブロック１５によってベクトルΔ（ΔＶ
⁽³⁾，ΔＱ⁽³⁾）が第６図の領域の領域に属するとき
はｑ操作が不足であるから処理ブロック１４の操作を行
う。

尚、判断ブロック１６によりベクトルΔ（ΔＶ⁽³⁾，Δ
Ｑ⁽³⁾）が第６図の領域の領域に属する時は判断ブ
ロック１６によってｑ操作では微調整が稍困難であるな
ら処理ブロック１２のｎ操作へ戻る。

明らかにベクトルΔが領域の何れにも属しない
時、ベクトルΔは、四角形の不感帯領域すなわち□１２
３４の中に入っているわけであるから、これを判断ブロ
ック９にて確認してストップする。

以上本発明の実施例として、第６図の如きΔＶ−ΔＱ制
御の不感帯を設定し、この不感帯域に効果よく変動分Δ
Ｖ，ΔＱを収束させるため、ΔＶ−ΔＱの平面を領域 に分割して、その変動分ΔＶ，ΔＱに見合った調整量Δ
ｎ，Δｑの調整を行う制御方式を示した。

不感帯の形状としてはいくつかの変形が考えられるがそ
の場合でも同様な考えで変動分ΔＶ，ΔＱを調整域の中
へ収束することが可能である。

以上述べてきた様に、本発明による系統の電圧−無効電
力制御方式の特徴とするところを要約すると （ａ）系統の電圧−無効電力Ｖ−Ｑ変化を計測し系統の
リアクタンスx₁,x₂を同定し背後の電圧変動を推定する
ので操作量の過不足が少ない。

（ｂ）電源側、負荷側の背後電圧変動により、タップチ
エンジャ、調相設備の双方を順序づけて最適な量だけ操
作するので機器操作の過不足を生じない。

（ｃ）特に一日当り操作回数を制限されるタップチエン
ジャなどはこの方式によりより適当な動作機会を与える
ことができる。

などの効果がある。

なお、本発明の実施例を挙げて、本発明の思想を説明し
たが、他にも数多くの実施例が考えられる。これらはそ
の思想が逸脱しない範囲で本明細書の特許請求の中に含
まれることは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の個別制御による電圧−無効電力制御方式
の構成図、第２図乃至第３図は本発明の原理を説明する
説明図であり第２図は電圧・無効電力系統の調整モデル
系統図、第３図は同系統の電圧・無効電力のΔＶ−ΔＱ
変動特性図、第４図は系統電圧と無効電力の調整方式を
示す原理図、第５図および第６図は本発明による電圧−
無効電力制御方式の動作特性図および動作説明図、第７
図は本発明の一実施例による電圧−無効電力制御方式の
構成図、第８図は同実施例による電圧−無効電力制御方
式の動作フローチャート図である。 ０……変圧器、１，２……送電線、３……送（配）電
線、４……タップ切替器、５……分路リアクトル、６…
…静止形コンデンサ、４１……切替器制御装置、５１…
…シヤントリアクトル用シャ断器、６１……スタコン用
シャ断器、１１，２１，３１……電圧変成器、１２，２
２，３２……電流変流器、７……電圧−無効電力制御装
置、７１乃至７５……入力信号変換器、７６……中央演
算処理装置（ＣＰＵ）、７８乃至７９……出力信号変換
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送電系統に設けた変圧器のタップ切替器及
   び無効電力調整機器を操作して、前記送電系統の系統電
   圧及び無効電力を所定範囲に制御調整する電圧−無効電
   力制御方式において、基準電圧との差ΔＶを横軸、基準
   無効電力との差ΔＱを縦軸にとった座標上に、原点を中
   心とし −ΔＶ_０≦ΔＶ≦ΔＶ_０ −ΔＱ_０≦ΔＱ≦ΔＱ_０ を満足する四角形の許容変動範囲を形成し、前記タップ
   切替器により前記変圧器の巻線比をΔｎだけ変化させた
   ときの系統の電圧及び無効電力の変化分の計測値（Δ
   Ｖ）ｎ、（ΔＱ）ｎ、から計測値のリアクタンスｘ_２を
   算出するとともに、前記無効電力調整機器で無効電力を
   Δｑだけ変化させたときの系統の電圧及び無効電力の変
   化分の計測値（ΔＶ）ｑ、（ΔＱ）ｑから系統のリアク
   タンスｘ_１を算出し、 前記原点を通り ΔＶ＝x₂ΔＱ ΔＶ＝−x₁ΔＱ で決まる直線と平行し、前記四角形の各頂点を通る複数
   の接線によって、前記座標上を多種類の領域に分割し、
   前記変圧器のタップ切替器及び前記無効電力調整機器を
   操作して前記系統電圧及び無効電力を変化させ、この系
   統電圧及び無効電力の変化分から前記送電系統のリアク
   タンスを演算した後、前記送電系統の背後電圧の変動値
   で決まる前記の基準電圧との差ΔＶ、基準無効電力との
   差ΔＱがいずれの種類の領域であるかを判定し、前記タ
   ップ切替器又は前記無効電力調整機器の操作量を、 により算出するとともに両者の操作を選択し順序付ける
   ことを特徴とする電圧−無効電力制御方式。