JPH0898406A - 受電力率制御方式 - Google Patents

受電力率制御方式

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JPH0898406A
JPH0898406A JP6223846A JP22384694A JPH0898406A JP H0898406 A JPH0898406 A JP H0898406A JP 6223846 A JP6223846 A JP 6223846A JP 22384694 A JP22384694 A JP 22384694A JP H0898406 A JPH0898406 A JP H0898406A
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道雄 飯田
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 サブ変電設備側だけに力率改善用のコンデン
サが設置されている設備でも受変電設備におくる受電点
の力率制御を行うことできる。 【構成】 特高受変電設備SSと複数のサブ変電設備S
U1〜SUnの概要を示す。A,B回線は同一構成であ
り、ESは接地開閉器、TRFは切替開閉器、CBは遮
断器、TFは変圧器、SWは力率改善用コンデンサの開
閉器、SCは力率改善用コンデンサである。変圧器TF
の2次側のトータルCTにより第1無効電力変換器11
によって無効電力を計測している。またサブ変電設備S
U1〜SUnでは、各サブ変電設備毎に第2無効電力変
換器12によって無効電力をそれぞれ計測している。計
測された無効電力は演算処理部13で演算処理され、そ
の処理結果がコンデンサ投入・開放を制御する制御部1
4に入力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、受電点での力率を規
定値内に制御することで、受電点の力率を改善し、電力
料金の低減などを図るようにした受電力率制御方式に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の一般的な受電力率制御方式の一例
を図5に示した。この制御方式では、瞬時の無効電力
(Var)を検出し、この検出値が所定の規定値を超過
した場合には、一定周期毎に力率改善用のコンデンサを
投入または開放することで、受電力率を改善する方法が
知られている。図5の例では、瞬時無効電力が遅れ規定
値を越えた場合にはコンデンサC1、C2を投入し、ま
た同じく進み規定値を越えた場合にはコンデンサC2の
開放が行われる。なお、この場合において、力率は、例
えば電力会社の電気供給規定によれば、午前8時から午
後10時までの時間における平均力率が対象となり、ま
た瞬間力率が進み力率となる場合は瞬間力率は100%
とみなされる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
制御方式は、基本的には、瞬時無効電力の値が規定値を
越えた場合においてコンデンサの投入または開放によっ
て積算無効電力量を制御するようにしたものである。
【0004】しかしながら、この従来の制御方式では、
力率改善用のコンデンサがサブ変電所側にだけ設置され
ている需要家側の電力系統の場合には、このようなコン
デンサを用いた単機能の自動力率改善装置をサブ変電所
毎に複数台設置するしか方法がなかった。そして、この
ように単機能の自動力率改善装置では、サブ変電所毎の
力率改善には寄与するものの、電力料金に影響する受変
電設備における受電点の力率改善には直接効果が出しに
くかった。
【0005】つまり、受変電設備に纏まった力率改善用
のコンデンサを設置した系統の場合には、上記従来の制
御方式によって受電力率を有効に制御できるものの、こ
のようなコンデンサが複数のサブ変電所に分散設置され
た系統の場合には受電力率の制御が非常に困難であると
いう課題があった。
【0006】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、サブ変電設備側だけに力率改善用のコンデンサ
が設置されている設備においても受変電設備における受
電点の力率制御を直接図ることができる受電力率制御方
式を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、第1発明は受変電設備および前記受変
電設備に接続された複数のサブ変電設備とから構成さ
れ、前記サブ変電設備側だけに力率改善用のコンデンサ
が設置されている電力系統における受電力率制御方式に
おいて、前記受変電設備側には力率改善制御要否判定用
計測値を取り込む第1無効電力変換器を設け、前記サブ
変電設備側には制御サブ変電判定用計測値を取り込む第
2無効電力変換器を設け、第1および第2無効電力変換
器からの計測値を演算処理する演算処理部を設け、この
演算処理部で計測値を演算処理し、その処理の結果によ
って受電力率改善のための最適なコンデンサ組み合わせ
を決定してコンデンサ用開閉器の投入・開放を制御する
制御部を設けたことを特徴とするものである。
【0008】第2発明は、 前記各力率改善用のコンデ
ンサの開閉器の投入・開放が、遮断器、コンデンサ用開
閉器およびコンデンサの故障の有無を判別して行われる
ことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】この発明によれば、上記のようにサブ変電設備
に設けられた力率改善用のコンデンサは、第1及び第2
無効電力変換器からの計測値を演算処理してからその処
理の結果に応じて投入・開放することによって受電力率
を制御するようにしたので、サブ変電設備側だけに力率
改善用のコンデンサが設置されている電力系統において
も受変電設備における受電点の力率制御を行うことがで
きる。
【0010】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。この実施例は、需要家側の受変電設備が、特高
受変電設備および複数のサブ変電設備から構成される電
力系統において、特高受変電設備側に力率改善用のコン
デンサが設置されず、サブ変電設備側にだけ力率改善用
のコンデンサが設置されている電力系統において、受電
力率の改善をするようにした制御方式である。
【0011】図1に、特高受変電設備SSと複数のサブ
変電設備SU1〜SUnの概要を示す。図1において、
A,B回線は同一に構成されていて、ESは接地開閉
器、TRFは切替開閉器、CBは遮断器、TFは変圧
器、SWは力率改善用コンデンサの開閉器、SCは力率
改善用コンデンサである。図1に示す特高受変電設備S
Sでは主変圧器2台で切換運転を行なっている。このた
め、変圧器TFの2次側では図示しないトータルCTに
より無効電力を計測する第1無効電力変換器11が設け
られている。また、図1のサブ変電設備SU1〜SUn
では、前記図5のような方式で、各サブ変電設備毎に第
2無効電力変換器12によって無効電力をそれぞれ計測
している。
【0012】上記のようにして計測された無効電力は演
算処理部13で演算処理され、その処理結果がコンデン
サ投入・開放を制御する制御部14に入力される。制御
部14では処理結果から受電点の力率改善のための最適
なコンデンサ組み合わせを決定してコンデンサ用開閉器
SWの投入・開放を制御する出力を送出する。なお、各
回線の遮断器、コンデンサ用開閉器およびコンデンサの
故障信号を監視していて、故障信号があったときにはコ
ンデンサ用開閉器の制御は行わないようにしている。
【0013】図2は、実施例の受電力率制御方式を適用
した装置の構成を示した。ここで、特高受変電設備およ
び各サブ変電設備には、機器の状態や故障あるいは計測
などのための信号を取り込んで、機器への入/切制御出
力を行うためのリモート入出力装置2がそれぞれ設置さ
れている。そして、これらのリモート入出力装置2はそ
れぞれ、各電力設備(特高受変電設備、サブ変電設備)
とこれらの制御に必要な信号、例えば機器状態信号、機
器故障信号、計測値信号、機器制御信号などの授受を行
う。そして、中央処理装置1は後述するように力率改善
のための自動制御処理を行い、リモート入出力装置2
は、中央処理装置1によって演算制御される。
【0014】上記の実施例の受電力率改善装置では、サ
ブ変電設備側に設置された複数の力率改善用のコンデン
サ(進相コンデンサ)の投入・開放によって無効電力を
許容範囲内に抑えて負荷の力率を改善している。ここ
で、例えば、電力会社との契約により、月間の平均力率
が85%を下回る場合には割増電力基本料金を支払う義
務があり、また逆に、平均力率が85%以上の場合には
基本料金が割引きされることから、このような受電力率
を改善することで、力率改善による電力節約の他、割引
によって電力料金の低減を更に図ることができる。
【0015】図3は本実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。図3において、Var(1)は特
高変圧器の二次無効電力、SCは力率改善用のコンデン
サを意味する。また、図4は無効電力が進みリミットH
L、あるいは遅れリミットLLを越えた場合の実施例に
おける力率改善用のコンデンサの投入・開放(引き外
し)の一例を説明したものである。更に、表1に、制御
対象となるサブ変電設備における力率改善用のコンデン
サの設置の一例を示した。
【0016】
【表1】
【0017】ここで、第1〜第3変電所がサブ変電設備
であり、また事務所棟もサブ変電設備の1つとみなす。
また各サブ変電設備における無効電力(Var)値は、
コンデンサの投入・開放の判定のために上記のように中
央処理装置に入力される。
【0018】次に、図3、4を参照しつつ、実施例の動
作を説明する。1分毎に、特高変圧器の二次無効電力を
読み込み(S1)、投入・開放条件の判定を含むSCの
制御の要否を判断する(S2)。そして、5分間条件が
継続した場合には(S3)、力率改善用のコンデンサの
開放制御(S11〜S14)、あるいは投入制御(S2
1〜S24)を行う。この制御周期は、コンデンサの放
電時間を考慮し、例えば5分とする。ここで、上記表1
において、主幹CBが切の状態のサブ変電設備、あるい
は故障した力率改善用のコンデンサは、上記の制御対象
から除く。また、サブ変電設備に複数の力率改善用のコ
ンデンサがある場合には、必要により、これら複数のコ
ンデンサを同時に制御する。
【0019】上記の力率改善用のコンデンサの投入制御
は、次のように行われる。まず、制御周期は5分とし、
この制御周期を中央処理装置のCPUのメモリ上に予め
設定しておく。また、この投入制御においては、進み側
におけるサブ変電設備における力率制御用のコンデンサ
は制御対象から外し、その制御は行わない。そして、最
大Varを発生するサブ変電設備を順次検出し(S1
1)、該当するサブ変電設備における最適SC制御の組
合せを決定し(S12)、投入の不可を判別した後(S
13)、該当するSCを投入する(S14)。
【0020】ここで、上記の処理S11〜S14は、具
体的には、下式の結果が最小となるサブ変電設備の力率
改善用のコンデンサ(SC)を投入することで行われ
る。またこの場合、処理S13において、既に投入済み
のコンデンサは投入の対象から外される。なお、下式に
おいて、投入可能最適SC容量は、該当サブ変電設備の
組み合わせから適宜選定する。
【0021】|−(投入可能最適SC容量)+該当サブ
変電設備の無効電力値(+)| 一方、上記力率改善用のコンデンサの開放制御は、次の
ように行われる。まず、制御周期は30分とし、この制
御周期を中央処理装置のCPUのメモリ上に予め設定し
ておく。また、この開放制御においては、遅れ側におけ
るサブ変電設備における力率制御用のコンデンサは制御
対象から外し、その制御は行わない。そして、最小Va
rを発生するサブ変電設備を順次検出し(S21)、該
当するサブ変電設備における最適SC制御の組合せを決
定し(S22)、開放の不可を判別した後(S23)、
該当するSCを開放する(S24)。
【0022】ここで、上記の処理S21〜S24は、具
体的には、下式の結果が最小となるサブ変電設備の力率
改善用のコンデンサ(SC)を投入することで行われ
る。またこの場合、処理S23において、既に開放済み
のコンデンサは遮断の対象から外される。
【0023】|(投入可能最適SC容量)+該当サブ変
電設備の無効電力値(−)| ここで、上記の制御処理において、進み側の設定値(q
1)や遅れ側の設定値(q2)等の設定は、中央処理装
置に備えられたCRT画面上において、キーボード入力
等により行われる。またこの場合、設定値q1と設定値
q2との間の調整幅は、コンデンサ投入・開放時におけ
る無効電力の変動(ハッチング)を防止するために、例
えば、コンデンサ容量の1.5倍程度の幅にされる。ま
た設定値q2は、設定値q1の1/4〜1/5程度に設
定される。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
受電設備側の無効電力の計測値と各サブ変電設備側の無
効電力の計測値を演算してコンデンサの投入・開放の制
御を判定して、サブ変電設備側に設けられた力率改善用
のコンデンサの投入・開放制御を行う構成としたので、
力率改善用のコンデンサがサブ変電設備側だけに設置さ
れた需要家側の電力系統においても、単機能の自動力率
改善装置を複数台設置する必要がない。そして、従来の
上記の単機能の自動力率改善装置ではサブ変電設備毎の
力率改善には寄与するものの、電力料金に影響する受電
点の直接的な力率改善は行えなかったが、この発明では
受変電設備における受電点の力率改善が直接できる結
果、電力料金の低減を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を受変電設備に適用した例を
示す構成図である。
【図2】実施例の受電力率制御方式を適用した装置の構
成例の説明図である。
【図3】実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。
【図4】実施例における無効電力の変動を示すグラフで
ある。
【図5】従来の受電力率制御方式の説明図である。
【符号の説明】
1…中央処理装置 2…リモート入出力装置 11、12…第1及びだい2無効電力変換器 13…演算処理部 14…制御部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受変電設備および前記受変電設備に接続
    された複数のサブ変電設備とから構成され、前記サブ変
    電設備側だけに力率改善用のコンデンサが設置されてい
    る電力系統における受電力率制御方式において、 前記受変電設備側には力率改善制御要否判定用計測値を
    取り込む第1無効電力変換器を設け、前記サブ変電設備
    側には制御サブ変電判定用計測値を取り込む第2無効電
    力変換器を設け、第1および第2無効電力変換器からの
    計測値を演算処理する演算処理部を設け、この演算処理
    部で計測値を演算処理し、その処理の結果によって受電
    力率改善のための最適なコンデンサ組み合わせを決定し
    てコンデンサ用開閉器の投入・開放を制御する制御部を
    設けたことを特徴とする受電力率制御方式。
  2. 【請求項2】 前記各力率改善用のコンデンサの開閉器
    の投入・開放が、遮断器、コンデンサ用開閉器およびコ
    ンデンサの故障の有無を判別して行われることを特徴と
    する請求項1記載の受電力率制御方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100446378C (zh) * 2006-04-30 2008-12-24 南宁微控技术有限公司 动态电容补偿控制器及其投切方法

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