JPS5961433A - 電圧・無効電力制御方式 - Google Patents

電圧・無効電力制御方式

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JPS5961433A
JPS5961433A JP57173464A JP17346482A JPS5961433A JP S5961433 A JPS5961433 A JP S5961433A JP 57173464 A JP57173464 A JP 57173464A JP 17346482 A JP17346482 A JP 17346482A JP S5961433 A JPS5961433 A JP S5961433A
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reactive power
voltage
power
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control
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真 寺田
浩 鈴木
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Mitsubishi Electric Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電圧及び無効電力の両者?関係づけて所定の
範囲に制御調整する電圧・無効電力制御方式に関するも
のである。
電力利用の増大と多様化高度化ycより電力の安定供給
に対する社会的要請はますまず強くなっている。
一方電力系統の規模拡大電柳設備の立地難により電力系
統は高密度化會様相を呈し系統運用上の問題を生じてい
る。
即ち電源の遠隔、偏在化送電線の静電圧・大容量・長距
離化地中ケーブル化或いは重#1流化などの様相?呈し
て来ている。
この様な系統を安定かつ経済的に運用する為系統型8E
に関する間穎が生じ、電圧−無効電力制御の機能向上が
希望でれるに至っている。
この中で系統の基準電圧?維持する様市田・無効電力調
整機器音制御し系統類IEf’に調整している。
即ちW1+E調整用の負荷時タップ切換父庄器が全台数
の90%以上孕、無効電力調整用のスタコン及び分路リ
アクトルの容量が変圧器認可容量の10係近くに達して
いる。
このような調整機器を設置した系統で広く行わnて居る
電圧・無@電力の運用・制(財)方式にはU下の2方式
がある。
(a)個別制御方式; 個々の電気所が、あらかじめ与えらf″した基準値全維
持する↓う自電完所の電圧・無効電力調整機器を個別に
制御・調整する。
(b)B合制御方式; 系統の主要点に股置きnた監視、(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・無効電力調整機器音制御・調整する。
上記2方式は夫々組合せ又は単独で実施さnて居るが、
本発明では上記の内個別・卸!御方C式につき、検討し
、その特性ケ改善する事を試みる。
本発明の詳細な説明に入る前に前述の藺別制御方式の概
要を説明する。
個別側両方式の構、成會第1図に示す。
第1図に於て、1(0)は上位、下位の電力系統?連系
する変圧器、(1)は変圧器(0)に↓つて連系坏nる
上位系統の送電線、(2)は同じく下位系統の送電線、
(3)も同じく下位系統の送電線で、送電線(2)とけ
室圧階級、容量が稍低い。(4)は変圧器(O) VC
付属した負荷時タップ切換器(以下LTCと略称する)
が接続さt′した巻線、(ロ)はその切換器機構の制御
装置(以下LRAと略称する)である。同じく第1図で
(5)は下位系統8 (/C接続をnた分路リアクトル
、缶υはその開閉用しゃ断器であり、(611−j静止
形コンテンサ(同期調和機でもよい)であり・+611
はその開閉用しゃ断器である。(7)は電子・無効爾カ
制両装置(以下vQCと略称する)であり、上記制御装
置0υ、しゃ断器f51+16υへ開閉もしくは調整の
指令を発する。[+1121) C11lは夫々送電線
(1) (21+31の電1壬?変成するPT(DJ・
02′(イ)0りは夫々送電線+11421 +3)の
電流ケ変成するCTである。
籾上記の構成にあ・ける従来方式の動作は、寸ず電圧會
維持すべ@母線C20)電圧VケV Q C(71に導
入し、父上位系統の電圧、電流k V Q C+7)に
導入して変化分ΔV、ΔQy検出し△V、ΔQが予め定
めらf′した所の関係全満足するが否がIVQcで判定
し、L RA (41)やS 11 R1511、Se
 t6u yc上げ下げもしくは開、閉の指令を出すも
のである。
これらのΔV−△Qの計測・判定はVQc装置(7)の
中に予め学兄らfl、た基準に照合して行ゎnるものが
普通でありこの基準を84の系統負荷の変動に応じて段
階的に調整しているものもある。
然し乍ら糸線条件の髪更・負荷の変化に工り△V−ΔQ
の制鉤目標8は変化するものであるからこれ?一定とし
て運用する結果、場合には冒を王・無効可力訴整P器の
頻繁な作動や、調整不可能ケ生じる場合があった。
こit ’□ll!けるため△V−ムQの判定結果後一
定時限後に機器の操作ケ行うようにする事も行われてい
るが、之は一時的な変可I VC対しての誤作動ケ防ぐ
ものであっても、断続的な変動や大巾な系統′  条件
の変動に対しては無効であり、効果的ではない。
本発明では之等の欠、も全除去した方式を提供するもの
である。
次yc本発明の詳細な説明に入る前にまず本発明の原卯
について詩、明する。
第8図に発明の検討対象とする系統及その諸量ケ示す。
即ち上位系統(1)l’c!JアクタンスX+に介して
電源が下位系統+2) Vc!Jアクタン7X、?介し
負荷が夫々接続されその背後の電しモ勿V、、V、とす
る。
変圧器(0) Icはタッグチェンジ巾があり巻数比n
會△l〕だけ変化芒せらnる。又同じく変1王器に付属
して調和設備があり無効電力qkΔqだけ父化さぜらn
、る。
功在目標として調整f511側1丁べき電圧が母線(4
))の市1王Vであり同時VC,通過無効電力Qであっ
たとすると・ 一般に ・・・(8−2) が成立する。
ココニΔV8.ΔV、l’t1次、2次系統のりアクタ
ンスX、+X、背後の電圧変動である。
△V、ΔQ (1)関係式は前述の関係式から△Q−−
ニー司レしh−ヱ。
8、+Xs   XI +X、       −(8−
4)上式でΔq = Oとすると 、°、△Q、−1=・ΔV           ・・
・(8−5)又上式でΔn=oとすると ムQ、、、   1 ・Δ■            
・・・ +8−6)1 従ってその変化7図示すfLば、第8図の工うにな云い
かえればΔV−ΔQ平面上で、LTCのタップn又は調
相設備の無効電力供給qの片方全変化妊ぜ・夫々△n・
Δq?!l−生じたとすると、その時のV、Qの変化1
/cけ、上述の工うな関係がある。
即ちΔQ−△VO)直線的な変化の勾配けりアクタンス
のX(r  X2の値を表す。
云いかえnば△Q−Δ■の変化からりアクタンスXI 
r  XQケ知る事ができる。
云いかえnばごく短時間の間(10秒以下程度)に調和
機器?操作しその変化?検出1几げ、系統の電圧、リア
クタンスの変化は無視できるからりアクタンスXI +
  X2が同定できる。何故ならばムn・△qは自所で
VQCから出丁制例調整例号でありこの値は容易に把握
可能だからである。
即ち自所内でΔn、Δq’r催制的に剥化孕ぜてΔV、
ΔQヶ計測すnば簡単な演算にエリリアクタンスXll
X2が算出妊れる。
次にこのリアクタンスxt+x4を用いてやや!時間自
所内の機器會制圓しない壕まで・ΔV。
ムQ (1)変化ケ監視する。
系統ケ操作した時はるVの若干大きくなるのでこf′L
?検出しこの前厄のV、Qの硬化r才計測丁れげムnフ
09Δq==Q故 ΔV=−−乙V+□ΔV    ・・・(8−7)x、
+x!I”  xt+xg’ 上式ケ6V、−ΔV9vcついてとくとム■t、ム■。
がわかる。
1′ノ上から△V、△Qを目標価に収めるにはΔn。
Δqヶどの位操作すればよいかが逆匹上式から算出でき
る。
次に本発明の詳細な説明に入る。
本案の実施例の構成を第4図yc示す。
第4図に於て(0)〜(6)αO〜t611は第1図と
同じである。
V Q C(7)は第1図のものと入力、出力は同様で
あるが内部の構成1dヴl)−四から成り本質的VC第
1図に示す従来形のものとは異なる。
更に付ぽ丁ytば・調和機器+fil (al 151
116υは従来の機器よりも半導体装置を内蔵した所謂
静止形無動電力調整装置の方が本発明の特徴?よく活が
丁もので好ましい。
VQ、Cf7)1楊成する1個別要素全ゴ9明するとf
7ff〜(731は無効電力/電圧の変換器、Hは系統
@[モ/電1モの変換器、Qlは負荷時タツフ″切換器
の現在位置全適当な可r+ vc変換する変換器(ディ
ジタルで可)である。(ハ)は上記変換器からの入力を
受は之を計測・処理するCPUであり、入出力部分、演
算・判定部分・記憶部分?ll−付している。一般pc
市販のマイクロコンピュータ程度で十分実用に供し得る
が後述する。
Qηは本電気所の閘別制砥が、上位@電析の装着と情報
交換を行うための信号嵌送装置(CD T 、 TT。
Sv・ TM)等とのインターフェース部分であり外部
からの要求に応じ使用する。
Q■(791は自所内のL A A (40と無効電力
調整装置f5116+1511βυとに制呻出カケ発す
る部分であり、その指令はCPUグOから与えられる。
尚CPU翰の111作については後述する。
次K CP U i7dについて付言すると前述のよう
にCPU翰f−i変換Mi+1〜り0の出方音叉ける汐
Sこの受は仰I V(はアナログ入力、ディジタル人カ
の+1路が付加さ几でいる。即ちアナログ入力のマルチ
プレクサ& U A / D変換器、及びディジタルピ
ッ)パラレル入力ポート全有している。又CPUσ〜V
cは所謂・中央演算処理装置部分の他にメモリー(RA
M、RQM)を有するものとする。更KCPHの出力側
にインター7アースFRS Gケミ ff9+ 7j;
あるがこのインターフェース部分(社)(2)l−ic
PUσ9)テイジタル出力ポートからのビット信号をレ
ベル増巾L テL RA Ql) ? L 中断器(5
1116110)制t[rer路?付勢・するものであ
る。
之等のハードウェア構成はティジタル形のプロでツサと
してごく普通のものであり・特にその性能についても一
般に入手できるもので実用上差支えないので公知としC
敢えて計測な説明を加えない特にその速纜については現
状市販のもので艮〈メモリー容量についても通常ワンチ
ップグロセソサとして実現さ石ている程度でよい。
次に本発明の実施例の動作に税明する。第5図艮そのフ
ロー會示す。壕ず無制御時にはこの制御動作の起動と共
にスクラッチメモリーケクリヤーし別途セット芒f′し
た基準量(通常外部から与えらnる時はインターフェー
ス77より入力として与えらする)である電圧、無効電
力の基準設定値をセラ  ト 丁 る 。
次VC予め与えらγした量だけΔn (即ちタップチェ
ンジャのタップ)ケ変化芒せ電圧変化?与える。
この結果原理の項で述べた関係にエリ新しい電圧値、無
効電力値となるが、■の斐化會確誌してから計測に移る
Δnの六きで如何では計測値も大さくならない事がある
が、高精度の入力回路にエリvi’#測定できる。この
値?!17(aV)n 、  (△Q)n  とするこ
の計測値ΔV、△Qから −」△且L1           ・・・+8−9)
x9   (xV)。
を算出する。この値は系統のりアクタンスであるから変
印器の容度などからきオる漏洩リアクタン、・−丸し、
一定の範囲内にあり予め妥当な値の範囲ケ設定できる。
この値が予め与えらt″した適当な範囲かどうか?チェ
ックする。
次に予め与えら1した操作により調和機器+51 +6
1 ’i動作させ無効電力の変化分Δq會非発生せる。
これycよっても電圧の急変な・生ずるがΔnの操作に
比べ約1桁低い次元の変化となる。之により同様にΔV
、ムQ?計測しくaV)q、(ΔQ)Qの値は計測しに
くいがもともとりアクタンスXsが小さい場合は電子斐
動そのものが少いので、VQCfz適用する以上リアク
タンスx1はある程度以上の大@で?もつとしてよい。
同様にここで得られた値も電源側?みた系統のりアクタ
ンスであるから適当な大きさの@rを持ち前述と同様に
その妥当性がチェックできる。
更に上記2回の操作で得らγしたΔV、△QO′)変化
を見るに 3°v)”” X4 +y、、−・     °°33
°11)・・・ (8−12) (ΔQ、)==、−、、、へ、6゜ なる関係があるので なる関係?利用してチェックがrTr能である。
以上1工り得らfしたXl +  Xq を使用しΔn
、△qを変化した時の感度係数 こtt +2求めている間△V、ΔQの急変が生じてい
ない事?確銘して・同定?終了しく8−1)(3−2)
の式の各項の係数が決定する。
実系統ではΔvI、ΔVg等外部の系統電圧の変動があ
るが適当なサンプル7行い計測を短時間VC複数回行え
は信頼すべき結果が求めらnる。
その場合はΔn、Δq直既知とし△v8.Δv、。
Δ V、 Δ Q x、+x、VCついてといてX1+X2の値ケ何組か求
めその平均をとるようにしても工い。
以上にエリ△n・Δq、Δ■8.ΔV、に対する感度係
数が確定する。
一工の同定のルーチン?終了し通常の計測制御のルーチ
ンに移る。
このルーチ/は定刻起動であるが、同定の時と同様ΔV
、ムQの計測食性いm1述の手続きで求めたX(+Xg
 から背后電源の電圧変動Δ■1.ムV。
を求める。
この時Vの急変がなけnは系統の操作がない半金意味す
るので、■の急変會すブルーナンで確認した后(8−1
,(8−4)式會解いてΔn。
Δqヶ求める。
ここで求めらrztΔnl △q’に使いL T C(
4)及び調和機器5.6への出力を出す。
この場合機器操作全行っているので自所内にaV。
ΔQの変!R1m生じる前l/cvの急変ケ生じている
筈である。こftケ確認した后更めて新しいろり・△Q
?計測する。
こ0)△V、 △Qij上式(8,8)、  (8−4
)’に満足する値であるから太キ畑等しく符向反対であ
る筈である。
この値が変化していなければ適当な基準価に戻つた半金
意味するので電圧げ、η整、無効電力調整ばはソ成功と
云える。
又もしこの1市が頭初予定の△V、ΔQ値と大巾にかけ
はなれる時1−j(8−1)(3−2)式に示すようV
C上位、下位系統の変化が生じている事になるから再び
新しいΔ■、ΔV、に対し新しいΔn。
Δq會求めて操作すれげ工い。
即ち(イ)で行う、ΔV、△Qの伯のチェックにある程
度の巾をもたせてあ・けば、この機器操作は頻繁に行う
必要はなくなる。
以上にエリ定時刻毎の起動による通常の計測・制御ルー
チンは終了する。
このルーチン全くり返し実行する内に・X1+X、の値
にグレケ生じ上記ルーチンが常識的に見て頻繁に機器操
作信号?出すような動きケする場会は・前述の同定ルー
チンに移りXI xsの同定も同時に行うような制御論
理としている。
以上述べたように本発明vr、工nは系統同定結果匹基
さ必要な機器操作量?直接群き下してから操作するので
、精度高く系統の状態変化に即応した・す・1+XgI
t付う事ができる。
持に伝送装置ケ殆ど使用しないでも自所内の個別開側1
にエリ最適側(財)を行えるので、従来に比し格段に制
(財)性が向上し機器の不必姿な操作が回避できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般個別卸1@方式γ示す系統接続図・第2図
はこの発明の詳細な説明するための系統接続図、第8図
はこの発明の詳細な説明するため△Vと△Qとの関係ン
示す図、第4図はこの発明の一実施例ケチす系統接続図
、第5図は第4Iネ1(J)動作シーケ/ス全説明する
ためのフローチャートである。 図VC5?いて、(0)は変圧器、(1) vi上位系
統の送電線、+2) (3)は下位系統の送電線、(5
19′i分路リアクトル、(6)はコンデンサ、Oυは
負荷時タッグ切換器の制御装置、fall tellは
LO断器、(7)(d V Q C、Qllilaは無
効電力/電圧変換器、ケ4は系統笥庄/′電圧友換器、
四は負荷時タップ切換器の現在ぽr置を適当e ME 
l:E K f 換j ルf換器、(71QCPU、(
7η(y21 +9)はインターフェース部である。 な2図中同一符号は同−又は相当部分會示す。 代理人 葛野信− 区 派 第2図 第3図 第す図 (0) 第す図 (b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 系統のWE及び無効電力の両者を関係ずけて所定の範囲
    に制御調整する方式に於て、電圧、及び無効電力を調整
    する機器の近傍の電圧及び無効電力制御化させ、電源何
    役負荷側のインピーダンス全同定し、@源、負荷の変動
    に即応して上記電圧及び無効電力を関係づけて所定の範
    囲に制御・調整すること?特徴とする電rモ・無効電力
    料[有]方式。
JP57173464A 1982-09-30 1982-09-30 電圧・無効電力制御方式 Granted JPS5961433A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57173464A JPS5961433A (ja) 1982-09-30 1982-09-30 電圧・無効電力制御方式

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JP57173464A JPS5961433A (ja) 1982-09-30 1982-09-30 電圧・無効電力制御方式

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JPH0581926B2 JPH0581926B2 (ja) 1993-11-16

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS5310056A (en) * 1976-07-15 1978-01-30 Matsushita Electric Works Ltd Electromagnet device

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