JP3962318B2 - Distributed power system voltage control system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分散型電源系統連系の電圧制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近時は、電力需要者側において太陽光発電や風力発電等の分散型電源が導入される傾向がある。しかし、太陽光発電など分散型電源が系統連系する場合、逆潮流などにより柱上変圧器と電力需要家の連系点の電圧が管理値を逸脱する場合がある。
【0003】
この様な場合、一般的には無効電力制御による電圧調整が有効な手段であるが、低圧系統への連系では、電力需要者側から系統側を見たインピーダンスに占める抵抗分が相対的に大きく、無効電力制御による電圧変化抑制が十分機能しない場合がある。
【0004】
このため、低圧側に連系する太陽光発電システム等では、出力を抑制する方式を採用する場合が多く、日射が十分あるにもかかわらず十分発電できないなど設置者からの不満が出る場合がある。
【特許文献】
特許公開2000−333373号公報「分散型電源システム」
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、経済産業省の系統連系ガイドラインでは、分散型電源の運転による電圧上昇を抑制できるよう80%までの進相運転ができるようになっており、連系点から系統側を見たインピーダンスの抵抗/リアクタンスの比と分散型電源出カの無効電力/有効電力の比がほぼ同じなるよう進相運転を行えば、分散型電源の運転による電圧上昇の対策を行える。
【0006】
例えば、ΔVを電圧変動、Pを有効電力、Qを無効電力、Rを電源側を見た低抗、Xを電源側を見たリアクタンスとした場合、電圧変動ΔVは、ΔV≒R・P十X・Qと表すことができる。そこで、Q=−R/X・Pとすると、ΔV≒0となる。
【0007】
しかし、一般に低圧回路側である分散型電源側から柱上変圧器側の電源側を見た場合の抵抗対リアクタンスの比(抵抗R/リアクタンスX)は1以上になることがある。この様な場合は上述の系統連系ガイドラインで認められる値よりも大きな無効電力を流さなけれぱ効果が出ないという問題がある。
【0008】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、少ない無効電力の調整で効果的に電圧調整を行える分散型電源系統連系の電圧制御システムを提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この様な課題を解決するため、本願の分散型電源系統連系の電圧制御システムは、需要家の受電電圧が所定値を逸脱した場合に、受電電圧の検出器からの信号によりインピーダンス調整手段と無効電力供給装置または需要家内の分散型電源のいずれかを制御し、需要家から電源側を見たインピーダンスの抵抗分とリアクトル分の比が小さくなるようリアクタンスを挿入することで電圧を効果的に調整することを特徴とするものである。
【0010】
すなわち、柱上変圧器の低圧側から引き込み線を介して需要家回路に電力が供給されている回路において、柱上変圧器の低圧回路と引き込み線の間もしくは引き込み線と需要家回路の間に、リアクトルと開閉器を並列に接続したインピーダンス調整器を直列に挿入し、インピーダンス調整器の需要家回路側に無効電力調整器(SVGなど)を設置するか、需要家に設置した分散型電源の無効電力調整機能を利用し、需要家回路に設置した電圧検出器または上記無効電力調整器または上記需要家内設置分散型電源に内蔵された電圧検出器のいずれかにより検出した需要家の受電電圧が所定値V1以上に上昇すると上記電圧検出器からの信号により上記無効電力調整器による遅れ無効電力の消費運転または需要家に設置した分散型電源を進相運転すると共に、インピーダンス調整器の開閉器を開放し受電電圧の上昇を抑制し、上記検出器で検出した需要家の受電電圧が所定値V1より低い所定値V2以下に下がってくると上記電圧検出器からの信号により上記無効電力調整器を停止または需要家に設置した分散型電源の無効電力供給運転を停止すると共に、インピーダンス調整器の開閉器を投入し電力損失の低減をはかり、上記電圧検出器が検出した受電電圧が上記所定値V2より低い所定値V3以下に低下すると、上記電圧検出器からの信号により上記無効電力調整器による遅れ無効電力の供給運転または需要家が設置している分散型電源を遅相運転すると共に、インピーダンス調整器の開閉器を開放することで電圧低下を抑制し、上記検出器で検出した需要家の受電電圧が所定値V3より高く所定値V1より低い所定値V4以上に上昇してくると上記電圧検出器からの信号により上記無効電力調整器を停止または需要家に設置した分散型電源の無効電力供給運転を停止すると共に、インピーダンス調整器の開閉器を投入し電力損失の低減をはかる。
【0011】
また、本発明の請求項3の電圧制御システムは、インピーダンス調整器が内蔵する電圧検出器で検出した電圧と、これをもとにインピーダンス調整器を制御し、需要家回路から電源側を見たインピーダンスの抵抗分とリアクトル分の比を調整することで需要家回路側へ流れる無効電力を活用して効果的に電圧調整を行えるようにすることを特徴とするものである。
【0012】
すなわち柱上変圧器の低圧側から引き込み線を介して需要家回路に電力が供給されている回路において、柱上変圧器と引き込み線の間もしくは引き込み線と需要家回路の間に、リアクトルと開閉器を並列に接続したインピーダンス調整器を直列に挿入し、インピーダンス調整器の需要家回路側またはインピーダンス調整器の柱上変圧器側の電圧を検出するインピーダンス調整器内蔵の電圧検出器が検出した電圧が所定値V1以上になった場合は、インピーダンス調整器の需要家回路側の無効電力を検出するインピーダンス調整器内蔵の無効電力検出器で検出した無効電力が需要家側へ向かって流れる遅相無効電力である場合にインピーダンス調整器の開閉器を開放し、電圧上昇の抑制を行い、上記電圧検出器が検出した電圧が所定値V1より低い所定値V2以下に低下または電圧がV2以上でも上記無効電力検出器で検出した無効電力が需要家へ向かって流れる進相無効電力となった場合は、インピーダンス調整器の開閉器を投入し、電力損失の低減と無用な電圧上昇の抑制をはかり、上記電圧検出器で検出したインピーダンス調整器の需要家回路側の電圧が所定値V2より低い所定値V3以下になった場合は、上記無効電力検出器が検出したインピーダンス調整器の需要家回路側の無効電力が需要家側へ向かって流れる進相無効電力である場合にインピーダンス調整器内蔵の開閉器を開放し、電圧低下の抑制を行い、上記電圧検出器が検出した電圧が所定値V3より高く所定値V1より低い所定値V4以上に上昇または電圧がV4以下でも上記無効電力検出器で検出した無効電力が需要家へ向かって流れる遅相電力となった場合は、インピーダンス調整器の開閉器を投入し、電力損失の低減と無用な電圧低下の抑制をはかる。
【0013】
また、電圧制御の確実性が下がっても良い場合は、無効電力検出器11を省略して、柱上変圧器の低圧側から引き込み線を介して需要家回路に電力が供給されている回路において、柱上変圧器と引き込み線との間若しくは引き込み線と需要家回路の間に、リアクトルと開閉器を並列に接続したインピーダンス調整器を直列に挿入し、インピーダンス調整器の需要家回路側またはインピーダンス調整器の柱上変圧器側の電圧を検出するインピーダンス調整器内蔵の電圧検出器が検出した電圧が所定値V1以上になった場合は、インピーダンス調整器の開閉器を開放し、電圧上昇の抑制を行い、電圧上昇抑制の効果が出ない場合は、インピーダンス調整器内蔵の開閉器を投入し、無用な電圧上昇の防止と電力損失の低減をはかり、上記電圧検出器が検出した電圧が所定値V1より低い所定値V2以下に低下した場合は、インピーダンス調整器の開閉器を投入し、電力損失の低減をはかり、上記電圧検出器で検出したインピーダンス調整器の需要家側の電圧が所定値V2より低い所定値V3以下になった場合は、インピーダンス調整器内蔵の開閉器を開放し、電圧低下の抑制を行い、電圧低下抑制の効果が出ない場合はインピーダンス調整器内蔵の開閉器を投入し、無用な電圧低下の防止と電力損失の低減をはかり、上記電圧検出器が検出した電圧が所定値V3より高く所定値V1より低い所定値V4以上に上昇した場合は、インピーダンス調整器の開閉器を投入し、電力損失の低減をはかるように制御しても良い。
【0014】
【発明の実施の形態1】
以下、本発明の第1の実施の形態にかかる分散型電源系統連系の電圧制御システムを図面に基づいて説明する。
【0015】
図3はこの分散型電源系統連系の電圧制御システムの概念図であり、電柱1に設けられた柱上変圧器2の低圧側に、インピーダンス調整器3が設けられ、インピーダンス調整器3から電力需要家の建物4に引き込み線5(引き込み線)が延びており、柱上変圧器2のインピーダンス調整器3の引き込み線5側に無効電力調整器6(SVG(Static Var Generator:静止型無効電力補償装置)またはシャントリアクトルなど)が接続されている。引き込み線5の建物4の近傍に例えば太陽光発電機からなる分散型電源7が接続されている。インピーダンス調整器3には他の電力需用者への引き込み線が接続されている。
【0016】
図4では、電柱1に設けられた柱上変圧器2の低圧端子から電力需要家の建物4に引き込み線5が延びており、引き込み線5の建物4側にインピーダンス調整器3が設けられている。インピーダンス調整器3の近傍には分散型電源7が接続されている。
【0017】
即ち、図4では柱上変圧器2から分散型電源側に延びる引き込み線5の建物4側の引き込み個所に、インピーダンス調整器3が設けられている。
【0018】
図1は、インピーダンス調整器3と周辺の回路を示す。インピーダンス調整器3は、図1に示すように、リアクトル9と開閉器8が並列に接続された構成を有する。インピーダンス調整器3は、電圧検出器10と制御手段としての制御回路12とを備えている。インピーダンス調整器3の需要家側回路には分散型電源又は無効電力調整器6が接続されている。
【0019】
インピーダンス調整器3は、電圧検出器10(電圧検出手段)で連系電圧となる需要家側回路の受電電圧を見ている。
【0020】
制御回路12は、電圧検出器10により検出される需要家側の受電電圧の検出値に対応して、無効電力調整器6に無効電力制御信号を送信する無効電力供給制御と開閉器8の開閉制御とを行うものである。
【0021】
ここで、電圧検出回路10の電圧検出の代わりに分散型電源又はSVGの検出した電圧に基づいて、開閉器8の開閉制御及び無効電力制御を行っても良い。
【0022】
また、電圧検出器10は、インピーダンス調整器3とは別置きのものであっても良く、連系電圧には、分散型電源7、若しくは、無効電力調整器6の連系電圧を用いても良い。
【0023】
制御回路12は、電圧検出器10が検出した連系系統の受電電圧に基づいて無効電力調整器6及び開閉器8を以下のように制御する。制御回路12は、電圧検出器10が検出する受電電圧を比較する比較手段を備えており、比較手段の比較するための基準電圧には、電力供給側の管理値である電圧V1と、電圧V1より低い電圧V2、電圧V2より低い電圧V3、安定動作の確保できる電圧V4が定められている。また、比較手段は比較の結果に応じて開閉器8に開閉制御のための信号を出力し、無効電力調整器6への無効電力供給と停止を制御する信号を出力する。
【0024】
先ず、受電電圧が、所定値V1以上に上昇しようとするときに、無効電力調整器6で遅れ無効電力を消費すると共に、開閉器8を開放して系統側をみたR/Xの比が小さくなるようリアクトル9を挿入し、受電電圧の上昇を抑制する。次に、需要家の受電電圧が、所定電圧V1より低い電圧V2以下に下がるときに、無効電力調整器6を停止すると共に、開閉器8を投入する。
【0025】
更に、需要家の受電電圧が、前述の電圧V2より低い電圧V3以下に低下するときに、無効電力調整器6から遅れ無効電力を供給すると共に、開閉器8を開放することで電圧低下を抑制する。
【0026】
また、需要家の受電電圧が、前述の電圧V1より低く電圧V3より高い電圧でハンチングが解消されるように動作が安定する電圧V4以上に、上昇してくるときに、無効電力調整器6を停止すると共に、開閉器8を投入して、電力損失の低減をはかるように制御する。
【0027】
このように制御回路12は、少ない無効電カの調整によって受電電圧が電力供給側の管理値を逸脱しないように制御するとともに、受電電圧間題が発生しない場合は挿入したリアクトル9を短絡し、電力損失を低減する。
【0028】
即ち、この実施の形態の分散型電源7のインバータに対して、図2に示すように、「Q=−R/(X1+X2)・P=−R/X・P」となる無効電力を供給する。無効電力調整器6の場合はインピーダンス調整器3の需要家側の端子に流れる潮流のQ/Pの比が同様の値になるように、無効電力を供給する。
【0029】
上述のように、第1の実施の形態にかかる制御システムでは、柱上変圧器の低圧側から需要家の有する需要家回路までの回路の何れかに、リアクトルと開閉器とを並列に接続した並列回路を備えたインピーダンス調整器6を直列に接続し、需要家回路の受電電圧を検出し、該受電電圧が所定電圧V1以上の上昇を検出したときに、無効電力の進相運転を開始すると共に、開閉器8を開放することに特徴がある。
【0030】
その具体例として、第1の制御方法は、インピーダンス調整器3と無効電力調整器6とがそれぞれ個別に受電電圧を検出して個別に動作する方法である。第1の制御方法では、無効電力調整器6が内蔵する電圧検出器で受電電圧の電圧V1以上上昇を検出して、自ら遅相無効電力を消費する運転を開始する一方、インピーダンス調整器3は内蔵した電圧検出器10で電圧を検出して開閉器8を開放する。
【0031】
第2の制御方法は、無効電力調整器6で受電電圧のV1以上の上昇を検出し、インピーダンス調整器3ヘ信号を伝送する方法である。第2の制御方法では、無効電力調整器6が内蔵する電圧検出器により受電電圧を検出して自ら遅相無効電力を消費する運転を開始すると共に、この電圧検出器から開閉器8に信号を送り開閉器8を開放する。
【0032】
第3の制御方法は、インピーダンス調整器3で受電電圧の所定値以上の上昇を検出し、無効電力調整器6へ信号伝送するものである。第3の制御方法では、インピーダンス調整器3に内蔵した電圧検出器10により電圧を検出し、開閉器8を開放するとともに、この電圧検出器10から無効電力調整器6へ信号を送り無効電力調整器6が遅相無効電力を消費する運転を行う。
【0033】
第4の制御方法は、電力需用者側で検出し、無効電力調整器6およびインピーダンス調整器3ヘ信号伝送する方法である。第4の制御方法では、分散型電源7の電圧検出器で電圧を検出し、無効電力調整器6およびインピーダンス調整器3ヘ信号を送り、インピーダンス調整器3の開閉器8を開放すると共に、無効電力調整器6が遅相無効電力を消費する運転を行う。
【0034】
また、制御回路12を用いる場合としては、柱上変圧器の低圧側から需要家の有する需要家回路までの回路の何れかに、リアクトルと開閉器8とを並列に接続した並列回路を備えたインピーダンス調整器3を直列に接続し、インピーダンス調整器3から需要家回路側に無効電力調整器6を設け、インピーダンス調整器3に、需要家の受電電圧を検出する電圧検出手段10と、電圧検出手段10により検出される受電電圧の検出値に対応して、無効電力調整器6の無効電力供給制御と開閉器8の開閉制御とを行う制御回路12(制御手段)を設ける。
【0035】
制御回路12は、需要家の受電電圧が、所定値V1以上に上昇するときに、無効電力調整器6で遅れ無効電力を消費すると共に、開閉器8を開放して受電電圧の上昇を抑制し、需要家の受電電圧が、所定電圧V1より低い電圧V2以下に下がるときに、無効電力調整器6を停止すると共に、開閉器8を投入して電力損失の低減をはかり、需要家の受電電圧が、前記電圧V2より低い電圧V3以下に低下するときに、無効電力調整器6から遅れ無効電力を供給すると共に、開閉器8を開放することで電圧低下を抑制し、需要家の受電電圧が、電圧V1より低く電圧V3より高い電圧でハンチングが解消されるように動作が安定する電圧V4以上に、上昇してくるときに、前記無効電力調整器6を停止すると共に、開閉器8を投入して、電力損失の低減をはかるように制御する制御機能を備えているものとする。
【0036】
なお、図1の電圧検出器10はインピーダンス調整器3の需要家側の電圧を検出しているが、インピーダンス調整器3の柱上変圧器側の電圧を検出するようにしても良い。
【0037】
また、図4において、符号6の無効電力調整器の代わりに、分散型電源7を用いる例に示すように、無効電力調整器6を用いる代わりに、需要家に設置している分散型電源7を用いて無効電力の調整を行っても良い。
【0038】
【発明の実施の形態2】
次に、本発明の第2の実施の形態にかかる分散型電源系統連系の電圧制御システムを図5に基づいて説明する。
【0039】
図5に示す電圧制御システムでは、図5に示す電圧検出器10、無効電力検出器11および制御回路12を内蔵したインピーダンス調整器3’を使用する。
【0040】
インピーダンス調整器3’が内蔵している制御回路12は、内蔵している電圧検出器10で検出した電圧所定値V1以上に上昇した場合、無効電力検出器11で検出した遅れ無効電力が需要家側へ流れているときに、開閉器8を開放し電圧上昇抑制を行い、無効電力検出器11で検出した遅れ無効電力が需要家側から流れて来るようになると、開閉器8を投入し電圧上昇抑制を行い、電圧検出器10で検出した電圧が所定値V1より低いV2以下に低下してくると、開閉器8を投入し電力損失を低減し、電圧検出器10で検出した電圧が所定値V2より低い所定値V3以下に低下してくると、無効電力検出器11で検出した遅相無効電力が需要家側から流れてくるときは、開閉器8を開放し電圧低下抑制を行い、無効電力検出器11で検出した遅相無効電力が需要家側へ流れていくときは、開閉器8を投入し電圧低下抑制を行い、電圧検出器10で検出した電圧が所定値V3より高いV4以上に上昇してくると、開閉器8を投入し電力損失を低減することで、需要家側で発生する無効電力を有効に利用して電圧調整を行うものである。
【0041】
なお、図5の電圧検出器10はインピーダンス調整器3’の需要家側の電圧を検出しているが、インピーダンス調整器3’の柱上変圧器側の電圧を検出するようにしても良い。
【0042】
第2の実施の形態にかかる電圧制御システムは、柱上変圧器の低圧側から需要家の有する需要家回路までの回路の何れかに、リアクトルと開閉器8を並列に接続した並列回路を備えたインピーダンス調整器3’を直列に接続し、該インピーダンス調整器3’は、該インピーダンス調整器3’より需要家回路側の受電電圧または該インピーダンス調整器3’の柱上変圧器側の電圧を検出する電圧検出器10と、無効電力検出器11と、開閉器8の開閉制御を行う制御回路12とを備えている。
【0043】
制御回路12は、電圧検出器10が検出した受電電圧が、所定の電圧V1以上になり、且つ、無効電力検出器11で検出した無効電力が需要家回路側へ向かって流れる遅相無効電力である場合に、開閉器8を開放して受電電圧の上昇を抑制し、電圧検出器10が検出した受電電圧が、電圧V1より低い電圧V2以下に低下したときに、開閉器8を投入して電力損失の低減をはかり、電圧検出器10が検出した受電電圧が、電圧V2より低い電圧V3以下に低下したときに、無効電力検出器11が検出したインピーダンス調整器3の需要家回路側の無効電力が、需要家側へ向かって流れる進相無効電力である場合に、開閉器8を開放して電圧低下の抑制を行い、電圧検出器10が検出した受電電圧が、電圧V1より低く電圧V3より高い電圧でハンチングが解消されるように動作が安定する電圧V4以上に、上昇してくるときに、開閉器8を投入して電力損失の低減をはかるように制御する制御機能を備えている。
【0044】
なお、電圧制御の確実性が下がっても良い場合は、無効電力検出器11を省略し、電圧検出器10で検出した電圧に基づいて制御しても良い。
【0045】
すなわち、制御回路12は、電圧検出器10が検出した受電電圧が、所定の電圧V1以上になると、開閉器8を開放して受電電圧の上昇を抑制し、電圧上昇抑制の効果が出ない場合は、インピーダンス調整器内蔵の開閉器8を投入し、無用な電圧上昇の防止と電力損失の低減をはかり、電圧検出器10が検出した受電電圧が、電圧V1より低い電圧V2以下に低下したときに、開閉器8を投入して電力損失の低減をはかり、電圧検出器10が検出した受電電圧が、電圧V2より低い電圧V3以下に低下したときに、開閉器8を開放して電圧低下の抑制を行い、電圧低下抑制の効果が出ない場合は、インピーダンス調整器内蔵の開閉器8を投入し、無用な電圧低下の防止と電力損失の低減をはかり、電圧検出器10が検出した受電電圧が、電圧V1より低く電圧V3より高い電圧でハンチングが解消されるように動作が安定する電圧V4以上に、上昇してくるときに、開閉器8を投入して電力損失の低減をはかるように制御する制御機能を備えるようにしても良い。
【0046】
【発明の効果】
本願の請求項1〜請求項3の分散型電源系統連系の電圧制御システムによれば、無効電力による電圧調整能力を高めることができ、小さな無効電力で大きな電圧調整が可能になるため、今までのように電圧上昇時に太陽光発電等の出力を抑制する必要が無くなり、需要家側の分散型電源を有効に利用できる。
【0047】
また、無効電力制御の効果が高くなるため無効電力調整器若しくは分散型電源の容量は小さくてすみ、無効電力制御時の損失も低減できる。リアクトルについても必要なときにだけ使用することで電カ損失や負荷変動による電圧変動を防止することができる。
【0048】
また、請求項3によれば、信号のやり取りをせずに、需要家側で発生する無効電力を用いて簡便に効果的な電圧調整を行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる分散型電源系統連系の電圧制御システムの概念図。
【図2】インピーダンス調整器投入による無効電力制御の概念を示すベクトル図。
【図3】柱上変圧器側に開閉器・インピーダンス調整器・無効電力調整器を設けた場合の概念図。
【図4】建物側に開閉器・インピーダンス調整器・無効電力調整器を設けた場合の概念図。
【図5】第2の実施の形態にかかる電圧制御システムの概念図。
【符号の説明】
1 電柱
2 柱上変圧器
3 インピーダンス調整器
3’電圧検出器、無効電力検出器、制御回路を組み込んだインピーダンス調整器
4 電力需用者側の建物
5 引き込み線
6 無効電力調整器(SVGなど)
7 分散型電源
8 開閉器
9 リアクトル
10 電圧検出器
11 無効電力検出器
12 制御回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a distributed power supply system voltage control system.
[0002]
[Prior art]
Recently, there is a tendency that distributed power sources such as solar power generation and wind power generation are introduced on the power consumer side. However, when a distributed power source such as photovoltaic power generation is connected to the grid, the voltage at the connection point between the pole transformer and the power consumer may deviate from the control value due to reverse power flow.
[0003]
In such a case, voltage adjustment by reactive power control is generally an effective means, but in the connection to the low-voltage system, the resistance occupying the impedance viewed from the power consumer side to the system side is relatively Large, suppression of voltage change by reactive power control may not function sufficiently.
[0004]
For this reason, solar power generation systems linked to the low-pressure side often employ a method of suppressing output, and there may be dissatisfaction from the installer, such as insufficient power generation despite sufficient solar radiation. .
[Patent Literature]
Patent Publication 2000-333373 “Distributed Power Supply System”
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, according to the grid interconnection guidelines of the Ministry of Economy, Trade and Industry, phase advance operation of up to 80% is possible so that the voltage rise due to the operation of the distributed power source can be suppressed. If the phase advance operation is performed so that the ratio of the resistance / reactance and the ratio of the reactive power / active power of the distributed power supply output is substantially the same, it is possible to take measures against the voltage rise due to the operation of the distributed power supply.
[0006]
For example, when ΔV is a voltage fluctuation, P is an active power, Q is a reactive power, R is a resistance when looking at the power supply side, and X is a reactance when looking at the power supply side, the voltage fluctuation ΔV is ΔV≈R · P + X · Q. Thus, if Q = −R / X · P, then ΔV≈0.
[0007]
However, the resistance-to-reactance ratio (resistance R / reactance X) when the power supply side on the pole transformer side is viewed from the distributed power supply side, which is generally the low-voltage circuit side, may be 1 or more. In such a case, there is a problem that the effect is not produced unless reactive power larger than the value recognized in the above-mentioned grid interconnection guidelines is passed.
[0008]
The present invention has been made paying attention to such problems, and it is an object of the present invention to provide a distributed power system interconnection voltage control system capable of effectively performing voltage adjustment with little reactive power adjustment. It is.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the voltage control system of the distributed power system interconnection of the present application, when the received voltage of the consumer deviates from a predetermined value, the impedance adjusting means and the signal from the detector of the received voltage By controlling either the reactive power supply device or the distributed power source in the consumer, the voltage is effectively reduced by inserting the reactance so that the ratio of the impedance resistance to the reactor is reduced when the power source side is viewed from the consumer. It is characterized by adjusting.
[0010]
That is, in a circuit in which power is supplied to the customer circuit from the low voltage side of the pole transformer via the lead-in line, between the low-voltage circuit and the lead line of the pole transformer or between the lead line and the customer circuit , Insert an impedance regulator that connects the reactor and switch in parallel and install a reactive power regulator (such as SVG) on the customer circuit side of the impedance regulator, or a distributed power source installed on the consumer Using the reactive power adjustment function, the received voltage of the consumer detected by either the voltage detector installed in the customer circuit or the voltage detector built in the reactive power regulator or the distributed power supply installed in the consumer is When the voltage rises to a predetermined value V1 or higher, a signal from the voltage detector causes a delayed reactive power consumption operation by the reactive power regulator or a phased operation of a distributed power source installed at a consumer. In addition, the voltage detector is opened when the switch of the impedance adjuster is opened to suppress an increase in received voltage, and the received voltage of the consumer detected by the detector falls below a predetermined value V2 lower than the predetermined value V1. The reactive power regulator is stopped by the signal from or the reactive power supply operation of the distributed power supply installed at the customer is stopped, and the switch of the impedance regulator is turned on to reduce the power loss, the voltage detector When the received voltage detected by the power source decreases to a predetermined value V3 or lower that is lower than the predetermined value V2, a delayed reactive power supply operation by the reactive power regulator or a distributed type installed by a consumer by a signal from the voltage detector The power supply is operated in a slow phase, and the voltage drop is suppressed by opening the switch of the impedance adjuster, and the received voltage of the consumer detected by the detector is a predetermined value V When the voltage rises higher than the predetermined value V4 higher than the predetermined value V1, the reactive power regulator is stopped by the signal from the voltage detector or the reactive power supply operation of the distributed power source installed at the consumer is stopped. In order to reduce power loss, an impedance adjuster switch is inserted.
[0011]
The voltage control system according to
[0012]
That is, in a circuit in which power is supplied to the customer circuit from the low voltage side of the pole transformer via the lead-in line, the reactor and the switching between the pole transformer and the lead-in line or between the lead-in line and the customer circuit The voltage detected by the voltage detector built in the impedance regulator that detects the voltage on the customer circuit side of the impedance regulator or the pole transformer side of the impedance regulator is inserted in series with an impedance regulator connected in parallel. When the value becomes equal to or greater than the predetermined value V1, the reactive power detected by the reactive power detector built in the impedance adjuster that detects the reactive power on the consumer circuit side of the impedance adjuster flows toward the consumer side. When it is electric power, the switch of the impedance adjuster is opened to suppress the voltage rise, and the voltage detected by the voltage detector is more than the predetermined value V1. If the reactive power detected by the reactive power detector is a phase reactive power flowing toward the consumer even when the voltage drops below the predetermined value V2 or the voltage is V2 or higher, the impedance regulator switch is turned on, When the voltage on the customer circuit side of the impedance adjuster detected by the voltage detector is less than the predetermined value V3 or lower than the predetermined value V2, the reactive power is reduced. When the reactive power on the customer circuit side of the impedance adjuster detected by the detector is the phase reactive power flowing toward the customer side, the switch built in the impedance adjuster is opened, and the voltage drop is suppressed. Reactive power detected by the reactive power detector when the voltage detected by the voltage detector rises above a predetermined value V4 higher than a predetermined value V3 and lower than a predetermined value V1 or when the voltage is V4 or lower. When it becomes a slow power flowing toward the customer was charged with switchgear impedance adjuster, reduced and useless voltage suppression of reduction in power loss.
[0013]
Further, in the case where the reliability of the voltage control may be lowered, the reactive power detector 11 is omitted, and a circuit in which power is supplied to the customer circuit from the low voltage side of the pole transformer via the lead-in line Insert an impedance regulator with a reactor and a switch connected in parallel between the pole transformer and the lead-in line or between the lead-in line and the customer circuit. When the voltage detected by the voltage detector built in the impedance adjuster that detects the voltage on the pole transformer side of the adjuster exceeds the predetermined value V1, the switch of the impedance adjuster is opened to suppress the voltage rise. If the effect of suppressing voltage rise does not appear, insert a switch with a built-in impedance adjuster to prevent unnecessary voltage rise and reduce power loss. When the detected voltage falls below the predetermined value V2 lower than the predetermined value V1, the impedance adjuster switch is turned on to reduce the power loss and the customer side of the impedance adjuster detected by the voltage detector When the voltage of the voltage becomes equal to or lower than the predetermined value V3 lower than the predetermined value V2, the built-in impedance adjuster is opened to suppress the voltage drop, and when the voltage drop suppression effect does not appear, the impedance adjuster is built in. When the voltage detected by the voltage detector rises above the predetermined value V4 higher than the predetermined value V3 and lower than the predetermined value V1 An impedance adjuster switch may be inserted to control power loss.
[0014]
DESCRIPTION OF THE
Hereinafter, a distributed power system interconnection voltage control system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 3 is a conceptual diagram of this distributed power system interconnection voltage control system. An
[0016]
In FIG. 4, the lead-in
[0017]
That is, in FIG. 4, the
[0018]
FIG. 1 shows an
[0019]
The
[0020]
The control circuit 12 responds to the detected value of the received voltage on the customer side detected by the voltage detector 10, and controls the reactive power supply control for transmitting the reactive power control signal to the
[0021]
Here, switching control and reactive power control of the switch 8 may be performed based on the voltage detected by the distributed power supply or SVG instead of the voltage detection of the voltage detection circuit 10.
[0022]
The voltage detector 10 may be provided separately from the
[0023]
The control circuit 12 controls the
[0024]
First, when the received voltage is going to rise to a predetermined value V1 or more, the
[0025]
Furthermore, when the power reception voltage of the consumer drops below the voltage V3 lower than the voltage V2, the delayed reactive power is supplied from the
[0026]
In addition, when the power reception voltage of the consumer rises above the voltage V4 at which the operation is stabilized so that hunting is eliminated at a voltage lower than the voltage V1 and higher than the voltage V3, the
[0027]
In this way, the control circuit 12 controls the received voltage so as not to deviate from the management value on the power supply side by adjusting a small amount of reactive power, and shorts the inserted reactor 9 when the received voltage problem does not occur, Reduce power loss.
[0028]
In other words, as shown in FIG. 2, reactive power of “Q = −R / (X1 + X2) · P = −R / X · P” is supplied to the inverter of the distributed
[0029]
As described above, in the control system according to the first embodiment, the reactor and the switch are connected in parallel to one of the circuits from the low voltage side of the pole transformer to the customer circuit of the customer.
[0030]
As a specific example, the first control method is a method in which the
[0031]
The second control method is a method in which the
[0032]
In the third control method, the
[0033]
The fourth control method is a method of detecting on the power consumer side and transmitting a signal to the
[0034]
Moreover, as a case where the control circuit 12 is used, a parallel circuit in which the reactor and the switch 8 are connected in parallel is provided in any of the circuits from the low voltage side of the pole transformer to the customer circuit of the customer. The
[0035]
When the received voltage of the consumer rises to a predetermined value V1 or more, the control circuit 12 consumes delayed reactive power by the
[0036]
In addition, although the voltage detector 10 of FIG. 1 detects the voltage on the customer side of the
[0037]
In FIG. 4, instead of using the
[0038]
Second Embodiment of the Invention
Next, a distributed power system interconnection voltage control system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0039]
In the voltage control system shown in FIG. 5, the
[0040]
When the control circuit 12 built in the
[0041]
5 detects the voltage on the customer side of the
[0042]
The voltage control system according to the second embodiment includes a parallel circuit in which a reactor and a switch 8 are connected in parallel to one of the circuits from the low voltage side of the pole transformer to the customer circuit of the customer. The impedance adjuster 3 'is connected in series, and the impedance adjuster 3' receives the received voltage on the customer circuit side or the voltage on the pole transformer side of the impedance adjuster 3 '. A voltage detector 10 to detect, a reactive power detector 11, and a control circuit 12 that performs switching control of the switch 8 are provided.
[0043]
The control circuit 12 is a slow phase reactive power in which the received voltage detected by the voltage detector 10 is equal to or higher than the predetermined voltage V1 and the reactive power detected by the reactive power detector 11 flows toward the customer circuit side. In some cases, the switch 8 is opened to suppress an increase in the received voltage, and when the received voltage detected by the voltage detector 10 falls below the voltage V2 lower than the voltage V1, the switch 8 is turned on. The power loss is reduced, and when the received voltage detected by the voltage detector 10 drops below the voltage V3 lower than the voltage V2, the invalidity on the customer circuit side of the
[0044]
When the certainty of the voltage control may be lowered, the reactive power detector 11 may be omitted and the control may be performed based on the voltage detected by the voltage detector 10.
[0045]
That is, when the received voltage detected by the voltage detector 10 is equal to or higher than the predetermined voltage V1, the control circuit 12 opens the switch 8 to suppress the increase in the received voltage, and there is no effect of suppressing the voltage increase. When the switch 8 with the built-in impedance adjuster is turned on to prevent unnecessary voltage rise and reduce power loss, the received voltage detected by the voltage detector 10 falls below the voltage V2 lower than the voltage V1. In addition, the switch 8 is turned on to reduce the power loss. When the received voltage detected by the voltage detector 10 falls below the voltage V3 lower than the voltage V2, the switch 8 is opened to reduce the voltage drop. If the effect of suppressing voltage drop is not achieved, switch 8 with built-in impedance adjuster is inserted to prevent unnecessary voltage drop and reduce power loss, and the received voltage detected by voltage detector 10 But the voltage Control for controlling the power loss by turning on the switch 8 when the voltage rises above the voltage V4 at which the operation is stabilized so that hunting is eliminated at a voltage lower than 1 and higher than the voltage V3. You may make it provide a function.
[0046]
【The invention's effect】
According to the distributed power system interconnection voltage control system according to
[0047]
In addition, since the reactive power control effect is increased, the capacity of the reactive power regulator or the distributed power source can be reduced, and the loss during reactive power control can be reduced. By using the reactor only when necessary, it is possible to prevent power loss and voltage fluctuation due to load fluctuation.
[0048]
According to the third aspect of the present invention, it is possible to easily and effectively perform voltage adjustment using reactive power generated on the consumer side without exchanging signals.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a distributed power system interconnection voltage control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a vector diagram showing a concept of reactive power control by turning on an impedance adjuster.
FIG. 3 is a conceptual diagram when a switch, an impedance adjuster, and a reactive power adjuster are provided on the pole transformer side.
FIG. 4 is a conceptual diagram when a switch, an impedance adjuster, and a reactive power adjuster are provided on the building side.
FIG. 5 is a conceptual diagram of a voltage control system according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
7 Distributed Power Supply 8 Switch 9 Reactor 10 Voltage Detector 11 Reactive Power Detector 12 Control Circuit
Claims (3)
前記制御手段は、
前記需要家の受電電圧が、所定値V1以上に上昇するときに、前記無効電力調整手段で遅れ無効電力を消費すると共に、前記開閉器を開放して前記受電電圧の上昇を抑制し、前記需要家の受電電圧が、所定電圧V1より低い電圧V2以下に下がるときに、前記無効電力調整手段を停止すると共に、前記開閉器を投入して電力損失の低減をはかり、前記需要家の受電電圧が、前記電圧V2より低い電圧V3以下に低下するときに、前記無効電力調整手段から遅れ無効電力を供給すると共に、前記開閉器を開放することで電圧低下を抑制し、前記需要家の受電電圧が、前記電圧V1より低く前記電圧V3より高い電圧でハンチングが解消されるように動作が安定する電圧V4以上に、上昇してくるときに、前記無効電力調整手段を停止すると共に、前記開閉器を投入して、電力損失の低減をはかるように制御する制御機能を備えている
ことを特徴とする分散電源系統連系の電圧制御システム。Impedance adjustment is performed by connecting in series an impedance adjusting means including a parallel circuit in which a reactor and a switch are connected in parallel to any of the circuits from the low voltage side of the pole transformer to the customer circuit of the customer. Reactive power adjustment means is provided on the consumer circuit side from the means, voltage detection means for detecting the power reception voltage of the consumer in the impedance adjustment means, and a detected value of the received voltage detected by the voltage detection means Correspondingly, there is provided control means for performing reactive power supply control of the reactive power adjusting means and switching control of the switch,
The control means includes
When the power reception voltage of the consumer rises to a predetermined value V1 or more, the reactive power adjustment means consumes delayed reactive power, and the switch is opened to suppress an increase in the power reception voltage. When the power reception voltage of the house falls below the voltage V2 lower than the predetermined voltage V1, the reactive power adjusting means is stopped and the switch is turned on to reduce power loss. When the voltage drops below the voltage V3 lower than the voltage V2, the reactive power adjusting means supplies delayed reactive power, and the voltage is suppressed by opening the switch so that the received voltage of the consumer is The reactive power adjustment means is stopped when the voltage rises to a voltage V4 or higher that stabilizes the operation so that hunting is eliminated at a voltage lower than the voltage V1 and higher than the voltage V3. It said switch by introducing a distributed power system interconnection voltage control system which can be characterized that has a control function of controlling to achieve a reduction in power loss.
該制御手段は、
前記電圧検出器が検出した受電電圧が、所定の電圧V1以上になり、且つ、前記無効電力検出器で検出した無効電力が前記需要家回路側へ向かって流れる遅相無効電力である場合に、前記開閉器を開放して前記受電電圧の上昇を抑制し、前記電圧検出器が検出した受電電圧が、前記電圧V1より低い電圧V2以下に低下したときに、前記開閉器を投入して電力損失の低減をはかり、前記電圧検出器が検出した受電電圧が、前記電圧V2より低い電圧V3以下に低下したときに、前記無効電力検出器が検出したインピーダンス調整手段の需要家回路側の無効電力が、需要家側へ向かって流れる進相無効電力である場合に、前記開閉器を開放して電圧低下の抑制を行い、前記電圧検出器が検出した受電電圧が、前記電圧V1より低く前記電圧V3より高い電圧でハンチングが解消されるように動作が安定する電圧V4以上に、上昇してくるときに、前記開閉器を投入して電力損失の低減をはかるように制御する制御機能を備えている
ことを特徴とする分散型電源系統連系の電圧制御システム。Impedance adjusting means having a parallel circuit in which a reactor and a switch are connected in parallel is connected in series to any of the circuits from the low voltage side of the pole transformer to the customer circuit of the customer, and the impedance adjusting means Comprises voltage detecting means for detecting the voltage on the pole transformer side of the impedance adjusting means or the received voltage on the customer circuit side, reactive power detecting means, and control means for performing opening / closing control of the switch,
The control means includes
When the received voltage detected by the voltage detector is equal to or higher than a predetermined voltage V1, and the reactive power detected by the reactive power detector is slow phase reactive power flowing toward the consumer circuit side, The switch is opened to suppress an increase in the received voltage, and when the received voltage detected by the voltage detector falls below the voltage V2 lower than the voltage V1, the switch is turned on to reduce power loss. The reactive power on the consumer circuit side of the impedance adjusting means detected by the reactive power detector is reduced when the received voltage detected by the voltage detector drops below the voltage V3 lower than the voltage V2. When the phase-advancing reactive power flows toward the consumer side, the switch is opened to suppress the voltage drop, and the received voltage detected by the voltage detector is lower than the voltage V1 and the voltage V3. It has a control function to control to reduce the power loss by turning on the switch when the voltage rises to a voltage V4 or higher that stabilizes the operation so that hunting is eliminated at a higher voltage. The voltage control system of the distributed power system connection characterized by this.
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