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JP2012029433A - Reactive power compensating device - Google Patents

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JP2012029433A
JP2012029433A JP2010164839A JP2010164839A JP2012029433A JP 2012029433 A JP2012029433 A JP 2012029433A JP 2010164839 A JP2010164839 A JP 2010164839A JP 2010164839 A JP2010164839 A JP 2010164839A JP 2012029433 A JP2012029433 A JP 2012029433A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactive power compensating device capable of dealing with cooperative operation and steep voltage variation even if a plurality of reactive power compensating devices are installed in one electric power system.SOLUTION: The reactive power compensating device performs constant voltage control which supplies a reactive power to an electric power system so that a system voltage may be held constant. The reactive power compensating device supplies a reactive power so that the system voltage becomes within a setting width (V-V<system voltage<V+V) which has respective widths in the upper and lower sides of a reference voltage setting value V, and changes the reference voltage setting value Vgradually by comparing an average value Σ at sampling-time Tof the system voltage with the reference voltage setting value Vso that the system voltage may become within a setting width (V-V<system voltage<V+V) of the reference voltage setting value V. Therefore, while the cooperative operation is possible even if a plurality of reactive power compensating devices are installed in one electric power system, the voltage variation in the electric power system can be surely dealt with.

Description

この発明は、電力系統に無効電力を供給して系統電圧を調整する無効電力補償装置に関する。   The present invention relates to a reactive power compensator that supplies reactive power to an electric power system and adjusts the system voltage.

一般に電力が大きく変動する負荷が接続されている電力系統においては、その電力系統の電圧が負荷に流れる電流に応じて変動する。このような電圧電動を抑制するために設置される装置の一つに無効電力補償装置がある。この無効電力補償装置は、系統電圧が低下しているときには進み無効電力を電力系統に供給し、一方、系統電圧が上昇しているときには遅れ無効電力を電力系統に供給することで、電圧変動を調整する(例えば、特許文献1参照)。無効電力補償装置は、系統電圧と設定電圧との差に応じて常に動作しながら定常的な電圧変動を抑制している。   In general, in an electric power system to which a load whose electric power fluctuates greatly is connected, the voltage of the electric power system fluctuates according to a current flowing through the load. There is a reactive power compensator as one of the devices installed to suppress such voltage electric drive. This reactive power compensator supplies advanced reactive power to the power system when the system voltage is reduced, while supplying delayed reactive power to the power system when the system voltage is increased, thereby reducing voltage fluctuations. It adjusts (for example, refer patent document 1). The reactive power compensator suppresses steady voltage fluctuation while always operating according to the difference between the system voltage and the set voltage.

特公平6−42183号公報Japanese Examined Patent Publication No. 6-42183

ところで、電力系統の一層の安定化及び太陽光発電や風力発電等の分散電源の普及による電力系統の電圧変動を抑制するために1つの電力系統に複数台の無効電力補償装置が設置される。このような1つの電力系統に複数台の無効電力補償装置を設置した際に、各無効電力補償装置に設けられる電流や電圧等の検出センサ同士に微妙なばらつきがあると、各無効電力補償装置が逆の出力をすることでお互い効果を打ち消して、電力系統の電圧変動を補償することができないおそれがあった。そこで、複数台設置したとしても協調運転が可能な無効電力補償装置が求められていた。   By the way, a plurality of reactive power compensators are installed in one power system in order to further stabilize the power system and suppress voltage fluctuations of the power system due to the spread of distributed power sources such as solar power generation and wind power generation. When a plurality of reactive power compensators are installed in such a single power system, if there are subtle variations in detection sensors such as current and voltage provided in each reactive power compensator, each reactive power compensator However, if the outputs are reversed, the effects may be canceled and voltage fluctuations in the power system may not be compensated. Therefore, there has been a demand for a reactive power compensator capable of cooperative operation even when a plurality of units are installed.

また、無効電力補償装置が、定常的な電圧変動を補償するために出力範囲を最大に使用して運転している状況下において急峻な電圧変動が生じると、無効電力補償装置の出力に余裕がなく、急峻な電圧変動を補償できないおそれがあった。そこで、急峻な電圧変動に対応可能な無効電力補償装置が求められていた。   In addition, if the reactive power compensator is operating with the maximum output range in order to compensate for steady voltage fluctuations, steep voltage fluctuations will occur and there will be a margin in the output of the reactive power compensator. Therefore, there is a possibility that a steep voltage fluctuation cannot be compensated. Therefore, there has been a demand for a reactive power compensator that can cope with steep voltage fluctuations.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、1つの電力系統に複数の無効電力補償装置が設置されたとしても、協調運転及び急峻な電圧変動に対応可能な無効電力補償装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to provide reactive power that can cope with cooperative operation and steep voltage fluctuations even when a plurality of reactive power compensators are installed in one power system. It is to provide a compensation device.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項1に記載の発明は、電力系統の系統電圧を安定させるために電力系統に無効電力を供給する電圧一定制御方式の無効電力補償装置において、電圧設定値の上下に上限電圧設定値と下限電圧設定値とを設定するとともに、当該上限電圧設定値を上限、当該下限電圧設定値を下限とする電圧設定域とを設定し、前記系統電圧が前記電圧設定域内となるように前記電圧設定値を段階的に変更することをその要旨としている。
In the following, means for achieving the above object and its operational effects will be described.
In the reactive power compensator of the constant voltage control system that supplies reactive power to the power system in order to stabilize the system voltage of the power system, an upper limit voltage set value and a lower limit are set above and below the voltage set value. A voltage setting value, a voltage setting range with the upper limit voltage setting value as an upper limit and a lower limit voltage setting value as a lower limit, and the voltage setting value so that the system voltage is within the voltage setting range. The gist of this is to change the process step by step.

同構成によれば、電圧設定値の上下に上限電圧設定値と下限電圧設定値とを設定するとともに、上限電圧設定値を上限、下限電圧設定値を下限とする電圧設定域とを設定して、系統電圧が電圧設定値の電圧設定域内となるように電圧設定値を段階的に変更する。このため、微小な電圧変動に対する無効電力の出力を抑制できる。また、1つの電力系統に複数台の無効電力補償装置が設置された状態において協調運転が可能である。   According to the same configuration, the upper limit voltage setting value and the lower limit voltage setting value are set above and below the voltage setting value, and the voltage setting range with the upper limit voltage setting value as the upper limit and the lower limit voltage setting value as the lower limit is set. The voltage setting value is changed stepwise so that the system voltage is within the voltage setting range of the voltage setting value. For this reason, the output of the reactive power with respect to a minute voltage fluctuation can be suppressed. Further, cooperative operation is possible in a state where a plurality of reactive power compensators are installed in one power system.

さらに、系統電圧が電圧設定値の電圧設定域内となるように無効電力を供給するので、設定電圧の1点に合わせるのではなく余裕のある幅で無効電力を出力可能である。よって、無効電力の定常的な出力を抑制して、急峻な電圧変動に対して即座に対応することが可能である。   Furthermore, since the reactive power is supplied so that the system voltage is within the voltage setting range of the voltage setting value, it is possible to output the reactive power with a margin without being adjusted to one point of the setting voltage. Therefore, it is possible to suppress a steady output of reactive power and respond immediately to a steep voltage fluctuation.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の無効電力補償装置において、前記系統電圧の一定時間における平均値に近づくように前記電圧設定値を変更することをその要旨としている。   The gist of the invention described in claim 2 is that, in the reactive power compensator according to claim 1, the voltage setting value is changed so as to approach an average value of the system voltage over a certain period of time.

同構成によれば、一定時間の系統電圧の平均値と電圧設定値とを比較して、一定時間における平均値に近づくように電圧設定値を変更した。このため、急峻な電圧変動によって電圧設定値が大きく変更されることを抑制でき、電圧変動に対応が可能である。   According to this configuration, the voltage setting value is changed so as to approach the average value for a certain time by comparing the average value of the system voltage for a certain time with the voltage setting value. For this reason, it is possible to suppress a large change in the voltage setting value due to steep voltage fluctuations, and it is possible to cope with voltage fluctuations.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の無効電力補償装置において、前記系統電圧が前記電圧設定域内では前記無効電力を供給せず、前記系統電圧が前記電圧設定域外では前記無効電力を供給することをその要旨としている。   The invention according to claim 3 is the reactive power compensator according to claim 1 or 2, wherein the system voltage does not supply the reactive power within the voltage setting range, and the system voltage is outside the voltage setting range. The gist is to supply reactive power.

同構成によれば、系統電圧が電圧設定値の電圧設定域内では無効電力を供給せず、系統電圧が電圧設定域外であるときに無効電力を供給した。このため、無効電力の出力を抑制することが可能である。   According to this configuration, reactive power is not supplied when the system voltage is within the voltage setting range of the voltage setting value, and reactive power is supplied when the system voltage is outside the voltage setting range. For this reason, it is possible to suppress the output of reactive power.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の無効電力補償装置において、前記上限電圧設定値の最上限としての最大電圧設定値と、前記下限電圧設定値の最下限としての最小電圧設定値とを設定し、前記電圧設定値の変更によって、前記上限電圧設定値が前記最大電圧設定値以上の場合には前記最大電圧設定値を前記上限電圧設定値に設定し、前記下限電圧設定値が前記最小電圧設定値以下の場合には前記最小電圧設定値を前記下限電圧設定値に設定することをその要旨としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the reactive power compensator according to any one of the first to third aspects, the maximum voltage set value as the maximum upper limit of the upper limit voltage set value and the lower limit voltage set value A minimum voltage set value as a lower limit, and if the upper limit voltage set value is greater than or equal to the maximum voltage set value by changing the voltage set value, the maximum voltage set value is set to the upper limit voltage set value Then, when the lower limit voltage set value is less than or equal to the minimum voltage set value, the gist is to set the minimum voltage set value to the lower limit voltage set value.

同構成によれば、上限電圧設定値が最大電圧設定値以上の場合には最大電圧設定値を上限電圧設定値に設定し、下限電圧設定値が最小電圧設定値以下の場合には最小電圧設定値を下限電圧設定値に設定する。このため、電圧変動による系統電圧の過剰な上昇、下降を抑制することが可能である。よって、電力系統の急峻な電圧変動に対して裕度を持たせて確実に対応することが可能である。   According to this configuration, when the upper limit voltage set value is equal to or greater than the maximum voltage set value, the maximum voltage set value is set to the upper limit voltage set value, and when the lower limit voltage set value is less than or equal to the minimum voltage set value, the minimum voltage set value is set. Set the value to the lower limit voltage setting value. For this reason, it is possible to suppress an excessive rise and fall of the system voltage due to voltage fluctuation. Therefore, it is possible to reliably cope with a margin of voltage fluctuations in the power system.

本発明によれば、1つの電力系統に複数の無効電力補償装置が設置されたとしても、協調運転及び急峻な電圧変動に対応することができる。   According to the present invention, even if a plurality of reactive power compensators are installed in one power system, it is possible to cope with cooperative operation and steep voltage fluctuations.

無効電力補償装置の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of a reactive power compensation apparatus. 無効電力補償装置の電圧一定制御を示す図。The figure which shows the voltage constant control of a reactive power compensation apparatus. 無効電力補償装置の制御を示す図。The figure which shows control of a reactive power compensation apparatus. 無効電力補償装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of a reactive power compensation apparatus. 無効電力補償装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of a reactive power compensation apparatus. 複数台同時使用時の無効電力補償装置の動作を示す図。The figure which shows the operation | movement of the reactive power compensator at the time of multiple use simultaneously. 電力系統への無効電力補償装置の設置態様を示すブロック図。The block diagram which shows the installation aspect of the reactive power compensation apparatus to an electric power grid | system.

以下、本発明の一実施形態について図1〜図6を参照して説明する。
図1に示されるように、無効電力補償装置10は、電力系統1に対して開閉器2及び変圧器3を介して並列接続されている。無効電力補償装置10は、電力系統1に接続された負荷4等によって電圧変動が発生する際に、無効電力を供給することにより電力系統1の系統電圧、例えば6600Vを調整する装置である。本実施例の無効電力補償装置10は、主回路にインバータ11を備え、同インバータ11には連系リアクトル12が接続されている。連系リアクトル12は、変圧器3に接続され、開閉器2を介して電力系統1に接続されている。インバータ11には、電位確立用のコンデンサ13が接続されている。開閉器2には、電力系統1の電流を検出する2つの電流センサCTと、電力系統1の電圧(以下、系統電圧という)を検出する電圧センサPTが設けられている。また、無効電力補償装置10には、制御装置14が設けられている。同制御装置14には、2つの電流センサCT及び電圧センサPTが接続されている。無効電力補償装置10は、系統電圧とインバータ出力電圧との電圧差で連系リアクトル12に流れる無効電力を調整しながら、連続的に出力を可変することで電力系統1の電圧を調整する。なお、本実施例の無効電力補償装置10は、SVG(Static Var Generator)方式の装置である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the reactive power compensator 10 is connected in parallel to the power system 1 via a switch 2 and a transformer 3. The reactive power compensator 10 is a device that adjusts a system voltage of the power system 1, for example, 6600 V, by supplying reactive power when voltage fluctuation occurs due to the load 4 or the like connected to the power system 1. The reactive power compensator 10 of the present embodiment includes an inverter 11 in a main circuit, and a connected reactor 12 is connected to the inverter 11. The interconnecting reactor 12 is connected to the transformer 3 and connected to the power system 1 via the switch 2. A capacitor 13 for establishing a potential is connected to the inverter 11. The switch 2 is provided with two current sensors CT for detecting the current of the power system 1 and a voltage sensor PT for detecting the voltage of the power system 1 (hereinafter referred to as system voltage). Further, the reactive power compensator 10 is provided with a control device 14. Two current sensors CT and a voltage sensor PT are connected to the control device 14. The reactive power compensator 10 adjusts the voltage of the power system 1 by continuously varying the output while adjusting the reactive power flowing through the interconnection reactor 12 by the voltage difference between the system voltage and the inverter output voltage. The reactive power compensator 10 of the present embodiment is an SVG (Static Var Generator) type device.

無効電力補償装置10は、インバータ11の出力電圧を系統電圧の位相と同期させ、大きさを変化させることにより、系統電圧から90度遅れ、進みの電流が連系リアクトル12に流れる。すなわち、無効電力補償装置10は電力系統1から見ると、可変の進相コンデンサや分路リアクトルが接続されているように動作する。例えば、負荷4の変動により電力系統1の電圧が低下した場合には、電力系統1から見て進相コンデンサと同様な動作をして電圧を持ち上げる。また、電力系統1の電圧が上昇した場合には、電力系統1から見て分路リアクトルと同様な動作をして電圧を下げる。   The reactive power compensator 10 synchronizes the output voltage of the inverter 11 with the phase of the system voltage and changes the magnitude thereof, so that a forward current flows through the interconnection reactor 12 with a delay of 90 degrees from the system voltage. That is, when viewed from the electric power system 1, the reactive power compensator 10 operates as if a variable phase advance capacitor or a shunt reactor is connected. For example, when the voltage of the power system 1 decreases due to the fluctuation of the load 4, the voltage is raised by performing the same operation as that of the phase advance capacitor as viewed from the power system 1. Moreover, when the voltage of the electric power grid | system 1 rises, seeing the electric power grid | system 1, the operation | movement similar to a shunt reactor is performed and a voltage is lowered | hung.

無効電力補償装置10は、連系点の電圧を定電圧管理する「電圧一定制御」と、連系点より電源側の無効電力が零になるように管理する「力率1制御」との2つの制御方式がある。電圧一定制御は、連系点の電圧が基準電圧設定値の設定幅(電圧設定域)内に位置するように無効電力を連続的に発生する。一方、力率1制御は、連系点の負荷側の無効電力を検出し、電源側の無効電力が零になるように無効電力を連続的に発生する。なお、本実施例の無効電力補償装置10は、電圧一定制御によって電圧変動を抑制する。   The reactive power compensator 10 is a “voltage constant control” that manages the voltage at the interconnection point at a constant voltage, and a “power factor 1 control” that manages the reactive power on the power source side from the interconnection point to be zero. There are two control methods. In the constant voltage control, the reactive power is continuously generated so that the voltage at the interconnection point is located within the setting range (voltage setting range) of the reference voltage setting value. On the other hand, in the power factor 1 control, the reactive power on the load side at the interconnection point is detected, and the reactive power is continuously generated so that the reactive power on the power source side becomes zero. Note that the reactive power compensator 10 of the present embodiment suppresses voltage fluctuations by voltage constant control.

図2に示されるように、無効電力補償装置10は、系統電圧が一定となるようにフィードバック制御を行う。ここで、無効電力補償装置10は、系統電圧が基準電圧設定値Vに上下に一定幅を持った電圧設定域VH‐L内に安定するように電圧制御を行う。なお、基準電圧設定値Vが電圧設定値に相当する。 As shown in FIG. 2, the reactive power compensator 10 performs feedback control so that the system voltage becomes constant. Here, the reactive power compensator 10 controls the voltage to be stable to the voltage setting region in V H-L having a constant width up and down criteria system voltage voltage setting value V C. The reference voltage setting value V C corresponds to the voltage setting value.

まず、無効電力補償装置10の制御装置14は、電圧センサPTが検出した系統電圧を取得する(ステップS1)。そして、制御装置14は、系統電圧が基準電圧設定値Vの設定幅内、すなわち電圧設定域VH‐L内にあるか否かを判別する(ステップS2)。なお、基準電圧設定値Vの設定幅の上限は、基準電圧設定値Vに上側電圧幅V、例えば150Vを加えたV+Vであり、上限電圧設定値VCHに相当する。基準電圧設定値Vの設定幅の下限は、基準電圧設定値Vから下側電圧幅V、例えば150Vを引いたV−Vであり、下限電圧設定値VCLに相当する。上限電圧設定値VCHと下限電圧設定値VCLとの間の領域を電圧設定域VH‐Lとする。 First, the control device 14 of the reactive power compensator 10 acquires the system voltage detected by the voltage sensor PT (step S1). Then, the control device 14 determines whether or not the system voltage is within the set range of the reference voltage set value V C , that is, within the voltage set range V HL (step S2). The upper limit of the setting range of the reference voltage setting value V C, the reference voltage setting value V C in the upper voltage range V H, a V C + V H plus example 150 V, which corresponds to the upper limit voltage set value V CH. The lower limit of the setting range of the reference voltage setting value V C, the reference voltage setting value V C lower voltage from the width V L, a V C -V L minus example 150 V, which corresponds to the lower limit voltage set value V CL. The area between the upper limit voltage set value V CH and the lower limit voltage set value V CL to the voltage setting region V H-L.

続いて、制御装置14は、系統電圧が上限電圧設定値VCHと下限電圧設定値VCLとの電圧設定域VH‐L内である(VCL<系統電圧<VCH)場合には、現在の無効電力の出力に固定する(ステップS3)。本実施例では、0Varとして無効電力を出力しない。また、制御装置14は、系統電圧が上限電圧設定値VCHよりも大きい(系統電圧>VCH)場合には、上限電圧設定値VCHに電圧一定制御する(ステップS4)。また、制御装置14は、系統電圧が下限電圧設定値VCLよりも小さい(系統電圧<VCL)場合には、下限電圧設定値VCLに電圧一定制御する(ステップS5)。上記のように、制御装置14は、系統電圧の判別に基づいた電圧一定制御を逐次繰り返す。 Subsequently, when the system voltage is within the voltage setting range V HL between the upper limit voltage setting value V CH and the lower limit voltage setting value V CL (V CL <system voltage <V CH ), The current reactive power output is fixed (step S3). In this embodiment, reactive power is not output as 0 Var. Further, when the system voltage is larger than the upper limit voltage set value V CH (system voltage> V CH ), the control device 14 performs constant voltage control to the upper limit voltage set value V CH (step S4). In addition, when the system voltage is smaller than the lower limit voltage set value V CL (system voltage <V CL ), the control device 14 performs constant voltage control to the lower limit voltage set value V CL (step S5). As described above, the control device 14 sequentially repeats constant voltage control based on determination of the system voltage.

また、図3に示されるように、本実施例の無効電力補償装置10は、一定時間の電力系統1の検出電圧の平均値Σに基づいて基準電圧設定値Vを変更する。まず、無効電力補償装置10の制御装置14は、系統電圧を取得する(ステップS11)。続いて、制御装置14は、検出電圧の平均値Σに基づいて基準電圧設定値Vを判別する(ステップS12)。なお、検出電圧の平均値Σは、サンプリング時間Tにおける検出電圧の積分値VΣをサンプリング時間Tで除した値である。また、サンプリング時間Tが一定時間に相当する。 Further, as shown in FIG. 3, reactive power compensator 10 of this embodiment changes the reference voltage setting value V C based on the average value Σ of the detection voltage of the power system 1 for a predetermined time. First, the control device 14 of the reactive power compensator 10 acquires a system voltage (step S11). Subsequently, the controller 14 determines the reference voltage setting value V C based on the average value of the detected voltage sigma (step S12). Incidentally, the average value sigma of the detection voltage is a value of the integration value V sigma divided by the sampling time T S of the detection voltage at the sampling time T S. The sampling time T S is equivalent to a predetermined time.

続いて、制御装置14は、検出電圧の平均値Σが基準電圧設定値Vよりも大きい(Σ>V)場合には、基準電圧設定値Vを現在の基準電圧設定値Vに変更幅V、例えば10Vを加えた値(V=V+V)に変更する(ステップS13)。すなわち、制御装置14は、検出電圧が基準電圧設定値Vよりも上側で推移していると判断して、現在の基準電圧設定値Vを変更幅Vだけ上側へ変更することで、無効電力の出力に余裕を持たせる。また、制御装置14は、検出電圧の平均値Σが基準電圧設定値Vよりも小さい(Σ<V)場合には、基準電圧設定値Vを現在の基準電圧設定値Vから変更幅Vを引いた値(V=V−V)に変更する(ステップS14)。すなわち、制御装置14は、検出電圧が基準電圧設定値Vよりも下側で推移していると判断して、現在の基準電圧設定値Vを変更幅Vだけ下側へ変更することで、無効電力の出力に余裕を持たせる。また、制御装置14は、検出電圧の平均値Σが基準電圧設定値Vと同じ(Σ=V)場合には、基準電圧設定値Vを現在の基準電圧設定値Vのまま(V=V)とする(ステップS15)。 Subsequently, when the average value Σ of the detected voltages is larger than the reference voltage setting value V C (Σ> V C ), the control device 14 changes the reference voltage setting value V C to the current reference voltage setting value V C. The change width V S is changed to a value obtained by adding, for example, 10 V (V C = V C + V S ) (step S13). That is, the control unit 14 determines that the detected voltage is remained above the reference voltage setting value V C, by changing to the upper current reference voltage setting value V C by changing the width V S, Provide a margin for reactive power output. Further, the control unit 14 is smaller than the average value sigma is the reference voltage setting value V C of the detection voltage (sigma <V C) is changed reference voltage setting value V C from the current reference voltage setting value V C The value is changed to a value obtained by subtracting the width V S (V C = V C −V S ) (step S14). That is, the controller 14, the detected voltage is determined to have remained in the lower than the reference voltage setting value V C, changing into a lower current reference voltage setting value V C by changing the width V S Therefore, allowance is provided for the output of reactive power. Further, when the average value Σ of the detected voltages is the same as the reference voltage set value V C (Σ = V C ), the control device 14 keeps the reference voltage set value V C as the current reference voltage set value V C ( V C = V C ) (step S15).

続いて、制御装置14は、検出電圧の平均値Σによる判別に基づく新たな基準電圧設定値Vの電圧設定域VH−Lが最大値以上であるか、又は最小値以下であるかを判別する。 Subsequently, the control unit 14, whether the voltage setting region V H-L of the new reference voltage setting value V C based on the determination by the mean value Σ of the detected voltage is equal to or more than the maximum value, or whether less than or equal to the minimum value Determine.

まず、制御装置14は、下限電圧設定値VCLが電圧設定の最小値としての最小電圧設定値VMIN以下である否かを判別する(ステップS16)。そして、制御装置14は、下限電圧設定値VCLが最小電圧設定値VMIN、例えば本来の系統電圧6600Vから300V引いた6300V以下である(VCL≦VMIN)場合(ステップS16:YES)には、基準電圧設定値Vを最小電圧設定値VMINに下側電圧幅Vを足した値に設定する(V=VMIN+V)(ステップS17)。すなわち、下限電圧設定値VCLを最小電圧設定値VMINに設定する(VCL=VMIN)。よって、下限電圧設定値VCL(最小電圧設定値VMIN)に基づいて電圧一定制御を行うこととなる。 First, the control device 14 determines whether or not the lower limit voltage setting value V CL is equal to or lower than the minimum voltage setting value V MIN as the minimum voltage setting value (step S16). When the lower limit voltage set value V CL is equal to or less than the minimum voltage set value V MIN , for example, 6300 V obtained by subtracting 300 V from the original system voltage 6600 V (V CL ≦ V MIN ) (step S16: YES). Sets the reference voltage setting value V C to a value obtained by adding the lower voltage width V L to the minimum voltage setting value V MIN (V C = V MIN + V L ) (step S17). That is, the lower limit voltage setting value V CL is set to the minimum voltage setting value V MIN (V CL = V MIN ). Therefore, constant voltage control is performed based on the lower limit voltage setting value V CL (minimum voltage setting value V MIN ).

一方、制御装置14は、下限電圧設定値VCLが最小電圧設定値VMINよりも大きい(VCL>VMIN)場合(ステップS16:NO)には、上限電圧設定値VCHが電圧設定の最大値としての最大電圧設定値VMAX、例えば本来の系統電圧6600Vに300V加えた6900V以上であるか否かを判別する(ステップS18)。そして、制御装置14は、上限電圧設定値VCHが最大電圧設定値VMAX以上である(VCH≧VMAX)場合(ステップS18:YES)には、基準電圧設定値Vを最大電圧設定値VMAXから上側電圧幅Vを引いた値に設定する(V=VMAX−V)(ステップS19)。すなわち、上限電圧設定値VCHを最大電圧設定値VMAXに設定する(VCH=VMAX)。よって、上限電圧設定値VCH(最大電圧設定値VMAX)に基づいて電圧一定制御を行うこととなる。 On the other hand, when the lower limit voltage setting value V CL is larger than the minimum voltage setting value V MIN (V CL > V MIN ) (step S16: NO), the control device 14 sets the upper limit voltage setting value V CH to the voltage setting. It is determined whether or not the maximum voltage set value V MAX as the maximum value is, for example, 6900 V or more obtained by adding 300 V to the original system voltage 6600 V (step S18). When the upper limit voltage setting value V CH is equal to or higher than the maximum voltage setting value V MAX (V CH ≧ V MAX ) (step S18: YES), the control device 14 sets the reference voltage setting value V C to the maximum voltage setting. to set the value V MAX minus an upper voltage range V H (V C = V MAX -V H) ( step S19). That is, the upper limit voltage setting value V CH is set to the maximum voltage setting value V MAX (V CH = V MAX ). Accordingly, constant voltage control is performed based on the upper limit voltage setting value V CH (maximum voltage setting value V MAX ).

一方、制御装置14は、上限電圧設定値VCHが最大電圧設定値VMAXよりも小さい(VCH<VMAX)場合(ステップS18:NO)には、系統電圧を取得し検出電圧の平均値Σによる判別に基づいた制御を逐次繰り返す。 On the other hand, when the upper limit voltage setting value V CH is smaller than the maximum voltage setting value V MAX (V CH <V MAX ) (step S18: NO), the control device 14 acquires the system voltage and averages the detected voltages. The control based on the discrimination based on Σ is sequentially repeated.

次に、前述のように構成された無効電力補償装置10を1つの電力系統1に1台設置した際における無効電力補償装置10の動作態様について説明する。ここでの系統電圧は、無効電力補償装置10が電圧センサPTによって取得した検出電圧である。   Next, an operation mode of the reactive power compensator 10 when one reactive power compensator 10 configured as described above is installed in one power system 1 will be described. The system voltage here is a detection voltage acquired by the reactive power compensator 10 by the voltage sensor PT.

図4に示されるように、系統電圧が基準電圧設定値Vと一致する状態から基準電圧設定値Vの設定幅の下側電圧幅V内に低下する場合について説明する。
まず、系統電圧は、基準電圧設定値Vに一致している。そして、第1サンプリング時間TS1において系統電圧が基準電圧設定値Vから設定幅内、すなわち電圧設定域VH‐L内(VCL<系統電圧<VCH)において低下する。この時、無効電力補償装置10は、無効電力を電力系統1に出力しない。すなわち、無効電力補償装置10の出力は0Varである。また、検出電圧の平均値Σは、系統電圧が基準電圧設定値Vよりも下方で推移したので、基準電圧設定値Vよりも小さい値となる。よって、無効電力補償装置10は、現在の基準電圧設定値Vから変更幅Vを引いたV−Vを第2サンプリング時間TS2において新たな基準電圧設定値Vとする。
As shown in FIG. 4, a case is described in which drops from the state where the system voltage matches the reference voltage setting value V C to the reference voltage setting value V C in the set lower voltage range V L width.
First, the system voltage coincides with the reference voltage setting value V C. Then, at the first sampling time T S1 , the system voltage decreases from the reference voltage set value V C within a set range, that is, within the voltage set range V HL (V CL <system voltage <V CH ). At this time, the reactive power compensator 10 does not output reactive power to the power system 1. That is, the output of the reactive power compensator 10 is 0 Var. Further, the average value Σ of the detected voltage, so than the system voltage is the reference voltage setting value V C remained below a value smaller than the reference voltage setting value V C. Therefore, the reactive power compensator 10 sets V C −V S obtained by subtracting the change width V S from the current reference voltage set value V C as the new reference voltage set value V C in the second sampling time T S2 .

続いて、第2サンプリング時間TS2において系統電圧が第1サンプリング時間TS1と同じ値、言い換えれば設定幅内(VCL<系統電圧<VCH)を維持する。この時も無効電力補償装置10は、無効電力を電力系統1に出力しない。また、検出電圧の平均値Σは、系統電圧が基準電圧設定値Vよりも下方で推移したので、基準電圧設定値Vよりも小さい値となる。よって、無効電力補償装置10は、現在の基準電圧設定値Vから変更幅Vを引いたV−Vを第3サンプリング時間TS3において新たな基準電圧設定値Vとする。すなわち、第1サンプリング時間TS1における基準電圧設定値Vに対して2倍の変更幅Vを引いた値となる。 Subsequently, in the second sampling time T S2 , the system voltage is maintained at the same value as the first sampling time T S1 , in other words, within a set range (V CL <system voltage <V CH ). Also at this time, the reactive power compensator 10 does not output reactive power to the power system 1. Further, the average value Σ of the detected voltage, so than the system voltage is the reference voltage setting value V C remained below a value smaller than the reference voltage setting value V C. Therefore, the reactive power compensator 10 sets V C −V S obtained by subtracting the change width V S from the current reference voltage set value V C as the new reference voltage set value V C at the third sampling time T S3 . That is, it is a value obtained by subtracting twice the change width V S from the reference voltage setting value V C at the first sampling time T S1 .

更に、第3サンプリング時間TS3において系統電圧が第2サンプリング時間TS2と同じ値、言い換えれば設定幅内(VCL<系統電圧<VCH)を維持する。この時も無効電力補償装置10は、無効電力を電力系統1に出力しない。また、検出電圧の平均値Σは、系統電圧が基準電圧設定値Vよりも下方で推移したので、基準電圧設定値Vよりも小さい値となる。よって、無効電力補償装置10は、現在の基準電圧設定値Vから変更幅Vを引いたV−Vを新たな基準電圧設定値Vとする。すなわち、基準電圧設定値Vは、第1サンプリング時間TS1における基準電圧設定値Vに対して3倍の変更幅Vを引いた値となる。すると、系統電圧と基準電圧設定値Vとが一致する。以後、無効電力補償装置10は、系統電圧の平均値Σに基づいて制御する。 Furthermore, in the third sampling time T S3 , the system voltage is maintained at the same value as the second sampling time T S2 , in other words, within a set range (V CL <system voltage <V CH ). Also at this time, the reactive power compensator 10 does not output reactive power to the power system 1. Further, the average value Σ of the detected voltage, so than the system voltage is the reference voltage setting value V C remained below a value smaller than the reference voltage setting value V C. Therefore, the reactive power compensator 10 sets V C −V S obtained by subtracting the change width V S from the current reference voltage setting value V C as a new reference voltage setting value V C. That is, the reference voltage setting value V C is a value obtained by subtracting three times the change width V S to the reference voltage setting value V C at the first sampling time T S1. Then, the system voltage and the reference voltage setting value V C matches. Thereafter, the reactive power compensator 10 performs control based on the average value Σ of the system voltage.

ここで、需要家においては、急峻な電圧変動が発生するとフリッカ等が起きて問題である。このため、急峻な電圧変動に対応して急峻な電圧変動を抑制することが重要である。無効電力補償装置10が電圧設定値の設定幅内、すなわち電圧設定域VH‐L内のような小さな変動のために電力系統1に無効電力を出力範囲の最大で出力していると、急峻な電圧変動に対応することができなくなる。そこで、本実施例の無効電力補償装置10は、上記のように基準電圧設定値Vを系統電圧に近づけることで、系統電圧が現在の値から大きく変動した際に即座に対応して無効電力を出力範囲の最大で出力することが可能となり、急峻な電圧変動を抑制することを可能とする。 Here, in a consumer, when a steep voltage fluctuation occurs, flicker or the like occurs, which is a problem. For this reason, it is important to suppress the steep voltage fluctuation corresponding to the steep voltage fluctuation. When the reactive power compensator 10 outputs the reactive power to the power system 1 at the maximum of the output range due to a small fluctuation within the setting range of the voltage setting value, that is, within the voltage setting range V HL , it becomes steep. It becomes impossible to cope with a large voltage fluctuation. Therefore, reactive power compensator 10 of this embodiment, by close to system voltage a reference voltage setting value V C as described above, reactive power corresponding to the immediately when the system voltage fluctuates greatly from the current value Can be output at the maximum of the output range, and steep voltage fluctuations can be suppressed.

次に、図5に示されるように、系統電圧が基準電圧設定値Vと一致する状態から低下して、無効電力補償装置10による補償がなければ基準電圧設定値Vの下限電圧設定値VCLよりも低下する場合について説明する。 Next, as shown in FIG. 5, the lower limit voltage setting value of the reference voltage setting value V C unless the system voltage decreases from a state where it matches the reference voltage setting value V C and there is no compensation by the reactive power compensator 10. The case where it falls below VCL is demonstrated.

まず、系統電圧は、基準電圧設定値Vに一致している。そして、第1サンプリング時間TS1、例えば10秒おいて系統電圧が基準電圧設定値Vから低下して下限電圧設定値VCLと一致する。よって、無効電力補償装置10は、下限電圧設定値VCLに電圧一定制御を行う。ここで、無効電力補償装置10は、進み無効電力を電力系統1に出力する。また、検出電圧の平均値Σは、系統電圧が基準電圧設定値Vよりも下方で推移したので、基準電圧設定値Vよりも小さい値となる。よって、無効電力補償装置10は、現在の基準電圧設定値Vから変更幅Vを引いたV−Vを第2サンプリング時間TS2において新たな基準電圧設定値Vとする。なお、第1サンプリング時間TS1及び第2サンプリング時間TS2が一定時間に相当する。 First, the system voltage coincides with the reference voltage setting value V C. Then, at the first sampling time T S1 , for example, 10 seconds, the system voltage decreases from the reference voltage set value V C and coincides with the lower limit voltage set value V CL . Therefore, the reactive power compensator 10 performs constant voltage control on the lower limit voltage setting value VCL . Here, the reactive power compensator 10 outputs the advanced reactive power to the power system 1. Further, the average value Σ of the detected voltage, so than the system voltage is the reference voltage setting value V C remained below a value smaller than the reference voltage setting value V C. Therefore, the reactive power compensator 10 sets V C −V S obtained by subtracting the change width V S from the current reference voltage set value V C as the new reference voltage set value V C in the second sampling time T S2 . The first sampling time T S1 and the second sampling time T S2 correspond to a fixed time.

続いて、第2サンプリング時間TS2において系統電圧が第1サンプリング時間TS1における下限電圧設定値VCLから更に低下して新たな基準電圧設定値Vの下限電圧設定値VCLと一致する。よって、無効電力補償装置10は、下限電圧設定値VCLに電圧一定制御を行う。ここで、無効電力補償装置10は、先ほどよりは少なめに進み無効電力を電力系統1に出力する。また、検出電圧の平均値Σは、系統電圧が基準電圧設定値Vよりも下方で推移したので、基準電圧設定値Vよりも小さい値となる。よって、無効電力補償装置10は、現在の基準電圧設定値Vから変更幅Vを引いたV−Vを第3サンプリング時間TS3において新たな基準電圧設定値Vとする。すなわち、第3サンプリング時間TS3における基準電圧設定値Vは、第1サンプリング時間TS1における基準電圧設定値Vに対して2倍の変更幅Vを引いた値となる。 Subsequently, the system voltage at a second sampling time T S2 is coincident with the lower limit voltage set value V CL lower limit voltage set value V CL new reduced further from a reference voltage setting value V C at the first sampling time T S1. Therefore, the reactive power compensator 10 performs constant voltage control on the lower limit voltage setting value VCL . Here, the reactive power compensator 10 proceeds slightly less than before and outputs reactive power to the power system 1. Further, the average value Σ of the detected voltage, so than the system voltage is the reference voltage setting value V C remained below a value smaller than the reference voltage setting value V C. Therefore, the reactive power compensator 10 sets V C −V S obtained by subtracting the change width V S from the current reference voltage set value V C as the new reference voltage set value V C at the third sampling time T S3 . That is, the reference voltage setting value V C in the third sampling time T S3 is a value obtained by subtracting twice the change width V S to the reference voltage setting value V C at the first sampling time T S1.

更に、第3サンプリング時間TS3において系統電圧が第2サンプリング時間TS2における下限電圧設定値VCLから更に低下するが、設定幅内、すなわち電圧設定域VH‐L内(VCL<系統電圧<VCH)である。よって、無効電力補償装置10は、無効電力を電力系統1に出力しない。また、検出電圧の平均値Σは、系統電圧が基準電圧設定値Vよりも下方で推移したので、基準電圧設定値Vよりも小さい値となる。よって、無効電力補償装置10は、現在の基準電圧設定値Vから変更幅Vを引いたV−Vを新たな基準電圧設定値Vとする。すなわち、基準電圧設定値Vは、第1サンプリング時間TS1における基準電圧設定値Vに対して3倍の変更幅Vを引いた値となる。 Further, the system voltage further decreases from the lower limit voltage setting value V CL at the second sampling time T S2 at the third sampling time T S3 , but within the setting range, that is, within the voltage setting range V HL (V CL <system voltage <V CH ). Therefore, the reactive power compensator 10 does not output reactive power to the power system 1. Further, the average value Σ of the detected voltage, so than the system voltage is the reference voltage setting value V C remained below a value smaller than the reference voltage setting value V C. Therefore, the reactive power compensator 10 sets V C −V S obtained by subtracting the change width V S from the current reference voltage setting value V C as a new reference voltage setting value V C. That is, the reference voltage setting value V C is a value obtained by subtracting three times the change width V S to the reference voltage setting value V C at the first sampling time T S1.

その後、無効電力補償装置10は、系統電圧が基準電圧設定値Vに一致するか、又は基準電圧設定値Vが電圧設定値の最小電圧設定値VMINと一致するまで基準電圧設定値Vを段階的に変更する。 Thereafter, reactive power compensator 10, reference voltage setting value V up or system voltage matches the reference voltage setting value V C, or the reference voltage setting value V C matches the minimum voltage setting value V MIN of the voltage set value Change C step by step.

上記のように、系統電圧が基準電圧設定値Vの下限電圧設定値VCLよりも低下しそうになると、下限電圧設定値VCLに電圧一定制御することで、系統電圧を基準電圧設定値Vの設定幅内、すなわち電圧設定域VH‐L内に補償することができる。基準電圧設定値Vを系統電圧に近づけることで、無効電力の出力を抑制できる。そして、急峻な電圧変動に対して増加及び減少のどちらでも即座に無効電力を出力範囲の最大で出力することができるので、急峻な電圧変動を抑制することができる。 As described above, when the system voltage is about to lower than the lower limit voltage set value V CL of the reference voltage setting value V C, by constant voltage control to the lower limit voltage set value V CL, based on the system voltage voltage setting value V It is possible to compensate within the set width of C , that is, within the voltage setting range V HL . The reference voltage setting value V C By closer to the grid voltage, it is possible to suppress the output of the reactive power. Since reactive power can be immediately output at the maximum of the output range regardless of whether it increases or decreases with respect to steep voltage fluctuations, steep voltage fluctuations can be suppressed.

次に、1つの電力系統1に2台の無効電力補償装置10が設置された際における2台の無効電力補償装置10の動作態様について説明する。
本実施形態では、無効電力補償装置10の1台目の無効電力補償装置10aと2台目の無効電力補償装置10bとは、電流や電圧等の検出センサの微妙なばらつきにより検出値及び設定値が異なるとともに、2台目の無効電力補償装置10bの検出値及び設定値が1台目の無効電力補償装置10aよりも低い場合について説明する。
Next, an operation mode of the two reactive power compensators 10 when two reactive power compensators 10 are installed in one power system 1 will be described.
In the present embodiment, the first reactive power compensator 10a and the second reactive power compensator 10b of the reactive power compensator 10 are detected values and set values due to subtle variations in detection sensors such as current and voltage. A case where the detected value and the set value of the second reactive power compensator 10b are lower than those of the first reactive power compensator 10a will be described.

また、図6に示されるように、両無効電力補償装置10において系統電圧が電圧設定域VH‐L内に存在する状態から下限電圧設定値VCLよりも低下した際、両無効電力補償装置10の進み無効電力を供給することにより再び電圧設定域VH‐L内に復帰する場合について説明する。なお、負荷機器においては、初動負荷が大きいので、最初に大きく電圧降下が発生し、徐々に電圧が基に戻る。 Further, as shown in FIG. 6, when the system voltage is lower than the lower limit voltage set value V CL from the state where the system voltage is present in the voltage setting range V HL in both the reactive power compensators 10, both reactive power compensators. A case will be described in which 10 reactive power is supplied again to return to the voltage setting range V HL . In the load device, since the initial load is large, a large voltage drop occurs first, and the voltage gradually returns to the base.

まず、系統電圧は、1台目の無効電力補償装置10aにおいては、基準電圧設定値VC1に一致しており、2台目の無効電力補償装置10bにおいては、基準電圧設定値VC2よりも高い値に検出されている。この時、両無効電力補償装置10は、系統電圧が電圧設定域VH‐L内の存在する状態であるので、無効電力を電力系統1に出力しない。すなわち、両無効電力補償装置10の出力は0Varである(A区間)。 First, the system voltage matches the reference voltage set value V C1 in the first reactive power compensator 10a, and is higher than the reference voltage set value V C2 in the second reactive power compensator 10b. A high value is detected. At this time, the reactive power compensators 10 do not output reactive power to the power system 1 because the system voltage is in the voltage setting range V HL . That is, the outputs of both reactive power compensators 10 are 0 Var (section A).

そして、第1サンプリング時間TS1において系統電圧が両無効電力補償装置10の基準電圧設定値VC1,VC2から低下して下限電圧設定値VC1L,VC2Lよりも低下する。よって、1台目の無効電力補償装置10aは、先に下限電圧設定値VC1Lよりも低下するため、下限電圧設定値VC1Lに電圧一定制御を行う。続いて、2台目の無効電力補償装置10bが、下限電圧設定値VC2Lよりも低下するため、下限電圧設定値VC2Lに電圧一定制御を行う。 Then, at the first sampling time T S1 , the system voltage decreases from the reference voltage setting values V C1 and V C2 of both reactive power compensators 10 and lower than the lower limit voltage setting values V C1L and V C2L . Thus, first unit of the reactive power compensator device 10a, to lower than the lower limit voltage set value V C1L above, the voltage is constant control to the lower limit voltage set value V C1L. Subsequently, second unit of the reactive power compensator 10b is, to lower than the lower limit voltage set value V C2L, performs constant voltage control to the lower limit voltage set value V C2L.

ここで、2台の無効電力補償装置10は、系統電圧が基準電圧設定値VC1,VC2の設定幅内、すなわち電圧設定域VH‐L内(系統電圧<VC1L,VC2L)に入るまで(B区間)、進み無効電力を電力系統1に出力範囲の最大で出力する。これにより、無効電力補償装置が設置されていない場合よりも系統電圧の低下が抑制され、早期に系統電圧を復帰させることができる。よって、両無効電力補償装置10の進み無効電力により系統電圧が上昇する。 Here, in the two reactive power compensators 10, the system voltage is within the setting range of the reference voltage setting values V C1 and V C2 , that is, within the voltage setting range V H−L (system voltage <V C1L and V C2L ). Until it enters (B section), the advanced reactive power is output to the power system 1 at the maximum of the output range. Thereby, the fall of a system voltage is suppressed rather than the case where the reactive power compensation apparatus is not installed, and a system voltage can be returned at an early stage. Therefore, the system voltage rises due to the progressive reactive power of both reactive power compensators 10.

そして、系統電圧が2台目の無効電力補償装置10bの下限電圧設定値VC2Lとなると(系統電圧=VC2L)、進み無効電力の出力を徐々に低下する(C区間)。この時、1台目の無効電力補償装置10aは系統電圧が下限電圧設定値VC1Lよりも低い(系統電圧<VC1L)ため、進み無効電力を電力系統1に出力範囲の最大で出力する。よって、両無効電力補償装置10の進み無効電力により系統電圧が一定となる。 When the system voltage reaches the lower limit voltage setting value V C2L of the second reactive power compensator 10b (system voltage = V C2L ), the output of the advanced reactive power is gradually decreased (C section). At this time, since the system voltage is lower than the lower limit voltage setting value V C1L (system voltage <V C1L ), the first reactive power compensator 10a outputs the advanced reactive power to the power system 1 with the maximum output range. Therefore, the system voltage becomes constant due to the progressive reactive power of both reactive power compensators 10.

そして、1台目の無効電力補償装置10aは、進み無効電力を電力系統1に出力範囲の最大で出力する。よって、両無効電力補償装置10の進み無効電力により系統電圧が一定となる。この時、2台目の無効電力補償装置10bは、系統電圧が下限電圧設定値VC2Lとなったため、すなわち電圧設定域VH‐L内(系統電圧<VC2L)に入ったため、電圧制御を停止して無効電力を電力系統1に出力しない(D区間)。 Then, the first reactive power compensator 10 a outputs the advanced reactive power to the power system 1 at the maximum output range. Therefore, the system voltage becomes constant due to the progressive reactive power of both reactive power compensators 10. At this time, the second reactive power compensator 10b performs voltage control because the system voltage has reached the lower limit voltage setting value V C2L , that is, within the voltage setting range V H−L (system voltage <V C2L ). Stop and do not output reactive power to power system 1 (D section).

そして、系統電圧が無効電力補償装置10aの下限電圧設定値VC1Lとなると(系統電圧=VC1L)、進み無効電力の出力を徐々に低下する(E区間)。よって、無効電力補償装置10aの進み無効電力により系統電圧が一定になる。そして、系統電圧が電圧設定域VH‐L内(系統電圧<VC1L,VC2L)に入ったため、電圧制御を停止して無効電力を無効電力補償装置10a、10bともに電力系統1に出力しない(F区間)。よって、系統電圧は、基準電圧設定値VC1及び基準電圧設定値VC2に近づきながら一定となる。 When the system voltage reaches the lower limit voltage set value V C1L of the reactive power compensator 10a (system voltage = V C1L ), the output of the advanced reactive power is gradually reduced (E section). Therefore, the system voltage becomes constant by the reactive power of the reactive power compensator 10a. Since the system voltage has entered the voltage setting range V HL (system voltage <V C1L , V C2L ), the voltage control is stopped and neither the reactive power nor the reactive power compensators 10 a and 10 b are output to the power system 1. (F section). Therefore, the system voltage becomes constant while approaching the reference voltage setting value V C1 and the reference voltage setting value V C2 .

続いて、第2サンプリング時間TS2において基準電圧設定値VC1及び基準電圧設定値VC2が変更幅V低下することで、系統電圧が新たな基準電圧設定値VC1,VC2に近づくとともに、新たな基準電圧設定値VC2に一致する。 Subsequently, as the reference voltage setting value V C1 and the reference voltage setting value V C2 decrease by the change width V S at the second sampling time T S2 , the system voltage approaches the new reference voltage setting values V C1 and V C2. This coincides with the new reference voltage set value V C2 .

以後、2台の無効電力補償装置10は、系統電圧と基準電圧設定値VC1、系統電圧と基準電圧設定値VC2とがそれぞれ一致するように基準電圧設定値VC1,VC2をそれぞれ段階的に変更する。 Thereafter, the two reactive power compensators 10 step the reference voltage set values V C1 and V C2 so that the system voltage and the reference voltage set value V C1 , and the system voltage and the reference voltage set value V C2 match each other. Change.

さて、本実施例の無効電力補償装置10は、基準電圧設定値Vに設定幅(電圧設定域)を設け、系統電圧が設定幅内(電圧設定域)では無効電力を出力しないので、無効電力を定常的に出力することを抑制できる。よって、1つの電力系統1に複数の無効電力補償装置10が設置されたとしても、微小な電圧変動では無効電力を出力しないので、互いに異なる動作をすることなく、協調運転ができる。また、無効電力補償装置10は、系統電圧の急峻な電圧変動に対して増加及び減少のどちらにも即座に無効電力を出力範囲の最大で出力して電圧変動を抑制することができる。また、無効電力補償装置10は、系統電圧に一致するように基準電圧設定値Vを段階的に変更することで、電力系統1の急峻な電圧変動に対して確実に対応することができる。 Now, reactive power compensator 10 of this embodiment, a reference voltage setting value V C set width (voltage setting range) is provided, does not output the disable the in system voltage setting range (voltage setting range) power, reactive It is possible to suppress the steady output of electric power. Therefore, even if a plurality of reactive power compensators 10 are installed in one power system 1, since reactive power is not output with a minute voltage fluctuation, cooperative operation can be performed without performing different operations. In addition, the reactive power compensator 10 can suppress the voltage fluctuation by immediately outputting the reactive power at the maximum of the output range in both the increase and decrease with respect to the steep voltage fluctuation of the system voltage. Moreover, reactive power compensator 10, by stepwise changing the reference voltage setting value V C so as to match the system voltage, can be accommodated securely against steep voltage fluctuations in the power system 1.

また、図7に示されるように、同一の電力系統1に自動電圧調整器(SVR:Step Voltage Regulator)5を各負荷4や発電機6の近傍に設置されることが多いので、系統電圧が基準電圧設定値Vの設定幅内である場合には、自動電圧調整器5によって系統電圧を調整すれば、電圧変動は自動電圧調整器5で、急峻な電圧変動は無効電力補償装置10で対応して動作を分担させることができる。 In addition, as shown in FIG. 7, an automatic voltage regulator (SVR) 5 is often installed in the vicinity of each load 4 and generator 6 in the same power system 1, so that the system voltage is If the reference voltage within a set range of the set value V C is, by adjusting the system voltage by the automatic voltage regulator 5, the voltage fluctuation in the automatic voltage regulator 5, steep voltage fluctuations in reactive power compensator 10 Correspondingly, the operation can be shared.

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
(1)基準電圧設定値VC1の上下に上限電圧設定値VCHと下限電圧設定値VCLとを設定するとともに、上限電圧設定値VCHを上限、下限電圧設定値VCLを下限とする設定幅(電圧設定域)とを設定して、系統電圧が基準電圧設定値VC1の設定幅(電圧設定域)内となるように基準電圧設定値VC1を段階的に変更した。このため、微小な電圧変動に対する無効電力の出力を抑制できる。また、1つの電力系統1に複数台の無効電力補償装置10が設置された状態において協調運転が可能である。
As described above, according to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) above and below the reference voltage setting value V C1 and sets the upper limit voltage set value V CH and the lower limit voltage set value V CL, the upper limit voltage set value V CH upper and lower limit voltage setting value V CL lower limit set the setting range (voltage setting range), and changes the reference voltage setting value V C1 such that the set width of the reference is system voltage voltage setting value V C1 (voltage setting range) stepwise. For this reason, the output of the reactive power with respect to a minute voltage fluctuation can be suppressed. Further, cooperative operation is possible in a state where a plurality of reactive power compensators 10 are installed in one power system 1.

さらに、系統電圧が基準電圧設定値VC1の設定幅(電圧設定域)内となるように無効電力を供給するので、設定電圧の1点に合わせるのではなく余裕のある幅で無効電力を出力できる。よって、無効電力の定常的な出力を抑制して、急峻な電圧変動に対して即座に対応することが可能である。 In addition, reactive power is supplied so that the system voltage is within the setting range (voltage setting range) of the reference voltage setting value V C1 , so reactive power is output in a margin with a margin rather than being adjusted to one point of the setting voltage. it can. Therefore, it is possible to suppress a steady output of reactive power and respond immediately to a steep voltage fluctuation.

(2)一定時間の系統電圧の平均値と基準電圧設定値VC1とを比較して、一定時間における平均値に近づくように基準電圧設定値VC1を変更した。このため、急峻な電圧変動によって基準電圧設定値VC1が大きく変更されることを抑制でき、電圧変動に対応が可能である。 (2) by comparing the average value and the reference voltage setting value V C1 of the system voltage a predetermined time, changing the reference voltage setting value V C1 to approach the average value in a certain time. For this reason, it is possible to suppress the reference voltage set value V C1 from being largely changed due to a steep voltage fluctuation, and it is possible to cope with the voltage fluctuation.

(3)系統電圧が基準電圧設定値VC1の設定幅(電圧設定域)内では無効電力を供給せず、系統電圧が設定幅(電圧設定域)外であるときに無効電力を供給した。このため、無効電力の出力を抑制することが可能である。 (3) Reactive power was not supplied when the system voltage was within the setting range (voltage setting range) of the reference voltage setting value V C1 , and reactive power was supplied when the system voltage was outside the setting range (voltage setting range). For this reason, it is possible to suppress the output of reactive power.

(4)系統電圧が徐々に変化して、結果的に大きく変化した場合でも基準電圧設定値VC1の設定幅(電圧設定域)が設定幅の上限と下限との間に制限されるので、ある程度の基準電圧設定値VC1になるように無効電力を出力可能である。 (4) Even when the system voltage changes gradually and as a result changes greatly, the setting range (voltage setting range) of the reference voltage setting value V C1 is limited between the upper limit and the lower limit of the setting range. It is possible to output reactive power so that the reference voltage set value V C1 reaches a certain level.

(5)上限電圧設定値VCHの最上限としての最大電圧設定値VMAXと、下限電圧設定値VCLの最下限としての最小電圧設定値VMINとを設定し、基準電圧設定値Vの変更によって、上限電圧設定値VCHが最大電圧設定値VMAX以上の場合には最大電圧設定値VMAXを上限電圧設定値VCHに設定し、下限電圧設定値VCLが最小電圧設定値VMIN以下の場合には最小電圧設定値VMINを下限電圧設定値VCLに設定した。このため、電圧変動による系統電圧の過剰な上昇、下降を抑制することが可能である。よって、電力系統1の急峻な電圧変動に対して裕度を持たせて確実に対応することができる。 (5) A maximum voltage setting value V MAX as the upper limit of the upper limit voltage setting value V CH and a minimum voltage setting value V MIN as the lower limit of the lower limit voltage setting value V CL are set, and the reference voltage setting value V C is set. When the upper limit voltage set value V CH is equal to or greater than the maximum voltage set value V MAX by changing the above, the maximum voltage set value V MAX is set to the upper limit voltage set value V CH and the lower limit voltage set value V CL is set to the minimum voltage set value. In the case of V MIN or less, the minimum voltage setting value V MIN was set to the lower limit voltage setting value V CL . For this reason, it is possible to suppress an excessive rise and fall of the system voltage due to voltage fluctuation. Therefore, it is possible to reliably cope with a margin for a sharp voltage fluctuation of the power system 1.

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態において、系統電圧、設定幅、変更幅、及びサンプリング時間等の値は設置場所に応じて任意に設定可能である。
In addition, the said embodiment can be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, values such as the system voltage, the setting width, the change width, and the sampling time can be arbitrarily set according to the installation location.

・上記実施形態では、系統電圧が基準電圧設定値Vと一致するように、基準電圧設定値Vを段階的に変更したが、系統電圧が基準電圧設定値Vの設定幅内に一致するように変更してもよい。 In the above embodiment, as the system voltage matches the reference voltage setting value V C, although the reference voltage setting value V C was stepwise changed, matching within a set range of the reference is system voltage voltage setting value V C You may change so that it does.

・上記実施形態では、基準電圧設定値Vの設定幅が最大電圧設定値VMAX及び最小電圧設定値VMINを超えないように設定したが、最大電圧設定値VMAX及び最小電圧設定値VMINを設定しなくともよい。 In the above embodiment, the setting range of the reference voltage setting value V C is set so as not to exceed the maximum voltage setting value V MAX and the minimum voltage setting value V MIN , but the maximum voltage setting value V MAX and the minimum voltage setting value V It is not necessary to set MIN .

・上記実施形態において、基準電圧設定値Vの上側電圧幅Vと下側電圧幅Vとは個々に任意の値に設定してもよい。例えば、無効電力補償装置10が設置される電力系統1の電圧変動の特性に合わせて、電圧の増加が起こり易ければ上側電圧幅Vを小さくしたり、電圧の減少が起こり易ければ下側電圧幅Vを小さくしたりしてもよい。 In the above embodiment, it may be set to any value individually the upper voltage range V H and the lower voltage range V L of the reference voltage setting value V C. For example, in accordance with the voltage fluctuation characteristics of the power system 1 in which the reactive power compensator 10 is installed, the upper voltage width V H is reduced if the voltage is likely to increase, or is decreased if the voltage is likely to decrease. The side voltage width V L may be reduced.

・上記実施形態では、系統電圧が電圧設定域VH‐L内に安定する場合には無効電力補償装置10は、無効電力を電力系統1に出力せず0Varとし、電圧設定域VH‐Lを超える場合には無効電力を供給するようにした。しかしながら、電圧設定域VH‐L内に安定する場合であっても一定の無効電力を系統電圧に出力してもよい。 In the above embodiment, when the system voltage is stabilized within the voltage setting range V HL , the reactive power compensator 10 does not output the reactive power to the power system 1 and sets it to 0 Var, and the voltage setting range V HL Reactive power was supplied when exceeding. However, a constant reactive power even when stabilized in voltage setting region V H-L may be output to the system voltage.

・上記実施形態では、系統電圧と基準電圧設定値Vとの比較をサンプリング時間Tにおいて行ったが、系統電圧と基準電圧設定値Vとの比較を逐次行ってもよい。
・上記実施形態では、1つの電力系統1に1台の無効電力補償装置10を設置して時と2台の無効電力補償装置10を設置したときの動作様態について説明したが、3台以上を設置しても同様の効果を得ることができる。
In the above embodiment, the comparison between the system voltage and the reference voltage setting value V C was performed at the sampling time T S, may be sequentially performed a comparison between the system voltage and the reference voltage setting value V C.
In the above-described embodiment, the operation mode when one reactive power compensator 10 is installed in one power system 1 and when two reactive power compensators 10 are installed has been described. Even if installed, the same effect can be obtained.

1…電力系統、2…開閉器、3…変圧器、4…負荷、5…自動電圧調整器(SVR)、6…発電機、10…無効電力補償装置(SVG)、11…インバータ、12…連系リアクトル、13…コンデンサ、14…制御装置、CT…電流センサ、PT…電圧センサ、V,VC1,VC2…電圧設定値としての基準電圧設定値、VCH…上限電圧設定値、VCL,VC1L,VC2L…下限電圧設定値、V…上側電圧幅、V…下側電圧幅、VH−L…電圧設定域、V…変更幅、VMAX…最大電圧設定値、VMIN…最小電圧設定値、TS1,TS2,TS3…一定時間としてのサンプリング時間、Σ…平均値。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power system, 2 ... Switch, 3 ... Transformer, 4 ... Load, 5 ... Automatic voltage regulator (SVR), 6 ... Generator, 10 ... Reactive power compensator (SVG), 11 ... Inverter, 12 ... Linked reactor, 13 ... capacitor, 14 ... control device, CT ... current sensor, PT ... voltage sensor, V C , V C1 , V C2 ... reference voltage set value as voltage set value, V CH ... upper limit voltage set value, V CL , V C1L , V C2L ... lower limit voltage setting value, V H ... upper voltage width, V L ... lower voltage width, V H-L ... voltage setting range, V S ... change width, V MAX ... maximum voltage setting Value, V MIN ... Minimum voltage setting value, T S1 , T S2 , T S3 ... Sampling time as a fixed time, Σ ... Average value.

Claims (4)

電力系統の系統電圧を安定させるために電力系統に無効電力を供給する電圧一定制御方式の無効電力補償装置において、
電圧設定値の上下に上限電圧設定値と下限電圧設定値とを設定するとともに、当該上限電圧設定値を上限、当該下限電圧設定値を下限とする電圧設定域とを設定し、
前記系統電圧が前記電圧設定域内となるように前記電圧設定値を段階的に変更する
ことを特徴とする無効電力補償装置。
In the reactive power compensator of the constant voltage control method for supplying reactive power to the power system in order to stabilize the system voltage of the power system,
Set the upper limit voltage set value and lower limit voltage set value above and below the voltage set value, set the upper limit voltage set value as the upper limit, and set the voltage set range with the lower limit voltage set value as the lower limit,
The reactive power compensator characterized by changing the said voltage setting value in steps so that the said system voltage may be in the said voltage setting range.
請求項1に記載の無効電力補償装置において、
前記系統電圧の一定時間における平均値に近づくように前記電圧設定値を変更する
ことを特徴とする無効電力補償装置。
The reactive power compensator according to claim 1,
The reactive power compensator characterized by changing the said voltage setting value so that it may approach the average value in the fixed time of the said system | strain voltage.
請求項1又は2に記載の無効電力補償装置において、
前記系統電圧が前記電圧設定域内では前記無効電力を供給せず、前記系統電圧が前記電圧設定域外では前記無効電力を供給する
ことを特徴とする無効電力補償装置。
The reactive power compensator according to claim 1 or 2,
The reactive power compensator, wherein the system voltage does not supply the reactive power within the voltage setting range, and supplies the reactive power when the system voltage is outside the voltage setting range.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の無効電力補償装置において、
前記上限電圧設定値の最上限としての最大電圧設定値と、前記下限電圧設定値の最下限としての最小電圧設定値とを設定し、
前記電圧設定値の変更によって、前記上限電圧設定値が前記最大電圧設定値以上の場合には前記最大電圧設定値を前記上限電圧設定値に設定し、前記下限電圧設定値が前記最小電圧設定値以下の場合には前記最小電圧設定値を前記下限電圧設定値に設定する
ことを特徴とする無効電力補償装置。
In the reactive power compensator according to any one of claims 1 to 3,
Set the maximum voltage setting value as the upper limit of the upper limit voltage setting value and the minimum voltage setting value as the lower limit of the lower limit voltage setting value,
When the upper limit voltage set value is greater than or equal to the maximum voltage set value by changing the voltage set value, the maximum voltage set value is set to the upper limit voltage set value, and the lower limit voltage set value is set to the minimum voltage set value. The reactive power compensator according to claim 1, wherein the minimum voltage set value is set to the lower limit voltage set value in the following cases.
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