JPH05292670A - 配電系統分散電源制御システム - Google Patents
配電系統分散電源制御システムInfo
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- JPH05292670A JPH05292670A JP4090587A JP9058792A JPH05292670A JP H05292670 A JPH05292670 A JP H05292670A JP 4090587 A JP4090587 A JP 4090587A JP 9058792 A JP9058792 A JP 9058792A JP H05292670 A JPH05292670 A JP H05292670A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】分散電源が配電系統に接続され運用される際
に、配電系統の電圧を適正範囲に維持できる配電系統分
散電源制御システムの提供。 【構成】分散電源９ａ，９ｂが、直接あるいは交直変換
装置１０を介して配電線７ｂに接続されている。分散電
源９ｂを例に取ると配電線７ｂの接続点近傍の電圧時間
波形Ｖ2 ，電流時間波形Ｉ2 及び配電線７ｂと分散電源
９ｂとの間で授受される電流時間波形Ｉd2が、電圧セン
サ１１，電流センサ１２，１３により、検出され制御装
置１４に取り込まれる。また、配電用変圧器３の二次側
すなわち配電系統側の電圧値も、電圧センサ１７によっ
て検出され制御装置１４に取り込まれる。制御装置１４
は、これらの入力情報に基づいて分散電源９ａ，９ｂあ
るいは交直変換装置１０を制御する。 【効果】配電系統の電圧を適正範囲に維持できる。
に、配電系統の電圧を適正範囲に維持できる配電系統分
散電源制御システムの提供。 【構成】分散電源９ａ，９ｂが、直接あるいは交直変換
装置１０を介して配電線７ｂに接続されている。分散電
源９ｂを例に取ると配電線７ｂの接続点近傍の電圧時間
波形Ｖ2 ，電流時間波形Ｉ2 及び配電線７ｂと分散電源
９ｂとの間で授受される電流時間波形Ｉd2が、電圧セン
サ１１，電流センサ１２，１３により、検出され制御装
置１４に取り込まれる。また、配電用変圧器３の二次側
すなわち配電系統側の電圧値も、電圧センサ１７によっ
て検出され制御装置１４に取り込まれる。制御装置１４
は、これらの入力情報に基づいて分散電源９ａ，９ｂあ
るいは交直変換装置１０を制御する。 【効果】配電系統の電圧を適正範囲に維持できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、配電系統分散電源制御
システムに係り、特に配電系統に接続された分散電源を
最適に制御するに好適な配電系統分散電源制御システム
に関する。
システムに係り、特に配電系統に接続された分散電源を
最適に制御するに好適な配電系統分散電源制御システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、省エネルギ及び新エネルギ開発の
点から、コジェネレーションあるいは太陽光発電などの
分散電源が注目されている。これらの分散電源は、電力
会社の大規模集中電源と異なり、配電系統の需要家の近
くに配置されるため、送電コストが小さい，需要の変化
に対応しやすいなど、高効率な電力システムとして運用
できる可能性を持っている。
点から、コジェネレーションあるいは太陽光発電などの
分散電源が注目されている。これらの分散電源は、電力
会社の大規模集中電源と異なり、配電系統の需要家の近
くに配置されるため、送電コストが小さい，需要の変化
に対応しやすいなど、高効率な電力システムとして運用
できる可能性を持っている。
【０００３】このような分散電源に対する運用形態は、
現在は分散電源が配電系統から電力をもらうだけに限定
されているが、近い将来には前記の特長を生かし配電系
統に電力を注入する形態でも運用されるようになるもの
と考えられる。
現在は分散電源が配電系統から電力をもらうだけに限定
されているが、近い将来には前記の特長を生かし配電系
統に電力を注入する形態でも運用されるようになるもの
と考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、現在の配電系
統は、電力供給源が上位系統に連なる一つのみであり、
配電系統中には電源が存在しないことを前提にして樹枝
状に構成されている。したがって、分散電源の運用の仕
方によっては、電力品質，供給信頼性あるいは安全性な
どの面で様々な問題が生じてくることが予想される。特
に、適正電圧維持に関して、以下に述べるような問題が
予想される。
統は、電力供給源が上位系統に連なる一つのみであり、
配電系統中には電源が存在しないことを前提にして樹枝
状に構成されている。したがって、分散電源の運用の仕
方によっては、電力品質，供給信頼性あるいは安全性な
どの面で様々な問題が生じてくることが予想される。特
に、適正電圧維持に関して、以下に述べるような問題が
予想される。
【０００５】前記したように配電系統は、単一電源かつ
樹枝状構成であるため、有効電力は常に電源から樹枝状
の末端に向かっている。一方、無効電力は配電系統に接
続されている負荷の特徴から、遅れ側になることが、そ
の結果、電圧は電源から末端に向かって低下する分布に
なることが多いため、柱上変圧器のタップを配電変電所
からの距離によって調整することにより、一般需要家へ
の供給電圧を適正範囲に維持するようにしている。これ
に対して、将来分散電源が配電系統に接続され、かつ配
電系統との間に電力の授受をもって運用されるようにな
ると、分散電源の運用次第では電力の方向が複雑に変化
するため、前記のような方法では電圧の適正範囲維持が
難しくなるという問題がある。例えば、進み無効電力が
分散電源から配電系統に多く供給されるような場合に
は、電圧が電源から末端に向かって高くなるため、柱上
変圧器でのタップ調整が逆効果になり、一般需要家への
供給電圧が適正範囲を逸脱してしまう結果となる。な
お、このような状態は、静電容量が大きい配電系統で
は、分散電源から配電系統に電力が供給されていない現
在でも考えられ、この点からも電圧の適正範囲維持のた
めの方策が必要であった。本発明の目的は、分散電源が
配電系統に接続され、配電系統との間に電力の授受をも
って運用される際に、あるいは静電容量が大きい系統で
運用される際に、配電系統の電圧を適正範囲に維持でき
る配電系統分散電源制御システムの提供にある。
樹枝状構成であるため、有効電力は常に電源から樹枝状
の末端に向かっている。一方、無効電力は配電系統に接
続されている負荷の特徴から、遅れ側になることが、そ
の結果、電圧は電源から末端に向かって低下する分布に
なることが多いため、柱上変圧器のタップを配電変電所
からの距離によって調整することにより、一般需要家へ
の供給電圧を適正範囲に維持するようにしている。これ
に対して、将来分散電源が配電系統に接続され、かつ配
電系統との間に電力の授受をもって運用されるようにな
ると、分散電源の運用次第では電力の方向が複雑に変化
するため、前記のような方法では電圧の適正範囲維持が
難しくなるという問題がある。例えば、進み無効電力が
分散電源から配電系統に多く供給されるような場合に
は、電圧が電源から末端に向かって高くなるため、柱上
変圧器でのタップ調整が逆効果になり、一般需要家への
供給電圧が適正範囲を逸脱してしまう結果となる。な
お、このような状態は、静電容量が大きい配電系統で
は、分散電源から配電系統に電力が供給されていない現
在でも考えられ、この点からも電圧の適正範囲維持のた
めの方策が必要であった。本発明の目的は、分散電源が
配電系統に接続され、配電系統との間に電力の授受をも
って運用される際に、あるいは静電容量が大きい系統で
運用される際に、配電系統の電圧を適正範囲に維持でき
る配電系統分散電源制御システムの提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、配電系統分散電源制御システムを、上位
電力系統から配電用変圧器を介して電力が供給される配
電系統と、該配電系統中に接続される複数の分散電源
と、該分散電源と前記配電系統の接続点の電圧が、前記
配電用変圧器の配電系統側の電圧に近づけるように前記
分散電源の出力を制御する制御装置とから構成したもの
である。
め、本発明は、配電系統分散電源制御システムを、上位
電力系統から配電用変圧器を介して電力が供給される配
電系統と、該配電系統中に接続される複数の分散電源
と、該分散電源と前記配電系統の接続点の電圧が、前記
配電用変圧器の配電系統側の電圧に近づけるように前記
分散電源の出力を制御する制御装置とから構成したもの
である。
【０００７】
【作用】制御装置により、分散電源と配電系統の接続点
の電圧が、配電用変圧器の配電系統側の電圧に近づける
ように前記分散電源の出力が制御されるので、配電電圧
を適正範囲に維持できるものである。
の電圧が、配電用変圧器の配電系統側の電圧に近づける
ように前記分散電源の出力が制御されるので、配電電圧
を適正範囲に維持できるものである。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に、本発明に係る配電系統分散電源制御シス
テムの基本的構成を示す。
する。図１に、本発明に係る配電系統分散電源制御シス
テムの基本的構成を示す。
【０００９】図１において配電系統は、配電変電所１内
に設置され上位電力系統２からの供給電圧を配電電圧に
変換する配電用変圧器３と、該配電用変圧器３に接続さ
れる開閉器４と、該開閉器４に接続された三相母線５
と、該三相母線５に開閉器６ａ，６ｂを介して接続され
た複数の配電線７ａ，７ｂを含んで構成されている。配
電線７ｂには、負荷８ａ，８ｂの他に分散電源９ａ，９
ｂが接続されている。ここで、分散電源９ａは交流発電
機による交流電源、分散電源９ｂは太陽光発電や燃料電
池などの直流電源を想定しており、分散電源９ｂは交直
変換装置１０を介して配電線７ｂに接続される。ここで
は、一例として配電線７ｂに、２台の分散電源が接続さ
れている場合について示したが、配電線７ａなどの他フ
ィーダにも複数台の分散電源が接続されているものとす
る。
に設置され上位電力系統２からの供給電圧を配電電圧に
変換する配電用変圧器３と、該配電用変圧器３に接続さ
れる開閉器４と、該開閉器４に接続された三相母線５
と、該三相母線５に開閉器６ａ，６ｂを介して接続され
た複数の配電線７ａ，７ｂを含んで構成されている。配
電線７ｂには、負荷８ａ，８ｂの他に分散電源９ａ，９
ｂが接続されている。ここで、分散電源９ａは交流発電
機による交流電源、分散電源９ｂは太陽光発電や燃料電
池などの直流電源を想定しており、分散電源９ｂは交直
変換装置１０を介して配電線７ｂに接続される。ここで
は、一例として配電線７ｂに、２台の分散電源が接続さ
れている場合について示したが、配電線７ａなどの他フ
ィーダにも複数台の分散電源が接続されているものとす
る。
【００１０】ここで、分散電源９ｂを例にとり、本発明
に係る配電系統分散電源制御システムについて説明す
る。配電系統分散電源制御システムは、分散電源９ｂと
配電線７ｂの接続点近傍の電圧時間波形Ｖ2 ，電流時間
波形Ｉ2 を検出する電圧センサ１１，電流センサ１２
と、配電線７ｂと分散電源９ｂとの間で授受される電流
時間波形Ｉd2を検出する電流センサ１３と、電圧センサ
１１及び電流センサ１２，１３の検出出力を取り込み、
分散電源９ｂ及び交直変換装置１０を制御する制御装置
１４とを備えている。また、制御装置１４に対して、通
信線１５を介して他の分散電源制御装置との協調指令を
与える協調制御指令装置１６も備えている。さらに、協
調制御指令装置１６には配電用変圧器３の二次側すなわ
ち配電系統側の電圧値が、電圧センサ１７によって検出
され取り込まれる。
に係る配電系統分散電源制御システムについて説明す
る。配電系統分散電源制御システムは、分散電源９ｂと
配電線７ｂの接続点近傍の電圧時間波形Ｖ2 ，電流時間
波形Ｉ2 を検出する電圧センサ１１，電流センサ１２
と、配電線７ｂと分散電源９ｂとの間で授受される電流
時間波形Ｉd2を検出する電流センサ１３と、電圧センサ
１１及び電流センサ１２，１３の検出出力を取り込み、
分散電源９ｂ及び交直変換装置１０を制御する制御装置
１４とを備えている。また、制御装置１４に対して、通
信線１５を介して他の分散電源制御装置との協調指令を
与える協調制御指令装置１６も備えている。さらに、協
調制御指令装置１６には配電用変圧器３の二次側すなわ
ち配電系統側の電圧値が、電圧センサ１７によって検出
され取り込まれる。
【００１１】次に、制御装置１４の構成を図２を参照し
て説明する。図２において、制御装置１４は、電圧セン
サ１１及び電流センサ１２，１３それぞれの検出出力を
所定の電圧波形信号に変換する入力部１８ａ，１８ｂ，
１８ｃと、入力部１８ａ，１８ｂ，１８ｃからの電圧出
力信号及び協調制御指令装置１６からの協調指令を取り
込み、所定の制御ロジックにより分散電源９ｂ及び交直
変換装置１０に制御指令を送出する制御信号作成部１９
とを備えている。
て説明する。図２において、制御装置１４は、電圧セン
サ１１及び電流センサ１２，１３それぞれの検出出力を
所定の電圧波形信号に変換する入力部１８ａ，１８ｂ，
１８ｃと、入力部１８ａ，１８ｂ，１８ｃからの電圧出
力信号及び協調制御指令装置１６からの協調指令を取り
込み、所定の制御ロジックにより分散電源９ｂ及び交直
変換装置１０に制御指令を送出する制御信号作成部１９
とを備えている。
【００１２】制御装置１４の動作を図３を参照して説明
する。協調制御指令装置１６は、まず配電系統の末端に
近い分散電源すなわち図１の場合で言えば分散電源９ｂ
に対して制御指令を送信する。制御装置１４は、協調制
御指令装置１６からの制御開始指令信号を受けて、図３
に示す制御ロジックを開始する。まず、Ｓ１では、制御
開始指令とともに送られてきた配電用変圧器３の二次側
電圧値Ｖs 及び分散電源９ｂと配電線７ｂの接続点近傍
の電圧時間波形Ｖ2′ が、読み込まれる。以下、数字の
サフィックス２は、分散電源９ｂに関するデータを、サ
フィックス１は、分散電源９ａに関するデータを表すも
のとする。また、波形信号については例えばＶ2′ のよ
うに表し、その絶対値は′をとりＶ2 のように表すこと
にする。Ｓ２では、配電用変圧器３の二次側電圧値Ｖs
と接続点近傍の電圧値Ｖ2 との差の絶対値ΔＶ2 が計算
され、基準電圧Ｖthと比較される。ΔＶ2 がＶthより大
きくなければ、制御の必要なしと判断してＳ１０にジャ
ンプする。ΔＶ2 がＶthより大きければ、Ｓ３で分散電
源９ｂから配電線７ｂに有効あるいは無効電力が供給可
能であるかどうかチェックし、供給可能であればＳ４に
おいて接続点近傍の電流時間波形Ｉ2 が取り込まれる。
供給不可能な場合には、制御不能と判断してＳ１０にジ
ャンプする。Ｓ４では、まず接続点近傍の電圧時間波形
Ｖ2′ と電流時間波形Ｉ2′ の位相差θ2 が求められ、
次に接続点近傍までの電圧降下がＳ５に示す式で計算さ
れる。これらの式について説明する。一般に、同一線種
で末端にのみ負荷が集中しているような配電線区間ｋを
考えると、その区間の電圧降下ΔＶk は次式により求め
られる。
する。協調制御指令装置１６は、まず配電系統の末端に
近い分散電源すなわち図１の場合で言えば分散電源９ｂ
に対して制御指令を送信する。制御装置１４は、協調制
御指令装置１６からの制御開始指令信号を受けて、図３
に示す制御ロジックを開始する。まず、Ｓ１では、制御
開始指令とともに送られてきた配電用変圧器３の二次側
電圧値Ｖs 及び分散電源９ｂと配電線７ｂの接続点近傍
の電圧時間波形Ｖ2′ が、読み込まれる。以下、数字の
サフィックス２は、分散電源９ｂに関するデータを、サ
フィックス１は、分散電源９ａに関するデータを表すも
のとする。また、波形信号については例えばＶ2′ のよ
うに表し、その絶対値は′をとりＶ2 のように表すこと
にする。Ｓ２では、配電用変圧器３の二次側電圧値Ｖs
と接続点近傍の電圧値Ｖ2 との差の絶対値ΔＶ2 が計算
され、基準電圧Ｖthと比較される。ΔＶ2 がＶthより大
きくなければ、制御の必要なしと判断してＳ１０にジャ
ンプする。ΔＶ2 がＶthより大きければ、Ｓ３で分散電
源９ｂから配電線７ｂに有効あるいは無効電力が供給可
能であるかどうかチェックし、供給可能であればＳ４に
おいて接続点近傍の電流時間波形Ｉ2 が取り込まれる。
供給不可能な場合には、制御不能と判断してＳ１０にジ
ャンプする。Ｓ４では、まず接続点近傍の電圧時間波形
Ｖ2′ と電流時間波形Ｉ2′ の位相差θ2 が求められ、
次に接続点近傍までの電圧降下がＳ５に示す式で計算さ
れる。これらの式について説明する。一般に、同一線種
で末端にのみ負荷が集中しているような配電線区間ｋを
考えると、その区間の電圧降下ΔＶk は次式により求め
られる。
【００１３】 ΔＶk＝ｒkｌk・Ｉkcosθk＋ｘkｌk・Ｉksinθk …(1) ここで、ｒk，ｘk：それぞれ、ｋ区間の単位長さ当たり
の線路抵抗及びリアクタンス ｌk ：ｋ区間の配電線路長さ Ｉk ：ｋ区間の配電線を流れる皮相電流 cosθk：ｋ区間の力率 なお、(1）式において第一項は有効電流Ｉp による電圧
降下、第二項は無効電流Ｉq による電圧降下でありそれ
ぞれΔＶp ，ΔＶq で表すことにする。(1）式から分散
電源９ｂと配電線７ｂとの接続点近傍までの電圧降下
は、次式により求められる。
の線路抵抗及びリアクタンス ｌk ：ｋ区間の配電線路長さ Ｉk ：ｋ区間の配電線を流れる皮相電流 cosθk：ｋ区間の力率 なお、(1）式において第一項は有効電流Ｉp による電圧
降下、第二項は無効電流Ｉq による電圧降下でありそれ
ぞれΔＶp ，ΔＶq で表すことにする。(1）式から分散
電源９ｂと配電線７ｂとの接続点近傍までの電圧降下
は、次式により求められる。
【００１４】 ΔＶ2＝Σｒkｌk・Ｉkcosθk＋Σｘkｌk・Ｉksinθk …(2) ここで、区間は配電用変圧器３の二次側から、分散電源
９ｂの接続点までを取る。(2）式に示す第一項，第二項
がそれぞれＳ５に示すΔＶp2，ΔＶq2の式となる。
９ｂの接続点までを取る。(2）式に示す第一項，第二項
がそれぞれＳ５に示すΔＶp2，ΔＶq2の式となる。
【００１５】Ｓ６では、ΔＶp2の絶対値が基準電圧Ｖ
pth と比較され、｜ΔＶp2｜がＶpthより大きければＳ
７に進み、｜ΔＶp2｜がＶpth 以下になるように分散電
源９ｂの能力の範囲以内で配電線７ｂに有効電流Ｉdp2
が供給される。すなわち、有効電流Ｉdp2 の供給により
接続点から上位系統側の配電線７ｂの有効電流Ｉ2・cos
θ2が減少し、その分だけ上位系統側の電圧降下ΔＶp2
が小さくなるわけである。Ｓ６で、｜ΔＶp2｜がＶpth
より大きくなければ有効電流の制御は必要なしと判断し
てＳ７の制御は行なわずＳ８にジャンプする。Ｓ８で
は、Ｖq2の絶対値が基準電圧Ｖqth と比較され、｜ΔＶ
q2｜がＶqth より大きければＳ９に進み、｜ΔＶq2｜が
Ｖqth 以下になるように分散電源９ｂの能力の範囲以内
で配電線７ｂに無効電流Ｉdq2 が供給される。この場合
は、無効電流Ｉdq2 の供給により接続点から上位系統側
の配電線７ｂの無効電流Ｉ2・sinθ2 が減少し、その分
だけ上位系統側の電圧降下ΔＶp2が小さくなるわけであ
る。Ｓ１０では、分散電源９ｂの制御終了信号が協調指
令装置１６に伝送され、分散電源９ｂの制御が終了す
る。協調指令装置１６は、分散電源９ｂの制御終了信号
を受信した後、分散電源９ｂより上位系統に近い側の分
散電源すなわち図２の場合、分散電源９ａに対して制御
指令を送信する。分散電源９ａの制御装置は、図３と同
様な手順により分散電源９ａを制御する。
pth と比較され、｜ΔＶp2｜がＶpthより大きければＳ
７に進み、｜ΔＶp2｜がＶpth 以下になるように分散電
源９ｂの能力の範囲以内で配電線７ｂに有効電流Ｉdp2
が供給される。すなわち、有効電流Ｉdp2 の供給により
接続点から上位系統側の配電線７ｂの有効電流Ｉ2・cos
θ2が減少し、その分だけ上位系統側の電圧降下ΔＶp2
が小さくなるわけである。Ｓ６で、｜ΔＶp2｜がＶpth
より大きくなければ有効電流の制御は必要なしと判断し
てＳ７の制御は行なわずＳ８にジャンプする。Ｓ８で
は、Ｖq2の絶対値が基準電圧Ｖqth と比較され、｜ΔＶ
q2｜がＶqth より大きければＳ９に進み、｜ΔＶq2｜が
Ｖqth 以下になるように分散電源９ｂの能力の範囲以内
で配電線７ｂに無効電流Ｉdq2 が供給される。この場合
は、無効電流Ｉdq2 の供給により接続点から上位系統側
の配電線７ｂの無効電流Ｉ2・sinθ2 が減少し、その分
だけ上位系統側の電圧降下ΔＶp2が小さくなるわけであ
る。Ｓ１０では、分散電源９ｂの制御終了信号が協調指
令装置１６に伝送され、分散電源９ｂの制御が終了す
る。協調指令装置１６は、分散電源９ｂの制御終了信号
を受信した後、分散電源９ｂより上位系統に近い側の分
散電源すなわち図２の場合、分散電源９ａに対して制御
指令を送信する。分散電源９ａの制御装置は、図３と同
様な手順により分散電源９ａを制御する。
【００１６】このような制御が行なわれたときの電圧変
化を説明するために、以下のような配電系統を想定し、
図３から図１２を参照して説明する。まず、負荷が、配
電線の末端にのみ集中して存在する長さ１２ｋｍの配電
線を考える。負荷の電流及び力率は、それぞれ５００
Ａ，０.９５ と仮定する。したがって、制御前の配電線
皮相電流は図４に示す分布となる。また、線路抵抗及び
線路リアクタンスは、配電線に沿って一定としそれぞれ
０.０８Ω／ｋｍ，０.３Ω／ｋｍとする。
化を説明するために、以下のような配電系統を想定し、
図３から図１２を参照して説明する。まず、負荷が、配
電線の末端にのみ集中して存在する長さ１２ｋｍの配電
線を考える。負荷の電流及び力率は、それぞれ５００
Ａ，０.９５ と仮定する。したがって、制御前の配電線
皮相電流は図４に示す分布となる。また、線路抵抗及び
線路リアクタンスは、配電線に沿って一定としそれぞれ
０.０８Ω／ｋｍ，０.３Ω／ｋｍとする。
【００１７】以上想定した配電線に対して、前述の(2）
式により計算される配電用変圧器３の二次側電圧値Ｖs
からの電圧降下を図５に示す。また、皮相電流と力率か
ら計算される有効電流Ｉp 及び無効電流Ｉq の分布を図
６に示す。
式により計算される配電用変圧器３の二次側電圧値Ｖs
からの電圧降下を図５に示す。また、皮相電流と力率か
ら計算される有効電流Ｉp 及び無効電流Ｉq の分布を図
６に示す。
【００１８】図３で説明したように、まず分散電源９ｂ
が制御対象となる。図５に示すように、配電用変圧器二
次側電圧値Ｖs と接続点近傍の電圧値Ｖ2 との差の絶対
値ΔＶ2 は９１６Ｖとなり基準電圧Ｖthと比較された結
果、この場合制御必要ありと判断されたと仮定する。Ｓ
３では、分散電源９ｂから配電線７ｂに電力が供給可能
であるかどうかチェックされるが、この場合供給可能と
仮定する。Ｓ５では、Ｉ2及びθ2を用いて有効電流及び
無効電流によるそれぞれの電圧降下ΔＶp2,ΔＶq2が図
７に示すように求められる。
が制御対象となる。図５に示すように、配電用変圧器二
次側電圧値Ｖs と接続点近傍の電圧値Ｖ2 との差の絶対
値ΔＶ2 は９１６Ｖとなり基準電圧Ｖthと比較された結
果、この場合制御必要ありと判断されたと仮定する。Ｓ
３では、分散電源９ｂから配電線７ｂに電力が供給可能
であるかどうかチェックされるが、この場合供給可能と
仮定する。Ｓ５では、Ｉ2及びθ2を用いて有効電流及び
無効電流によるそれぞれの電圧降下ΔＶp2,ΔＶq2が図
７に示すように求められる。
【００１９】図７に示すように、ΔＶp2は約４００Ｖと
大きいため、Ｓ６では、有効電流の制御が必要と判断さ
れ、分散電源９ｂの能力の範囲以内で配電線７ｂに有効
電流Ｉdp2 が供給される。この場合、供給される有効電
流Ｉdp2 は分散電源９ｂの能力から、図８に示すように
２００Ａとする。その結果、配電線７ｂにおいて接続点
から上位系統側の有効電流が２７５Ａに減少し、その分
だけ接続点までの電圧降下ΔＶp2が図９に示すように改
善されるわけである。
大きいため、Ｓ６では、有効電流の制御が必要と判断さ
れ、分散電源９ｂの能力の範囲以内で配電線７ｂに有効
電流Ｉdp2 が供給される。この場合、供給される有効電
流Ｉdp2 は分散電源９ｂの能力から、図８に示すように
２００Ａとする。その結果、配電線７ｂにおいて接続点
から上位系統側の有効電流が２７５Ａに減少し、その分
だけ接続点までの電圧降下ΔＶp2が図９に示すように改
善されるわけである。
【００２０】同様に、Ｓ９で無効電流Ｉdq2 が１４０Ａ
供給され、その分だけ接続点までの電圧降下ΔＶq2も図
９に示すように改善される。
供給され、その分だけ接続点までの電圧降下ΔＶq2も図
９に示すように改善される。
【００２１】以上で、分散電源９ｂの制御が終了し、Ｓ
１０では分散電源９ｂの制御終了信号が協調指令装置１
６に伝送される。協調指令装置１６は、分散電源９ｂの
制御終了信号を受信した後、分散電源９ｂより上位系統
に近い側の分散電源すなわち分散電源９ａに対して制御
指令を送信する。分散電源９ａの制御装置は、制御を介
し指令信号受信後、図３と同様な手順により分散電源９
ａを制御する。
１０では分散電源９ｂの制御終了信号が協調指令装置１
６に伝送される。協調指令装置１６は、分散電源９ｂの
制御終了信号を受信した後、分散電源９ｂより上位系統
に近い側の分散電源すなわち分散電源９ａに対して制御
指令を送信する。分散電源９ａの制御装置は、制御を介
し指令信号受信後、図３と同様な手順により分散電源９
ａを制御する。
【００２２】分散電源９ａを制御したときの様子を図１
０から図１２に示す。この場合、配電線７ｂにおける分
散電源９ａの接続点までの電圧降下ΔＶq1の値が小さく
なっているため無効電流の制御は必要なしと判断され、
有効電流の制御だけが実施されるものとする。その結
果、図１１に示すように接続点までの電圧降下ΔＶp が
改善され、図１２に示すようにΔＶ(＝ΔＶp＋ΔＶq)
は、図５の電圧降下ΔＶ＝１０９９Ｖに対して、３７８
Ｖとなり大幅に改善される。
０から図１２に示す。この場合、配電線７ｂにおける分
散電源９ａの接続点までの電圧降下ΔＶq1の値が小さく
なっているため無効電流の制御は必要なしと判断され、
有効電流の制御だけが実施されるものとする。その結
果、図１１に示すように接続点までの電圧降下ΔＶp が
改善され、図１２に示すようにΔＶ(＝ΔＶp＋ΔＶq)
は、図５の電圧降下ΔＶ＝１０９９Ｖに対して、３７８
Ｖとなり大幅に改善される。
【００２３】以上述べたように、分散電源による電圧制
御では、分散電源の接続点より上位系統側の配電線の電
圧降下ΔＶが小さくなるため、まず配電線の末端側に位
置する分散電源に対して配電用変圧器二次側の電圧に近
づけるように制御した後に、末端側から上位系統側に向
かって、複数の分散電源に対して同様な制御を繰り返す
ことにより、制御を効率的に行なうことができる。これ
に対して、上位系統側に位置する分散電源を先に制御す
ると、その接続点の電圧は末端側に位置する分散電源制
御の影響を受けて変化してしまうため、再制御が必要に
なり制御の効率が低下することになる。
御では、分散電源の接続点より上位系統側の配電線の電
圧降下ΔＶが小さくなるため、まず配電線の末端側に位
置する分散電源に対して配電用変圧器二次側の電圧に近
づけるように制御した後に、末端側から上位系統側に向
かって、複数の分散電源に対して同様な制御を繰り返す
ことにより、制御を効率的に行なうことができる。これ
に対して、上位系統側に位置する分散電源を先に制御す
ると、その接続点の電圧は末端側に位置する分散電源制
御の影響を受けて変化してしまうため、再制御が必要に
なり制御の効率が低下することになる。
【００２４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の配電系
統分散電源制御システムによれば、分散電源と前記配電
系統の接続点の電圧が、前記配電用変圧器の配電系統側
の電圧に近づけるように制御する構成としたので、分散
電源が配電系統に接続され配電系統との間に電力の授受
をもって運用される際に、あるいは静電容量の大きい配
電系統が軽負荷で運用される際に、配電電圧を適正範囲
に維持できる配電系統分散電源制御システムを得ること
ができる。
統分散電源制御システムによれば、分散電源と前記配電
系統の接続点の電圧が、前記配電用変圧器の配電系統側
の電圧に近づけるように制御する構成としたので、分散
電源が配電系統に接続され配電系統との間に電力の授受
をもって運用される際に、あるいは静電容量の大きい配
電系統が軽負荷で運用される際に、配電電圧を適正範囲
に維持できる配電系統分散電源制御システムを得ること
ができる。
【００２５】また、本発明の配電系統分散電源制御シス
テムでは配電系統の末端側に接続された分散電源から、
上位電力系統に近い側の分散電源に向かって制御するよ
うに構成したので効率的な制御が可能になる。
テムでは配電系統の末端側に接続された分散電源から、
上位電力系統に近い側の分散電源に向かって制御するよ
うに構成したので効率的な制御が可能になる。
【図１】本発明に係る配電系統分散電源制御システムの
基本的構成を示す図である。
基本的構成を示す図である。
【図２】図１における制御装置の具体的構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】図２における制御装置の制御ロジックを示す流
れ図である。
れ図である。
【図４】図３における制御ロジックを実施する前の配電
線皮相電流の分布を示す図である。
線皮相電流の分布を示す図である。
【図５】図３における制御ロジックを実施する前の配電
線の電圧降下を示す図である。
線の電圧降下を示す図である。
【図６】有効電流及び無効電流の分布を示す図である。
【図７】有効電流及び無効電流によるそれぞれの電圧降
下を示す図である。
下を示す図である。
【図８】図３における制御ロジックを実施したときの配
電線の有効電流及び無効電流の分布を示す図である。
電線の有効電流及び無効電流の分布を示す図である。
【図９】図３における制御ロジックを実施したときの配
電線の有効電流及び無効電流によるそれぞれの電圧降下
を示す図である。
電線の有効電流及び無効電流によるそれぞれの電圧降下
を示す図である。
【図１０】図３における制御ロジックを実施したときの
配電線の有効電流及び無効電流の分布を示す図である。
配電線の有効電流及び無効電流の分布を示す図である。
【図１１】図３における制御ロジックを実施したときの
配電線の有効電流及び無効電流によるそれぞれの電圧降
下を示す図である。
配電線の有効電流及び無効電流によるそれぞれの電圧降
下を示す図である。
【図１２】図３における制御ロジックを実施したときの
配電線の電圧降下を示す図である。
配電線の電圧降下を示す図である。
１…配電変電所、２…上位電力系統、３…配電用変圧
器、４…開閉器、５…三相母線、６ａ，６ｂ…開閉器、
７ａ，７ｂ…配電線、８ａ，８ｂ…負荷、９ａ，９ｂ…
分散電源、１０…交直変換装置、１１…電圧センサ、１
２，１３…電流センサ、１４…制御装置、１５…通信
線、１６…協調制御指令装置、１７…電圧センサ、１８
ａ，１８ｂ，１８ｃ…入力部、１９…制御信号作成部。
器、４…開閉器、５…三相母線、６ａ，６ｂ…開閉器、
７ａ，７ｂ…配電線、８ａ，８ｂ…負荷、９ａ，９ｂ…
分散電源、１０…交直変換装置、１１…電圧センサ、１
２，１３…電流センサ、１４…制御装置、１５…通信
線、１６…協調制御指令装置、１７…電圧センサ、１８
ａ，１８ｂ，１８ｃ…入力部、１９…制御信号作成部。
フロントページの続き (72)発明者 寺田 保広 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内
Claims (3)
- 【請求項１】上位電力系統から配電用変圧器を介して電
力が供給される配電系統と、該配電系統中に接続される
複数の分散電源と、該分散電源の出力を制御する制御装
置とを有し、該制御装置は、前記分散電源と前記配電系
統の接続点の電圧が、前記配電用変圧器の配電系統側の
電圧に近づけるように制御することを特徴とする配電系
統分散電源制御システム。 - 【請求項２】前記制御装置による制御が、前記分散電源
と前記配電系統の接続点の電圧及びあるいは電流に基づ
いて行なわれることを特徴とする請求項１に記載の配電
系統分散電源制御システム。 - 【請求項３】前記制御装置による制御が、前記配電系統
の末端側に接続された分散電源から、上位電力系統に近
い側の分散電源に向かって行なわれることを特徴とする
請求項１に記載の配電系統分散電源制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4090587A JPH05292670A (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 配電系統分散電源制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4090587A JPH05292670A (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 配電系統分散電源制御システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05292670A true JPH05292670A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14002588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4090587A Pending JPH05292670A (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 配電系統分散電源制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05292670A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002300726A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Tokyo Gas Co Ltd | 電力供給システムおよび無効電力供給方法および自家発電設備解列方法ならびに無効電力供給指令装置 |
| JP2006230162A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 電圧調整装置、電圧調整方法、及び電圧調整プログラム |
| JP2006246584A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Shimizu Corp | 分散型電源の制御方法 |
| JP2012095464A (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-17 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 配電用変電所の送出電圧選定方法 |
| JP2012182990A (ja) * | 2009-01-14 | 2012-09-20 | Accenture Global Services Ltd | 配電変圧器の電圧を被計測負荷に基づき決定する方法 |
| US8693228B2 (en) | 2009-02-19 | 2014-04-08 | Stefan Matan | Power transfer management for local power sources of a grid-tied load |
| US9600003B2 (en) | 2012-03-21 | 2017-03-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Power-distribution-system voltage control system |
| US10074982B2 (en) | 2013-08-12 | 2018-09-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Transformer-type voltage controller, reactive-power-adjusting-type voltage controller, and power-distribution-system voltage control system |
| US10090679B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-10-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Voltage controller and voltage monitoring device |
-
1992
- 1992-04-10 JP JP4090587A patent/JPH05292670A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002300726A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Tokyo Gas Co Ltd | 電力供給システムおよび無効電力供給方法および自家発電設備解列方法ならびに無効電力供給指令装置 |
| JP2006230162A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 電圧調整装置、電圧調整方法、及び電圧調整プログラム |
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| US9690313B2 (en) | 2009-02-19 | 2017-06-27 | Xslent Energy Technologies, Llc | Power transfer management for local power sources of a grid-tied load |
| US10185346B2 (en) | 2009-02-19 | 2019-01-22 | Xslent Energy Technologies, Llc | Power transfer management for local power sources of a grid-tied load |
| JP2012095464A (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-17 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 配電用変電所の送出電圧選定方法 |
| US9600003B2 (en) | 2012-03-21 | 2017-03-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Power-distribution-system voltage control system |
| US10074982B2 (en) | 2013-08-12 | 2018-09-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Transformer-type voltage controller, reactive-power-adjusting-type voltage controller, and power-distribution-system voltage control system |
| US10090679B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-10-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Voltage controller and voltage monitoring device |
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