JP4195868B2 - Voltage flicker suppression system - Google Patents
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Description
この発明は、複数の電圧フリッカ抑制装置が分散設置された電力系統内で電圧フリッカを抑制する電圧フリッカ抑制システムに関する。 The present invention relates to a voltage flicker suppression system that suppresses voltage flicker in an electric power system in which a plurality of voltage flicker suppression devices are dispersedly installed.
電力系統では、電気炉や圧延設備等の負荷が発生する不規則かつ急峻な無効電力変動により、瞬時的な系統電圧変動いわゆる電圧フリッカを生じる場合がある。この電圧フリッカを抑制するために、無効電力補償装置いわゆる電圧フリッカ抑制装置が設置される(たとえば特許文献1)。 In an electric power system, there are cases where instantaneous system voltage fluctuations, so-called voltage flickers, occur due to irregular and steep reactive power fluctuations that generate loads such as electric furnaces and rolling equipment. In order to suppress this voltage flicker, a reactive power compensation device, a so-called voltage flicker suppression device is installed (for example, Patent Document 1).
上記フリッカの発生原因となる負荷を有する需要家は、その負荷による電圧フリッカを所定の規制値に抑えるために、上記フリッカ抑制装置を設置する必要がある。このため、フリッカ発生原因が比較的高密度に点在する系統エリアでは、その系統エリア内に複数の電圧フリッカ抑制装置51〜54が分散設置されることになる。
A consumer having a load that causes the occurrence of flicker needs to install the flicker suppressing device in order to suppress voltage flicker due to the load to a predetermined regulation value. For this reason, in the grid area where flicker generation causes are scattered at a relatively high density, a plurality of voltage
図4は、分散設置された電圧フリッカ抑制装置とそのフリッカ抑制装置の概略構成を単純モデル化して示す。同図の(a)に示すように、系統電源10および系統母線20を共有する複数の需要家(需要家の構内)31〜33にはそれぞれ、フリッカ発生原因となりうる負荷41〜44が設置されている。これとともに、それらの負荷41〜44がそれぞれに発生する電圧フリッカを補償するための電圧フリッカ抑制装置51〜54が系統母線20上に分散状態で設置されている。
FIG. 4 shows a simplified model of the schematic configuration of the voltage flicker suppressing device and the flicker suppressing device installed in a distributed manner. As shown to (a) of the figure, the load 41-44 which may cause flicker is installed in the some consumers (customer's premises) 31-33 which share the
電圧フリッカ抑制装置51〜54は、同図の(b)に示すように、無効電力変動による電圧フリッカを系統母線20から検出するフリッカ電圧検出部(変動検出部)61、検出したフリッカ電圧が最小となるような補償動作を上記系統母線20に対して行う補償制御部62、フリッカ補償のために瞬時的に必要となる電源を貯めておく蓄電装置63、補償出力回路部をなす直列トランス64およびバイパススイッチ65などにより構成される。各電圧フリッカ抑制装置51〜54はそれぞれに独立して動作し、各設置ポイントにて検出されるフリッカ電圧を最小とするような補償を行う。
上述したフリッカ抑制システムでは、次のような問題を生じることが本発明者らによりあきらかとされた。 In the above-described flicker suppression system, the present inventors have made it clear that the following problems occur.
すなわち、図4に示したように、同一の系統母線20上に分散設置された複数の電圧フリッカ抑制装置51〜54がそれぞれに独立して補償動作を行うと、その複数の電圧フリッカ抑制装置51〜54の間で相互干渉が生じる。すなわち、複数の電圧フリッカ抑制装置51〜54はそれぞれ、系統母線20に現れるフリッカ電圧を検出して、その検出したフリッカ電圧を最小とするような補償動作をその系統母線20に対して行うが、その補償動作が負荷由来のフリッカ電圧に対してだけではなく、別のフリッカ抑制装置の補償動作に対しても行われてしまうことがある。この相互干渉により、負荷由来の電圧フリッカに対する補償動作が相殺されたり、あるいはその負荷由来の電圧フリッカが増幅拡大されてしまうことがある。この結果、電圧フリッカの補償が円滑に行われなかったり、あるいは補償効果が悪くなったりといった問題が生じる。
That is, as shown in FIG. 4, when a plurality of voltage
本発明は以上のような問題を鑑みてなされたもので、その目的は、所定エリアの電力系統内に複数の電圧フリッカ抑制装置が分散設置された電圧フリッカ抑制システムにおいて、各フリッカ抑制装置の補償動作をそれぞれ適正に行わせることができるようにし、これにより、電圧フリッカの補償を円滑かつ効果的に行わせることができるようにした電圧フリッカ抑制システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to compensate each flicker suppressing device in a voltage flicker suppressing system in which a plurality of voltage flicker suppressing devices are installed in a distributed manner in a power system of a predetermined area. It is an object of the present invention to provide a voltage flicker suppression system that can perform each operation properly, thereby enabling smooth and effective compensation of voltage flicker.
本発明の手段は、所定エリアの電力系統内に複数の電圧フリッカ抑制装置が分散設置された電圧フリッカ抑制システムにおいて、上記複数の電圧フリッカ抑制装置はそれぞれに電圧フリッカの補償動作を行うとともに、その補償動作の制御情報源であるフリッカ電圧の検出情報が上記複数の電圧フリッカ抑制装置間で統合管理され、上記複数の電圧フリッカ抑制装置のフリッカ電圧検出ポイントが同一ポイントに共通化されていることを特徴とする。 According to the present invention, in the voltage flicker suppression system in which a plurality of voltage flicker suppression devices are dispersedly installed in the power system of a predetermined area, each of the plurality of voltage flicker suppression devices performs a compensation operation of the voltage flicker. The flicker voltage detection information that is the control information source for the compensation operation is integrated and managed between the plurality of voltage flicker suppression devices, and the flicker voltage detection points of the plurality of voltage flicker suppression devices are shared by the same point. Features.
また、本発明の別の手段は、所定エリアの電力系統内に複数の電圧フリッカ抑制装置が分散設置された電圧フリッカ抑制システムにおいて、上記複数の電圧フリッカ抑制装置はそれぞれに電圧フリッカの補償動作を行うとともに、その補償動作の制御情報源であるフリッカ電圧の検出情報が上記複数の電圧フリッカ抑制装置間で統合管理され、According to another aspect of the present invention, in the voltage flicker suppression system in which a plurality of voltage flicker suppression devices are dispersedly installed in a power system of a predetermined area, each of the plurality of voltage flicker suppression devices performs a voltage flicker compensation operation. And the flicker voltage detection information that is the control information source of the compensation operation is integrated and managed between the plurality of voltage flicker suppression devices,
上記補償動作の制御量を定める制御信号を信号伝送装置により各電圧フリッカ抑制装置に配信する手段を備え、各電圧フリッカ抑制装置に配信される制御信号に、各電圧フリッカ抑制装置の設置ポイントごとに現れる電圧フリッカの度合いに応じた重み付けを行うようにしたことを特徴とする。 The signal transmission device is provided with means for distributing a control signal for determining the control amount of the compensation operation to each voltage flicker suppressing device, and the control signal distributed to each voltage flicker suppressing device is provided for each installation point of each voltage flicker suppressing device. It is characterized in that weighting is performed according to the degree of voltage flicker that appears.
所定エリアの電力系統内に複数の電圧フリッカ抑制装置が分散設置された電圧フリッカ抑制システムにおいて、各フリッカ抑制装置の補償動作をそれぞれ適正化して電圧フリッカの補償を円滑かつ効果的に行わせることができる。 In a voltage flicker suppression system in which a plurality of voltage flicker suppression devices are dispersedly installed in a power system in a predetermined area, the compensation operation of each flicker suppression device can be optimized to smoothly and effectively compensate voltage flicker. it can.
図1は、本発明による電圧フリッカ抑制システムの第1実施形態を単純モデル化して示す。同図において、(a)はシステム全体の概略構成を示し、(b)は電圧フリッカ抑制装置51〜54の主要部を示す。
FIG. 1 shows a first embodiment of a voltage flicker suppression system according to the present invention in a simple model. In the figure, (a) shows a schematic configuration of the entire system, and (b) shows a main part of the voltage
同図の(a)に示すように、系統電源10および系統母線20を互いに共有する複数の需要家(需要家の構内)31〜33にはそれぞれ、フリッカ発生原因となりうる負荷41〜44が設置されている。これとともに、それらの負荷41〜44がそれぞれに発生する電圧フリッカを補償するための電圧フリッカ抑制装置51〜54が分散状態で設置されている。
As shown to (a) of the figure, the load 41-44 which may cause flicker is installed in each of a plurality of consumers (customer premises) 31-33 sharing the
電圧フリッカ抑制装置51〜54は、同図の(b)に示すように、無効電力変動による電圧フリッカを系統母線20から検出するフリッカ電圧検出部(変動検出部)61、検出したフリッカ電圧が最小となるような補償動作を上記系統母線20に対して行う補償制御部62、フリッカ補償のために瞬時的に必要となる電源を貯めておく蓄電装置63、補償出力回路部をなす直列トランス64およびバイパススイッチ65などにより構成される。その基本原理的な構成は従来と同様であって、各系統母線20に現れるフリッカ電圧が最小となるような補償動作をその系統母線20に対して行うように構成されている。
The voltage
従来と相違するところは、複数の電圧フリッカ抑制装置51〜54のフリッカ電圧検出ポイントが系統母線20の同一ポイントに共通化されていることである。その同一ポイントに現れるフリッカ電圧ΔVは、信号線25を介して各フリッカ抑制装置51〜54のフリッカ電圧検出部61に入力される。このようにして、補償動作の制御情報源であるフリッカ電圧ΔVの検出情報が、複数の電圧フリッカ抑制装置51〜54間で統合管理されている。一方、補償対象個所すなわち補償動作の出力ポイントについては、フリッカ抑制装置51〜54の各設置個所に分散されている。
The difference from the prior art is that the flicker voltage detection points of the plurality of voltage
複数の電圧フリッカ抑制装置51〜54は、系統母線20の同一ポイントにおけるフリッカ電圧ΔVが最小となるように補償動作を行う。この場合、制御情報源であるフリッカ電圧ΔVの検出情報が共通化されていることにより、複数の電圧フリッカ抑制装置51〜54は、それぞれの補償動作を相殺したり、あるいは補償動作を過剰に行ったりといったような相互干渉を生じることなく、共に上記フリッカ電圧ΔVを最小とするように協調動作する。これにより、各フリッカ抑制装置51〜54の補償動作をそれぞれ適正に行わせて、電圧フリッカの補償を円滑かつ効果的に行わせることができる。
The plurality of voltage
なお、電圧フリッカ抑制装置51〜54には、インバータ方式の無効電力制御装置(自励式SVC)、サイリスタ形無効電力補償装置(TCR)などを使用できる。
As the voltage
図2は本発明の第2実施形態を単純モデル化して示す。同図において、(a)はシステム全体の概略構成を示し、(b)は電圧フリッカ抑制装置51〜54の主要部を示す。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention as a simple model. In the figure, (a) shows a schematic configuration of the entire system, and (b) shows a main part of the voltage
この第2実施形態の特徴とするところは、分散配置された複数の電圧フリッカ抑制装置51〜54間でフリッカ電圧ΔVの検出ポイントが共通化されているとともに、その共通検出ポイントに現れるフリッカ電圧ΔVを検出する電圧検出部61も共通化されている。この共通の電圧検出部61が検出した情報(フリッカ電圧ΔVに関する情報)は、信号伝送装置66を介して各フリッカ抑制装置51〜54に配信される。
A feature of the second embodiment is that the detection point of the flicker voltage ΔV is shared among the plurality of voltage
各フリッカ抑制装置51〜54には、電圧検出部61の代わりに、上記検出情報を受信して補償制御部62に引き渡す信号伝送装置67が設けられている。この場合、検出情報の配信は、検出したフリッカ電圧ΔVをそのまま伝送してもよいが、デジタル信号に変換して同報伝送させる形式が好適である。
Each of the
伝送装置66と67間の伝送路は、たとえば光ファイバなどを用いた信号専用ラインを用いてもよいが、系統母線20による電力線搬送によって構築してもよい。この第2実施形態は、比較的広域にわたって分散配置された電圧フリッカ抑制装置51〜54を協調動作させる場合にとくに適している。
The transmission line between the
また、上記第2実施形態は、各電圧フリッカ抑制装置51〜54に配信される制御信号に、電圧フリッカ抑制装置の補償能力に応じた重み付けを行わせるのにも適している。その重み付けを行わせることにより、分散配置された複数のフリッカ抑制装置51〜54間に補償能力のバラツキがあったとしても、個々の補償能力に応じた補償動作を行わせることができ、これにより、システムの設備利用効率を高めることができる。
The second embodiment is also suitable for weighting the control signals distributed to the voltage
図3は本発明の第3実施形態を単純モデル化して示す。同図に示す実施形態では、各電圧フリッカ抑制装置51〜54の設置ポイントにおけるフリッカ電圧を個別に検出する集中検出部610と、この検出部610にて検出した個別情報に基づいて各電圧フリッカ抑制装置51〜54における補償動作の制御量を個別に設定および指令する分担制御部612を備えている。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention as a simple model. In the embodiment shown in the figure, a concentration detection unit 610 that individually detects flicker voltages at the installation points of the voltage
この第3実施形態によれば、各電圧フリッカ抑制装置51〜54の補償動作を、設置ポイントごとに現れるフリッカ電圧の状態に応じて最適化させることが可能である。たとえば、各電圧フリッカ抑制装置51〜54に配信される制御信号に、各電圧フリッカ抑制装置51〜54の設置ポイントごとに現れる電圧フリッカの度合いに応じた重み付けを行うことができるが、これにより、系統母線20上の電圧フリッカをさらに円滑かつ高効率に抑制することができる。制御信号の配信には、光ファイバなどによる専用ラインまたは信号系統母線による電力線搬送により行わせることができる。
According to the third embodiment, the compensation operation of each of the voltage
所定エリアの電力系統内に複数の電圧フリッカ抑制装置が分散設置された電圧フリッカ抑制システムにおいて、各フリッカ抑制装置の補償動作をそれぞれ適正化して電圧フリッカの補償を円滑かつ効果的に行わせることができる。 In a voltage flicker suppression system in which a plurality of voltage flicker suppression devices are dispersedly installed in a power system in a predetermined area, the compensation operation of each flicker suppression device can be optimized to smoothly and effectively compensate voltage flicker. it can.
10 系統電源
20 系統母線
25 信号線
31〜33 需要家
41〜44 負荷
51〜54 電圧フリッカ抑制装置
61 フリッカ電圧検出部(変動検出部)
610 集中検出部
612 分担制御部
62 補償制御部
63 蓄電装置
64 直列トランス
65 バイパススイッチ
66,67 信号伝送装置
ΔV フリッカ電圧
DESCRIPTION OF
610 Concentration detection unit 612 Sharing control unit 62
Claims (4)
上記補償動作の制御量を定める制御信号を信号伝送装置により各電圧フリッカ抑制装置に配信する手段を備え、各電圧フリッカ抑制装置に配信される制御信号に、各電圧フリッカ抑制装置の設置ポイントごとに現れる電圧フリッカの度合いに応じた重み付けを行うようにしたことを特徴とする電圧フリッカ抑制システム。 In a voltage flicker suppression system in which a plurality of voltage flicker suppression devices are installed in a distributed manner in a power system of a predetermined area, each of the plurality of voltage flicker suppression devices performs a compensation operation for the voltage flicker, and a control information source for the compensation operation The flicker voltage detection information is integrated and managed between the plurality of voltage flicker suppression devices,
Means for distributing a control signal for determining a control amount of the compensation operation to each voltage flicker suppression device by a signal transmission device, and for each control point distributed to each voltage flicker suppression device, for each installation point of each voltage flicker suppression device A voltage flicker suppression system characterized by weighting according to the degree of voltage flicker that appears .
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