电压监视控制装置及电压控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及电压监视控制装置及电压控制装置。
【背景技术】
[0002]配电系统一般由高压系统(通常为6600V)和低压系统(例如100V?200V)构成，一般用户的受电端与该低压系统相连接。电力公司负有将一般用户的受电端的电压维持在适当范围(例如在接受100V供电的情况下，将电压维持在95V?107V)的义务。为此，电力公司通过调整连接至高压系统的电压控制设备(例如，LRT(Load Rat1 Control Transformer:带负载时抽头切换器的变压器)或SVR(Step Voltage Regulator:阶跃电压调整器)等)的控制量(例如对抽头进行操作)来力图维持一般用户的受电端处的电压。另外，下文中，若没有特别指出，配电系统指的是该高压系统。
[0003]以往，关于配电系统的电压控制，通常情况下一般使用本地电压控制装置，该本地电压控制装置与例如LRT或SVR等变压器型的电压控制设备设置为一体，或与该电压控制装置同时设置，基于在该电压控制设备的设置部位附近的测量信息(电压及潮流)，以自主分布的方式进行电压控制。另外，作为电压控制设备，除了上述变压器型的电压控制设备之夕卜，还已知有具有自动地切换动作或不动作的功能的调相设备(相位超前电容器、并联电抗器等)、SVC(Static Var Compensator:静止无功补偿装置)、或带无功调整功能的PCS(Power Condit1ning System:功率调节器)等无功功率控制型的电压控制设备，分别对应这些电压控制设备的本地电压控制装置也进入到实用化阶段。这里，PCS例如是太阳能发电用功率调节器，将太阳能发电设备或蓄电池与配电系统连接。
[0004]这些本地电压控制装置以下述条件为前提来构成，S卩:配电系统的负载分布的变动相同，也就是说，配电系统各点的电压随着时间向同方向变化。然而，近年来，由于电力的使用方式的多样化、以及基于太阳能发电等的分布式电源的普及等，配电系统的负载分布随着时间而趋于发生非均匀的大幅变动，因此，利用现有配电系统的电压控制来维持适当电压变得较为困难。
[0005]因此，提出了在整个系统中以实现整合的方式对配电系统的电压进行集中控制(集中控制方式)，来取代自主分布式的电压控制方式。具体而言，提出了下述方案:使用专用的网络将配电系统内多个地点的测量信息(电压及潮流)集中到集中电压控制装置，该集中电压控制装置基于这些测量信息决定各电压控制设备的控制量(无功功率等)，由集中电压控制装置自动地将该控制量远程指令给各电压控制设备(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1:日本专利特开平9-322404号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0007]然而，近年来，基于太阳能发电的分布型电源与低压系统的互连每年都在不断增多，例如，设想如下情况:太阳光发电量因晴天时云的流动导致的日照量急速变化而发生大幅变化，因此而带来的配电系统的电压变化会达到不可忽视的程度。在集中电压控制装置中，采集配电系统各点的电压及潮流的测量信息，向各电压控制设备分配最适合的控制，但最适合的控制的确立是基于该时刻的电压和潮流的测量信息的，因此，当大量的基于太阳能发电的设备与低压系统互连的情况下，有可能产生下述问题。
(1)若加长测量监视周期(例如几十分钟左右)，则在太阳能发电量因云的流动带来的日照量急速变化而发生了大幅变化等情况下，无法追踪急剧的电压变动。
(2)相反，若缩短测量监视周期(例如，几分钟以下的程度)，则由于用于进行测量监视的通信负荷增大，因此，对于通信网络的设备投资将变得十分膨大。
[0008]此外，在SVC等无功功率控制型的电压控制装置中，将由集中电压控制装置指示的值作为目标值来进行电压控制，并且进行控制以去除短周期的电压变动。在短周期的电压变动较大的情况下，无功功率控制型的电压控制装置存在如下问题:由于持续输出上限值或下限值(最大无功功率输出)的无功功率(向上下限值的趋近)，从而无法完全去除急剧的电压变动。
[0009]本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于在不使通信负荷增大的情况下也能追踪配电系统的电压变动来维持电压，并且防止无功功率控制型的电压控制装置向上下限值趋近。
解决技术问题所采用的技术方案
[0010]为了解决上述问题，达到目的，本发明的特征在于，包括:收发部，该收发部经由通信网络分别与多个本地电压控制装置之间进行通信，所述多个本地电压控制装置基于在每个第1周期更新得到的指令值，按比所述第1周期要短的第2周期对与高压系统的配电线相连且控制该配电线的电压的多个电压控制设备的控制量进行调整;可指令范围更新部，该可指令范围更新部基于由控制无功调整型的电压控制设备的所述本地电压控制装置发送且经由所述收发部接收到的控制结果来决定能够向控制所述无功调整型的电压控制设备的所述本地电压控制装置进行指令的无功功率的范围即可指令范围，所述控制结果为所决定的时间内该电压控制设备所产生的无功功率成为控制范围的边界值的边界值时间或将所述边界值时间除以所述决定的时间而得到的边界值时间比例；以及无功功率决定部，对于所述无功调整型的电压控制设备，该无功功率决定部决定无功功率指令值，对于所述各本地电压控制装置基于所述可指令范围按每个所述第1周期更新该无功功率指令值，且经由所述收发部将该无功功率指令值分别发送给控制所述无功调整型的电压控制设备的各所述本地电压控制装置。
发明效果
[0011]根据本发明，可获得下述效果:能够在不使通信负荷增大的情况下，追踪配电系统的电压变动来维持电压，并且能够防止无功功率控制型的电压控制装置向上下限值趋近。
【附图说明】
[0012]图1是表示本发明所涉及的实施方式的配电系统电压控制系统的结构的一个示例的图。 图2是表示集中电压控制装置的内部结构的一个示例的图。
图3是表示进行动作以抑制短周期的电压变动的SVC中的电压控制的概念的图。
图4是表示实施方式的配电系统电压控制系统中短周期的电压变动较小、SVC不输出最大无功功率的情况下的示例的图。
图5是表示在SVC的电压控制中连续输出最大无功功率输出的情况下的示例的图。
图6是用于说明实施方式的动作的流程图。
图7是用于详细说明图6的步骤S104的处理的流程图。
图8是表示边界值时间的测量时刻和指令值的发送时刻的一个示例的图。
【具体实施方式】
[0013]下面，基于附图详细说明本发明所涉及的电压监视控制装置及电压控制装置的实施方式。此外，本发明并不由本实施方式所限定。
[0014]实施方式.图1是表示本发明所涉及的实施方式的配电系统电压控制系统的结构的一个示例的图。图1中，电压控制设备1例如是变电站所设置的作为配电用变压器的LRT(Load Rat1Control Transformer:带负载时抽头切换器的变压器)。电压控制设备1与本地电压控制装置11相连，本地电压控制装置11对电压控制设备1进行控制。本地电压控制装置(电压控制装置)11能够与例如电压控制设备1设置为一体，或者与该电压控制设备1同时设置。本地电压控制装置11通过调整电压控制设备1的控制量来控制电压控制设备1，具体而言，通过调整抽头位置来控制电压控制设备5。此外，本地电压控制装置11具有通信功能，与通信网络7相连。
[0015]电压控制设备1的二次侧连接有母线2。母线2上例如并联连接有两根配电线4-1、4-2。配电线4-1、4-2是高压系统(电压电平为6600V)的配电线。
[0016]配电线4-1的一端经由断路器3-1与母线2相连接。配电线4-1上的多个部位分别设置有用于对配电线4-1的电压及潮流进行测量的电压潮流测量装置10。即，电压潮流测量装置10与配电线4-1相连，对其连接部位处的电压及潮流进行测量，并将该测量值作为测量信息进行输出。电压潮流测量装置10具有通信功能，与通信网络7相连。电压潮流测量装置10通过通信网络7，例如定期地将测量信息发送给集中电压控制装置8。集中电压控制装置8针对对象系统范围决定目标电压分布以及形成目标电压分布的各电压控制设备的动作状态，并向各电压控制设备提供指令值。另外，集中电压控制装置8可设置于管辖对象系统范围的营业所或控制站等。
[0017]此外，在配电线4-1上还连接有压降补偿用的SVR(Step Voltage Regulator:阶跃电压调整器)即电压控制设备5。该电压控制设备5与控制电压控制设备5的本地电压控制装置15相连接。本地电压控制装置15例如能够与电压控制设备5设置为一体，或者与该电压控制设备6同时设置。本地电压控制装置15通过调整电压控制设备5的控制量来控制电压控制设备5，具体而言，通过调整抽头位置来控制电压控制设备5。此外，本地电压控制装置15具有通信功能，与通信网络7相连。
[0018]此外，在配电线4-1上还连接有静止型无功补偿装置(SVC:Static VarCompensator)即电压控制设备6。该电压控制设备6与控制电压控制设备6的本地电压控制装置16相连接。本地电压控制装置16例如能够与电压控制设备6设置为一体，或者与该电压控制设备6同时设置。本地电压控制装置16通过调整电压控制设备6的控制量来控制电压控制设备6，具体而言，通过调整无功功率输出来控制电压控制设备6。此外，本地电压控制装置16具有通信功能，与通信网络7相连。
[0019]配电线4-2的一端经由断路器3-2与母线2相连接。配电线4-2上的多个部位与配电线4-1同样地分别设置有用于对配电线4-2的电压及潮流进行测量的电压潮流测量装置10。
[0020]配电线4-1、4-2是高压系统的配电线，虽然省略了图示，但配电线4-1、4-2分别经由变压器与构成低压系统(电压电平例如为100V?200V)的低压配电线相连。低压配电线上连接有负载，还连接有太阳能发电