电压控制装置及电压监视设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及控制配电系统的电压的电压控制装置及电压监视设备。
【背景技术】
[0002]配电系统一般包含高压系统(通常为6600V)和低压系统(例如100V?200V)而构成，一般家庭的受电端与该低压系统相连接。电力公司负有将一般家庭的受电端上的电压维持在适当范围内(例如在接受100V供电的情况下，将该电压维持在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 ControlTransformer:带负载时分接切换器的变压器)或SVR(Step Voltage Regulator:阶跃电压调整器)等)的控制量来力图维持一般家庭的受电端上的电压。另外，电压控制设备由与其一体化或与其同时设置的电压控制装置来控制其电压。
[0003]LRT或SVR等变压器型的电压控制设备利用基于LDC(Line Drop Compensator:线路压降补偿)控制的分接(tap)操作来改变负载侧电压，设置的目的是为了将负载侧全域的电压控制在适当范围内。这里，LDC控制是指，利用由电压控制设备测量到的电压以及电流信息，基于电流越大则配电线末端的电压越低的推定，来计算用于将负载侧全域的电压控制在适当范围内的恰当的负载侧电压。另外，为了防止设备磨损，通常需要将变压器型电压控制设备的分接位置的变更抑制在平均一天30次以下。
[0004]然而，LDC控制的前提是配电系统的负载分布均匀，S卩，配电系统各点上的电压随着时间的推移向同一方向变化。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经过而趋于非均匀地发生大幅变动，因此，仅靠电压控制设备测量到的电压和电流信息难以推定整个配电系统的电压状况，维持适当的电压成为一个问题。
[0005]因此，提出了如下这种结构:将配电系统各点上的电压和电流的测量信息经由通信网络汇集到所谓的中央装置(集中电压控制装置)来统一掌握，并由中央装置(集中电压控制装置)向各电压控制装置指示目标电压(例如参照专利文献1)。
[0006]此外，为了应对伴随云层流动所引起的太阳能发电量变化而产生的电压的急剧变动，也对将SVC(Static Var Compensator:静止型无功功率补偿装置)或太阳能发电用等的功率调节器(下面称为“PCS(Power Condit1ning System:功率调节系统)”)等无功功率调整型电压控制设备应用到配电系统中进行了探讨。对于无功功率调整型电压控制设备，若容量(VA)变大，则成本和设置场所也变大，因此在配电系统中，单个设备并不适合应对较大的电压变动，其基本使用方式为吸收以秒为单位的电压变动。
[0007]然而，即使是小容量，也希望通过由中央装置(集中电压控制装置)使多个无功功率调整型电压控制设备进行协同动作，从而也能应对例如1分钟以上的时间级别的大电压变动。例如，若太阳能发电中必须使用PCS，则也希望通过对多个PCS活用这种协同控制，从而无需另行设置SVC等电压问题的附加对策。
[0008]由此，在一个配电线上设置有多个电压控制设备的状况下，为了实现电压控制设备间的协同动作，也希望将如下结构应用到配电系统中:即，在由中央装置(集中电压控制装置)掌握整个配电系统的电压状况的基础上，由中央装置(集中电压控制装置)向各电压控制装置发送适当的指令。
[0009]然而，由于中央装置(集中电压控制装置)需要定期收集配电系统各点上的电压以及电流信息，其信息量较为庞大，因此为了应对数十秒?数分钟内有较大的电压变动的情况，需要光等高速通信网络。此外，还需要在中央装置(集中电压控制装置)中设置高速服务器等。另外，需要确保、运营并维护中央装置(集中电压控制装置)的设置场所，并根据电压控制设备等设备的变更来变更设备，在导入时，需要规模利益，例如几乎需要对每个都道府县设置系统。
[0010]另一方面，实际上需要采用使用了中央装置(集中电压控制装置)的集中电压控制的配电系统目前并不多，即使预测今后20年会增加相当一部分，但预计其占整个配电系统的比例仍然只是一部分。
[0011]因此，需要一种不使用中央装置(集中电压控制装置)以及高速通信网络，而能从小规模开始，即使达到大规模也能使用，并且运营维护成本较小的电压控制方式。作为该方法，考虑通过以较少的信息量在多个电压控制装置之间进行通信、从而实现电压控制装置间的协同动作的自主协同型配电系统电压控制装置。
现有技术文献专利文献
[0012]专利文献1:日本专利特开平11-289663号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0013]本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于得到一种实现配电系统中的电压控制的稳定化的电压控制装置及配电系统电压控制系统。
解决技术问题的技术方案
[0014]本发明所涉及的电压控制装置包括:电压调整部，该电压调整部将对连接有多条配电线的母线的电压进行变更的电压控制装置控制成使所述母线的电压进入目标电压范围；通信处理部，该通信处理部与对连接到所述配电线的电压控制设备进行控制的电压控制装置或设置于所述配电线且对设置部位的电压进行测量的电压测量装置即电压监视设备之间进行通信；目标电压范围变更委托处理部，该目标电压范围变更委托处理部在从所述电压监视设备接收到所述目标电压范围的变更委托的情况下，经由所述通信处理部对连接到与发送该变更委托的所述电压监视设备所连接的配电线不同的配电线的所述电压监视设备发送询问是否可以变更所述目标电压范围的变更可否确认，基于所述电压监视设备对于所述变更可否确认的响应，决定是否变更所述目标电压范围；以及目标电压范围变更处理部，该目标电压范围变更处理部在所述目标电压范围变更委托处理部决定为变更的情况下，变更所述目标电压范围。
发明效果
[0015]根据本发明，可起到能防止摆动现象的产生、并实现稳定的电压控制的效果。
【附图说明】
[0016]图1是表示实施方式所涉及的配电系统电压控制系统的结构的一个示例的图。
图2是表示协同型电压测量装置(CVS)8的结构的一个示例的图。
图3是表示协同型电压控制装置(CVC)12的结构的一个示例的图。
图4是表示协同型电压控制装置(CVC)7的结构的一个示例的图。
图5是表示协同型电压控制装置(CVC)IB的结构的一个示例的图。
图6是表示目标电压范围变更委托的发出处理的流程图。
图7是表示接收到目标电压范围变更委托的协同型电压控制装置(CVC)的目标电压范围的变更处理的流程图。
图8是表示协同型电压测量装置(CVS)以及协同型电压控制装置(CVC)之间的通信路径(逻辑网络)的一个示例的图。
图9是表示协同型电压测量装置(CVS)以及协同型电压控制装置(CVC)之间的中继方式下的通信的一个示例的图。
图10是表示协同型电压测量装置(CVS)以及协同型电压控制装置(CVC)之间以中继方式对询问及响应进行通信的路径的一个示例的图。
图11是表示接收到目标电压范围变更委托的协同型电压控制装置(CVC)IB的目标电压范围的变更处理的流程图。
图12是表示接收到即使变更目标电压范围是否也没有问题的询问时的协同型电压测量装置(CVS)及协同型电压控制装置(CVC)的动作例的流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面，基于附图详细说明本发明所涉及的电压控制装置、电压监视设备的实施方式。另外，本发明并不由本实施方式所限定。
[0018]实施方式1
图1是表示本实施方式所涉及的配电系统电压控制系统的结构的一个示例的图。图1中，配电用变压器1例如设置在变电站中，包括能在流过负载电流的状态下对次级侧电压进行变更的LRT(Load Rat1 Control Transformer:带负载时分接切换器的变压器)1A以及通过对该LRT1A的分接位置进行调整来控制LRT1A的协同型电压控制装置(CVC:Cooperative Voltage Controller)IB。
[0019]配电用变压器1的次级侧连接有母线29，母线29连接有配电线2-1及2-2。配电线2-1及2-2是高压系统(电压电平为6600V)的高压配电线。另外，图1中，虽记载有2根配电线2-1及2-2，但也可以为3根以上。配电线2-1的一端经由断路器3-1与母线29相连，配电线2-2的一端经由断路器3-2与母线29相连。
[0020]配电线2-1连接有协同型电压测量装置(CVS:Cooperative Voltage Sensor:协同电压传感器)8、10、17、21。协同型电压测量装置((^3)8、10、17、21能分别测量其设置部位(本端)上的电压。另外，本实施方式中，配电系统的电压控制不使用电流测量值，而仅使用电压测量值来完成。这是因为，随着近年来太阳能发电等分散型电源的普及，根据测量点的不同，电流测量值可能会变得非常小，因而电流测量值可能会包含非常大的误差。协同型电压测量装置(0^)8、10、17、21分别经由例如网络电缆31与通信网络30相连。
[0021 ] 配电线2-1上连接有例如电压降补偿用的SVR(Step Voltage Regulator:阶跃电压调整器)6来作为电压控制设备。SVR6与对其进行控制的协同型电压控制装置(CVC)7相连。协同型电压控制装置(CVC) 7例如能够与SVR6设置为一体，或者与该SVR6同时设置。协同型电压控制装置(CVC)7通过调整SVR6的控制量，具体而言，通过调整分接位置来控制SVR6。SVR6在配电线2-1上的其设置部位(本端)上测量例如电压和电流这两者。协同型电压控制装置(CVC)7经由例如网络电缆31与通信网络30相连。
[0022]配电线2-1连接有例如静止型无功功率补偿装置(SVC:Static Var Compensator)22来作为电压控制设备。静止型无功功率补偿装置(SVC)22与对其进行控制的协同型电压控制装置(CVC)23相连。协同型电压控制装置(CVC)23能与静止型无功功率补偿装置(SVC)22设置为一体或同时设置。协同型电压控制装置(CVC)23通过调整静止型无功功率补偿装置(SVC)22的控制量，具体而言，通过调整无功功率输出来控制静止型无功功率补偿装置(SVC)22。静止型无功功率补偿装置(SVC)22在配电线2-1上的其设置部位(本端)上测量例如电压和电流这两者。协同型电压控制装置(CVC)23经由例如网络电缆31与通信网络30相连。
[0023]配电线2-1的线路上设置有例如开关器15。在开关器15闭合的状态下，配电线2-1的比开关器15更靠上游的上游侧(配电用变压器所在一侧、即电源侧)和下游侧(负载侧)处于电连接的状态，而在开关器15断开的状态下，下游侧变为与上游侧断开的状态。开关器15与连接控制装置(CC:Connect1n Controller) 16相连。连接控制装置(CC) 16经由例如网络电缆31与通信网络30相连。连接控制装置(CC)16在开关器15断开的状态下，将后述的协同型电压控制装置(CVC)12、19之间的通信切断，而在开关器15闭合的状态下，对协同型电压控制装置(CVC)12、19之间的通信进行中继。即，连接控制装置(CC)16具有切断通信的功能和中继通信的功能，从而将开关器15的开关状态反映到协同型电