电压监视控制装置及电压控制装置的制造方法_3

文档序号:9693513阅读:来源:国知局
下降均等地产生的情况下,为抑制短周期的电压变动而由SVC产生的无功功率与指令值之间的差分的平均值在足够长的时间内基本为零。因此,SVC平均地产生所指令的无功功率。
[0040]由于SVC平均地产生所指令的无功功率,因此,集中监视控制装置能够实现更为理想的电压分布。例如,在配电线的终端连接有大规模的太阳能发电装置的配电系统中,在晴朗的白天太阳能发电装置的发电量较大时,配电线的电压容易变高。通过使位于太阳能发电装置附近的SVC产生根据太阳能发电装置预计的发电量所决定并指令的无功功率,能够降低配电线的电压并维持适当电压。
[0041]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从而SVC不输出最大无功功率的情况下的示例的图。本实施方式中,如上述那样,从集中电压控制装置8接受SVC所产生的无功功率的指令值103,将指定值103作为控制目标值进行动作。SVC在没有检测到电压变动的状态下输出所指令的无功功率,并进行应对以使得电压不会发生急剧变化。具体而言,将“电压测量值一移动平均值”作为输入进行PID控制,输出将由此得到的结果与无功功率的指令值相加而得到的无功功率。在“电压测量值一移动平均值”为零的状态持续的情况下,由于PID控制的输出为零,因此输出所指令的无功功率。在电压变动的上升和下降均等地产生的情况下,由于在足够长的时间内PID控制的输出的时间平均为零,因此,SVC平均地产生所指令的无功功率。
[0042]在指令值103为正侧的值的情况下,SVC所产生的无功功率104为正的值的时间容易比为负的值的时间要长。图4的示例中,由于短周期的电压变动较小,因此不会超过SVC的可控制的上限值(正侧的最大无功功率输出),从而能够适当地抑制短周期的电压变动。
[0043]图5是表示在SVC的电压控制中连续输出最大无功功率的示例的图。图5的示例中,在从集中电压控制装置8接受无功功率的指令值103来进行动作的情况下,出现下述状态:电压上升的短周期变动较大,SVC所产生的无功功率104成为可控制的上限值(正侧的最大无功功率输出)的时间持续(向上限值趋近)。若出现这种状态,则无法由SVC来抑制电压的短周期变动,从而电压上升。在电压下降的短周期变动较大的情况下,也会出现成为下限值(负侧的最大无功功率输出)的时间持续(向下限值趋近)的状态。
[0044]例如,在向容量为lOOkVar的SVC发出从配电系统吸收80kVar的无功功率的指令的情况下,若电压要急速地上升,则SVC只能增加剩余的20kVar的无功功率的产生量。在电压上升到超过通过产生20kVar的无功功率而所能抑制的电压变动的情况下,SVC的无功功率的产生量暂时趋近最大的lOOkVar,从而变为丧失抑制电压的能力的状态。将该20kVar称为SVC的无功功率的产生余量。
[0045]本实施方式中,为了避免SVC产生的无功功率趋近于边界值(上限值或下限值),控制SVC的本地控制装置将电压测量值104的无功功率为边界值所持续的时间即边界值时间或将边界值时间除以一定时间T0而得到的边界值时间比例作为SVC的控制结果发送给集中电压控制装置8。集中电压控制装置8中基于控制结果来改变该SVC的可指令范围。可指令范围是表示能够向SVC进行指令的无功功率的范围的值,在最佳电压分布决定部24中进行最佳电压分布的计算时被认为是限制条件的一部分。通过基于控制结果来改变计算最佳电压分布时所考虑的可指令范围,能够使得不易出现向上限值或下限值趋近的情况。
[0046]接着,对SVC的控制结果,即边界值时间的求取方法进行说明。对于SVC的控制结果,可考虑采用各种计算方法,但此处,对例1?例3这三个示例进行说明。另外,SVC的控制结果的计算方法不限于下述三个示例。
[0047]例1中,将在确定的时间即一定时间(图5的示例中为T0)内,成为与来自集中电压控制装置8的指令值一侧相同符号侧的边界值(上限值或下限值)的时间(图5的示例中为成为上限值的时间)的总和(图5的示例中为T1+T2)作为SVC的控制结果。即,在来自集中电压控制装置8的指令值为正侧的情况下,将一定时间内成为上限值的边界值时间的总和作为控制结果,在来自集中电压控制装置8的指令值为负侧的情况下,将成为下限值的边界值时间的总和作为控制结果。另外,可以设为T0在白天和深夜为不同时间。
[0048]例2中,分别求出一定时间内成为上限值的时间(上限值的边界值时间)和成为下限值的时间(下限值的边界值时间),将这两个时间作为SVC的控制结果。
[0049]例3中,求出一定时间内成为边界值(上限值或下限值)的时间而不区分上限值和下限值,将该总计时间作为SVC的控制结果。即,上限值的边界值时间和下限值的边界值时间相加而得到的时间成为SVC的控制结果。
[0050]在集中电压控制装置8的可指令范围更新部23中,基于控制结果来更新该SVC的可指令范围,该更新方法也可以考虑采用多种方法。例如,在通过例1、例2通知得到SVC的控制结果的情况下,考虑采用相对于中心值改变发生趋近的一侧的可使用无功功率的宽度的方法(方法A)、相对于中心值同时改变上侧下侧的宽度的方法(方法B)等。在同时改变上侧下侧的情况下,可以上侧下侧对称地进行变更,也可以不对称。在采用方法A的情况下,改变与指令值相同一侧的可使用无功功率的宽度。在通过例3通知得到SVC的控制结果的情况下,由于不区分上侧和下侧,因此,通过上述方法B来改变可使用无功功率的宽度。
[0051]例如,作为初始值,以正负(上侧下侧)对称的方式将相当于SVC的容量的50%的量设定为可指令范围。于是,在一定时间内产生第1阈值(例如,10%)以上的时间的趋近的情况下,将可指令范围即求取最佳电压分布时所能使用的无功功率的宽度(方法A中为单侧,方法B中为两侧)缩小α(例如,α = 10) %。在一定时间内的边界值时间在被设定为小于第1阈值的第2阈值(例如,1%)以下的情况下,将所能使用的无功功率的宽度(方法Α中为单侧,方法B中为两侧)扩大β(例如,β = 5) %。第2阈值也可以为0%。此外,在扩大可使用无功功率的宽度的情况下,与缩小的情况相比,可设为减小一次的变更(α>β)。通过逐步进行扩大,能够防止在扩大可使用无功功率的宽度之后随即发生趋近的情况。另外,第1阈值、第2阈值、α、β的值例如可根据标准系统的仿真来定为适当的值。可以不按固定比率来增加或减少,而按例如5Mvr等固定量来增加或减少。可以不根据求取边界值时间时的值来使可指令范围增减,而仅根据边界值时间或边界值时间比例来求取可指令范围。只要是能够基于边界值时间或边界值时间比例适当地决定可指令范围的方法即可,可以是任意的方法。
[0052]接着,参照图6说明本实施方式的动作。图6是用于说明本实施方式的动作的流程图。
[0053]首先,电压潮流测量装置10定期对各设置点处的电压及潮流进行测量,并保存电压及潮流数据。电压潮流测量装置10将分别测量到的电压及潮流数据的例如十分钟内的平均值经由通信网络7发送给集中电压控制装置8。集中电压控制装置8能够在利用收发部27接收到电压及潮流数据的十分钟内的平均值之后,通过获得相邻测量点之间的潮流平均值的差分,来求得配电系统各点的负载/发电量,并将该数据作为负载发电量数据保存到存储部28。这里,负载/发电量(负载发电量数据)相当于例如从纯负载减去发电量后得到的量,能够根据负载量和发电量的平衡而取正值或负值。对负载发电量数据定期地进行保存,使其成为数据库。
[0054]接着,如图6所示,负载发电量预测部21根据存储部28所保存的配电系统各点的负载发电量数据,对例如次日每小时的配电系统的负载/发电量分布进行预测(步骤S101)。
[0055]此时,具体而言,例如,负载发电量预测部21为了对负载和发电量分别进行预测,首先,仅使用晴朗时间段的负载发电量数据,从该数据中去除理论发电量(根据太阳能发电额定容量、太阳能面板设置角度、玮度、日期、预计气温、以及发电效率进行计算),计算出纯负载量即实际负载量。
[0056]接着,负载发电量预测部21收集多天的实际负载量,求取相同星期几(区分工作日/休息日)、相同时间段的负载量和气温间的相关性,根据该相关性和次日的预计气温来预测次日每小时的配电系统各点的负载量。关于次日的发电量,设为理论发电量,负载发电量预测部21从预计负载量减去预计发电量,生成次日每小时的配电系统各点的负载发电量数据。
[0057]另外,本实施方式中,设为例如每天对次日的每小时的负载/发电量分布进行预测,但并不限于此,也可以对例如将来的每隔一定期间内的负载/发电量分布进行预测。另夕卜,该1小时或一定期间相当于上述的集中控制周期。负载/发电量的预测例如为每一小时的值,与此相对,电压及潮流的测量值不是一小时的平均值,而设为例如十分钟内的平均值。该理由是因为在求取同一星期几(区分工作日/休息日)、同一时间段的负载量与气温的相关性时,通过增加测量数据数来提高相关性的精度,从而有助于掌握一小时时间内的负载量的变动情况。这在后述的图6的S301的各电压控制设备的控制边界的设定中,能够用于掌握负载变动较大的时间段。电压及潮流的测量值也可以设为例如一小时内的平均值。
[0058]接着,负载发电量预测值修正部22对将来一小时的配电系统的负载/发电量的预测值进行修正(步骤S102)。具体而言,负载发电量预测值修正部22针对过去一小时的配电系统各点的负载/发电量的平均值,将实际值(基于实际的测量值计算得到)和预测值进行比较来求取其比率,将该比率与将来一小时的负载/发电量的预测值相乘,由此来修正将来一小时的系统各点的负载/发电量的预测值。由此,可期待预测值精度的提高。
[0059]接着,可指令范围更新部23根据来自控制无功功率调整型的电压控制设备的各本地电压控制装置的实际动作信息(控制结果信息),按上述方式对每一个无功功率调整型的电压控制设备更新可指令范围(步骤S103)。
[0060]接着,最佳电压分布决定部24基于步骤S102中所生成的将来一小时的配电系统各点的修正后的负载/发电量的预测值,决定将来一小时的配电系统的最佳电压分布(步骤
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