(57)【要約】【課題】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。【解決手段】複数の電圧フリッカ抑制装置５１〜５４にそれぞれ電圧フリッカの補償動作を行わせるとともに、その補償動作の制御情報源であるフリッカ電圧ΔＶの検出情報を上記複数の電圧フリッカ抑制装置間で統合管理させる。【選択図】    図１
2005261010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ていることを特徴とする電圧フリッカ抑制システム。
【請求項２】
請求項１において、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たことを特徴とする電圧フリッカ抑制システム。
【請求項３】
請求項２において、各電圧フリッカ抑制装置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。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、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電圧フリッカ抑制システム。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかにおいて、各電圧フリッカ抑制装置の設置ポイントにおけるフリッカ電圧を個別に検出し、この検出情報に基づいて各電圧フリッカ抑制装置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制御手段を備えたことを特徴とする電圧フリッカ抑制システム。
【請求項６】
請求項１〜３，５のいずれかにおいて、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【特許文献１】特開平８−１６３７８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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ていることを特徴とする。
【００１０】
上記手段には、たとえば次のような実施形態が好適である。  
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電圧フリッカ抑制システム。
【００１１】
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たことを特徴とする電圧フリッカ抑制システム。
【００１２】
各電圧フリッカ抑制装置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。
【００１３】
各電圧フリッカ抑制装置の設置ポイントにおけるフリッカ電圧を個別に検出し、この検出情報に基づいて各電圧フリッカ抑制装置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制御手段を備えたことを特徴とする電圧フリッカ抑制システム。
【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】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系統ブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態を単純モデル化して示す系統ブロック図である。
【図３】本発明の第３実施形態を単純モデル化して示す系統ブロック図である。
【図４】従来のる電圧フリッカ抑制システムの構成例を単純モデル化して示す系統ブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
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
【図１】
2005261010.tif 000003
【図２】
2005261010.tif 000004
【図３】
2005261010.tif 000005
【図４】
2005261010.tif 000006