電壓控制裝置及電壓監(jiān)視設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制配電系統(tǒng)的電壓的電壓控制裝置及電壓監(jiān)視設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]配電系統(tǒng)一般包含高壓系統(tǒng)(通常為6600V)和低壓系統(tǒng)(例如100V?200V)而構(gòu)成，一般家庭的受電端與該低壓系統(tǒng)相連接。電力公司負有將一般家庭的受電端上的電壓維持在適當(dāng)范圍內(nèi)(例如在接受100V供電的情況下，將該電壓維持在95V?107V)的義務(wù)。為此，電力公司通過調(diào)整連接至高壓系統(tǒng)的電壓控制設(shè)備(例如，LRT(Load Rat1 ControlTransformer:帶負載時分接切換器的變壓器)或SVR(Step Voltage Regulator:階躍電壓調(diào)整器)等)的控制量來力圖維持一般家庭的受電端上的電壓。另外，電壓控制設(shè)備由與其一體化或與其同時設(shè)置的電壓控制裝置來控制其電壓。
[0003]LRT或SVR等變壓器型的電壓控制設(shè)備利用基于LDC(Line Drop Compensator:線路壓降補償)控制的分接(tap)操作來改變負載側(cè)電壓，設(shè)置的目的是為了將負載側(cè)全域的電壓控制在適當(dāng)范圍內(nèi)。這里，LDC控制是指，利用由電壓控制設(shè)備測量到的電壓以及電流信息，基于電流越大則配電線末端的電壓越低的推定，來計算用于將負載側(cè)全域的電壓控制在適當(dāng)范圍內(nèi)的恰當(dāng)?shù)呢撦d側(cè)電壓。另外，為了防止設(shè)備磨損，通常需要將變壓器型電壓控制設(shè)備的分接位置的變更抑制在平均一天30次以下。
[0004]然而，LDC控制的前提是配電系統(tǒng)的負載分布均勻，S卩，配電系統(tǒng)各點上的電壓隨著時間的推移向同一方向變化。然而，近年來，由于電力的使用方式的多樣化、以及基于太陽能發(fā)電等的分布式電源的普及等，配電系統(tǒng)的負載分布隨著時間經(jīng)過而趨于非均勻地發(fā)生大幅變動，因此，僅靠電壓控制設(shè)備測量到的電壓和電流信息難以推定整個配電系統(tǒng)的電壓狀況，維持適當(dāng)?shù)碾妷撼蔀橐粋€問題。
[0005]因此，提出了如下這種結(jié)構(gòu):將配電系統(tǒng)各點上的電壓和電流的測量信息經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)匯集到所謂的中央裝置(集中電壓控制裝置)來統(tǒng)一掌握，并由中央裝置(集中電壓控制裝置)向各電壓控制裝置指示目標(biāo)電壓(例如參照專利文獻1)。
[0006]此外，為了應(yīng)對伴隨云層流動所引起的太陽能發(fā)電量變化而產(chǎn)生的電壓的急劇變動，也對將SVC(Static Var Compensator:靜止型無功功率補償裝置)或太陽能發(fā)電用等的功率調(diào)節(jié)器(下面稱為“PCS(Power Condit1ning System:功率調(diào)節(jié)系統(tǒng))”)等無功功率調(diào)整型電壓控制設(shè)備應(yīng)用到配電系統(tǒng)中進行了探討。對于無功功率調(diào)整型電壓控制設(shè)備，若容量(VA)變大，則成本和設(shè)置場所也變大，因此在配電系統(tǒng)中，單個設(shè)備并不適合應(yīng)對較大的電壓變動，其基本使用方式為吸收以秒為單位的電壓變動。
[0007]然而，即使是小容量，也希望通過由中央裝置(集中電壓控制裝置)使多個無功功率調(diào)整型電壓控制設(shè)備進行協(xié)同動作，從而也能應(yīng)對例如1分鐘以上的時間級別的大電壓變動。例如，若太陽能發(fā)電中必須使用PCS，則也希望通過對多個PCS活用這種協(xié)同控制，從而無需另行設(shè)置SVC等電壓問題的附加對策。
[0008]由此，在一個配電線上設(shè)置有多個電壓控制設(shè)備的狀況下，為了實現(xiàn)電壓控制設(shè)備間的協(xié)同動作，也希望將如下結(jié)構(gòu)應(yīng)用到配電系統(tǒng)中:即，在由中央裝置(集中電壓控制裝置)掌握整個配電系統(tǒng)的電壓狀況的基礎(chǔ)上，由中央裝置(集中電壓控制裝置)向各電壓控制裝置發(fā)送適當(dāng)?shù)闹噶睢?br>[0009]然而，由于中央裝置(集中電壓控制裝置)需要定期收集配電系統(tǒng)各點上的電壓以及電流信息，其信息量較為龐大，因此為了應(yīng)對數(shù)十秒?數(shù)分鐘內(nèi)有較大的電壓變動的情況，需要光等高速通信網(wǎng)絡(luò)。此外，還需要在中央裝置(集中電壓控制裝置)中設(shè)置高速服務(wù)器等。另外，需要確保、運營并維護中央裝置(集中電壓控制裝置)的設(shè)置場所，并根據(jù)電壓控制設(shè)備等設(shè)備的變更來變更設(shè)備，在導(dǎo)入時，需要規(guī)模利益，例如幾乎需要對每個都道府縣設(shè)置系統(tǒng)。
[0010]另一方面，實際上需要采用使用了中央裝置(集中電壓控制裝置)的集中電壓控制的配電系統(tǒng)目前并不多，即使預(yù)測今后20年會增加相當(dāng)一部分，但預(yù)計其占整個配電系統(tǒng)的比例仍然只是一部分。
[0011]因此，需要一種不使用中央裝置(集中電壓控制裝置)以及高速通信網(wǎng)絡(luò)，而能從小規(guī)模開始，即使達到大規(guī)模也能使用，并且運營維護成本較小的電壓控制方式。作為該方法，考慮通過以較少的信息量在多個電壓控制裝置之間進行通信、從而實現(xiàn)電壓控制裝置間的協(xié)同動作的自主協(xié)同型配電系統(tǒng)電壓控制裝置。
現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
[0012]專利文獻1:日本專利特開平11-289663號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0013]本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于得到一種實現(xiàn)配電系統(tǒng)中的電壓控制的穩(wěn)定化的電壓控制裝置及配電系統(tǒng)電壓控制系統(tǒng)。
解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0014]本發(fā)明所涉及的電壓控制裝置包括:電壓調(diào)整部，該電壓調(diào)整部將對連接有多條配電線的母線的電壓進行變更的電壓控制裝置控制成使所述母線的電壓進入目標(biāo)電壓范圍；通信處理部，該通信處理部與對連接到所述配電線的電壓控制設(shè)備進行控制的電壓控制裝置或設(shè)置于所述配電線且對設(shè)置部位的電壓進行測量的電壓測量裝置即電壓監(jiān)視設(shè)備之間進行通信；目標(biāo)電壓范圍變更委托處理部，該目標(biāo)電壓范圍變更委托處理部在從所述電壓監(jiān)視設(shè)備接收到所述目標(biāo)電壓范圍的變更委托的情況下，經(jīng)由所述通信處理部對連接到與發(fā)送該變更委托的所述電壓監(jiān)視設(shè)備所連接的配電線不同的配電線的所述電壓監(jiān)視設(shè)備發(fā)送詢問是否可以變更所述目標(biāo)電壓范圍的變更可否確認(rèn)，基于所述電壓監(jiān)視設(shè)備對于所述變更可否確認(rèn)的響應(yīng)，決定是否變更所述目標(biāo)電壓范圍；以及目標(biāo)電壓范圍變更處理部，該目標(biāo)電壓范圍變更處理部在所述目標(biāo)電壓范圍變更委托處理部決定為變更的情況下，變更所述目標(biāo)電壓范圍。
發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，可起到能防止擺動現(xiàn)象的產(chǎn)生、并實現(xiàn)穩(wěn)定的電壓控制的效果。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示實施方式所涉及的配電系統(tǒng)電壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。
圖2是表示協(xié)同型電壓測量裝置(CVS)8的結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。
圖3是表示協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)12的結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。
圖4是表示協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)7的結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。
圖5是表示協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)IB的結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。
圖6是表示目標(biāo)電壓范圍變更委托的發(fā)出處理的流程圖。
圖7是表示接收到目標(biāo)電壓范圍變更委托的協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)的目標(biāo)電壓范圍的變更處理的流程圖。
圖8是表示協(xié)同型電壓測量裝置(CVS)以及協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)之間的通信路徑(邏輯網(wǎng)絡(luò))的一個示例的圖。
圖9是表示協(xié)同型電壓測量裝置(CVS)以及協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)之間的中繼方式下的通信的一個示例的圖。
圖10是表示協(xié)同型電壓測量裝置(CVS)以及協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)之間以中繼方式對詢問及響應(yīng)進行通信的路徑的一個示例的圖。
圖11是表示接收到目標(biāo)電壓范圍變更委托的協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)IB的目標(biāo)電壓范圍的變更處理的流程圖。
圖12是表示接收到即使變更目標(biāo)電壓范圍是否也沒有問題的詢問時的協(xié)同型電壓測量裝置(CVS)及協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)的動作例的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面，基于附圖詳細說明本發(fā)明所涉及的電壓控制裝置、電壓監(jiān)視設(shè)備的實施方式。另外，本發(fā)明并不由本實施方式所限定。
[0018]實施方式1
圖1是表示本實施方式所涉及的配電系統(tǒng)電壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。圖1中，配電用變壓器1例如設(shè)置在變電站中，包括能在流過負載電流的狀態(tài)下對次級側(cè)電壓進行變更的LRT(Load Rat1 Control Transformer:帶負載時分接切換器的變壓器)1A以及通過對該LRT1A的分接位置進行調(diào)整來控制LRT1A的協(xié)同型電壓控制裝置(CVC:Cooperative Voltage Controller)IB。
[0019]配電用變壓器1的次級側(cè)連接有母線29，母線29連接有配電線2-1及2-2。配電線2-1及2-2是高壓系統(tǒng)(電壓電平為6600V)的高壓配電線。另外，圖1中，雖記載有2根配電線2-1及2-2，但也可以為3根以上。配電線2-1的一端經(jīng)由斷路器3-1與母線29相連，配電線2-2的一端經(jīng)由斷路器3-2與母線29相連。
[0020]配電線2-1連接有協(xié)同型電壓測量裝置(CVS:Cooperative Voltage Sensor:協(xié)同電壓傳感器)8、10、17、21。協(xié)同型電壓測量裝置((^3)8、10、17、21能分別測量其設(shè)置部位(本端)上的電壓。另外，本實施方式中，配電系統(tǒng)的電壓控制不使用電流測量值，而僅使用電壓測量值來完成。這是因為，隨著近年來太陽能發(fā)電等分散型電源的普及，根據(jù)測量點的不同，電流測量值可能會變得非常小，因而電流測量值可能會包含非常大的誤差。協(xié)同型電壓測量裝置(0^)8、10、17、21分別經(jīng)由例如網(wǎng)絡(luò)電纜31與通信網(wǎng)絡(luò)30相連。
[0021 ] 配電線2-1上連接有例如電壓降補償用的SVR(Step Voltage Regulator:階躍電壓調(diào)整器)6來作為電壓控制設(shè)備。SVR6與對其進行控制的協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)7相連。協(xié)同型電壓控制裝置(CVC) 7例如能夠與SVR6設(shè)置為一體，或者與該SVR6同時設(shè)置。協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)7通過調(diào)整SVR6的控制量，具體而言，通過調(diào)整分接位置來控制SVR6。SVR6在配電線2-1上的其設(shè)置部位(本端)上測量例如電壓和電流這兩者。協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)7經(jīng)由例如網(wǎng)絡(luò)電纜31與通信網(wǎng)絡(luò)30相連。
[0022]配電線2-1連接有例如靜止型無功功率補償裝置(SVC:Static Var Compensator)22來作為電壓控制設(shè)備。靜止型無功功率補償裝置(SVC)22與對其進行控制的協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)23相連。協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)23能與靜止型無功功率補償裝置(SVC)22設(shè)置為一體或同時設(shè)置。協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)23通過調(diào)整靜止型無功功率補償裝置(SVC)22的控制量，具體而言，通過調(diào)整無功功率輸出來控制靜止型無功功率補償裝置(SVC)22。靜止型無功功率補償裝置(SVC)22在配電線2-1上的其設(shè)置部位(本端)上測量例如電壓和電流這兩者。協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)23經(jīng)由例如網(wǎng)絡(luò)電纜31與通信網(wǎng)絡(luò)30相連。
[0023]配電線2-1的線路上設(shè)置有例如開關(guān)器15。在開關(guān)器15閉合的狀態(tài)下，配電線2-1的比開關(guān)器15更靠上游的上游側(cè)(配電用變壓器所在一側(cè)、即電源側(cè))和下游側(cè)(負載側(cè))處于電連接的狀態(tài)，而在開關(guān)器15斷開的狀態(tài)下，下游側(cè)變?yōu)榕c上游側(cè)斷開的狀態(tài)。開關(guān)器15與連接控制裝置(CC:Connect1n Controller) 16相連。連接控制裝置(CC) 16經(jīng)由例如網(wǎng)絡(luò)電纜31與通信網(wǎng)絡(luò)30相連。連接控制裝置(CC)16在開關(guān)器15斷開的狀態(tài)下，將后述的協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)12、19之間的通信切斷，而在開關(guān)器15閉合的狀態(tài)下，對協(xié)同型電壓控制裝置(CVC)12、19之間的通信進行中繼。即，連接控制裝置(CC)16具有切斷通信的功能和中繼通信的功能，從而將開關(guān)器15的開關(guān)狀態(tài)反映到協(xié)同型電