報告書番号

R07006

タイトル（和文）

電圧ひずみを中心とした電力品質の統計分析結果

タイトル（英文）

Statistical Analyses of Power Quality mainly on the voltage distortion in Japan

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

我が国の電力品質に関する測定データを再度詳細に分析して次の結果を得た。
電圧ひずみ率は，時間により変化するとともに場所によってばらつく要因があり，両方の変化要因を含んだ分布は対数正規分布をしていることが明らかになった。時間によるばらつきは，左右対称の分布をしているが，場所によるばらつきが対数正規分布をしていることによる。
また近年の電圧ひずみ率は年々減少しているように見えるが，この傾向が測定のばらつきによるものか実際に減少しているのかを定量的に分析した。その結果，1999年～2006年の最近8年間の年度推移から，超高圧系統と商業地域の6.6ｋＶ配電系統では確実に減少していると判断できることが明らかとなった。
家電機器は単相負荷であるとともに高調波電流を発生するので，電圧不平衡率と電圧ひずみ率に相間関係があると考えられたが，相間係数は場所により‐0.900～＋0.648と大きなばらつきがあり，特に相関関係があるとは言えない結果となった。
電力品質の各要素を調査する場合に必要な測定点数は，各要素のばらつきが大きいほど多くの測定点が必要となる。電圧ひずみ率，電圧不平衡率，およびフリッカの95%信頼度区間を±10%以内で推定するためには，それぞれ50個所，120個所，および180個所の測定点が必要であることを明らかにした。また必要個所数は信頼度区間幅の二乗に反比例するため，例えば電圧ひずみ率を±5%，±20%で推定するためには，それぞれ200個所，13箇所の測定点が必要となる。

概要 （英文）

Voltage distortion fluctuates with time and varies widely on the places. Voltage distortion that includes those two kinds of varieties was found to be logarithmic normal distribution. This results from the reason that variety due to time is symmetrical and variety due to the place is logarithmic normal distribution on the other hand.
As voltage distortion seems to decrease in recent years, measured data were analyzed quantitatively to clarify if this trend comes from only the variety of measurements or it has been certainly decreasing year by year.
As the results of the analysis, it was clarified by the recent annual trend from 1999 to 2006 that voltage distortions in the ultra high voltage system and 6.6 kV electric power distribution systems in commercial areas have been certainly decreasing.
Because electric appliances are single-phase equipment and emit much harmonic currents, voltage unbalance and voltage distortion are expected to have correlation. But because the correlation coefficients vary widely from -0.900 to +0.648, they were found not to have correlation with each other.
The more widely the element of power quality varies, the more numbers of measuring points are needed. 50, 120, and 180 measuring points were found to be needed respectively to estimate the 95% confidence intervals of 95% cumulative values of voltage distortion, voltage unbalance, and flicker within +/-10% error. Because the number that is needed is proportional to the square of the confidence interval, for example, 200 and 13 measuring points are needed respectively to estimate voltage distortion within +/-5% and +/-20% error.

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