報告書番号

R12021

タイトル（和文）

配電線の三相不平衡時のSVRによる電圧制御の問題点と対策用制御方式の開発

タイトル（英文）

Problems of Controlling System Voltage and Development of Control Method at Unbalanced Condition of Power Distribution System

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

近年、太陽光発電（PV）やヒートポンプ式給湯機などの大容量負荷の導入が戸建住宅を中心に拡大している。このように大容量単相機器が低圧配電線に接続されると、高圧配電線の三相不平衡や逆潮流が増大し、SVRによる電圧管理が難しくなる。
そこで、既開発の配電系統用三相不平衡潮流計算プログラム（不平衡プログラム）にSVRモデルを追加し、現状配電系統の電圧管理における不平衡や配電線逆潮流時の問題点を抽出し、同状態においても有効に動作するSVRの制御方式を提案した。結果を以下に示す。
１．既開発の不平衡プログラムに現状のSVRモデルを追加し、平均的な住宅地域モデルを簡略化した配電線モデルにおいて、負荷の不平衡とPVによる逆潮流がある条件での解析を行い、SVRによる電圧制御の問題点を抽出した。これらの問題は、SVRの制御方式が、一つの線間電圧と二相の電流をベクトル合成した電流を監視して制御するためであり、対策を講じる必要がある。
２．電圧逸脱と逆潮流の誤判定への対策として、順潮流時には三相電圧の平均値と三相電流の平均値を監視して制御し、逆潮流時には三相合計の有効潮流と無効潮流から逆潮流を判定し制御モードを切り替える制御方式を開発し、その有効性を計算機シミュレーションにより確認した。

概要 （英文）

In recent years, distributed generations (DG) interconnected to power distribution system increase in order to cope with global environment problems. Especially, photovoltaic (PV) systems are interconnected to single phase power system because PV system introduce to detached houses in Japan. And, electric water heater introduce to detached houses in Japan, large capacity loads are interconnected to single phase power system. These large capacity loads and generations cause voltage imbalance, and voltage management become difficult. Moreover, system voltage cannot be regulated by conventional voltage management method because voltage imbalance state varies every moment.
In this paper, we analyze voltage imbalance and evaluate voltage imbalance rate when many PV systems interconnected to one single phase power system, two single phase power systems and three single phase power systems. We clear influence to voltage management by PV interconnection and confirm the effect of regulating system voltage at imbalance by using SVR. Moreover, it was checked whether the effect of voltage rationalization would improve by devising the observation method of system voltage. As a result, it was effective to observe the average value and positive phase sequence component of system voltage for voltage regulation.

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