闪变抑制装置以及闪变抑制控制方法制造方法及图纸

频率检测器(120)根据连接有用于对分散型电源(40)进行系统联系的功率调节器(30)的交流电路(20)上的交流电压来检测系统频率(f)。功率转换器(110)构成为对交流电路(20)注入超前无功功率或者延迟无功功率(Qc)。控制器(150)以对应于系统频率(f)的上升而输出延迟无功功率、另一方面对应于系统频率(f)的降低而输出所述超前无功功率的方式控制功率转换器(110)输出的无功功率(Qc)。器(110)输出的无功功率(Qc)。器(110)输出的无功功率(Qc)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】闪变抑制装置以及闪变抑制控制方法


[0001]本专利技术涉及闪变抑制装置以及闪变抑制控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着再生能源的引入，以太阳能发电装置为代表的分散型电源被大量连接于电力系统。另外，作为单独运转状态的检测功能，由JEM1498规定所决定的新型主动方式(带阶跃注入的频率反馈方式)被扩大应用到用于对分散型电源进行系统联系的功率调节器(PCS)。在上述新型主动方式中，通过监视从PCS向电力系统注入了无功功率时的系统频率的变化，来判断是否是单独运转状态。
[0003]公知为：因这样的应用了新型主动方式的PCS被大量连接于电力系统而产生以6～7Hz左右的频率发生电力系统的电压变动(闪变，flicker)的现象(参照非专利文献1)。在非专利文献1以及2中记载为使用以STATCOM(静止同步补偿器：Static synchronous compensator)为代表的无功功率补偿装置来尝试抑制上述重要因素的闪变。
[0004]现有技术文献
[0005]非专利文献
[0006]非专利文献1:「STATCOM
を
活用
したフリッカ
抑制手法
に
関
する
研究」、近松直紀他著、電気学会、2019年3月1日、平成31年電気学会全国大会講演論文集、6
‑
222、379頁(“关于活用了STATCOM的闪变抑制手法的研究”，近松直纪等著，电气学会，2019年3月1日，平成31年电气学会全国大会讲演论文集，6
‑
222，379页)
[0007]非专利文献2:「配電系統
における
PCS
によるフリッカ
発生
と
STATCOM
の
無効電力注入
ゲインの
影響(基于配电系统中的PCS的闪变发生和STATCOM的无功功率注入增益的影响)」、東谷拓馬他著、電気学会、2019年3月1日、平成31年電気学会全国大会講演論文集、6
‑
223、380頁(“基于配电系统中的PCS的闪变发生和STATCOM的无功功率注入增益的影响”，东谷拓马等著，电气学会，2019年3月1日，平成31年电气学会全国大会演讲论文集，6
‑
223，380页)

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]通常，在基于无功功率补偿装置的电压补偿控制中，考虑到构成电力系统的输电线是感应性负载，通过在系统电压上升时供给延迟无功功率(无功电流)，另一方面，在系统电压降低时供给超前无功功率(无功电流)，来实现闪变的制抑。
[0010]然而，根据非专利文献1，记载了通过使用了STATCOM的电压补偿控制可抑制6～7Hz左右的电压变动成分，另一方面，20Hz附近的电压变动变大。
[0011]另外，根据非专利文献2，记载了STATCOM的无功功率控制增益对闪变造成的影响大，如果增益值不恰当，则也会发生闪变比无控制时增大的情形。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]本专利技术为了解决这样的问题点而提出，本专利技术的目的在于，抑制连接有用于对分散型电源进行系统联系的功率调节器的电力系统的闪变。
[0014]根据本专利技术的某一方面，涉及一种电力系统的闪变抑制装置，该电力系统连接有用于对分散型电源进行系统联系的功率调节器，其中，上述电力系统的闪变抑制装置具备功率转换器、频率检测器以及控制器。功率转换器构成为对于电力系统注入延迟无功功率或者超前无功功率。频率检测器构成为对电力系统上的交流电压的频率亦即系统频率进行检测。控制器基于检测出的系统频率来控制功率转换器的输出。控制器构成为以对应于系统频率的上升而输出超前无功功率、另一方面对应于系统频率的降低而输出延迟无功功率的方式控制功率转换器。
[0015]根据本专利技术的另外某个方面，涉及一种电力系统的闪变抑制控制方法，该电力系统连接有用于对分散型电源进行联系的功率调节器，其中，上述电力系统的闪变抑制控制方法具备：对电力系统上的交流电压的频率亦即系统频率进行检测的步骤；和基于在进行检测的步骤检测出的系统频率来控制用于对电力系统注入延迟无功功率或者超前无功功率的功率转换器的步骤。在该进行控制的步骤中，以对应于系统频率的上升而输出超前无功功率、另一方面对应于系统频率的降低而输出延迟无功功率的方式控制功率转换器。
[0016]根据本专利技术的又一某个方面，涉及一种电力系统的闪变抑制装置，该电力系统连接有用于对分散型电源进行系统联系的功率调节器，其中，上述电力系统的闪变抑制装置具备功率转换器、频率检测器以及控制器。功率转换器构成为对于电力系统注入延迟无功功率或者超前无功功率。频率检测器构成为对电力系统上的交流电压的频率亦即系统频率进行检测。频率变化量计算部计算系统频率的变化量。控制器基于系统频率的变化量来控制功率转换器的输出。控制器以将功率调节器检测的系统频率的变化量缩小的方式选择第1控制特性以及第2控制特性中的一方，来控制从功率转换器输出的无功功率。在第1控制特性的选择时，以对应于系统频率的上升而输出超前无功功率、另一方面对应于系统频率的降低而输出延迟无功功率的方式控制无功功率。在第2控制特性的选择时，以对应于系统频率的上升而输出延迟无功功率、另一方面对应于系统频率的降低而输出超前无功功率的方式控制无功功率。
[0017]根据本专利技术的进一步的某个方面，涉及一种电力系统的闪变抑制控制方法，该电力系统连接有用于对分散型电源进行联系的功率调节器，其中，上述电力系统的闪变抑制控制方法具备：对电力系统上的交流电压的频率亦即系统频率进行检测的步骤；计算系统频率的变化量的步骤；以及基于系统频率的变化量来控制用于对电力系统注入延迟无功功率或者超前无功功率的功率转换器的步骤。在该进行控制的步骤中，以将功率调节器检测的系统频率的变化量缩小的方式，选择对应于系统频率的上升而输出超前无功功率另一方面对应于系统频率的降低而输出延迟无功功率的第1控制特性、和对应于系统频率的上升而输出延迟无功功率另一方面对应于系统频率的降低而输出超前无功功率的第2控制特性中的一方，来控制从功率转换器输出的无功功率。
[0018]专利技术效果
[0019]根据本专利技术，通过对应于系统频率的变化(上升或者降低)来从功率转换器向电力系统供给用于将从功率调节器注入的无功功率抵消的无功功率，能够抑制因从功率调节器注入的无功功率引起的闪变(电压变动)，其中，功率调节器用于对分散型电源进行系统联
系。
附图说明
[0020]图1是对实施方式1所涉及的闪变抑制装置的构成进行说明的简要框图。
[0021]图2是表示图1所示的控制器的硬件构成例的框图。
[0022]图3是表示图1所示的频率变化量计算部的构成例的框图。
[0023]图4是对图3中的移动平均值的计算期间进行说明的概念图。
[0024]图5是对系统联系用的PCS输出的无功功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种闪变抑制装置，是连接有用于对分散型电源进行系统联系的功率调节器的电力系统的闪变抑制装置，其中，具备：功率转换器，用于对所述电力系统注入延迟无功功率或者超前无功功率；频率检测器，用于对所述电力系统上的交流电压的频率即系统频率进行检测；频率变化量计算部，计算所述系统频率的变化量；以及控制器，基于所述系统频率的变化量来控制所述功率转换器的输出，所述控制器以缩小所述功率调节器检测的所述系统频率的变化量的方式，选择第1控制特性和第2控制特性中的一方，来控制从所述功率转换器输出的无功功率，其中，所述第1控制特性为对应于所述系统频率的上升而输出所述超前无功功率，另一方面对应于所述系统频率的降低而输出所述延迟无功功率，所述第2控制特性为对应于所述系统频率的上升而输出所述延迟无功功率，另一方面对应于所述系统频率的降低而输出所述超前无功功率。2.根据权利要求1所述的闪变抑制装置，其中，如果在按照所述第1控制特性或者所述第2控制特性控制从所述功率转换器输出的无功功率时所述系统频率的变化量扩大，则所述控制器切换所述第1控制特性以及所述第2控制特性的选择。3.根据权利要求1或2所述的闪变抑制装置，其中，如果在按照所述第1控制特性控制从所述功率转换器输出的无功功率时所述系统频率的变化量扩大，则所述控制器从所述第1控制特性切换为所述第2控制特性来控制从所述功率转换器输出的无功功率。4.根据权利要求1所述的闪变抑制装置，其中，还具备：电压检测器，用于对所述电力系统上的交流电压的实效值即系统电压实效值进行检测；和电压变化量计算部，计算所述系统电压实效值的变化量，所述控制器根据所述系统电压实效值的变化量的按照闪变周期的时间变化与所述系统频率的变化量的按照所述闪变周期的时间变化的相位关系，来选择所述第1控制特性以及所述第2控制特性中的一方。5.根据权利要求1～3中任意一项所述的闪变抑制装置，其中，还具备：电压检测器，用于对所述电力系统上的交流电压的实效值即系统电压实效值进行检测；和电压变化量计算部，计算所述系统电压实效值的变化量，所述控制器根据所述功率转换器涉及的所述无功功率的非输出期间中的、所述系统电压实效值的变化量的按照闪变周期的时间变化与所述系统频率的变化量的按照所述闪变周期的时间变化的相位关系，来选择所述第1控制特性以及所述第2控制特性中的一方的控制特性，并且，在开始从所述功率转换器输出所述无功功率时，按照所述一方的控制特性来控制从所述功率转换器输出的无功功率。6.根据权利要求4或5所述的闪变抑制装置，其中，所述控制器在将所述闪变周期设为360度的、所述系统电压实效值的变化量的时间变化与所述系统频率的变化量的时间变化的相位差与0度相比接近180度时，选择所述第1控
制特性，另一方面，在所述相位差与180度相比接近0度时，选择所述第2控制特性。7.根据权利要求1～6中任意一项所述的闪变抑制装置，其中，所述控制器在从按照所述第1控制特性以及所述第2控制特性中的一方来控制从所述功率转换器输出的无功功率的状态向按照所述第1控制特性以及所述第2控制特性中的另一方来控制从所述功率转换器输出的无功功率的状态切换时，设置使所述无功功率的大小相对于所述系统频率的变化量的比暂时减少的缓和期间。8.根据权利要求1～7中任意一项所述的闪变抑制装置，其中，所述控制器包括：控制运算部，按照预先决定的控制运算来计算无功功率指令值，所述控制运算将由所述频率变化量计算部计算出的所述变化量作为输入；和功率转换器控制部，以输出按照了所述无功功率指令值的无功功率的方式生成所述功率转换器的控制指令，所述控制运算按照比例增益与所述变化量的积，以所述无功功率的大小与所述变化量的绝对值成比例的方式设定所述无功功率指令值，在所述第1控制特性以及所述第2控制特性中，所述比例增益的极性不同。9.一种闪变抑制装置，是连接有用于对分散型电源进行系统联系的功率调节器的电力系统的闪变抑制装置，其中，具备：功率转换器，用于对所述电力系统注入延迟无功功率或者超前无功功率；频率检测器，用于对所述电力系统上的交流电压的频率即系统频率进行检测；以及控制器，基于被检测出的所述系统频率来控制所述功率转换器的输出，所述控制器以对应于所述系统频率的上升而输出所述超前无功功率、另一方面对应于所述系统频率的降低而输出所述延迟无功功率的方式，控制所述功率转换器。10.根据权利要求9所述的闪变抑制装置，其中，所述控制器包括：频率变化量计算部，计算所述系统频率的变化量；控制运算部，按照预先决定的控制运算来计算无功功率指令值，所述控制运算将由所述频率变化量计算部计算出的所述变化量作为输入；和功率转换器控制部，以输出按照了所述无功功率指令值的无功功率的方式生成所述功率转换器的控制指令，所述控制运算部以在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷内田贵行，森岛直树，近藤健一，手操亮裕，高桥达也，谷直树，
申请(专利权)人：东芝三菱电机产业系统株式会社，
类型：发明
国别省市：