無効電力量均平化制御方式に関する分析結果

49

ィ全体の無効電力量を最小化するための制御であり，無効電力を注入する住宅率 QRESrate

は少なくなるが，IMPallSUPrateが概ね一致する標準方式よりもσ_Qはやや大きくなることを 意味する。

図3- 19 標準方式と提案手法のσQ比較結果

50 (a) A1

(b) C1

(c) C2 105

105.5 106 106.5 107 107.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

住宅グループ1,5 住宅グループ2,4 住宅グループ3 Vn QOP(V)

A1

^{400W 500W 600W 700W}

800W 900W 1000W

105 105.5 106 106.5 107 107.5

1 3 5 7 9

11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 1 3 5 7 9

11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 1 3 5 7 9

11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 住宅グループ1,5 住宅グループ2,4 住宅グループ3 Vn QOP(V)

C1

^{400W 500W 600W 700W}

800W 900W 1000W

105 105.5 106 106.5 107 107.5

1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 住宅グループ1,4 住宅グループ2,3

Vn QOP(V)

C2

^{400W 500W 600W 700W}

800W 900W 1000W

51 (d) D2

図3- 20 系統別の無効電力制御動作開始電圧 VnQOP

（２）注入無効電力量平滑化効果

次に，提案する無効電力量均平化制御方式による注入無効電力量の平滑化効果を検証す るため，力率設定を 0.975から0.85まで0.025刻みで変化させ，それぞれの力率設定に対

して，REVVSETを 0W~1000Wまで変化させた場合の各系統のPVの出力抑制回避率

IMPallSUPrate，無効電力量注入率 Qrate及び注入無効電力量のばらつきσ_Qに関する分析を行 った。図3- 21に各系統の REVVSETとIMPallSUPrateの相関図を，図3- 22に各系統のREVVSET

と Qrateの相関図を，図3- 23 に各系統のREVVSETとσ_Qの相関図をそれぞれ示す。

図3- 21より，REVVSETの増加に伴い，力率設定が高い 0.975や0.95の場合は IMPallSUPrate

が上昇し，力率設定が低い 0.875や0.85の場合，IMPallSUPrateが低下することが確認でき た。ただし，REVVSETの増加に対してIMPallSUPrateは減少，増加方向のいずれかに一定では なく，減少の後増加のように変動するケースもあることが確認できた。この要因は， 図

3- 22に示すREVVSETの変化に対するQrateの変化である。本章における無効電力制御の前提

として，無効電力注入時は，その際の発電電力を皮相電力と見なして有効電力を減少させ るため，Qrateが大きい場合は，この有効電力の減少に伴いIMPallSUPrateが減少する。力率 設定が高い0.975や0.95の場合は電圧上昇によるIMPallSUPrateが最大化されておらず，Qrate

の増加に伴い IMPallSUPrateが増加するが，力率設定が低い0.875や0.85の場合，電圧上昇 による IMPallSUPrateが最大化されるため，Qrateの増加に伴い IMPallSUPrateが減少する。

一方，σ_Qについては，系統により若干の差があるものの， 図3- 23により，REVVSETが 700Wから900Wの間に最小値が記録される結果となった。また，その際の力率設定は0.925 若しくは 0.95となることが確認できた。これは，同一力率設定の場合に，無効電力量均平 化制御方式の無効電力注入率 Qrateが，標準方式と比較して大きくなるため，標準方式で IMP_allSUP_rateが最大となる 0.925と比較して力率設定は同じ，若しくはやや高い設定で充分

105 105.5 106 106.5 107 107.5

1 3 5 7 911 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 572 4 6 810 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 1 3 5 7 911 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 住宅グループ1,5 住宅グループ2,4 住宅グループ3 Vn QOP(V)

D2

^{400W 500W 600W 700W}

800W 900W 1000W

52

なためである。また，その際の無効電力量の標準偏差σ_Qは最小で 0.13 kvarhとなり，これ は標準方式の同一力率設定のσ_Qに対して約92%低減可能であることが確認できた。

(a) A1

(b) C1 10.0%

12.5%

15.0%

17.5%

20.0%

22.5%

25.0%

0 200 400 600 800 1000

IMPallSUPrate

REV_VSET

A1 ^φ0.975_φ0.9 ^φ0.95_φ0.875 ^φ0.925_φ0.85

10.0%

12.5%

15.0%

17.5%

20.0%

22.5%

25.0%

0 200 400 600 800 1000

IMPallSUPrate

REV_VSET

C1 ^φ0.975_φ0.9 ^φ0.95_φ0.875 ^φ0.925_φ0.85

53 (c) C2

(d) D2

図3- 21 力率設定別の REVVSETとIMPallSUPrateの相関

(a) A1 10.0%

12.5%

15.0%

17.5%

20.0%

22.5%

25.0%

0 200 400 600 800 1000

IMPailSUPrate

REV_VSET

C2 ^φ0.975_φ0.9 ^φ0.95_φ0.875 ^φ0.925_φ0.85

10.0%

12.5%

15.0%

17.5%

20.0%

22.5%

25.0%

0 200 400 600 800 1000

IMPallSUPrate

REV_VSET

D2 ^φ0.975_φ0.9 ^φ0.95_φ0.875 ^φ0.925_φ0.85

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

0 200 400 600 800 1000

Qrate

REV_VSET

A1 ^φ0.975_φ0.9 ^φ0.95_φ0.875 ^φ0.925_φ0.85

54 (b) C1

(c) C2

(d) D2

図3- 22 力率設定別の REVVSETとQrateの相関 0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

0 200 400 600 800 1000

Qrate

REV_VSET

C1 ^φ0.975_φ0.9 ^φ0.95_φ0.875 ^φ0.925_φ0.85

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

0 200 400 600 800 1000

Qrate

REV_VSET

C2 ^φ0.975_φ0.9 ^φ0.95_φ0.875 ^φ0.925_φ0.85

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

0 200 400 600 800 1000

Qrate

REV_VSET

D2 ^φ0.975_φ0.9 ^φ0.95_φ0.875 ^φ0.925_φ0.85

55 (a) A1

(b) C1

(c) C2 0

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

0 200 400 600 800 1000

σQ(kvarh)

REV_VSET

A1 ^φ0.975_φ0.9 ^φ0.95_φ0.875 ^φ0.925_φ0.85

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

0 200 400 600 800 1000

σQ(kvarh)

REV_VSET

C1 ^φ0.975_φ0.9 ^φ0.95_φ0.875 ^φ0.925_φ0.85

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

0 200 400 600 800 1000

σQ(kvarh)

REV_VSET

C2 ^φ0.975_φ0.9 ^φ0.95_φ0.875 ^φ0.925_φ0.85

56 (d) D2

図3- 23 力率設定別の REVVSETとσQの相関

以上の結果を踏まえて，提案する無効電力量均平化制御方式において，σ_Qが最小とな る REVVSET ，力率設定，σ_Q，標準方式と無効電力量均平化制御方式 のσ_Qの差（Δσ_Q），

IMPallSUPrateの差（ΔIMPallSUPrate）及びQrateの差（ΔQrate）を算出した。表3- 3 に比較結 果を示す。表 3- 3より，提案する無効電力量均平化制御方式により，標準方式に対してΔ IMPallSUPrateが最大1.1%程度低減するが，σ_Qは最大約92%低減可能であることから，提 案手法の目的が達成できたことが確認できた。ただし， 無効電力量均平化制御方式は標準 方式に対して，Qrateが最大7.4%増加することも合わせて確認できた。これは，無効電力量 均平化制御方式では，標準方式において電圧が低く無効電力を注入 する必要のない住宅の VⁿQOPを低くすることで，このような住宅における無効電力の注入が可能となり，これに より IMPallSUPrateを維持しつつσ_Qの低減が可能となることを意味する。

表 3- 3 標準方式と無効電力量均平化制御方式の各比較結果

(Δは無効電力量均平化制御方式基準)

A1 C1 C2 D2

REVVSET 700 W 700 W 800 W 900 W

力率設定 0.925 0.95 0.95 0.925

σ_Q 0.4 kvarh 0.5 kvarh 0.1 kvarh 0.3 kvarh

Δσ_Q -2.8 kvarh

(-86.0%)

-2.4 kvarh (-76.4%)

-2.4 kvarh (-91.6%)

-1.9 kvarh (-87.8%)

ΔIMPallSUPrate -0.9 % -1.0 % -1.1 % -0.5 %

ΔQrate 3.9 % 7.4 % 3.7 % 2.3 %

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

0 200 400 600 800 1000

σQ(kvarh)

REV_VSET

D2 ^φ0.975_φ0.9 ^φ0.95_φ0.875 ^φ0.925_φ0.85

57

ドキュメント内 太陽光発電設置住宅群の出力抑制回避手法 に関する研究 (ページ 55-63)