高圧配電線への発電設備連系における「パワー...
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発電設備を高圧配電線に連系するお客さまへ
東北電力ネットワーク株式会社
高圧配電線への発電設備連系における「パワーコンディショナー
(PCS)の力率一定制御」採用について(お願い)
近年,高圧配電線に連系する再生可能エネルギー発電設備(以下,「高圧発
電設備」といいます。)が大幅に増加しており,高圧発電設備を設置されるお
客さまに適正電圧を維持するための電圧変動(電圧上昇)対策をお願いする機
会が増えております。
今後,さらに高圧発電設備の連系が増加すれば,電圧変動(電圧上昇)対策
の規模も大きくなり,費用面や工期面において,高圧発電設備を設置されるお
客さまの負担が大きくなることが想定されます。
そこで,この度,パワーコンディショナー(PCS)を用いて高圧発電設備
を設置されるお客さまには「PCSの力率一定制御(力率値おおよそ 80~
95%※)」を採用していただくよう,お願いしてまいります。
「PCSの力率一定制御」とは,高圧発電設備の出力(有効電力)に対し,
運転力率の値が一定となるよう無効電力を出力し,高圧発電設備からの出力に
よって生じる配電系統の電圧変動(電圧上昇)を抑制するPCSの運転方法で
す。
高圧発電設備を設置されるお客さまが「PCSの力率一定制御」を採用して
いただければ,弊社供給エリアのほとんどの地点において,配電系統の電圧変
動(電圧上昇)を抑制でき,他のお客さまや周辺地域の供給電圧を適正に維持
することが可能になるため,高圧発電設備を設置されるお客さまの電圧変動
(電圧上昇)対策への負担が大きく軽減されます。
これにより,さらに多くの再生可能エネルギー発電設備の系統連系が可能に
なると考えておりますので,何卒ご理解とご協力いただきますよう,お願い申
し上げます。
(詳細は,別紙をご参照ください。) ※ 具体的な力率値については,接続検討申込みを受け,検討完了後にご回答い
たします。
別 紙
電圧変動対策に関するお願いについて
~-
①連系予定
①~④一律「PCSの力率一定制御」を採用
適正電圧範囲
電圧
配電用変電所からの距離
逆潮流あり
逆潮流なし
電圧上昇をほぼ抑制 ⇒ 対策不要
配電用変電所
お願いする電圧変動対策
公平性周辺への影響低減
②連系予定
③連系予定
④連系予定
お客さま~
-~-
~-
配電用変電所
お客さま
電圧
配電用変電所からの距離
逆潮流あり
逆潮流なし
④の連系で適正電圧逸脱 ⇒ 対策要
④の負担で対策工事
適正電圧範囲
今までの電圧変動対策
周辺の低圧お客さまへの電圧影響も懸念
①連系予定
②連系予定
③連系予定
④連系予定
~-
~-~
-~
-
「PCSの力率一定制御の留意事項」
○弊社は,高圧発電設備の連系に際して,系
統電圧を適正に維持するため,円滑かつ合
理的な連系を実現する「PCSの力率一定
制御(力率値おおよそ 80~95%※)」を,
周辺地域に与える電力品質上の影響軽減
からもお客さまに推奨しております。 ※具体的な力率値については,接続検討申込
みを受け検討完了後にご回答いたします。
○特に皆さまの一律採用により,電圧上昇の
抑制効果は大きくなり,円滑に連系してい
ただくことが可能になります。ご協力をお
願いいたします。 注)なお,連系する系統状況によっては他の
電圧変動対策が必要となる場合がございます。
●適正電圧まで下げる対策(電圧上昇を抑制) 対策工事費は,④のお客さまの負担 主な対策とその特徴は,下記のとおりです。
■系統増強工事(配電線新設・太物化,
電圧調整機器設置 等) 配電線新設・太物化,電圧調整機器(SVR
等)設置は高額であり,工事規模によっては長期間となることもあるため,運転開始までの日程に大きく影響を与えることがあります。
■PCS の力率一定制御の採用
PCS を活用した対策のため,お客さま発電設備の円滑な連系と対策費用の軽減が期待されます。
図3 一律PCS力率一定制御採用(力率90%)による年間発電効率への影響※5
■留意事項
(1)PCS容量×0.9(力率一定90%)
≧パネル容量の場合(図1)
・発電量に影響なし
(2)PCS容量×0.9(力率一定90%)
<パネル容量の場合(図2)
・PCS容量×0.9よりも大きく発電した時のみ
影響あり → 年間発電効率としては、
数%程度の減(図3)
・この時以外(曇天,雨天時等)は,力率一定
制御による発電量への影響は生じません。
例)PCS比率1.3→98.9%
本結果は、製品および環境等により異なることから、損失補償をするものではございません。お客さまの設備設計時に詳細検討をお願いします。
図1 1日の発電量イメージ図
時刻
図2 1日の発電量イメージ図
時刻
太陽光発電量
(kW)
パネル容量 1,000kW
PCS容量
6 6 1818
(1)PCS容量×0.9(力率90%)
≧パネル容量の場合
※5 大規模太陽光発電システム導入のための検討支援ツール(STEP-PV:NEDO)を用い
て,弊社エリア1地点をシュミレーションした検討例(PCS比率による年間発電効率への影響:力率0.9での発電出力/力率1.0での発電出力)
晴天
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
5CS比率=パネル容量(kW)/5CS容量(kW)
力率一定(90%)
大きく増減(天候・日射角・パネル温度等)
力率一定(90%)太陽光発電量
(kW)
PCS容量
例)PCS:1,200kW,パネル:1000kW 例)PCS:900kW,パネル:1000kW
1,200kW
1,080kW900kW
810kW
影響(一時的)
力率は、発電量に影響しない力率は、PCS容量×0.9よりも発電し
た時のみ影響(年間数%程度)
PCS比率による年間発電効率への影響
(%)
図4発電量がP
CS
容量×0.
9
よりも大きい場合
図5発電量がP
CS
容量×0.
9
よりも小さい場合
(2)PCS容量×0.9(力率90%)
<パネル容量の場合
有効電力
(kW)
無効電力
(kVar)
PCSの力率変更可能範囲(80%~)
PCS定格容量
力率100%との発電差
力率90%一定制御時のPCS出力(皮相電力)
力率90%一定制御時の無効電力
力率100%の有効電力(実線)力率90%の有効電力(破線)
有効電力
(kW)
無効電力
(kVar)
PCSの力率変更可能範囲(80%~)
PCS定格容
力率90%一定制御時のPCS出力(皮相電力)
力率90%一定制御時の無効電力
力率100%の有効電力(実線)力率90%の有効電力(破線)
※ 発電差無し
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