特開 2024-1767 電圧調整装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024001767

(43)【公開日】2024-01-10

(54)【発明の名称】電圧調整装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/16 20060101AFI20231227BHJP

【ＦＩ】

H02J3/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022100637

(22)【出願日】2022-06-22

(71)【出願人】

【識別番号】000102636

【氏名又は名称】エナジーサポート株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】豊田 靖臣

(72)【発明者】

【氏名】小栗 和也

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 文彦

【テーマコード（参考）】

5G066

【Ｆターム（参考）】

5G066DA04

5G066DA06

5G066FA01

5G066FB11

5G066FB15

(57)【要約】

【課題】配電系統に発生する電圧フリッカを低減することができる電圧調整装置を提供する。
【解決手段】
電圧調整装置１０は、配電系統１に接続され、配電系統１の電圧を調整する。電圧調整装置１０は、配電系統１に発生する特定周波数の変動成分を検出する検出部１４と、検出部１４で検出される特定周波数の変動成分を打ち消す無効電力を配電系統１に出力する無効電力出力部１１と、を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

配電系統に接続され、前記配電系統の電圧を調整する電圧調整装置であり、
前記配電系統に発生する特定周波数の変動成分を検出する検出部と、
前記検出部で検出される前記特定周波数の変動成分を打ち消す無効電力を前記配電系統に出力する無効電力出力部と、を備える電圧調整装置。

【請求項2】

前記検知部は、
前記配電系統の電圧を検出する電圧センサと、
前記電圧センサで検出された前記配電系統の電圧を周波数分析することで、前記特定周波数の変動成分を算出する演算部と、
を備える、請求項１に記載の電圧調整装置。

【請求項3】

前記演算部は、前記特定周波数の変動成分の振幅及び位相を算出し、
前記無効電力出力部は、前記演算部で算出された前記変動成分の振幅及び位相に基づいて算出される前記無効電力を前記配電系統に出力する、請求項２に記載の電圧調整装置。

【請求項4】

前記特定周波数は、特定周波数領域に複数設定されており、
前記検出部は、前記複数の特定周波数のそれぞれについて変動成分を検出し、
前記無効電力出力部は、前記複数の特定周波数のそれぞれについて、当該変動成分を打ち消す無効電力を前記配電系統に出力する、請求項１～３のいずれか一項に記載の電圧調整装置。

【請求項5】

前記検出部と前記無効電力出力部を制御する制御部をさらに備えており、
前記制御部は、前記複数の特定周波数のそれぞれについて順番に、
所定時間をかけて当該特定周波数の変動成分を前記検出部に検出させる検出工程と、
前記検出工程で検出された当該特定周波数の変動成分を打ち消す無効電力を前記出力部から前記配電系統に出力させる出力工程と、
を実行するように構成されており、
前記制御部は、さらに、２番目以降の前記特定周波数について前記検出工程を実行するときに、直前の前記特定周波数について前記出力工程を実行するように構成されている、請求項４に記載の電圧調整装置。

【請求項6】

前記検知部は、
前記配電系統に接続され、前記配電系統の負荷側無効電流を検出する電流センサと、
前記電流センサで検出された前記配電系統の負荷側無効電流を周波数分析することで、前記特定周波数の変動成分を算出する演算部と、
を備える、請求項１に記載の電圧調整装置。

【請求項7】

前記特定周波数は、特定周波数領域に複数設定されており、
前記検出部は、前記複数の特定周波数のそれぞれについて変動成分を検出し、
前記無効電力出力部は、前記複数の特定周波数の変動成分のそれぞれについて、当該変動成分を打ち消す無効電力を前記配電系統に出力する、請求項６に記載の電圧調整装置。

【請求項8】

前記無効電力出力部は、前記複数の特定周波数の変動成分のうち振幅の大きな変動成分から順番に、当該変動成分を打ち消す無効電力を前記配電系統に出力する、請求項７に記載の電圧調整装置。

【請求項9】

前記検出部と前記無効電力出力部を制御する制御部をさらに備えており、
前記制御部は、
前記複数の特定周波数のそれぞれについて、当該特定周波数の変動成分を前記検出部に検出させる検出工程と、
前記検出工程で検出された前記複数の特定周波数の変動成分のうち振幅の大きな変動成分から順番に、当該変動成分を打ち消す無効電力を前記出力部から前記配電系統に出力させる出力工程と、
を実行するように構成されており、
前記制御部は、前記検出工程と前記出力工程を繰り返し実行するように構成されている、請求項８に記載の電圧調整装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記検出工程と前記出力工程を繰り返し実行するときに、２回目以降の前記検出工程は、直前の前記出力工程と同時に実行させるように構成されている、請求項９に記載の電圧調整装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示する技術は、配電系統の電圧を調整する電圧調整装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、配電系統に電圧変動が生じた際に、配電系統に無効電力を供給し、配電系統の電圧変動を抑制する電圧調整装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－２９４３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、配電系統に多数の分散型電源（例えば、太陽光発電装置）が連系されるようになっており、これら分散型電源の制御装置（Power Conditioning Subsystem（以下、ＰＣＳという））が原因となって配電系統に広域的な電圧フリッカが発生するという問題が生じている。特許文献１に記載の電圧調整装置では、配電系統に発生する急峻な電圧変動を低減することはできるものの、上記した電圧フリッカに対しては十分な低減効果を得ることは難しかった。本明細書は、配電系統に発生する電圧フリッカを低減することができる電圧調整装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書で開示する電圧調整装置は、配電系統に接続され、配電系統の電圧を調整する。この電圧調整装置は、配電系統に発生する特定周波数の変動成分を検出する検出部と、検出部で検出される特定周波数の変動成分を打ち消す無効電力を配電系統に出力する無効電力出力部と、を備える。

【0006】

本願発明者が鋭意検討した結果、配電系統に発生する広域的な電圧フリッカは、特定周波数領域内の特定周波数の変動成分を有することが判明した。上記の電圧調整装置では、配電系統に発生する特定周波数の変動成分を検出し、その変動成分を打ち消すように配電系統に無効電力を出力する。これによって、配電系統に発生する広域的な電圧フリッカを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施例１の電圧調整装置の概略構成を示す図。

【図2】実施例１の電圧調整装置の制御装置で実施される処理の手順を示すフローチャート。

【図3】実施例１の電圧調整装置において、起動時から定常運転に移行するまでに行われる系統電圧のサンプリングと無効電力の出力とが実施される様子を模式的に示す図。

【図4】実施例２の電圧調整装置の概略構成を示す図。

【図5】実施例２の電圧調整装置の制御装置で実施される処理の手順を示すフローチャート。

【図6】実施例２の電圧調整装置において、無効電流のサンプリングと無効電力の出力とが実施される様子を模式的に示す図。

【図7】無効電流サンプリング時と無効電力出力時における、系統電圧の波形と無効電力の波形を模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本明細書で開示する電圧調整装置の実施形態では、検知部は、配電系統の電圧を検出する電圧センサと、電圧センサで検出された配電系統の電圧を周波数分析することで、特定周波数の変動成分を算出する演算部と、を備えていてもよい。配電系統の電圧を周波数分析することで、電圧フリッカの原因となる特定周波数を特定することができる。

【0009】

本明細書で開示する電圧調整装置の実施形態では、演算部は、特定周波数の変動成分の振幅及び位相を算出してもよい。無効電力出力部は、演算部で算出された変動成分の振幅及び位相に基づいて算出される無効電力を配電系統に出力してもよい。これによって、特定周波数の変動成分を打ち消すことができる。

【0010】

本明細書で開示する電圧調整装置の実施形態では、特定周波数は、特定周波数領域に複数設定されていてもよい。検出部は、複数の特定周波数のそれぞれについて変動成分を検出してもよい。無効電力出力部は、複数の特定周波数のそれぞれについて、当該変動成分を打ち消す無効電力を配電系統に出力してもよい。このような構成によると、複数の特定周波数の変動成分のそれぞれを打ち消す無効電力が重畳的に出力されるため、配電系統に発生する電圧フリッカを好適に低減することができる。

【0011】

本明細書で開示する電圧調整装置の実施形態では、検出部と無効電力出力部を制御する制御部をさらに備えていてもよい。制御部は、複数の特定周波数のそれぞれについて順番に、（１）所定時間をかけて当該特定周波数の変動成分を検出部に検出させる検出工程と、（２）検出工程で検出された当該特定周波数の変動成分を打ち消す無効電力を出力部から配電系統に出力させる出力工程と、を実行するように構成されていてもよい。制御部は、さらに、２番目以降の特定周波数について検出工程を実行するときに、直前の特定周波数について出力工程を実行するように構成されていてもよい。このような構成によると、特定周波数の変動成分を検出しているときに、直前に検出した他の特定周波数の変動成分を打ち消すための無効電力の出力が行われる。このため、無効電力の出力が途切れることなく行われ、電圧フリッカを短時間で低減することができる。

【0012】

本明細書で開示する電圧調整装置の他の実施形態では、検知部は、配電系統に接続され、配電系統の負荷側無効電流を検出する電流センサと、電流センサで検出された配電系統の負荷側無効電流を周波数分析することで、特定周波数の変動成分を算出する演算部と、 を備えていてもよい。負荷側無効電流を周波数分析することによっても、電圧フリッカの原因となる特定周波数を特定することができる。

【0013】

本明細書で開示する電圧調整装置の他の実施形態では、特定周波数は、特定周波数領域に複数設定されていてもよい。検出部は、複数の特定周波数のそれぞれについて変動成分を検出してもよい。無効電力出力部は、複数の特定周波数の変動成分のそれぞれについて、当該変動成分を打ち消す無効電力を配電系統に出力してもよい。このような構成によると、配電系統に発生する電圧フリッカを好適に低減することができる。

【0014】

本明細書で開示する電圧調整装置の他の実施形態では、無効電力出力部は、複数の特定周波数の変動成分のうち振幅の大きな変動成分から順番に、当該変動成分を打ち消す無効電力を前記配電系統に出力してもよい。このような構成によると、配電系統に発生する電圧フリッカを短時間で抑制することができる。

【0015】

本明細書で開示する電圧調整装置の他の実施形態では、検出部と無効電力出力部を制御する制御部をさらに備えていてもよい。制御部は、（１）複数の特定周波数のそれぞれについて、当該特定周波数の変動成分を検出部に検出させる検出工程と、（２）検出工程で検出された複数の特定周波数の変動成分のうち振幅の大きな変動成分から順番に、当該変動成分を打ち消す無効電力を出力部から配電系統に出力させる出力工程と、を実行するように構成されていてもよい。制御部は、検出工程と出力工程を繰り返し実行するように構成されていてもよい。

【0016】

本明細書で開示する電圧調整装置の他の実施形態では、制御部は、検出工程と出力工程を繰り返し実行するときに、２回目以降の検出工程は、直前の出力工程と同時に実行させるように構成されていてもよい。このような構成によると、無効電力の出力が途切れることなく行われ、電圧フリッカを好適に低減することができる。

【実施例0017】

（実施例１）
図１～３を参照して、実施例１に係る電圧調整装置１０について説明する。図１に示すように、電圧調整装置１０は配電系統１に接続される。配電系統１は、電源（例えば、変電所）に接続されており、電源から配電系統１に電力が供給される。配電系統１には、負荷４が接続されており、負荷４は配電系統１から供給される電力により作動する。電圧調整装置１０は、負荷４が接続された接続点より電源側において、配電系統１に接続されている。具体的には、電圧調整装置１０は、開閉器２及び変圧器３を介して配電系統１に並列接続されている。電圧調整装置１０は、負荷４等によって配電系統１の電圧（以下、系統電圧ということがある）が変動するときに、配電系統１に電力を供給することで系統電圧の変動を抑制する。系統電圧の変動が調整されることで、配電系統１の電力品質が維持される。

【0018】

電圧調整装置１０は、インバータ１１と、インバータ１１を制御する制御装置１４を備えている。インバータ１１は、連系リアクトル１２を介して変圧器３に接続され、変圧器３が開閉器２を介して配電系統１に接続されている。また、インバータ１１には、電位確立用のコンデンサ１３が接続されている。なお、連系リアクトル１２とコンデンサ１３は電圧調整装置１０に装備されており、変圧器３は電圧調整装置１０とは別に設けられている。

【0019】

制御装置１４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを備えたコンピュータによって構成され、開閉器２に装備される各種センサ５，６，７に接続されている。すなわち、開閉器２は、配電系統１の電流を検出する２つの電流センサ６，７と、配電系統１の電圧（すなわち、系統電圧）を検出する電圧センサ５を備えている。電流センサ６は、インバータ１１が接続された接続点より電源側の配電系統１の電流を検出する。電流センサ７は、インバータ１１が接続された接続点より負荷側の配電系統１の電流を検出する。電流センサ６，７及び電圧センサ５で検出された検出値は、制御装置１４に入力される。制御装置１４は、電流センサ６，７及び電圧センサ５で検出された検出値に基づいて、系統電圧の変動を抑制するようインバータ１１を駆動する。すなわち、系統電圧が低下しているときは、系統電圧が上昇するようにインバータ１１を駆動して連系リアクトル１２に流れる電流を制御する。一方、系統電圧が上昇しているときは、系統電圧が下降するようにインバータ１１を駆動して連系リアクトル１２に流れる電流を制御する。これによって、系統電圧が予め設定された基準電圧（例えば、６６００Ｖ）となるようにフィードバック制御する。

【0020】

次に、制御装置１４が配電系統１に発生する電圧フリッカを低減するために実施する処理（以下、フリッカ低減処理ということがある）について説明する。電圧調整装置１０に電源が投入されて制御装置１４が起動すると、制御装置１４はフリッカ低減処理を繰り返し実行する。すなわち、図２に示すように、制御装置１４は、まず、配電系統１の電圧をサンプリングする（Ｓ１０）。具体的には、電圧センサ５から入力される電圧値（すなわち、配電系統１の電圧）を、所定のサンプリング時間（例えば、５秒）の間、所定のサンプリング間隔（例えば、２５ｍ秒）で取得する。これによって、所定のサンプリング数（例えば、２００個）の電圧値が取得される。

【0021】

次に、制御装置１４は、Ｓ１０でサンプリングされた電圧値のデータを、予め設定された周波数領域にフーリエ変換する（Ｓ１２）。ＰＣＳを原因として配電系統１に発生する電圧フリッカは、所定の周波数領域（例えば、３～１５Ｈｚ）の変動成分を有している。このため、制御装置１４は、Ｓ１０でサンプリングされた系統電圧のデータ（例えば、２００個のデータ）を、予め設定された周波数領域（例えば、０～２０Ｈｚ）にフーリエ変換する。Ｓ１２のフーリエ変換には、例えば、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いることができる。

【0022】

次に、制御装置１４は、Ｓ１２のフーリエ変換で得られた結果から、系統電圧に含まれる電圧フリッカ（微細な電圧変動）の振幅（周波数スペクトル）と位相を検出する（Ｓ１４）。すなわち、制御装置１４は、フーリエ変換により得られた電圧変動成分（例えば、０～２０Ｈｚ内に存在する電圧変動成分）のうち、予め設定された設定値以上となる振幅を有する電圧変動成分を電圧フリッカとして特定する。そして、制御装置１４は、その特定した電圧フリッカの振幅と位相を算出する。

【0023】

次に、制御装置１４は、Ｓ１４で検出された電圧フリッカを打ち消すための無効電力量を算出する（Ｓ１６）。系統電圧に含まれる電圧フリッカの振幅と位相は、Ｓ１４で検出されている。したがって、制御装置１４は、検出した電圧フリッカの振幅及び位相と、配電系統１のインピーダンス（既知）に基づいて、当該電圧フリッカを打ち消すための無効電力量を算出する。なお、Ｓ１４で複数の周波数について電圧フリッカが検出されている場合、制御装置１４は、複数の周波数のそれぞれについて、当該周波数の電圧フリッカを打ち消すための無効電力量を算出する。

【0024】

次に、制御装置１４は、Ｓ１６で算出された無効電力量を配電系統１に出力する（Ｓ１８）。具体的には、制御装置１４は、Ｓ１６で算出された無効電力量が配電系統１に出力されるようにインバータ１１を駆動する。なお、Ｓ１６で複数の周波数について電圧フリッカを打ち消すための無効電力量が算出されている場合、Ｓ１８ではこれら算出された複数の無効電力量が重畳して配電系統１に出力される。配電系統１に無効電力量が出力されることによって、配電系統１に含まれる電圧フリッカが打ち消される。

【0025】

Ｓ１８の処理が終了すると、制御装置１４は、Ｓ１０～Ｓ１８の処理を繰り返し実行する。これにより、配電系統１の電圧に含まれる電圧フリッカが打ち消された状態となる。

【0026】

上述の説明から明らかなように、フリッカ低減処理では、系統電圧のサンプリング（Ｓ１０）と、サンプリングした系統電圧を解析することによる無効電力量の算出（Ｓ１２～Ｓ１６）と、算出した無効電力量の出力（Ｓ１８）が順に行われる。そこで、本実施例においては、系統電圧のサンプリング（Ｓ１０）と、無効電力量の出力（Ｓ１８）とを同時に行うことで、配電系統１の電圧に含まれる電圧フリッカを短期間で打ち消すことを可能としている。

【0027】

すなわち、図３に示すように、制御装置１４が起動すると（ｔ＝０秒）、まず、制御装置１４は、電圧センサ５から入力する系統電圧をサンプリングする（ＡＳ－１（ｔ＝０～５秒））。次いで、制御装置１４は、ｔ＝０～５秒の間にサンプリングした系統電圧に基づいて無効電力量を算出する（Ｓ１２～Ｓ１６）と同時に、次の周期のための系統電圧のサンプリングを行う（ＢＳ－１（ｔ＝５～１０秒））。なお、ｔ＝５～１０秒における系統電圧のサンプリングは、電圧調整装置１０から配電系統１に無効電力が出力されていない状態で行われる。このため、電圧フリッカの状態に変化がなければ、ｔ＝５～１０秒の間における系統電圧のサンプリングは、ｔ＝０～５秒の間における系統電圧のサンプリングと略同一の結果となる。

【0028】

次に、制御装置１４は、ｔ＝５～１０秒の間にサンプリングした系統電圧に基づいて無効電力量を算出すると同時に、次の周期のための系統電圧のサンプリングを行う（ＡＳ－２（ｔ＝１０～１５秒））。さらに、制御装置１４は、ｔ＝５～１０秒の間で算出した無効電力量を配電系統１に出力する（ＡＯ－１（ｔ＝１０～１５秒））。このため、ｔ＝１０～１５秒で行われる系統電圧のサンプリングは、ｔ＝０～５秒の間にサンプリングした系統電圧に基づいて算出された無効電力量が電圧調整装置１０から配電系統１に出力された状態で行われる。

【0029】

次に、制御装置１４は、ｔ＝１０～１５秒の場合と同様に、ｔ＝１０～１５秒の間にサンプリングした系統電圧に基づいて無効電力量を算出すると同時に、次の周期のための系統電圧のサンプリングを行う（ＢＳ－２（ｔ＝１５～２０秒））。さらに、制御装置１４は、ｔ＝１０～１５秒の間で算出した無効電力量を配電系統１に出力する（ＢＯ－１（ｔ＝１５～２０秒））。

【0030】

次に、制御装置１４は、ｔ＝１５～２０秒の間にサンプリングした系統電圧に基づいて無効電力量を算出すると同時に、次の周期のための系統電圧のサンプリングを行う（ＡＳ－３（ｔ＝２０～２５秒））。さらに、制御装置１４は、ｔ＝１０～１５秒の間に出力した無効電力量（ＡＯ－１）と、ｔ＝１５～２０秒の間で算出した無効電力量とを加算して配電系統１に出力する（前回値＋ＡＯ－２（ｔ＝２０～２５秒））。すなわち、ｔ＝１５～２０秒の間で算出した無効電力量は、ｔ＝１０～１５秒の間にサンプリングされた系統電圧に基づいて算出されたものであり、ｔ＝１０～１５秒の間は無効電力量（ＡＯ－１）が配電系統１に出力されている。このため、無効電力量（ＡＯ－１）と、ｔ＝１５～２０秒の間で算出した無効電力量とを加算して配電系統１に出力する。

【0031】

以下、同様に、制御装置１４は、系統電圧のサンプリング（ＢＳ－３，ＡＳ－４，ＢＳ－４，・・）を行うと同時に、配電系統１への無効電力量の出力を行う（前回値＋ＢＯ－２，前回値＋ＡＯ－３，前回値＋ＢＯ－３，・・）。また、これと同時に直前の周期でサンプリングした系統電圧に基づいて無効電力量の算出を行う。これによって、配電系統１の電圧フリッカを好適に低減することができる。

【0032】

上述の説明から明らかように、本実施例の電圧調整装置１０によると、配電系統１の電圧を所定時間だけサンプリングし、そのサンプリングした電圧をフーリエ解析することで、電圧フリッカの周波数と振幅及び位相を検出する。そして、検出した電圧フリッカを打ち消す無効電力量を配電系統１に出力するため、従来の技術（すなわち、フィードバック制御）では難しかった周波数の高い電圧フリッカに対しても十分に低減効果を奏することができる。

【0033】

また、本実施例の電圧調整装置１０では、系統電圧のサンプリング（Ｓ１０）と、サンプリングした系統電圧を解析することによる無効電力量の算出（Ｓ１２～Ｓ１６）と、算出した無効電力量の出力（Ｓ１８）とが所定の時間間隔（例えば、５秒）で順に行われる。そして、無効電力量の出力（Ｓ１８）と、それ以降の周期で行う系統電圧のサンプリング（Ｓ１０）とを同時に行う。これによって、無効電力量の出力（Ｓ１８）が中断することなく行われると共に、出力される無効電力量の見直しが順次行われる。このため、配電系統１の電圧に含まれる電圧フリッカを短時間で打ち消すことができる。具体的には、従来技術のフィードバック制御を行うだけでは、配電系統１の電圧フリッカ周波数が高くなるほど応答遅れにより電圧フリッカを低減することが困難であった。しかしながら、系統電圧のサンプリング－解析・算出－電圧フリッカを打ち消す無効電力量の配電系統１への出力という一連の動作を、所定の時間間隔で順に行うようにしたため、出力開始後の最短低減時間（例えば、ｔ＝１０秒以降）で電圧フリッカを打ち消すことができる。

【0034】

（実施例２）
次に、図４～６を用いて、実施例２に係る電圧調整装置について説明する。実施例２の電圧調整装置では、負荷側の無効電流をサンプリングし、そのサンプリングした無効電流に基づいて負荷側の無効電流フリッカを抑制する点で、上述した実施例１の電圧調整装置と異なり、その他の点では実施例１の電圧調整装置と略同一の構成を有している。このため、以下の説明では、実施例１と異なる点を主に説明する。

【0035】

図４に示すように、実施例２の電圧調整装置１０も、実施例１の電圧調整装置と同一のハード構成を備えている。すなわち、実施例２の電圧調整装置１０は、開閉器２及び変圧器３を介して配電系統１に接続されており、インバータ１１と、連系リアクトル１２と、コンデンサ１３と、制御装置１４を備えている。実施例２の電圧調整装置１０では、制御装置１４が、電流センサ７で検出される電流値（すなわち、インバータ１１が接続された接続点より負荷側の配電系統１の電流）に基づいて、負荷側に発生する無効電流フリッカを抑制する点で実施例１と相違する。以下、制御装置１４で実施されるフリッカ低減処理について説明する。なお、配電系統１の系統電圧が予め設定された基準電圧となるように制御装置１４がフィードバック制御する点については、実施例１と同様に行われる。

【0036】

次に、実施例２の制御装置１４が実施するフリッカ低減処理について説明する。実施例２のフリッカ低減処理は、制御装置１４が起動すると繰り返し実行される。図２に示すように、制御装置１４は、まず、配電系統１の負荷側の無効電流をサンプリングする（Ｓ２０）。具体的には、電流センサ７から入力される電流値から取得される負荷側の無効電流を、所定のサンプリング時間（例えば、１秒）の間、所定のサンプリング間隔（例えば、２ｍ秒）で取得する。これによって、所定のサンプリング数（例えば、５００個）の電流値が取得される。

【0037】

次に、制御装置１４は、Ｓ２０でサンプリングした電流値のデータを、予め設定された周波数について離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を行う（Ｓ２２）。既に述べたように、ＰＣＳを原因として配電系統１に発生する電圧フリッカは、所定の周波数領域（例えば、３～１５Ｈｚ）の変動成分を有している。ここで、Ｓ２０で電流値をサンプリングするサンプリング間隔が短く設定され、その結果、解析対象となるデータ数（サンプリング数）は多くなっている。このため、実施例２では、制御装置１４の演算処理の負荷を低減するため、電圧フリッカが発生する周波数領域（例えば、３～１５Ｈｚ）に、解析対象となる周波数を複数（例えば、６個）だけ設定し、その設定した周波数（例えば、４，６，８，１０，１２，１４Hz）の近傍（例えば、±０．０３Ｈｚ）について離散フーリエ変換を行うように構成されている。なお、解析対象となる周波数については、負荷側の無効電流を予め解析し、解析結果に基づいて決定することができる。また、制御装置１４の演算処理能力を高めることで、実施例１と同様、無効電流フリッカが発生する周波数領域（例えば、３～１５Ｈｚ）の全域を解析対象としてもよい。

【0038】

次に、制御装置１４は、Ｓ２２の離散フーリエ変換の結果に基づいて、各周波数についてフリッカ成分の振幅及び位相を検出する（Ｓ２４）。すなわち、Ｓ２２の離散フーリエ変換は、予め設定された複数の周波数（例えば、４，６，８，１０，１２，１４Hz）について行われている。Ｓ２４では、複数の周波数のそれぞれについて、フリッカ成分の振幅及び位相を検出する。

【0039】

次に、制御装置１４は、Ｓ２４で検出された振幅及び位相に基づいて、無効電流フリッカを打ち消すための無効電力量を算出し（Ｓ２６）、算出された無効電力量をインバータ１１を駆動して配電系統１に出力する（Ｓ２８）。Ｓ２４では、予め設定された複数の周波数のそれぞれについてフリッカ成分の振幅及び位相を検出しているため、Ｓ２６では複数の周波数のそれぞれについて、当該フリッカ成分を打ち消すための無効電力量を算出し、Ｓ２８では算出した無効電力量をそれぞれ出力する。Ｓ２６の無効電力量の算出及びＳ２８の無効電力量の出力は、複数の周波数に予め順番を設定し、その順番に従って行われる。すなわち、予め設定された周波数順に無効電力量を算出し、算出された無効電力量を出力する。無効電力量が算出されると直ちに無効電力量が出力され、全ての周波数について無効電力量が算出されることを待つことはない。このため、フリッカ成分を早期に低減することができる。

【0040】

なお、無効電力量の出力は、予め設定された周波数順ではなく、振幅の大きい周波数から出力するようにしてもよい。すなわち、Ｓ２４においては、予め設定された複数の周波数のそれぞれについて、フリッカ成分の振幅と位相が検出されている。このため、振幅の大きい順に、無効電力量の算出（Ｓ２６）及び無効電力量の出力（Ｓ２８）を行うようにしてもよい。このような形態をよると、振幅の大きなフリッカ成分から順に打ち消されるため、フリッカ成分を効果的に低減することができる。なお、フリッカ低減処理の周期によってフリッカ成分の振幅の大きさが変化する場合は、周期毎に、振幅の大きい順に無効電力量の算出（Ｓ２６）及び無効電力量の出力（Ｓ２８）を行うようにする。これによって、負荷側の無効電流の変化に応じて、効果的にフリッカ成分を打ち消すことができる。

【0041】

以下、制御装置１４は、Ｓ２０～Ｓ２８の処理を繰り返し実行する。ここで、実施例２のフリッカ低減処理では、無効電流フリッカが発生する周波数領域に、予め解析対象となる複数の周波数を設定し、設定した周波数について離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を行う。このため、サンプリングした負荷側の無効電流を解析して無効電力量を算出する処理を短時間で行うことができる。そこで、実施例２のフリッカ低減処理では、負荷側の無効電流のサンプリング（Ｓ２０）の後、直ちに無効電力量の出力（Ｓ２８）を行っている。

【0042】

すなわち、図６に示すように、制御装置１４が起動すると（ｔ＝０秒）、まず、制御装置１４は、電流センサ７から入力する負荷側の無効電流をサンプリングする（Ｓ１（ｔ＝０～１秒））。次いで、制御装置１４は、ｔ＝０～１秒の間にサンプリングした系統電圧に基づいて無効電力量を算出し（Ｓ２２～Ｓ２６）、その算出した無効電力量を配電系統１に出力する（Ｏ１（ｔ＝１～２秒））。この動作と同時に、制御装置１４は、次の周期のフリッカ低減処理を開始し、電流センサ７から入力する負荷側の無効電流をサンプリングする（Ｓ２（ｔ＝１～２秒））。以下、同様に、無効電力量の配電系統１への出力（Ｏ２）と負荷側の無効電流のサンプリング（Ｓ３）が同時に行われ、これらの処理が繰り返し実行される。実施例２においては、負荷側の無効電流のサンプリングの後、直ちに無効電力量の出力を行うため、短時間で系統電圧に含まれるフリッカ成分を低減することが可能となる。すなわち、図７に示すように、無効電流のサンプリング（Ｓ１（ｔ＝０～１０００ｍｍ秒））で検出されたフリッカ成分が、無効電力量の配電系統１への出力（Ｏ１（ｔ＝１０００～２０００ｍｍ秒）によって直ちに打ち消すことができる。

【0043】

実施例２の電圧調整装置１０によっても、配電系統１の負荷側の無効電流に含まれるフリッカ成分を低減することができる。特に、実施例２では、負荷側の無効電流に含まれるフリッカ成分に限定することで、短時間でフリッカ成分を低減することができる。具体的には、従来技術のフィードバック制御を行うだけでは、配電系統１に発生する無効電流フリッカの周波数が高くなるほど応答遅れにより無効電流フリッカを低減することは困難であった。しかしながら、無効電流フリッカを打ち消す無効電力量を１秒サンプリングして次の１秒で配電系統１に出力するため、出力開始後の最短低減時間（例えば、ｔ＝１秒以降）で無効電流フリッカを打ち消すことができる。

【0044】

（他の変形例）
上記実施例２では、無効電流に基づいて負荷側の無効電流フリッカを抑制する制御を行っていたが、有効電流に基づいて負荷側の有効電流フリッカを抑制する制御を行ってもよい。このようにしても、フリッカ成分を早期に低減することができる。

【0045】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0046】

１：配電系統
２：開閉器
３：変圧器
４：負荷
５：電圧センサ
６，７：電流センサ
１０：電圧調整装置
１１：インバータ
１２：連系リアクトル
１３：コンデンサ
１４：制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】