直列補償器

表1に示す直列補償器コンポーネントは、マイクログリッドコアライブラリカテゴリのFACTSサブカテゴリに属する回路図エディタライブラリブロックです。これは三相コンポーネントであり、送電線の物理的インダクタンスを補償することで、送電線にかかる電圧降下を低減できます。コンポーネントモデルは、各相ごとにコンデンサと金属酸化物バリスタ（MOV）で構成されています。

表1 .回路図エディタコアライブラリの直列補償器コンポーネント
成分	コンポーネントダイアログウィンドウ	コンポーネントパラメータ
直列補償器		プロパティタブ: 一般的な MOV曲線バイパススイッチ

直列補償器の回路図ブロック図

このコンポーネントは、図1に示すように、MOVモデルと並列に接続されたコンデンサ（C）とバイパススイッチ（S）で構成されています。MOVは、ダイオードレッグ、電圧源、抵抗器の組み合わせとしてモデル化されています。エネルギーカウンタブロックは、MOVを流れるエネルギーを計算し、定義された制限値（「バイパススイッチ」タブで設定）に達するとバイパススイッチを閉じる信号を送信します。

コンポーネントダイアログボックスとパラメータ

直列補償器コンポーネントダイアログボックスは、コンポーネントのパラメータを指定するための 3 つのタブで構成されています。

タブ: 一般

このコンポーネントタブでは、直列補償器の一般的なパラメータを指定できます。

表2一般的なパラメータの説明
パラメータ	コードネーム	説明
直列容量	C	ライン補償に使用される容量の値。[F]
頻度	fc_sc	システムの周波数。[Hz]
実行率	実行率	内部信号処理コンポーネントの実行速度。[秒]

タブ: MOVカーブ

このコンポーネントタブでは、様々なMOV曲線を指定できます。現在、4種類のデータ入力が利用可能です：指数関数1つ、指数関数3つ、手動調整、座標。 「MOVプレビュー」ボタンと「安定性チェック」ボタンはすべてのオプションに用意されており、データ入力からMOV曲線を確認し、シミュレーションが数値的に不安定になっていないかを確認できます。シミュレーションは、入力データから得られた曲線のTyphoon HIL線形表現を考慮して実行され、 「MOVプレビュー」ボタンから確認できます。

表3 MOV曲線 – 1つの指数関数パラメータ
パラメータ	コードネーム	説明
Vref	副社長	MOV伝導に対して定義された電圧閾値。[V]
イレフ	イレフ	MOVの電圧レベルがVrefに達したときにMOVを流れる電流。[A]
北	n_exp	MOV曲線を決定する関数の指数値。このパラメータを変更することで、曲線を必要に応じて調整できます。

直列補償器モデル「MOV 曲線 - 1 つの指数関数」は次のとおりです。

V_{M お V} = V_{r e f} \frac{私^{(\frac{1}{北})}}{私_{r e f}}

表4 MOV曲線 – 3つの指数関数パラメータ
パラメータ	コードネーム	説明
Vref	副社長	MOV伝導に対して定義された電圧閾値。[V]
イレフ	イレフ	MOVの電圧レベルがVrefに達したときにMOVを流れる電流。[A]
北	n_exp	MOV曲線を決定する関数の指数値。このパラメータを変更することで、曲線を必要に応じて調整できます。

直列補償器モデル「MOV 曲線 - 3 つの指数関数」は次のとおりです。

V_{M お V} = V_{r e f} け_{n} \frac{私^{(\frac{1}{α_{n}})}}{私_{r e f}}, n = 1, 2, 3

あるセグメントから別のセグメントへの遷移ポイントは、次の要素によって決まります。

P_{1} = {S_{1} * (\frac{S_{1}}{S_{2}})}^{(\frac{α_{1}}{(α_{2} - α_{1})})}

P_{2} = {S_{2} * (\frac{S_{2}}{S_{3}})}^{(\frac{α_{2}}{(α_{3} - α_{2})})}

ここ：

S_{n} = \frac{私_{r e f}}{け_{n}^{α_{n}}}, n = 1, 2, 3

表5 MOV曲線 – 座標パラメータ
パラメータ	コードネーム	説明
電圧ベクトル	v_ベクトル	MOV曲線の電圧値のベクトル。[V]
現在のベクトル	i_ベクトル	電圧ベクトルの値に関連付けられた電流値のベクトル。[A]

表6 MOV曲線 – 手動調整パラメータ
パラメータ	コードネーム	説明
Vref	副社長	MOV曲線の傾き[V]
イレフ	イレフ	MOVの電圧レベルがVrefに達したときにMOVを流れる電流。[A]
MOV曲線の傾き	移動勾配	曲線のパーセンテージ傾斜。0 は 0 度の傾斜、1 は 89.9999 度の傾斜を意味し、角度参照は線のブレークノードにあります。

タブ: バイパススイッチ

バイパススイッチは、過剰なエネルギー吸収の際に MOV が熱定格を超えないように保護するために使用されます。

表7バイパススイッチのパラメータ
パラメータ	コードネーム	説明
バイパススイッチのエネルギー制限	バイパスエネルギー	スイッチを閉じるためのエネルギー閾値を定義します。[J]
バイパス抵抗	バイパス_R	バイパス分岐の抵抗[Ω]
バイパスインダクタンス	バイパス_L	バイパス分岐のインダクタンス[H]

コンポーネントの制限

このコンポーネントを使用する場合、一部のシミュレーション条件で数値不安定性が発生する可能性があります。モデルの特性上、時間ステップの制限により、コンデンサの充放電プロセスに関連する数値不安定性がシミュレーションに発生する可能性があります。充放電プロセスが非常に高速で、時間ステップ計算間で情報が失われる可能性がある場合、シミュレーションが不安定になる可能性があります。Tau/simulation_time_step > 2の関係を維持することを強くお勧めします。ここで、TauはコンポーネントのRC時定数です。必要なパラメータを入力後、 「安定性チェック」ボタンをクリックすると、安定性解析を確認できます。安定性条件の評価は、モデルのコンパイル時にも行われます。

サンプルモデル

全体的な動作と制御方法論は、次の例を使用するとよりよく理解できます。

モデル名:直列補償器 example.tse

SCADAインターフェース：直列補償器の例.cus

パス: examples/models/microgrid/FACTS/series compensator example