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C 1400-21 : 2005
で説明する測定結果表から決定してもよい。
複数の風車が共通結合点で接続されている場合は,フリッカ放射を次の(19)式によって決定できる。
Nwt
1
PstΣ=PltΣ= Sn,i ) 2
ci (Ψk ,va) (19)
Sk i=1
ここに, ci(Ψk,va) : 各風車のフリッカ係数
Sn,i : 各風車の定格皮相電力
Nwt : 共通結合点に接続されている風車の数
備考 (19)式は,風車間の最大出力レベルには相関がないと仮定している。電気的に弱い系統に誘導
発電機式風車を連系した場合,翼通過周期に同期して出力変動が大きくなる場合がある。この
ような場合,(19)式は,実際の電力系統への影響を過小評価することがある。
8.3.2 切換運転 単独の風車の切換運転によるフリッカ放射は,(20)式及び(21)式を適用することによっ
て,予測する。
.031 Sn
Pst=18N10 kf Ψ
( K) (20)
Sk
.031 Sn
Plt=8N120 kf Ψ
( k) (21)
Sk
ここに, kf(Ψk) : 共通結合点における回路インピーダンス位相角が
Ψkである場合のフリッカステップ係数(備考1.参
照)
サイトでの実際のΨkにおける風車のフリッカステップ係数は,線形内挿法を適用することによって,
7.6.3で説明する測定結果表から決定してもよい。
複数の風車が共通結合点に接続されている場合は,フリッカ放射を次の(22)式及び(23)式によって決定で
きる。
0.31
Nwt
18 3.2
PstΣ= N10,ikf ,i Ψ
( k) n,i (22)
Sk i=1
0.31
Nwt
8 3.2
Plt = kf,i Ψ
N120 ,i ( k) n ,i (23)
Sk i=1
ここに, N10,i及びN120, 10分間及び2時間の個々の風車における切
i :
換運転の数
kf,i(Ψk) : 個々の風車のフリッカステップ係数
Sn,i : 個々の風車の定格皮相電力(備考2.参照)
切換運転の数を制限するような風車総合制御システムがある場合は,この効果を反映するよう適切な方
法が取られるべきである。
単独の風車の1回の切換運転による相対電圧変化は,次の(24)式を適用することによって,求める。
Sn
d=100 ku Ψ
( k) (24)
Sk
ここに, d : 相対電圧変化(%)
ku(Ψk) : 回路インピーダンス位相角がΨkである場合の,共
通結合点における風車の電圧変化係数
サイトの実際のΨkでの風車の電圧変化係数は,線形内挿法を適用することによって,7.6.3で説明する
測定結果表から決定してもよい。
複数の風車が共通結合点で接続されている場合は,たとえ2台の風車であっても,同時に切換運転を実
行することはありえないと思われる。このため,複数の風車で構成する場合の相対電圧変化を評価するた
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めに,加算の影響を考慮する必要はない。
備考1. (20)式及び(21)式は,観察時間をそれぞれ600秒及び7 200秒とした場合,B.4.2から導かれる。
2. (22)式及び(23)式は,総和記号に共通結合点に接続する風車の数が含まれるが,(20)式及び(21)
式から導かれる場合がある。総和は,切換運転の過渡時間,すなわち,フリッカ放射に大き
く寄与する部分の継続が,通常は短いことによって正当化される。
8.4 高調波
高調波電流は,共通結合点における高調波電圧が許容値を超えないように制限する。
誘導発電機をもつ風車を直接電力系統へ連系する場合(例えば,半導体電力変換装置がない風車)は,
顕著な高調波ひずみを発生するとは考えられない。このため,この規格は,これに関する評価を必要とし
ない(6.7備考1.参照)。
電力系統に直接同期発電機を接続する風車(例えば,半導体電力変換装置がない風車)は,IEC 60034-1
で要求する波形の不規則さを満足しなければならない。このため,その風車は,非常に制限された高調波
電流を流出するだけであり,この規格は,これ以上の評価を要求しない(6.7備考2.参照)。
半導体電力変換装置をもつ風車の適用可能な高調波放射限度は,IEC 61000-3-6に記述する指針によって
与えられる。しかし,高調波限度値に関する標準情報TR C 0015“電磁両立性 第3部 : 限度値 第6節 :
中圧及び高圧系統におけるひずみ負荷に対するエミッション限度値の評価法”によれば,“高調波の両立性
レベル及び計画レベルは,欧州地域の配電事情を基礎として制定されたもので,日本ではまだ確立されて
おらず適用できない。”となっている。
日本では,1994年10月3日に制定された“高圧又は特別高圧で受電する需要家の高調波抑制対策ガイ
ドライン”によって,系統へ流出する高調波電流の上限値が推奨されている(附属書1)。
IEC 61000-3-6は,負荷からの高調波電流の総和について指針を提供している。これを適用すると,複数
の風車をもつ施設では,共通結合点における高調波電流を(25)式を適用して予測してもよい。
Nwt
Ih,i
IhΣ= (25)
i=1ni
ここに, Nwt : 共通結合点に接続されている風車の数
IhΣ : 共通結合点におけるh番目の高調波電流ひずみ
ni : i番目の風車の変圧器変圧比
Ih,i : i番目の風車のh次の高調波電流ひずみ
β : 高調波の加算に関係する指数(表2)
風車が同じで,それらの電力変換装置が他励式の場合は,高調波は同位相にある可能性が高く,すべて
の高調波次数にβ=1を用いる。
表 4 IEC 61000-3-6による指数
高調波次数 β
H<5 1.0
5 h10 1.4
h>10 2.0
(25)式は,特定の高調波を消去するような異なるベクトルグループをもつ変圧器を用いることを考慮し
ていない。このような場合は,この影響を反映するために,適切な方法が取られるべきである。
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附属書A(参考)報告書形式の例
この附属書(参考)は,本体及び附属書(規定)に関連する事柄を補足するもので,規定の一部ではな
い。
この報告書形式の例は,風車の電力品質特性パラメータを特定するための測定結果を報告する形式を推
奨するものである。
風車電力品質試験の結果報告書
報告された特性は,評価対象風車の特定の構成に対してだけ有効である。制御パラメータの変更を含み,
風車が電力品質に関して異なる動作をするように変更された構成の場合は,別途評価が必要となる。
試験機関の名前
報告書番号
風車型式名称
製造業者
試験対象風車のシリアル番号
上記記載の風車は,IEC 61400-21に従って試験された。
この試験報告書は,次の文書を含む。
情報の種類 文書の名前及び日付
制御パラメータの設定を含む試験対象風車の記述
試験サイト及び電力系統連系の記述
測定機器の記述
試験条件の記述
IEC 61400-21からの例外に関するメモ
作成者
確認者
承認者
発行日
IEC 61400-21に記述されていない特性パラメータは,マークされている。これには,測定の代わりに計
算されたパラメータを含む。IEC 61400-21以外の文書は,適用された異なる手順について記述しているも
のである。
特性パラメータの結果は,次に記載されている。
――――― [JIS C 1400-21 pdf 23] ―――――
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B.1 一般データ
風車型式(水平/垂直 軸)
翼枚数
ロータ直径 (m)
ハブ高さ (m)
翼制御(ピッチ/ストール)
回転数制御(固定/2段速度/可変速)
発電機型式及び定格 (kW)
周波数変換装置型式及び定格 (kW)
風車接続点の特定
電気定数 同期発電機の場合 過渡リアクタンス ( %(自己容量ベース)/ Ω)
初期過渡リアクタンス ( %(自己容量ベース)/ Ω)
同期リアクタンス ( %(自己容量ベース)/ Ω)
誘導発電機の場合 拘束リアクタンス ( %(自己容量ベース)/ Ω)
励磁リアクタンス ( %(自己容量ベース)/ Ω)
B.2 定格値
定格出力,Pn(kW)
定格風速,vn(m/s)
定格皮相電力,Sn(kVA)
定格無効電力,Qn(kVA)
定格電流,In(A)
定格電圧,Un (V)
B.3 最大許容出力
評価値,Pmc(kW)
正規化された値,pmc = Pmc/Pn
B.4 最大出力実測値
B.4.1 60秒平均値
測定値,P60 (kW)
正規化された値,p60=P60/Pn
B.4.2 0.2秒平均値
測定値,P0.2 (kW)
正規化された値,p0.2=P0.2/Pn
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B.5 無効電力
出力 出力 無効電力 設定力率
Pnの% kW kvar
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Pmcにおける評価無効電力(kvar)
P60における評価無効電力(kvar)
P0.2における評価無効電力(kvar)
Pmcにおける設定力率
P60における設定力率
P0.2における設定力率
B.6 電圧変動
B.6.1 連続運転
回路インピーダンス位相角,Ψk(度) 30 50 70 85
年平均風速,va(m/s) フリッカ係数,c(Ψk,va)
6.0
7.5
8.5
10.0
B.6.2 切換運転
切換運転のケース カットイン風速での起動
切換運転の最大数,N10
切換運転の最大数,N120
回路インピーダンス位相角,Ψk(°) 30 50 70 85
フリッカステップ係数,kf(Ψk)
電圧変化係数,ku(Ψk)
切換運転のケース 定格風速での起動
切換運転の最大数,N10
切換運転の最大数,N120
回路インピーダンス位相角,Ψk(°) 30 50 70 85
フリッカステップ係数,kf(Ψk)
電圧変化係数,ku(Ψk)
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JIS C 1400-21:2005の引用国際規格 ISO 一覧
- IEC 61400-21:2001(MOD)
JIS C 1400-21:2005の国際規格 ICS 分類一覧
- 27 : エネルギー及び熱伝達工学 > 27.180 : 風力タービンエネルギーシステム
JIS C 1400-21:2005の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISC1400-0:2005
- 風力発電システム―第0部:風力発電用語
- JISC1400-1:2017
- 風力発電システム―第1部:設計要件
- JISC1731-1:1998
- 計器用変成器―(標準用及び一般計測用) 第1部:変流器
- JISC60050-161:1997
- EMCに関するIEV用語
- JISC61000-4-7:2007
- 電磁両立性―第4-7部:試験及び測定技術―電力供給システム及びこれに接続する機器のための高調波及び次数間高調波の測定方法及び計装に関する指針