【問題】
【難易度】★★★★☆（やや難しい）
次の文章は，電力系統の電圧・無効電力制御に関する記述である。文中の\( \ \fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$} \ \)に当てはまる語句を解答群の中から選び，その記号を記述用紙の解答欄に記入しなさい。
電力系統の電圧・無効電力制御は，発変電所の母線電圧を運転目標値内に制御し，定常時の電圧安定度上の余裕度を高め，事故時又は負荷急変時の電圧回復を迅速に行うほか，無効電力潮流を軽減することによって\( \ \fbox { （１） } \ \)を軽減することを目的としている。現在，わが国ではこの制御方式として，一般的に中央制御方式と個別制御方式が採用されている。
\( \ \mathrm {a.} \ \)中央制御方式は，広範囲な電力系統の電圧や無効電力等の\( \ \fbox { （２） } \ \)を収集し，電圧や無効電力をあらかじめ定めた基準値内に収まるように，主要発変電所の発電機，\( \ \fbox { （３） } \ \)及び負荷時タップ切換装置等の電圧・無効電力制御機器を，中央給電指令所などの計算機から直接かつ総合的に制御するもので，中央\( \ \mathrm {VQC} \ \)（電圧無効電力制御装置，以下同じ。）と呼ばれている。
\( \ \mathrm {b.} \ \)個別制御方式は，個々の発変電所において，電圧や無効電力をあらかじめ定めた基準値内に維持すべく，自主的かつ個別的に電圧・無効電力制御機器を制御するものであり，\( \ \fbox { （４） } \ \)運転と個別\( \ \mathrm {VQC} \ \)方式がある。
\( \ \mathrm {c.} \ \)送電用変電所での個別\( \ \mathrm {VQC} \ \)の自動制御には，\( \ \mathrm {V-V} \ \)制御や\( \ \fbox { （５） } \ \)が行われている。いずれも二次母線電圧と一次側の制御対象電気量を基準値内に維持するように負荷時タップ切換装置と\( \ \fbox { （３） } \ \)を制御するものである。配電用変電所では，母線電圧の基準電圧に対する偏差を検出し，変圧器のタップの昇降により母線電圧を基準値内に維持したり，需要端電圧を維持するために\( \ \fbox { （６） } \ \)と組み合わせ，負荷電流に応じた制御を行っている。
\( \ \mathrm {d.} \ \)なお，以上の制御においてはシステム間のハンチングや特定制御機器の\( \ \fbox { （７） } \ \)防止等のためにシステム間での協調を図る必要がある。
〔問6の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&（イ）& \mathrm {V-Q} \ 制御 &（ロ）& オフライン情報 &（ハ）& オンライン情報 \\[ 5pt ]
&（ニ）& タイムスケジュール &（ホ）& 力率補償装置 &（ヘ）& \mathrm {V-P} \ 制御 \\[ 5pt ]
&（ト）& 通話情報 &（チ）& 制動抵抗 &（リ）& 調相設備 \\[ 5pt ]
&（ヌ）& 横流補償装置 &（ル）& 操作集中 &（ヲ）& \mathrm {V-I} \ 制御 \\[ 5pt ]
&（ワ）& コロナ損失 &（カ）& 変圧器損失 &（ヨ）& 間歇（けつ） \\[ 5pt ]
&（タ）& 送電損失 &（レ）& 連 続 &（ツ）& ダンピング \\[ 5pt ]
&（ネ）& フェランチ現象 &（ナ）& 線路電圧降下補償装置 &（ム）& 限流リアクトル \\[ 5pt ]
\end{eqnarray}
\]
【ワンポイント解説】
電力系統の電圧・無効電力制御に関する問題です。
電圧・無効電力制御は調相設備をはじめとした個別の機器に関する出題が多いですが，本問は全体的な管理について問われています。
電力会社の系統運用部門で働く等していないと厳しい問題ですが，文章等をヒントに部分点は取得できるようにしましょう。
1.電力系統の電圧・無効電力制御
電力系統の電圧は，常時変化する需要と供給のバランスにより変動しますが，ある程度一定に維持しないと需要家側では電気機器の異常の発生や寿命への影響があり，供給する側においても系統の安定な運用に支障をきたす恐れがあります。そのため，系統各所の電圧を，一般的に標準電圧の\( \ ±5 \ \mathrm {％} \ \)以内に保つよう，電圧・無効電力制御が行われています。
大きく分けて中央制御方式と個別制御方式があり，元々は個別制御方式が行われていましたが，効率的な電圧制御を行うために中央制御方式が開発された時代背景があります。
①中央制御方式
広範囲な系統の電圧安定化，無効電力の最適配分，送電損失低減等を目的に情報を随時オンラインで収集し，系統全体の電圧・無効電力状態を中央で把握・分析し，中央給電指令所などのコンピュータから各所の制御装置に指令を出します。
②個別制御方式
各発電所や変電所の制御装置が，電圧・無効電力の情報を検知して個別で動作します。発電機の自動電圧調整装置\( \ \left( \ \mathrm {AVR} \ \right) \ \)や変圧器の負荷時タップ切換装置\( \ \left( \ \mathrm {LRT} \ \right) \ \)等を使用し制御が行われ，タイムスケジュール運転と個別\( \ \mathrm {VQC} \ \)方式があります。
タイムスケジュール運転はその名称の通り時間帯（タイムスケジュール）ごとに無効電力の供給・吸収量を自動調整します。
個別\( \ \mathrm {VQC} \ \)方式は，それぞれの機器が個別にその地点での電圧・無効電力を制御するもので，例えば変電所での変圧器タップ切換装置や調相設備の投入開放において，一次側母線電圧と二次側母線電圧を基準値に制御する\( \ \mathrm {V_{1}-V_{2}} \ \)制御や二次母線電圧と一次無効電力を基準値に制御する\( \ \mathrm {V_{2}-Q_{1}} \ \)制御があります。
【解答】
(1)解答：タ
題意より解答候補は，（ワ）コロナ損失，（カ）変圧器損失，（タ）送電損失，（ネ）フェランチ現象，等になると思います。
ワンポイント解説「1.電力系統の電圧・無効電力制御」の通り，電圧・無効電力制御の目的としてあるのは，無効電力潮流を軽減することによる送電損失の軽減となります。
(2)解答：ハ
題意より解答候補は，（ロ）オフライン情報，（ハ）オンライン情報，（ト）通話情報，等になると思います。
ワンポイント解説「1.電力系統の電圧・無効電力制御」の通り，中央制御方式は広範囲な電力系統の電圧や無効電力等のオンライン情報を収集し，中央給電指令所などの計算機から直接かつ総合的に制御するものとなります。
(3)解答：リ
題意より解答候補は，（ホ）力率補償装置，（チ）制動抵抗，（リ）調相設備，（ヌ）横流補償装置，（ナ）線路電圧降下補償装置，（ム）限流リアクトル，等になると思います。
ワンポイント解説「1.電力系統の電圧・無効電力制御」の通り，中央制御方式において，中央給電指令所などの計算機から制御するものは調相設備があります。
(4)解答：ニ
題意より解答候補は，（ニ）タイムスケジュール，（ヨ）間歇（けつ），（レ）連続，（ツ）ダンピング，等になると思います。
ワンポイント解説「1.電力系統の電圧・無効電力制御」の通り，個別制御方式にあるのはタイムスケジュール運転となります。
(5)解答：イ
題意より解答候補は，（イ）\( \ \mathrm {V-Q} \ \)制御，（ヘ）\( \ \mathrm {V-P} \ \)制御，（ヲ）\( \ \mathrm {V-I} \ \)制御，等になると思います。
ワンポイント解説「1.電力系統の電圧・無効電力制御」の通り，個別\( \ \mathrm {VQC} \ \)の自動制御は，\( \ \mathrm {V-V} \ \)制御や\( \ \mathrm {V-Q} \ \)制御が行われています。\( \ \mathrm {VQC} \ \)（電圧無効電力制御装置）と問題文でも与えられているので，正答しておきたい空欄となります。
(6)解答：ナ
題意より解答候補は，（ホ）力率補償装置，（チ）制動抵抗，（リ）調相設備，（ヌ）横流補償装置，（ナ）線路電圧降下補償装置，（ム）限流リアクトル，等になると思います。
中央制御方式において，中央給電指令所などの計算機から制御するものは調相設備があります。配電用変電所においては，変圧器のタップの昇降により母線電圧を基準値内に維持する方法や需要端電圧を維持するために線路電圧降下補償装置\( \ \left( \ \mathrm {LDC} \ \right) \ \)を組み合わせ制御を行っています。線路電圧降下補償装置は負荷電流の変化を検知し，電圧調整器を制御することで変電所の送り出し電圧を上下させ，電圧降下分を補償する装置です。
(7)解答：ル
題意より解答候補は，（ル）操作集中，（ツ）ダンピング，等になると思います。
電圧・無効電力制御においてはシステム間のハンチングや特定制御機器の操作集中防止等のためにシステム間での協調を図る必要があります。ダンピングは，振動の減衰を意味する用語です。
愛知県出身 愛称たけちゃん