技術 / エンジニアリングガイド
風力発電プロジェクトにおける有効電力・無効電力・皮相電力
kW定格、kVA値、kvarの要求値は、それぞれ異なる電気量を表します。比較する前に、測定境界と該当する波形条件を定義してください。タービンの銘板に、コンバーターや負荷のすべての定格が示されているわけではありません。
量とその定義を常に併せて示してください。
力率は有効電力と皮相電力の関係を表すものであり、発電機の効率を測るものではありません。
01 / 有効電力
平均的なエネルギー伝達と電圧・電流の積を区別してください。
有効電力は、指定された測定期間における瞬時電圧と瞬時電流の積の平均値です。
有効電力は、明示された測定期間にわたる瞬時電圧と瞬時電流の積の平均値です。ワットまたはキロワットで表します。測定値には、平均化の基準と方向の規約を併記する必要があります。
電圧実効値と電流実効値の積は、一般には有効電力と同じではありません。Tektronix の交流電力に関する参考資料は、波形と位相の関係がなぜ重要かを説明しています。電圧と電流の表示だけでは、想定した kW 値を正当化できません。
02 / 皮相電力
VA を有用な kW と読み替えずに使用する。
単一の電気経路では、皮相電力は実効値電圧と実効値電流の積であり、VA で表されます。
単一の電気経路では、皮相電力は実効電圧と実効電流の積で、VA で表します。多相系の合計には、システムと測定器に適した定義を明示する必要があります。
確認されている MARSTON タービンの定格出力は 5, 10, 20, 30 and 50 kW です。これらの値は、選定されるすべてのコントローラーやコンバーターの kVA 定格を定めるものではありません。タービンの定格出力と下流機器の容量は、別々の項目として記載してください。
03 / 無効電力
定義の条件を明示する。
正弦波の単相の例では、無効電力は電圧と電流の直交位相関係に関連し、varで表されます。
正弦波の単相の例では、無効電力は電圧と電流の直交位相関係に関連し、varで表されます。よく知られた関係式 S² = P² + Q² では、それぞれに対応する正弦波の定義を用います。
仮想的な正弦波の例では、有効電力 3 kW と無効電力 4 kvar は、皮相電力 5 kVA に対応します。これは数学的な例示であり、MARSTONの能力を示すものではありません。条件が明示されていない、波形ひずみや不平衡のある測定に、この単純な三角形を拡張して適用しないでください。
04 / 力率
総合力率と変位力率の定義を区別してください。
一貫した定義の電力経路において、力率は有効電力を皮相電力で割った値です。
一貫した定義の経路では、力率は有効電力を皮相電力で割った値です。HIOKIの用語では、この比率を、基本波の位相関係に基づく変位力率と区別しています。波形にひずみがある場合、この二つの定義による値は一致するとは限りません。
力率は変換効率を表すものではありません。効率は入力側と出力側の境界を通るエネルギーまたは電力を比較し、力率は一つの電気的境界における量を比較します。また、値が低いことや高いことだけで、特定の故障や制御機能が存在すると証明されるわけではありません。
05 / 方向と時間
値とともに符号と集計方法を記録してください。
実際の記録で、正の電力が発電、消費、系統からの受電、系統への送電のどれを意味するかを特定してください。
実際の記録で、正の電力が発電、消費、買電、売電のどれを意味するかを特定してください。無効電力の符号や進み・遅れの表示も、文書化された規約に依存する場合があります。単位が一致するというだけで記録を組み合わせないでください。
各値が瞬時値、区間平均値、またはその他の報告された統計量のいずれかを記録してください。複数機器の電力を合計するには、時間と境界を比較可能な条件にそろえる必要があります。関連資料: インターフェースガイド 物理的な場所を特定するのに役立ちます。
06 / 能力評価
報告された値と、制御可能な範囲を区別する。
測定されたkvar値だけでは、電力変換器が対応する無効電力の範囲は確定できません。
測定された kvar 値だけでは、変換器が対応する無効電力範囲は確認できません。同様に、力率表示があっても、力率調整機能があることの証明にはなりません。必要な機能については、実際の機器の裏付け資料を確認してください。
次の資料を使用してください: 電源品質ガイド より広範な接続評価のために。ここでは、MARSTONの力率、無効電力制御範囲、またはkVA出力定格を主張していません。提案されるパッケージには、そのパッケージ固有の文書化されたインターフェースが必要です。
次の資料も確認してください: 風力発電の高調波とTHDの測定記録.
次の資料も確認してください: 風力用電力量計のCT比とデータ換算.
次の資料も確認してください: 風力発電の負荷ステップ応答:根拠資料のレビュー.
波形に関する物理量の検討を続けるには、 RMS、ピークとクレストファクター.
一般的な背景情報: Tektronix:有効電力と皮相電力、力率、および正弦波を前提とする場合の制限 · HIOKI 3196 の用語:力率と変位力率。これらの参考資料は業界の考え方を説明するものであり、適用するMARSTONの製品資料やプロジェクト資料とは別のものです。
検討に必要な情報を準備する。
チェックリストでプロジェクト情報を整理してください。入手できない項目を明示し、参照資料を残します。
| 確認項目 | 提供する情報 | 目的 |
|---|---|---|
| 物理量 | P、Q、またはSとその単位と定義 | kW、kvar、kVAを相互に置き換えないでください。 |
| 境界 | 測定場所と、含まれる経路 | 同等の電気的条件の点を比較してください。 |
| 条件 | 波形と相構成に関する前提条件 | 適用可能な関係式を使用してください。 |
| 符号と時間 | 方向の規約と集計期間 | 記録された値を解釈する。 |
| 能力の証拠 | 選定された機器の範囲と適用条件 | 測定と機能の分離。 |
技術検討上の質問。
kW と kVA は置き換え可能ですか?
いいえ。それぞれ有効電力と皮相電力を表します。
力率と効率は同じですか?
いいえ。それぞれが比較する量と対象範囲が異なります。
単純な電力三角形は、すべての波形に適用できますか?
いいえ。正弦波であるという条件と、システムの定義に関する条件を保持してください。
kvarの測定値は、無効電力制御の証拠になりますか?
いいえ。測定される量と調整可能な能力は異なります。
五つのタービンの定格出力(kW)から、変換器の定格容量(kVA)を確認できますか?
いいえ。選定した変換器には、その機器固有の文書化された容量があります。
どのような情報と合わせて、パワーの値を提示すべきでしょうか?
量の定義、単位、境界、符号、時間基準、および適用される波形条件。
技術的なお問い合わせ
プロジェクト情報を用意してご相談ください。
kW定格、kVA値、およびkvar要件は、それぞれ異なる電気量を表します。技術見積もりで検討を希望する機器の範囲と、入手可能な情報を共有してください。