JP2000032665A - 電力品質補償装置 - Google Patents
電力品質補償装置Info
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で、瞬時電圧低下に対処できる電
力品質補償装置を提供する。 【解決手段】 電力変換装置４を、並列変圧器２の二次
巻線２ｂ側に配置されて必要な電力変換を行う並列側電
力変換器５と、直列変圧器３の一次巻線３ａ側に配置さ
れて必要な電力変換を行う直列側電力変換器６と、並列
側電力変換器５と直列側電力変換器６との間の直流線路
間に接続されたコンデンサ７と、負荷電圧一定制御及び
力率１制御を行うように直列側電力変換器６と並列側電
力変換器５を制御する電力変換器制御手段８とから構成
する。コンデンサ７として電気二重層コンデンサを用い
る。電力変換器制御手段８は、瞬時電圧低下が発生した
ときに、コンデンサ７の電荷を並列側電力変換器５を通
して放電して負荷電圧の低下を抑制する瞬時電圧低下補
償制御と負荷電圧一定制御とを行うように直列側電力変
換器６と並列側電力変換器５を制御する。
力品質補償装置を提供する。 【解決手段】 電力変換装置４を、並列変圧器２の二次
巻線２ｂ側に配置されて必要な電力変換を行う並列側電
力変換器５と、直列変圧器３の一次巻線３ａ側に配置さ
れて必要な電力変換を行う直列側電力変換器６と、並列
側電力変換器５と直列側電力変換器６との間の直流線路
間に接続されたコンデンサ７と、負荷電圧一定制御及び
力率１制御を行うように直列側電力変換器６と並列側電
力変換器５を制御する電力変換器制御手段８とから構成
する。コンデンサ７として電気二重層コンデンサを用い
る。電力変換器制御手段８は、瞬時電圧低下が発生した
ときに、コンデンサ７の電荷を並列側電力変換器５を通
して放電して負荷電圧の低下を抑制する瞬時電圧低下補
償制御と負荷電圧一定制御とを行うように直列側電力変
換器６と並列側電力変換器５を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統の電圧と
無効電力または力率を制御して電力品質を補償する電力
品質補償装置に関するものである。
無効電力または力率を制御して電力品質を補償する電力
品質補償装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】公知の電力品質補償装置は、電力系統の
途中に一次巻線が並列に接続された並列変圧器と、電力
系統の途中に二次巻線が直列に接続された直列変圧器
と、電力変換装置とを具備する。電力変換装置は、並列
変圧器の二次巻線側に配置された並列側電力変換器と、
直列変圧器の一次巻線側に配置された直列側電力変換器
と、並列側電力変換器と直列側電力変換器とを接続する
２本の直流線路間に接続されたコンデンサと、直列側電
力変換器と並列側電力変換器を制御する電力変換器制御
手段とを備えて、並列変圧器の二次巻線と直列変圧器の
一次巻線との間に配置されている。そして電力変換装置
の電力変換器制御手段は、系統電圧が規定値よりも低い
ときにはコンデンサの両端電圧に基いて発生した補償電
圧を直列変圧器を通して系統電圧に重畳し且つ系統電圧
が規定値よりも高いときには直列変圧器から直列側電力
変換器を通してコンデンサを充電することにより系統電
圧を規定値とすることにより負荷電圧を一定にする負荷
電圧一定制御とコンデンサを並列側電力変換器を通して
放電することにより無効電流を補償する補償電流を並列
変圧器から電力系統に注入する力率１制御とを行うよう
に直列側電力変換器及び並列側電力変換器を制御する。
途中に一次巻線が並列に接続された並列変圧器と、電力
系統の途中に二次巻線が直列に接続された直列変圧器
と、電力変換装置とを具備する。電力変換装置は、並列
変圧器の二次巻線側に配置された並列側電力変換器と、
直列変圧器の一次巻線側に配置された直列側電力変換器
と、並列側電力変換器と直列側電力変換器とを接続する
２本の直流線路間に接続されたコンデンサと、直列側電
力変換器と並列側電力変換器を制御する電力変換器制御
手段とを備えて、並列変圧器の二次巻線と直列変圧器の
一次巻線との間に配置されている。そして電力変換装置
の電力変換器制御手段は、系統電圧が規定値よりも低い
ときにはコンデンサの両端電圧に基いて発生した補償電
圧を直列変圧器を通して系統電圧に重畳し且つ系統電圧
が規定値よりも高いときには直列変圧器から直列側電力
変換器を通してコンデンサを充電することにより系統電
圧を規定値とすることにより負荷電圧を一定にする負荷
電圧一定制御とコンデンサを並列側電力変換器を通して
放電することにより無効電流を補償する補償電流を並列
変圧器から電力系統に注入する力率１制御とを行うよう
に直列側電力変換器及び並列側電力変換器を制御する。
【０００３】この電力品質補償装置のように直列変圧器
と並列変圧器と電力変換装置とを用いて負荷電圧及び力
率を制御する場合の基本原理については、平成８年電気
学会論文Ｂ１１６巻８号の第１００７頁〜第１０１４頁
に「半導体化高速移相器による可変リアクタンス装置
（電圧変動の補償）」と題して発表されている。また平
成６年電気学会全国大会の予稿集５−１１９頁に論文番
号５６８で「３相パラレルプロセシング方式受電端定電
圧制御システムに関する検討」と題して発表された論文
と、平成７年電気学会全国大会の予稿集４−１５７頁に
論文番号７７５で「直列補償装置による受電端定電圧制
御システムの検討」と題して発表された論文には、同じ
基本原理で動作する補償装置を備えた無停電電源装置が
示されている。
と並列変圧器と電力変換装置とを用いて負荷電圧及び力
率を制御する場合の基本原理については、平成８年電気
学会論文Ｂ１１６巻８号の第１００７頁〜第１０１４頁
に「半導体化高速移相器による可変リアクタンス装置
（電圧変動の補償）」と題して発表されている。また平
成６年電気学会全国大会の予稿集５−１１９頁に論文番
号５６８で「３相パラレルプロセシング方式受電端定電
圧制御システムに関する検討」と題して発表された論文
と、平成７年電気学会全国大会の予稿集４−１５７頁に
論文番号７７５で「直列補償装置による受電端定電圧制
御システムの検討」と題して発表された論文には、同じ
基本原理で動作する補償装置を備えた無停電電源装置が
示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の電力品質補償装
置の電力変換装置では、並列側電力変換器と直列側電力
変換器とを接続する２本の直流線路間に接続されたいわ
ゆる電源コンデンサまたは平滑用コンデンサと呼ばれる
コンデンサとして、アルミ電解コンデンサ等を用いてい
る。しかしながらこのコンデンサがアルミ電解コンデン
サで得られる程度の容量しかない場合には、電力系統に
おいて受電電圧に瞬時電圧低下や一時的な波形歪みなど
が発生したときに、並列側電力変換器と直列側電力変換
器との間に有効電力制御のアンバランスが生じると、コ
ンデンサの両端間の直流電圧が大幅に変動して、補償精
度と補償の信頼性が低下するという問題が発生する。ま
た従来の電力品質補償装置では、比較的頻繁に発生する
瞬時電圧低下に対しては特に対処していない。前述の
「３相パラレルプロセシング方式受電端定電圧制御シス
テムに関する検討」及び「直列補償装置による受電端定
電圧制御システムの検討」と題する論文に掲載された無
停電電源装置によれば、比較的頻繁に発生する瞬時電圧
低下に対して対応することができるものの、無停電を実
現するためには極めて大きな蓄電池を必要とするだけで
なく、装置が複雑になりしかも大型化する問題が発生す
る。
置の電力変換装置では、並列側電力変換器と直列側電力
変換器とを接続する２本の直流線路間に接続されたいわ
ゆる電源コンデンサまたは平滑用コンデンサと呼ばれる
コンデンサとして、アルミ電解コンデンサ等を用いてい
る。しかしながらこのコンデンサがアルミ電解コンデン
サで得られる程度の容量しかない場合には、電力系統に
おいて受電電圧に瞬時電圧低下や一時的な波形歪みなど
が発生したときに、並列側電力変換器と直列側電力変換
器との間に有効電力制御のアンバランスが生じると、コ
ンデンサの両端間の直流電圧が大幅に変動して、補償精
度と補償の信頼性が低下するという問題が発生する。ま
た従来の電力品質補償装置では、比較的頻繁に発生する
瞬時電圧低下に対しては特に対処していない。前述の
「３相パラレルプロセシング方式受電端定電圧制御シス
テムに関する検討」及び「直列補償装置による受電端定
電圧制御システムの検討」と題する論文に掲載された無
停電電源装置によれば、比較的頻繁に発生する瞬時電圧
低下に対して対応することができるものの、無停電を実
現するためには極めて大きな蓄電池を必要とするだけで
なく、装置が複雑になりしかも大型化する問題が発生す
る。
【０００５】本発明の目的は、直流電圧の変動がなく、
補償精度と補償の信頼性が高い電力品質補償装置を提供
することにある。
補償精度と補償の信頼性が高い電力品質補償装置を提供
することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、簡単な構成で、瞬時
電圧低下（瞬時停電を含む）に対処できる電力品質補償
装置を提供することにある。
電圧低下（瞬時停電を含む）に対処できる電力品質補償
装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明が改良の対象とす
る電力品質補償装置は、電力系統の途中に一次巻線が並
列に接続された並列変圧器と、電力系統の途中に二次巻
線が直列に接続された直列変圧器と、電力変換装置とを
具備する。そして電力変換装置は、並列変圧器の二次巻
線側に配置された並列側電力変換器と、直列変圧器の一
次巻線側に配置された直列側電力変換器と、並列側電力
変換器と直列側電力変換器とを接続する２本の直流線路
間に接続されたコンデンサと、直列側電力変換器と並列
側電力変換器を制御する電力変換器制御手段とを備え
て、並列変圧器の二次巻線と直列変圧器の一次巻線との
間に配置されている。そして電力変換装置の電力変換器
制御手段は、系統電圧が規定値よりも低いときにはコン
デンサの両端電圧に基いて直列側電力変換器を用いて発
生した補償電圧を直列変圧器を通して系統電圧に重畳し
且つ系統電圧が規定値よりも高いときには直列変圧器か
ら直列側電力変換器を通してコンデンサを充電すること
により系統電圧を規定値とすることにより負荷電圧を一
定にする負荷電圧一定制御とコンデンサを並列側電力変
換器を通して放電することにより無効電流を補償する補
償電流を並列変圧器から電力系統に注入する力率１制御
とを行うように直列側電力変換器及び並列側電力変換器
を制御する。
る電力品質補償装置は、電力系統の途中に一次巻線が並
列に接続された並列変圧器と、電力系統の途中に二次巻
線が直列に接続された直列変圧器と、電力変換装置とを
具備する。そして電力変換装置は、並列変圧器の二次巻
線側に配置された並列側電力変換器と、直列変圧器の一
次巻線側に配置された直列側電力変換器と、並列側電力
変換器と直列側電力変換器とを接続する２本の直流線路
間に接続されたコンデンサと、直列側電力変換器と並列
側電力変換器を制御する電力変換器制御手段とを備え
て、並列変圧器の二次巻線と直列変圧器の一次巻線との
間に配置されている。そして電力変換装置の電力変換器
制御手段は、系統電圧が規定値よりも低いときにはコン
デンサの両端電圧に基いて直列側電力変換器を用いて発
生した補償電圧を直列変圧器を通して系統電圧に重畳し
且つ系統電圧が規定値よりも高いときには直列変圧器か
ら直列側電力変換器を通してコンデンサを充電すること
により系統電圧を規定値とすることにより負荷電圧を一
定にする負荷電圧一定制御とコンデンサを並列側電力変
換器を通して放電することにより無効電流を補償する補
償電流を並列変圧器から電力系統に注入する力率１制御
とを行うように直列側電力変換器及び並列側電力変換器
を制御する。
【０００８】本発明では、コンデンサとして電気二重層
コンデンサを用いる。現在市販されている電気二重層コ
ンデンサには、アルミ電解コンデンサの１０００倍程度
の容量を有するものもあり、必要な容量分の電気二重層
コンデンサを複数個直列に接続すれば所望の容量を簡単
に得ることができる。したがってコンデンサとして電気
二重層コンデンサを用いると、従来のように並列側電力
変換器と直列側電力変換器との間に有効電力制御のアン
バランスが生じても、コンデンサの両端間の直流電圧が
大幅に変動することがなく、補償精度と補償の信頼性と
を確保することができる。
コンデンサを用いる。現在市販されている電気二重層コ
ンデンサには、アルミ電解コンデンサの１０００倍程度
の容量を有するものもあり、必要な容量分の電気二重層
コンデンサを複数個直列に接続すれば所望の容量を簡単
に得ることができる。したがってコンデンサとして電気
二重層コンデンサを用いると、従来のように並列側電力
変換器と直列側電力変換器との間に有効電力制御のアン
バランスが生じても、コンデンサの両端間の直流電圧が
大幅に変動することがなく、補償精度と補償の信頼性と
を確保することができる。
【０００９】また本発明では、瞬時電圧低下（瞬時停電
を含む）が発生したときに、電力変換装置の電力変換器
制御手段が、電気二重層コンデンサに蓄積された電荷を
並列側電力変換器を通して放電して並列変圧器から有効
電力を電力系統に供給することにより負荷電圧を規定値
に近付ける瞬時電圧低下補償制御と負荷電圧一定制御と
を行うように直列側電力変換器と並列側電力変換器を制
御する。
を含む）が発生したときに、電力変換装置の電力変換器
制御手段が、電気二重層コンデンサに蓄積された電荷を
並列側電力変換器を通して放電して並列変圧器から有効
電力を電力系統に供給することにより負荷電圧を規定値
に近付ける瞬時電圧低下補償制御と負荷電圧一定制御と
を行うように直列側電力変換器と並列側電力変換器を制
御する。
【００１０】電気二重層コンデンサであれば、容量が大
きいために、電力系統で瞬時電圧低下が発生したとき
に、電気二重層コンデンサに蓄積された電荷を並列側電
力変換器を通して放電して並列変圧器からも系統に有効
電力を放出することができる。そのため、電力系統で瞬
時電圧低下が発生したときに、瞬時電圧低下補償制御と
負荷電圧一定制御とを協調させて、負荷電圧を規定値に
することが可能になる。
きいために、電力系統で瞬時電圧低下が発生したとき
に、電気二重層コンデンサに蓄積された電荷を並列側電
力変換器を通して放電して並列変圧器からも系統に有効
電力を放出することができる。そのため、電力系統で瞬
時電圧低下が発生したときに、瞬時電圧低下補償制御と
負荷電圧一定制御とを協調させて、負荷電圧を規定値に
することが可能になる。
【００１１】並列変圧器を電力系統の電源側に配置し、
直列変圧器を電力系統の負荷側に配置する場合には、電
力変換装置の電力変換器制御手段は、並列変圧器の一次
巻線側の電力系統の系統電圧及び系統電流と直列変圧器
の二次巻線を流れる電流とを入力として直列側電力変換
器と並列側電力変換器を制御する。並列変圧器の一次巻
線側の系統電圧と系統電流との間の位相差と系統電圧の
大きさとにより、直列変圧器から系統電圧に重畳する補
償電圧ΔＶの位相即ち補償角度θを決定して、負荷電圧
を規定値内に補償する負荷電圧一定制御を行う。このと
きの負荷電圧一定制御では、負荷電流の位相が遅れであ
れば進み補償を行い、負荷電流の位相が進みであれば遅
れ補償を行うことにより、力率を１にする力率１制御の
ための無効電力補償量を低減することができる。また系
統電圧と系統電流との位相差を検出して（すなわち無効
電流成分を検出して）、これを打ち消す（すなわち無効
電流を補償する）ための補償電流を並列側電力変換器を
通してコンデンサを充放電することにより得て並列変圧
器から電力系統に注入する。そして瞬時電圧低下の発生
で、系統電圧が予め定めた設定値以下に低下したときに
も、並列側電力変換器を通してコンデンサの電荷を放電
することにより得た有効電力を並列変圧器から電力系統
に放出して、直列変圧器を用いた負荷電圧一定制御と協
調して負荷電圧が規定値内に入るように補償する。補償
電圧ΔＶの位相（補償角度）は、系統電圧及び系統電流
に基づいて定めてもよいが、補償精度を高めるために
は、直列変圧器の二次巻線を流れる電流即ち負荷電流を
測定し、この負荷電流を考慮して負荷電圧一定制御の補
償電圧ΔＶの位相を決定するのが好ましい。
直列変圧器を電力系統の負荷側に配置する場合には、電
力変換装置の電力変換器制御手段は、並列変圧器の一次
巻線側の電力系統の系統電圧及び系統電流と直列変圧器
の二次巻線を流れる電流とを入力として直列側電力変換
器と並列側電力変換器を制御する。並列変圧器の一次巻
線側の系統電圧と系統電流との間の位相差と系統電圧の
大きさとにより、直列変圧器から系統電圧に重畳する補
償電圧ΔＶの位相即ち補償角度θを決定して、負荷電圧
を規定値内に補償する負荷電圧一定制御を行う。このと
きの負荷電圧一定制御では、負荷電流の位相が遅れであ
れば進み補償を行い、負荷電流の位相が進みであれば遅
れ補償を行うことにより、力率を１にする力率１制御の
ための無効電力補償量を低減することができる。また系
統電圧と系統電流との位相差を検出して（すなわち無効
電流成分を検出して）、これを打ち消す（すなわち無効
電流を補償する）ための補償電流を並列側電力変換器を
通してコンデンサを充放電することにより得て並列変圧
器から電力系統に注入する。そして瞬時電圧低下の発生
で、系統電圧が予め定めた設定値以下に低下したときに
も、並列側電力変換器を通してコンデンサの電荷を放電
することにより得た有効電力を並列変圧器から電力系統
に放出して、直列変圧器を用いた負荷電圧一定制御と協
調して負荷電圧が規定値内に入るように補償する。補償
電圧ΔＶの位相（補償角度）は、系統電圧及び系統電流
に基づいて定めてもよいが、補償精度を高めるために
は、直列変圧器の二次巻線を流れる電流即ち負荷電流を
測定し、この負荷電流を考慮して負荷電圧一定制御の補
償電圧ΔＶの位相を決定するのが好ましい。
【００１２】また並列変圧器を電力系統の負荷側に配置
し、直列変圧器を電力系統の電源側に配置してもよい。
この場合においても、基本的な動作は同じであるが、こ
の場合には電力変換装置の電力変換器制御手段は、直流
変圧器の二次巻線の電源側の系統電圧及び系統電流と直
列変圧器の二次巻線の負荷側の電圧とを入力として直列
側電力変換器と並列側電力変換器を制御する。
し、直列変圧器を電力系統の電源側に配置してもよい。
この場合においても、基本的な動作は同じであるが、こ
の場合には電力変換装置の電力変換器制御手段は、直流
変圧器の二次巻線の電源側の系統電圧及び系統電流と直
列変圧器の二次巻線の負荷側の電圧とを入力として直列
側電力変換器と並列側電力変換器を制御する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の電力
品質補償装置の実施の形態の一例を詳細に説明する。図
１は、電力品質補償装置の構成を単線結線図を用いて概
略的に示したものである。なおこの図において１は三相
の電力系統であり、２は電力系統１の途中に一次巻線２
ａが並列に接続された三相の並列変圧器であり、３は電
力系統１の途中に二次巻線３ｂが直列に接続された三相
の直列変圧器である。並列変圧器２の二次巻線２ｂと直
列変圧器３の一次巻線３ａとの間には電力変換装置４が
配置されている。電力変換装置４は、系統電圧Ｖinが規
定値よりも低いときにはコンデンサ７の両端電圧に基い
て直列側電力変換器６を用いて発生した補償電圧ΔＶを
直列変圧器３を通して系統電圧Ｖinに重畳し且つ系統電
圧Ｖinが規定値よりも高いときには直列変圧器３から直
列側電力変換器６を通してコンデンサ７を充電すること
により系統電圧Ｖinを規定値とすることにより負荷電圧
を一定にする負荷電圧一定制御と、系統電流Ｉ1 の無効
電流を補償する（力率を１に近付ける）補償電流ΔＩを
並列変圧器２を通して電力系統１に注入する力率１制御
とを行うように構成されている。
品質補償装置の実施の形態の一例を詳細に説明する。図
１は、電力品質補償装置の構成を単線結線図を用いて概
略的に示したものである。なおこの図において１は三相
の電力系統であり、２は電力系統１の途中に一次巻線２
ａが並列に接続された三相の並列変圧器であり、３は電
力系統１の途中に二次巻線３ｂが直列に接続された三相
の直列変圧器である。並列変圧器２の二次巻線２ｂと直
列変圧器３の一次巻線３ａとの間には電力変換装置４が
配置されている。電力変換装置４は、系統電圧Ｖinが規
定値よりも低いときにはコンデンサ７の両端電圧に基い
て直列側電力変換器６を用いて発生した補償電圧ΔＶを
直列変圧器３を通して系統電圧Ｖinに重畳し且つ系統電
圧Ｖinが規定値よりも高いときには直列変圧器３から直
列側電力変換器６を通してコンデンサ７を充電すること
により系統電圧Ｖinを規定値とすることにより負荷電圧
を一定にする負荷電圧一定制御と、系統電流Ｉ1 の無効
電流を補償する（力率を１に近付ける）補償電流ΔＩを
並列変圧器２を通して電力系統１に注入する力率１制御
とを行うように構成されている。
【００１４】具体的に電力変換装置４は、並列側電力変
換器５と、直列側電力変換器６と、並列側電力変換器５
と直列側電力変換器６とを接続する２本の直流線路間に
接続されたコンデンサ７と、電力変換器制御手段８とを
備えている。そして電力変換装置４には並列変圧器２の
一次巻線２ａが並列接続されている電力系統１の系統電
圧Ｖin及び系統電流Ｉ1 をそれぞれ検出する電圧センサ
９と電流センサ１０の出力が入力され、また直列変圧器
３の二次巻線３ｂを流れる負荷電流Ｉ2 を検出する電流
センサ１１の出力が入力されている。電圧センサ９とし
ては計器用変圧器を用いることができる。電流センサ１
０及び１１としては、変流器を用いることができる。
換器５と、直列側電力変換器６と、並列側電力変換器５
と直列側電力変換器６とを接続する２本の直流線路間に
接続されたコンデンサ７と、電力変換器制御手段８とを
備えている。そして電力変換装置４には並列変圧器２の
一次巻線２ａが並列接続されている電力系統１の系統電
圧Ｖin及び系統電流Ｉ1 をそれぞれ検出する電圧センサ
９と電流センサ１０の出力が入力され、また直列変圧器
３の二次巻線３ｂを流れる負荷電流Ｉ2 を検出する電流
センサ１１の出力が入力されている。電圧センサ９とし
ては計器用変圧器を用いることができる。電流センサ１
０及び１１としては、変流器を用いることができる。
【００１５】なおこの例では、コンデンサ７として電気
二重層コンデンサを用いている。具体的には、定格電圧
２．３Ｖの電気二重層コンデンサを５０個直列に接続し
てこの容量が３０Ｆのコンデンサ７を構成した。そして
各電気二重層コンデンサの充電のバラツキを抑制するた
めに、各電気二重層コンデンサと並列にそれぞれ３０オ
ーム程度の抵抗体を接続した。
二重層コンデンサを用いている。具体的には、定格電圧
２．３Ｖの電気二重層コンデンサを５０個直列に接続し
てこの容量が３０Ｆのコンデンサ７を構成した。そして
各電気二重層コンデンサの充電のバラツキを抑制するた
めに、各電気二重層コンデンサと並列にそれぞれ３０オ
ーム程度の抵抗体を接続した。
【００１６】並列側電力変換器５は、並列変圧器２の二
次巻線２ｂ側に配置されて補償電圧ΔＶ及び補償電流Δ
Ｉを発生させるのに必要な電力変換と後に詳しく説明す
る瞬時電圧低下補償制御を行うための電力変換とを行
う。そして直列側電力変換器６は、直列変圧器３の一次
巻線３ａ側に配置されて補償電圧ΔＶを発生させるのに
必要な電力変換と系統電圧Ｖinが規定値よりも高いとき
には直列変圧器３から直列側電力変換器６を通してコン
デンサ７を充電するための電力変換とを行う。並列側電
力変換器５及び直列側電力変換器６は交流と直流を双方
向に電力変換可能に構成されており、一般的には複数の
半導体スイッチがブリッジ接続されて構成されている。
なおこのような半導体化された電力変換器を備えた電力
変換装置については、前述の「半導体化高速移相器によ
る可変リアクタンス装置（電圧変動の補償）」と題する
論文に詳しく説明されている。
次巻線２ｂ側に配置されて補償電圧ΔＶ及び補償電流Δ
Ｉを発生させるのに必要な電力変換と後に詳しく説明す
る瞬時電圧低下補償制御を行うための電力変換とを行
う。そして直列側電力変換器６は、直列変圧器３の一次
巻線３ａ側に配置されて補償電圧ΔＶを発生させるのに
必要な電力変換と系統電圧Ｖinが規定値よりも高いとき
には直列変圧器３から直列側電力変換器６を通してコン
デンサ７を充電するための電力変換とを行う。並列側電
力変換器５及び直列側電力変換器６は交流と直流を双方
向に電力変換可能に構成されており、一般的には複数の
半導体スイッチがブリッジ接続されて構成されている。
なおこのような半導体化された電力変換器を備えた電力
変換装置については、前述の「半導体化高速移相器によ
る可変リアクタンス装置（電圧変動の補償）」と題する
論文に詳しく説明されている。
【００１７】また電力変換器制御手段８は、コンデンサ
７の端子間電圧一定制御とともに、後述する負荷電圧一
定制御、力率１制御及び瞬時電圧低下補償制御を行うよ
うに直列側電力変換器６と並列側電力変換器５を制御す
る。
７の端子間電圧一定制御とともに、後述する負荷電圧一
定制御、力率１制御及び瞬時電圧低下補償制御を行うよ
うに直列側電力変換器６と並列側電力変換器５を制御す
る。
【００１８】電力変換器制御手段８の並列側電力変換器
制御部８Ａは、電圧センサ９で検出した系統電圧Ｖinと
電流センサ１０で検出した電流Ｉ1 との間に位相差があ
り、しかも系統電圧Ｖinの大きさが所定の値以上（瞬時
電圧低下が発生していると判断されるレベル以上）ある
ときには、基本的には並列側電力変換器５を整流回路
（コンバータ）として動作させて並列側電力変換器５か
ら直流電力を入力または出力させる駆動信号を並列電力
変換器５に出力する。なお並列側電力変換器制御部８Ａ
は、この制御状態においても、電力系統を流れる無効電
流成分を打ち消すために、並列側電力変換器５を通して
コンデンサ７を充放電することにより無効電流を補償す
るための補償電流ΔＩを得て並列変圧器２を通して電力
系統１に注入する動作を並列側電力変換器５に行わせて
いる。
制御部８Ａは、電圧センサ９で検出した系統電圧Ｖinと
電流センサ１０で検出した電流Ｉ1 との間に位相差があ
り、しかも系統電圧Ｖinの大きさが所定の値以上（瞬時
電圧低下が発生していると判断されるレベル以上）ある
ときには、基本的には並列側電力変換器５を整流回路
（コンバータ）として動作させて並列側電力変換器５か
ら直流電力を入力または出力させる駆動信号を並列電力
変換器５に出力する。なお並列側電力変換器制御部８Ａ
は、この制御状態においても、電力系統を流れる無効電
流成分を打ち消すために、並列側電力変換器５を通して
コンデンサ７を充放電することにより無効電流を補償す
るための補償電流ΔＩを得て並列変圧器２を通して電力
系統１に注入する動作を並列側電力変換器５に行わせて
いる。
【００１９】直列側電力変換器制御部８Ｂは、系統電圧
Ｖinが基準値即ち規定値よりも低い場合には、基本的に
は電圧センサ９で検出した系統電圧Ｖinと電流センサ１
０で検出した系統電流Ｉ1 との間の位相差と系統電圧Ｖ
inの大きさとに基いて、直列変圧器３から系統電圧Ｖin
に重畳する補償電圧ΔＶの位相即ち補償角度θを決定す
る。補償角度θは，例えば負荷電圧の大きさを１００Ｖ
一定にするとした場合には、下記の式（１）により導き
出すことができる。
Ｖinが基準値即ち規定値よりも低い場合には、基本的に
は電圧センサ９で検出した系統電圧Ｖinと電流センサ１
０で検出した系統電流Ｉ1 との間の位相差と系統電圧Ｖ
inの大きさとに基いて、直列変圧器３から系統電圧Ｖin
に重畳する補償電圧ΔＶの位相即ち補償角度θを決定す
る。補償角度θは，例えば負荷電圧の大きさを１００Ｖ
一定にするとした場合には、下記の式（１）により導き
出すことができる。
【００２０】 θ＝cos -1｛（１００2 −Ｖin2 −ΔＶ2 ）／２ＶinΔＶ｝ …（１） 直列側電力変換器制御部８Ｂは、この式（１）により決
定した補償角度θを有する補償電圧ΔＶを直列変圧器３
の二次巻線３ｂに発生させるように、直列側電力変換器
６に駆動信号を出力する。このとき直列側電力変換器６
は、コンデンサ７の両端の直流電圧を交流電圧に変換す
るインバータとして動作する。直列側電力変換器６が出
力した交流電圧が直列変圧器３の一次巻線３ａに印加さ
れると、直列変圧器３の二次巻線に所定の補償角度θの
補償電圧ΔＶが現れ、この補償電圧ΔＶが系統電圧Ｖin
に重畳されて、負荷電圧が規定値の範囲に入る（一定に
なる）ように制御される。なお補償電圧ΔＶの位相が系
統電圧Ｖinに対して９０度〜２７０度の位相角になって
いるとき、即ち系統電圧Ｖinが規定値よりも高くなって
いるときには、直列側電力変換器６がコンバータとなっ
て有効電力が直列変圧器３を介して直流側に流れ込んで
コンデンサ７を充電する。そして並列側電力変換器５は
コンデンサ７の両端電圧を一定にするための動作をする
過程でコンデンサ７の電荷を並列変圧器２を介して放電
し、有効電力は再び電力系統に返される。したがって直
列側電力変換器６は、直列変圧器３を介して補償電圧Δ
Ｖの系統電圧Ｖinに対する位相角の大きさに応じて、有
効電力と無効電力の両方を電力系統との間でやりとりし
ている。このような一連の制御動作が負荷電圧Ｖout を
規定値に維持する負荷電圧一定制御の動作である。なお
この負荷電圧一定制御の詳細に関しては、従来の技術の
欄で説明した前述の公知の文献及び特開平１０−４２４
６７号公報等に詳細に説明されているので説明は省略す
る。
定した補償角度θを有する補償電圧ΔＶを直列変圧器３
の二次巻線３ｂに発生させるように、直列側電力変換器
６に駆動信号を出力する。このとき直列側電力変換器６
は、コンデンサ７の両端の直流電圧を交流電圧に変換す
るインバータとして動作する。直列側電力変換器６が出
力した交流電圧が直列変圧器３の一次巻線３ａに印加さ
れると、直列変圧器３の二次巻線に所定の補償角度θの
補償電圧ΔＶが現れ、この補償電圧ΔＶが系統電圧Ｖin
に重畳されて、負荷電圧が規定値の範囲に入る（一定に
なる）ように制御される。なお補償電圧ΔＶの位相が系
統電圧Ｖinに対して９０度〜２７０度の位相角になって
いるとき、即ち系統電圧Ｖinが規定値よりも高くなって
いるときには、直列側電力変換器６がコンバータとなっ
て有効電力が直列変圧器３を介して直流側に流れ込んで
コンデンサ７を充電する。そして並列側電力変換器５は
コンデンサ７の両端電圧を一定にするための動作をする
過程でコンデンサ７の電荷を並列変圧器２を介して放電
し、有効電力は再び電力系統に返される。したがって直
列側電力変換器６は、直列変圧器３を介して補償電圧Δ
Ｖの系統電圧Ｖinに対する位相角の大きさに応じて、有
効電力と無効電力の両方を電力系統との間でやりとりし
ている。このような一連の制御動作が負荷電圧Ｖout を
規定値に維持する負荷電圧一定制御の動作である。なお
この負荷電圧一定制御の詳細に関しては、従来の技術の
欄で説明した前述の公知の文献及び特開平１０−４２４
６７号公報等に詳細に説明されているので説明は省略す
る。
【００２１】また並列側電力変換器制御部８Ａは、電圧
センサ９で検出した系統電圧Ｖinと電流センサ１０で検
出した系統電流Ｉ1 との位相差から無効電流成分を検出
し、これを打ち消す（すなわち無効電流を補償する）た
めの補償電流ΔＩを、並列側電力変換器５を通してコン
デンサ７を充放電することにより得て並列変圧器２を通
して電力系統１に注入する動作をするように並列側電力
変換器５に駆動信号を出力する。これにより力率を１に
近付ける力率１制御が行われる。なおこの力率１制御
は、コンデンサ７の両端電圧を一定にする制御を行う動
作過程において、前述の放電が行われて実施される。そ
してこの力率１制御と前述の負荷電圧一定制御は並行し
て行われる。なおこの力率１制御についても、前述の公
知の文献及び特開平１０−４２４６７号公報に詳細に説
明されていて公知であるため、詳細な説明は省略する。
センサ９で検出した系統電圧Ｖinと電流センサ１０で検
出した系統電流Ｉ1 との位相差から無効電流成分を検出
し、これを打ち消す（すなわち無効電流を補償する）た
めの補償電流ΔＩを、並列側電力変換器５を通してコン
デンサ７を充放電することにより得て並列変圧器２を通
して電力系統１に注入する動作をするように並列側電力
変換器５に駆動信号を出力する。これにより力率を１に
近付ける力率１制御が行われる。なおこの力率１制御
は、コンデンサ７の両端電圧を一定にする制御を行う動
作過程において、前述の放電が行われて実施される。そ
してこの力率１制御と前述の負荷電圧一定制御は並行し
て行われる。なおこの力率１制御についても、前述の公
知の文献及び特開平１０−４２４６７号公報に詳細に説
明されていて公知であるため、詳細な説明は省略する。
【００２２】またこの例では、電力変換装置４の電力変
換器制御手段８は、系統電圧Ｖinに瞬時電圧低下が発生
したときに、電気二重層コンデンサからなるコンデンサ
７に蓄積された電荷を並列側電力変換器５を通して放電
して並列変圧器２から有効電力を電力系統１に供給する
ことにより負荷電圧Ｖinを規定値内の電圧に近付ける瞬
時電圧低下補償制御を開始する。瞬時電圧低下は、電圧
センサ９の出力を予め定めた基準電圧と比較することに
より検出する。電圧センサ９の出力が予め定めた基準電
圧から例えば１０％以上低下（−１０％以上の瞬時電圧
低下）したときには、並列側電力変換器制御部８Ａが瞬
時電圧低下の発生と判断し、コンデンサ７の電荷を並列
側電力変換器５を通して放電させて並列変圧器２から電
力系統１に瞬時電圧低下に対応する量の電荷（エネル
ギ）を放電供給する。コンデンサ７を放電した当初に系
統電圧が規定値よりも高くなっている場合には、直列側
電力変換器６は整流機能を果たすコンバータとなってコ
ンデンサ７を充電して、系統電圧を下げることにより系
統電圧を規定値の範囲に入れるように動作する。コンデ
ンサ７の電圧が低下して並列変圧器２から供給する電圧
だけでは系統電圧を規定値にすることができなくなった
場合には、直列変圧器３からの補償電圧ΔＶが系統電圧
Ｖinに重畳されて、系統電圧は規定値に維持される。こ
のようにして瞬時電圧低下の発生に対しては、負荷電圧
一定制御と協調する形で、瞬時電圧低下補償制御が実施
される。瞬時電圧低下補償制御におけるコンデンサ７の
放電量は、直列変圧器３から系統電圧に重畳する補償電
圧ΔＶによる補償では不足する分を補うことができる量
である。したがって系統電圧Ｖinが予め定めた規定値か
ら何％低下しているかを判定し、その低下量に応じてコ
ンデンサ７の放電量を変えてもよい。しかしながらコン
デンサ７の放電量を一定にしても、瞬時電圧低下補償を
しない場合と比べれば、瞬時電圧低下による影響（例え
ばコンピュータのシャットダウン等）を殆ど無くすこと
ができるので、実質的に問題はない。
換器制御手段８は、系統電圧Ｖinに瞬時電圧低下が発生
したときに、電気二重層コンデンサからなるコンデンサ
７に蓄積された電荷を並列側電力変換器５を通して放電
して並列変圧器２から有効電力を電力系統１に供給する
ことにより負荷電圧Ｖinを規定値内の電圧に近付ける瞬
時電圧低下補償制御を開始する。瞬時電圧低下は、電圧
センサ９の出力を予め定めた基準電圧と比較することに
より検出する。電圧センサ９の出力が予め定めた基準電
圧から例えば１０％以上低下（−１０％以上の瞬時電圧
低下）したときには、並列側電力変換器制御部８Ａが瞬
時電圧低下の発生と判断し、コンデンサ７の電荷を並列
側電力変換器５を通して放電させて並列変圧器２から電
力系統１に瞬時電圧低下に対応する量の電荷（エネル
ギ）を放電供給する。コンデンサ７を放電した当初に系
統電圧が規定値よりも高くなっている場合には、直列側
電力変換器６は整流機能を果たすコンバータとなってコ
ンデンサ７を充電して、系統電圧を下げることにより系
統電圧を規定値の範囲に入れるように動作する。コンデ
ンサ７の電圧が低下して並列変圧器２から供給する電圧
だけでは系統電圧を規定値にすることができなくなった
場合には、直列変圧器３からの補償電圧ΔＶが系統電圧
Ｖinに重畳されて、系統電圧は規定値に維持される。こ
のようにして瞬時電圧低下の発生に対しては、負荷電圧
一定制御と協調する形で、瞬時電圧低下補償制御が実施
される。瞬時電圧低下補償制御におけるコンデンサ７の
放電量は、直列変圧器３から系統電圧に重畳する補償電
圧ΔＶによる補償では不足する分を補うことができる量
である。したがって系統電圧Ｖinが予め定めた規定値か
ら何％低下しているかを判定し、その低下量に応じてコ
ンデンサ７の放電量を変えてもよい。しかしながらコン
デンサ７の放電量を一定にしても、瞬時電圧低下補償を
しない場合と比べれば、瞬時電圧低下による影響（例え
ばコンピュータのシャットダウン等）を殆ど無くすこと
ができるので、実質的に問題はない。
【００２３】並列側電力変換器制御部８Ａ及び直列側電
力変換器制御部８Ｂの主要部分は、マイクロコンピュー
タによって構成することができる。そしてマイクロコン
ピュータを用いて、負荷電圧一定制御及び力率１制御を
実現するためのソフトフウエアのアルゴリズムは、従来
の公知の装置で用いられているものと同様のものを用い
ることができる。並列側電力変換器制御部８Ａで実行す
る瞬時電圧低下補償制御を実現するためには、図２に示
すようなアルゴリズムでソフトウエアを構成すればよ
い。図２のアルゴリズムをハードウエアによって実現し
てもよいのは勿論である。また直列側電力変換器制御部
８Ｂで実行する瞬時電圧低下補償制御を実現するために
は、図３に示すようなアルゴリズムでソフトウエアを構
成すればよい。図３のアルゴリズムをハードウエアによ
って実現してもよいのは勿論である。
力変換器制御部８Ｂの主要部分は、マイクロコンピュー
タによって構成することができる。そしてマイクロコン
ピュータを用いて、負荷電圧一定制御及び力率１制御を
実現するためのソフトフウエアのアルゴリズムは、従来
の公知の装置で用いられているものと同様のものを用い
ることができる。並列側電力変換器制御部８Ａで実行す
る瞬時電圧低下補償制御を実現するためには、図２に示
すようなアルゴリズムでソフトウエアを構成すればよ
い。図２のアルゴリズムをハードウエアによって実現し
てもよいのは勿論である。また直列側電力変換器制御部
８Ｂで実行する瞬時電圧低下補償制御を実現するために
は、図３に示すようなアルゴリズムでソフトウエアを構
成すればよい。図３のアルゴリズムをハードウエアによ
って実現してもよいのは勿論である。
【００２４】この例にように、コンデンサ７として電気
二重層コンデンサを用いると、容量が大きいために、従
来のように並列側電力変換器と直列側電力変換器との間
に有効電力制御のアンバランスが生じても、コンデンサ
の両端間の直流電圧が大幅に変動することがなく、補償
精度と補償の信頼性とを確保することができる。また電
力系統で瞬時電圧低下が発生したときに、電気二重層コ
ンデンサに蓄積された電荷を並列側電力変換器を通して
放電して並列変圧器からも電力系統に有効電力を放出す
ることができる。そのため、電力系統で瞬時電圧低下が
発生したときに、負荷電圧一定制御と協調して、負荷電
圧を規定値内の電圧にすることが可能になる。
二重層コンデンサを用いると、容量が大きいために、従
来のように並列側電力変換器と直列側電力変換器との間
に有効電力制御のアンバランスが生じても、コンデンサ
の両端間の直流電圧が大幅に変動することがなく、補償
精度と補償の信頼性とを確保することができる。また電
力系統で瞬時電圧低下が発生したときに、電気二重層コ
ンデンサに蓄積された電荷を並列側電力変換器を通して
放電して並列変圧器からも電力系統に有効電力を放出す
ることができる。そのため、電力系統で瞬時電圧低下が
発生したときに、負荷電圧一定制御と協調して、負荷電
圧を規定値内の電圧にすることが可能になる。
【００２５】上記説明においては、電圧センサ９と電流
センサ１０の出力に基いて補償電圧の位相（補償角度）
を定めているが、直列変圧器３の二次巻線３ｂを流れる
電流即ち負荷電流Ｉ2 を測定し、この負荷電流を考慮し
て負荷電圧一定制御の補償電圧ΔＶの位相を決定するよ
うにすれば、補償電圧ΔＶの位相の決定精度が高くな
る。
センサ１０の出力に基いて補償電圧の位相（補償角度）
を定めているが、直列変圧器３の二次巻線３ｂを流れる
電流即ち負荷電流Ｉ2 を測定し、この負荷電流を考慮し
て負荷電圧一定制御の補償電圧ΔＶの位相を決定するよ
うにすれば、補償電圧ΔＶの位相の決定精度が高くな
る。
【００２６】図４は、本発明の他の実施の形態の電力品
質補償装置の構成を単線結線図を用いて概略的に示した
ものである。この実施の形態が図１の実施の形態と異な
るのは、並列変圧器２を電力系統１の負荷側に配置し、
直列変圧器３を電力系統１の電源側に配置したものであ
る。並列変圧器２と直列変圧器３の位置を逆にしても制
御が可能なことは、前述の「３相パラレルプロセシング
方式受電端定電圧制御システムに関する検討」と題する
論文に説明されており、また前述の「半導体化高速移相
器による可変リアクタンス装置（電圧変動の補償）」と
題する論文の第１００８頁の図１にも具体的には示され
ている。このように逆にした場合には、電力変換装置４
´の特に電力変換器制御手段８´をマイクロコンピュー
タを用いて実現する場合に用いるソフトウエアが異なる
ため、図４においては、電力変換装置４´と電力変換器
制御手段８´に図１の例とは異なる符号を付している。
１２は負荷電圧を確認するために設けた電圧センサであ
る。図４の例においても、図１の例と同様に、負荷電圧
一定制御と力率１制御に加えて瞬時電圧低下補償制御を
行うことができる。
質補償装置の構成を単線結線図を用いて概略的に示した
ものである。この実施の形態が図１の実施の形態と異な
るのは、並列変圧器２を電力系統１の負荷側に配置し、
直列変圧器３を電力系統１の電源側に配置したものであ
る。並列変圧器２と直列変圧器３の位置を逆にしても制
御が可能なことは、前述の「３相パラレルプロセシング
方式受電端定電圧制御システムに関する検討」と題する
論文に説明されており、また前述の「半導体化高速移相
器による可変リアクタンス装置（電圧変動の補償）」と
題する論文の第１００８頁の図１にも具体的には示され
ている。このように逆にした場合には、電力変換装置４
´の特に電力変換器制御手段８´をマイクロコンピュー
タを用いて実現する場合に用いるソフトウエアが異なる
ため、図４においては、電力変換装置４´と電力変換器
制御手段８´に図１の例とは異なる符号を付している。
１２は負荷電圧を確認するために設けた電圧センサであ
る。図４の例においても、図１の例と同様に、負荷電圧
一定制御と力率１制御に加えて瞬時電圧低下補償制御を
行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】請求項１の発明では、コンデンサとして
電気二重層コンデンサを用いるため、従来のように並列
側電力変換器と直列側電力変換器との間に有効電力制御
のアンバランスが生じても、コンデンサの両端間の直流
電圧が大幅に変動することがなく、補償精度と補償の信
頼性とを確保することができる。
電気二重層コンデンサを用いるため、従来のように並列
側電力変換器と直列側電力変換器との間に有効電力制御
のアンバランスが生じても、コンデンサの両端間の直流
電圧が大幅に変動することがなく、補償精度と補償の信
頼性とを確保することができる。
【００２８】また電気二重層コンデンサを用いれば、容
量が大きいために、電力系統で瞬時電圧低下が発生した
ときに、電気二重層コンデンサに蓄積された電荷を並列
側電力変換器を通して放電して並列変圧器からも系統に
有効電力を放出することができる。そのため、請求項２
の発明のように、電力系統で瞬時電圧低下が発生したと
きに、負荷電圧一定制御と協調して、電気二重層コンデ
ンサに蓄積された電荷を並列側電力変換器を通して放電
して並列変圧器からも電力系統に有効電力を供給すれ
ば、負荷電圧を規定値にすることが可能になる。
量が大きいために、電力系統で瞬時電圧低下が発生した
ときに、電気二重層コンデンサに蓄積された電荷を並列
側電力変換器を通して放電して並列変圧器からも系統に
有効電力を放出することができる。そのため、請求項２
の発明のように、電力系統で瞬時電圧低下が発生したと
きに、負荷電圧一定制御と協調して、電気二重層コンデ
ンサに蓄積された電荷を並列側電力変換器を通して放電
して並列変圧器からも電力系統に有効電力を供給すれ
ば、負荷電圧を規定値にすることが可能になる。
【図１】本発明の電力品質補償装置の実施の形態の構成
を単線結線図を用いて概略的に示したものである。
を単線結線図を用いて概略的に示したものである。
【図２】図１の例において、並列側電力変換器制御部の
動作のアルゴリズムを示すフローチャートである。
動作のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図３】図１の例において、直列側電力変換器制御部の
動作のアルゴリズムを示すフローチャートである。
動作のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図４】本発明の電力品質補償装置の他の実施の形態の
構成を単線結線図を用いて概略的に示したものである。
構成を単線結線図を用いて概略的に示したものである。
１ 電力系統 ２ 並列変圧器 ３ 直列変圧器 ４ 電力変換装置 ５ 並列側電力変換器 ６ 直列側電力変換器 ７ コンデンサ（電気二重層コンデンサ） ８ 電力変換器制御手段 ９ 電圧センサ １０ 電流センサ
フロントページの続き (72)発明者 渡邊 義介 福岡県宗像郡福間町花見が浜二丁目１番１ 号 九州変圧器株式会社内 (72)発明者 百武 宏記 福岡県宗像郡福間町花見が浜二丁目１番１ 号 九州変圧器株式会社内 Ｆターム(参考） 5G066 DA07 DA08 FA01 FB13
Claims (2)
- 【請求項１】 電力系統の途中に一次巻線が並列に接続
された並列変圧器と、 前記電力系統の途中に二次巻線が直列に接続された直列
変圧器と、 前記並列変圧器の二次巻線側に配置された並列側電力変
換器、前記直列変圧器の一次巻線側に配置された直列側
電力変換器、前記並列側電力変換器と前記直列側電力変
換器とを接続する２本の直流線路間に接続されたコンデ
ンサ及び前記直列側電力変換器と前記並列側電力変換器
を制御する電力変換器制御手段を備えて前記並列変圧器
の二次巻線と前記直列変圧器の一次巻線との間に配置さ
れた電力変換装置とを具備し、 前記電力変換装置の前記電力変換器制御手段が、系統電
圧が規定値よりも低いときには前記コンデンサの両端電
圧に基いて前記直列側電力変換器を用いて発生した補償
電圧を前記直列変圧器を通して系統電圧に重畳し且つ前
記系統電圧が前記規定値よりも高いときには前記直列変
圧器から前記直列側電力変換器を通して前記コンデンサ
を充電することにより前記系統電圧を前記規定値とする
ことにより負荷電圧を一定にする負荷電圧一定制御と前
記コンデンサを前記並列側電力変換器を通して放電する
ことにより無効電流を補償する補償電流を前記並列変圧
器から前記電力系統に注入する力率１制御とを行うよう
に前記直列側電力変換器及び前記並列側電力変換器を制
御する電力品質補償装置であって、 前記コンデンサとして電気二重層コンデンサが用いられ
ていることを特徴とする電力品質補償装置。 - 【請求項２】 電力系統の途中に一次巻線が並列に接続
された並列変圧器と、 前記電力系統の途中に二次巻線が直列に接続された直列
変圧器と、 前記並列変圧器の二次巻線側に配置された並列側電力変
換器、前記直列変圧器の一次巻線側に配置された直列側
電力変換器、前記並列側電力変換器と前記直列側電力変
換器とを接続する２本の直流線路間に接続されたコンデ
ンサ及び前記直列側電力変換器と前記並列側電力変換器
を制御する電力変換器制御手段を備えて前記並列変圧器
の二次巻線と前記直列変圧器の一次巻線との間に配置さ
れた電力変換装置とを具備し、 前記電力変換装置の前記電力変換器制御手段が、系統電
圧が規定値よりも低いときには前記コンデンサの両端電
圧に基いて前記直列側電力変換器を用いて発生した補償
電圧を前記直列変圧器を通して系統電圧に重畳し且つ前
記系統電圧が前記規定値よりも高いときには前記直列変
圧器から前記直列側電力変換器を通して前記コンデンサ
を充電することにより前記系統電圧を前記規定値とする
ことにより負荷電圧を一定にする負荷電圧一定制御と前
記コンデンサを前記並列側電力変換器を通して放電する
ことにより無効電流を補償する補償電流を前記並列変圧
器から前記電力系統に注入する力率１制御とを行うよう
に前記直列側電力変換器及び前記並列側電力変換器を制
御する電力品質補償装置であって、 前記コンデンサとして電気二重層コンデンサが用いら
れ、 前記電力変換装置の前記電力変換器制御手段は、瞬時電
圧低下が発生したときに、前記電気二重層コンデンサに
蓄積された電荷を前記並列側電力変換器を通して放電し
て前記並列変圧器から有効電力を前記電力系統に供給す
ることにより前記系統電圧を前記規定値に近付ける瞬時
電圧低下補償制御と前記負荷電圧一定制御とを行うよう
に前記直列側電力変換器と前記並列側電力変換器を制御
することを特徴とする電力品質補償装置。
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|---|---|---|---|
| JP19932898A JP4672093B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 電力品質補償装置 |
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| JP19932898A Expired - Lifetime JP4672093B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 電力品質補償装置 |
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| JP2001128390A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-11 | Tokyo Gas Co Ltd | 無停電電源システム |
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-
1998
- 1998-07-14 JP JP19932898A patent/JP4672093B2/ja not_active Expired - Lifetime
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