JP2001112174A - 電力補償装置 - Google Patents
電力補償装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 補償電流を検出するための変流器（ＣＴ）及
びその補償電流を直流変換するためのロウパスフィルタ
を使用することなく、上位系統母線の系統電圧を定電圧
制御し得る電力補償装置を提供することにある。 【解決手段】 系統電源１が接続された上位系統母線５
に降圧変圧器２を介して設置され、その降圧変圧器２の
二次側の系統電圧Ｖｓを検出し、その系統電圧Ｖｓに基
づいて上位系統母線５の系統電圧Ｖ6.6 を定電圧制御す
る電力補償装置において、検出された系統電圧Ｖｓと基
準電圧とを比較してＰＩＤ制御し、その制御出力に一定
のバイアス電圧を加えて補償電流に比例した信号を生成
し、その信号に降圧変圧器２のインピーダンスに相当す
るゲインを乗じて系統電圧Ｖｓに加算することにより等
価的に上位系統母線５の系統電圧Ｖ6.6 を生成する制御
回路１６を具備する。
びその補償電流を直流変換するためのロウパスフィルタ
を使用することなく、上位系統母線の系統電圧を定電圧
制御し得る電力補償装置を提供することにある。 【解決手段】 系統電源１が接続された上位系統母線５
に降圧変圧器２を介して設置され、その降圧変圧器２の
二次側の系統電圧Ｖｓを検出し、その系統電圧Ｖｓに基
づいて上位系統母線５の系統電圧Ｖ6.6 を定電圧制御す
る電力補償装置において、検出された系統電圧Ｖｓと基
準電圧とを比較してＰＩＤ制御し、その制御出力に一定
のバイアス電圧を加えて補償電流に比例した信号を生成
し、その信号に降圧変圧器２のインピーダンスに相当す
るゲインを乗じて系統電圧Ｖｓに加算することにより等
価的に上位系統母線５の系統電圧Ｖ6.6 を生成する制御
回路１６を具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電力補償装置に関
し、例えば、スキー場のゴンドラやリフト等を負荷とし
て電力系統の末端に設置され、負荷起動時に発生する電
圧変動を補償する電力補償装置に関する。
し、例えば、スキー場のゴンドラやリフト等を負荷とし
て電力系統の末端に設置され、負荷起動時に発生する電
圧変動を補償する電力補償装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、スキー場のゴンドラやリフト、
海底トンネル工事での掘削機などを負荷とする電力系統
では、負荷起動時に発生する電圧変動を補償するために
電力補償装置を設置している。
海底トンネル工事での掘削機などを負荷とする電力系統
では、負荷起動時に発生する電圧変動を補償するために
電力補償装置を設置している。
【０００３】この電力補償装置は、図３に示すように系
統電源１に降圧変圧器２を介して設置され、直列リアク
トル３及びサイリスタ４で構成されている。この電力補
償装置が接続された上位系統母線５には、前述したスキ
ー場のゴンドラやリフト等を駆動する大型モータが負荷
として接続されている。
統電源１に降圧変圧器２を介して設置され、直列リアク
トル３及びサイリスタ４で構成されている。この電力補
償装置が接続された上位系統母線５には、前述したスキ
ー場のゴンドラやリフト等を駆動する大型モータが負荷
として接続されている。
【０００４】前記電力補償装置では、電力系統の系統電
圧Ｖ6.6 （例えば６６００Ｖ）を降圧変圧器２により降
圧した系統電圧Ｖｓ（例えば４４０Ｖ）を検出し、その
系統電圧Ｖｓに基づいてサイリスタ４をオンオフ制御す
ることにより上位系統母線５の系統電圧Ｖ6.6 を定電圧
制御する制御回路６を具備する。
圧Ｖ6.6 （例えば６６００Ｖ）を降圧変圧器２により降
圧した系統電圧Ｖｓ（例えば４４０Ｖ）を検出し、その
系統電圧Ｖｓに基づいてサイリスタ４をオンオフ制御す
ることにより上位系統母線５の系統電圧Ｖ6.6 を定電圧
制御する制御回路６を具備する。
【０００５】この制御回路６は、図４に示すように降圧
変圧器２の二次側に接続された変圧器（ＰＴ）７により
検出された三相分の系統電圧Ｖsu，Ｖsv，Ｖswの絶対値
を絶対値回路８ｕ，８ｖ，８ｗにより算出し、それら３
つの絶対値の平均値を算出してロウパスフィルタ９で直
流変換することにより系統電圧Ｖｓを得る。
変圧器２の二次側に接続された変圧器（ＰＴ）７により
検出された三相分の系統電圧Ｖsu，Ｖsv，Ｖswの絶対値
を絶対値回路８ｕ，８ｖ，８ｗにより算出し、それら３
つの絶対値の平均値を算出してロウパスフィルタ９で直
流変換することにより系統電圧Ｖｓを得る。
【０００６】一方、直列リアクトル３及びサイリスタ４
からなる電力補償装置の構成回路に接続された変流器
（ＣＴ）１０により検出された三相分の補償電流Ｉsu，
Ｉsv，Ｉswの絶対値を絶対値回路１１ｕ，１１ｖ，１１
ｗにより算出し、それら３つの絶対値の平均値を算出し
てロウパスフィルタ１２により直流変換し、降圧変圧器
２のインピーダンスに相当するゲインＫを乗じる。
からなる電力補償装置の構成回路に接続された変流器
（ＣＴ）１０により検出された三相分の補償電流Ｉsu，
Ｉsv，Ｉswの絶対値を絶対値回路１１ｕ，１１ｖ，１１
ｗにより算出し、それら３つの絶対値の平均値を算出し
てロウパスフィルタ１２により直流変換し、降圧変圧器
２のインピーダンスに相当するゲインＫを乗じる。
【０００７】このようにロウパスフィルタ１２の出力に
前述のゲインＫを乗じることにより、降圧変圧器２によ
る電圧降下分ΔＶを算出することになり、この降圧変圧
器２による電圧降下分ΔＶを前述の系統電圧Ｖｓに加算
することにより、等価的に上位系統母線５の系統電圧Ｖ
6.6 を生成する。
前述のゲインＫを乗じることにより、降圧変圧器２によ
る電圧降下分ΔＶを算出することになり、この降圧変圧
器２による電圧降下分ΔＶを前述の系統電圧Ｖｓに加算
することにより、等価的に上位系統母線５の系統電圧Ｖ
6.6 を生成する。
【０００８】この系統電圧Ｖ6.6 と基準電圧Ｖref とを
比較し、この両者の誤差分をＰＩＤ誤差増幅器１３によ
りＰＩＤ制御し、その制御出力を点弧角変換器１４に入
力し、その点弧角変換器１４の出力に基づいてゲートパ
ルス発生器１５によりゲートパルス信号を生成し、サイ
リスタ４をオンオフ制御する。このサイリスタ４のオン
オフ制御により系統電圧Ｖ6.6 を定電圧制御するように
している。
比較し、この両者の誤差分をＰＩＤ誤差増幅器１３によ
りＰＩＤ制御し、その制御出力を点弧角変換器１４に入
力し、その点弧角変換器１４の出力に基づいてゲートパ
ルス発生器１５によりゲートパルス信号を生成し、サイ
リスタ４をオンオフ制御する。このサイリスタ４のオン
オフ制御により系統電圧Ｖ6.6 を定電圧制御するように
している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の電力補償装置では、降圧変圧器２の二次側の系統電
圧Ｖｓを検出し、その系統電圧Ｖｓに基づいて上位系統
母線５の系統電圧Ｖ6.6を定電圧制御するための制御回
路６において、降圧変圧器２による電圧降下分ΔＶを算
出するために変流器（ＣＴ）１０により補償電流を検出
するようにしている。このように補償電流を検出するた
めの変流器（ＣＴ）１０を必要とすることから、装置の
コストアップを招来するという問題があった。
来の電力補償装置では、降圧変圧器２の二次側の系統電
圧Ｖｓを検出し、その系統電圧Ｖｓに基づいて上位系統
母線５の系統電圧Ｖ6.6を定電圧制御するための制御回
路６において、降圧変圧器２による電圧降下分ΔＶを算
出するために変流器（ＣＴ）１０により補償電流を検出
するようにしている。このように補償電流を検出するた
めの変流器（ＣＴ）１０を必要とすることから、装置の
コストアップを招来するという問題があった。
【００１０】また、前述の補償電流は、第３高調波を含
む歪み電流であることから、この第３高調波を含む歪み
を除去するためにロウパスフィルタ１２の時定数をある
程度大きくする必要がある。このようにロウパスフィル
タ１２の時定数を大きくすると、負荷起動時などの負荷
急変時における電力補償装置の応答時間が長くなるとい
う問題もあった。
む歪み電流であることから、この第３高調波を含む歪み
を除去するためにロウパスフィルタ１２の時定数をある
程度大きくする必要がある。このようにロウパスフィル
タ１２の時定数を大きくすると、負荷起動時などの負荷
急変時における電力補償装置の応答時間が長くなるとい
う問題もあった。
【００１１】ここで、補償電流を直流変換するためのロ
ウパスフィルタ１２は、第３高調波などを含む歪み電流
のため、約１００ｍｓ程度の時定数を有するのに対し
て、系統電圧Ｖｓを直流変換するロウパスフィルタ９
は、約５〜１０ｍｓ程度の時定数を有する。
ウパスフィルタ１２は、第３高調波などを含む歪み電流
のため、約１００ｍｓ程度の時定数を有するのに対し
て、系統電圧Ｖｓを直流変換するロウパスフィルタ９
は、約５〜１０ｍｓ程度の時定数を有する。
【００１２】そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、補償電流を検
出するための変流器（ＣＴ）及びその補償電流を直流変
換するためのロウパスフィルタを使用することなく、系
統電圧Ｖ6.6 を定電圧制御し得る電力補償装置を提供す
ることにある。
されたもので、その目的とするところは、補償電流を検
出するための変流器（ＣＴ）及びその補償電流を直流変
換するためのロウパスフィルタを使用することなく、系
統電圧Ｖ6.6 を定電圧制御し得る電力補償装置を提供す
ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、系統電源が接続された
上位系統母線に降圧変圧器を介して設置され、その降圧
変圧器の二次側の系統電圧Ｖｓを検出し、その系統電圧
Ｖｓに基づいて上位系統母線の系統電圧Ｖ6.6を定電圧
制御する電力補償装置において、検出された系統電圧Ｖ
ｓと基準電圧とを比較してＰＩＤ制御し、その制御出力
に一定のバイアス電圧を加えて補償電流に比例した信号
を生成し、その信号に降圧変圧器のインピーダンスに相
当するゲインを乗じて系統電圧Ｖｓに加算することによ
り等価的に上位系統母線の系統電圧Ｖ6.6 を生成する制
御回路を具備したことを特徴とする。
の技術的手段として、本発明は、系統電源が接続された
上位系統母線に降圧変圧器を介して設置され、その降圧
変圧器の二次側の系統電圧Ｖｓを検出し、その系統電圧
Ｖｓに基づいて上位系統母線の系統電圧Ｖ6.6を定電圧
制御する電力補償装置において、検出された系統電圧Ｖ
ｓと基準電圧とを比較してＰＩＤ制御し、その制御出力
に一定のバイアス電圧を加えて補償電流に比例した信号
を生成し、その信号に降圧変圧器のインピーダンスに相
当するゲインを乗じて系統電圧Ｖｓに加算することによ
り等価的に上位系統母線の系統電圧Ｖ6.6 を生成する制
御回路を具備したことを特徴とする。
【００１４】本発明に係る電力補償装置では、補償電流
を検出するための変流器及びその補償電流を直流変換す
るためのロウパスフィルタを使用することなく、制御回
路において、系統電圧Ｖｓと基準電圧とを比較してＰＩ
Ｄ制御し、その制御出力に一定のバイアス電圧を加える
ことにより補償電流に比例した信号を生成する。この補
償電流に比例した信号に降圧変圧器のインピーダンスに
相当するゲインを乗じれば、降圧変圧器による電圧降下
分を得ることになり、これを系統電圧Ｖｓに加算するこ
とにより等価的に上位系統母線の系統電圧Ｖ6.6 を生成
する。
を検出するための変流器及びその補償電流を直流変換す
るためのロウパスフィルタを使用することなく、制御回
路において、系統電圧Ｖｓと基準電圧とを比較してＰＩ
Ｄ制御し、その制御出力に一定のバイアス電圧を加える
ことにより補償電流に比例した信号を生成する。この補
償電流に比例した信号に降圧変圧器のインピーダンスに
相当するゲインを乗じれば、降圧変圧器による電圧降下
分を得ることになり、これを系統電圧Ｖｓに加算するこ
とにより等価的に上位系統母線の系統電圧Ｖ6.6 を生成
する。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明に係る電力補償装置の実施
形態を以下に詳述する。なお、図３及び図４と同一部分
には同一参照符号を付す。
形態を以下に詳述する。なお、図３及び図４と同一部分
には同一参照符号を付す。
【００１６】この電力補償装置は、図１に示すように系
統電源１に接続された上位系統母線５に降圧変圧器２を
介して設置され、直列リアクトル３及びサイリスタ４で
構成されている。この電力補償装置及び降圧変圧器２が
接続された上位系統母線５には、前述したスキー場のゴ
ンドラやリフト等を駆動する大型モータが負荷として接
続されている。
統電源１に接続された上位系統母線５に降圧変圧器２を
介して設置され、直列リアクトル３及びサイリスタ４で
構成されている。この電力補償装置及び降圧変圧器２が
接続された上位系統母線５には、前述したスキー場のゴ
ンドラやリフト等を駆動する大型モータが負荷として接
続されている。
【００１７】前記電力補償装置では、上位系統母線５の
系統電圧Ｖ6.6 （例えば６６００Ｖ）を降圧変圧器２に
より降圧した系統電圧Ｖｓ（例えば４４０Ｖ）、即ち、
降圧変圧器２の二次側の系統電圧Ｖｓを検出し、その系
統電圧Ｖｓに基づいてサイリスタ４をオンオフ制御する
ことにより上位系統母線５の系統電圧Ｖ6.6 を定電圧制
御する制御回路１６を具備する。
系統電圧Ｖ6.6 （例えば６６００Ｖ）を降圧変圧器２に
より降圧した系統電圧Ｖｓ（例えば４４０Ｖ）、即ち、
降圧変圧器２の二次側の系統電圧Ｖｓを検出し、その系
統電圧Ｖｓに基づいてサイリスタ４をオンオフ制御する
ことにより上位系統母線５の系統電圧Ｖ6.6 を定電圧制
御する制御回路１６を具備する。
【００１８】この制御回路１６は、図２に示すように降
圧変圧器２の二次側に接続された変圧器（ＰＴ）７によ
り検出された三相分の系統電圧Ｖsu，Ｖsv，Ｖswの絶対
値を絶対値回路８ｕ，８ｖ，８ｗにより算出し、それら
３つの絶対値の平均値を算出してロウパスフィルタ９で
直流変換することにより系統電圧Ｖｓを得る。
圧変圧器２の二次側に接続された変圧器（ＰＴ）７によ
り検出された三相分の系統電圧Ｖsu，Ｖsv，Ｖswの絶対
値を絶対値回路８ｕ，８ｖ，８ｗにより算出し、それら
３つの絶対値の平均値を算出してロウパスフィルタ９で
直流変換することにより系統電圧Ｖｓを得る。
【００１９】この系統電圧Ｖｓと基準電圧Ｖref とを比
較し、この両者の誤差分をＰＩＤ誤差増幅器１３により
ＰＩＤ制御し、その制御出力にバイアス回路１７による
一定のバイアス電圧Ｖｂを加算することにより、補償電
流に比例した信号を生成する。この補償電流に比例した
信号に、降圧変圧器２のインピーダンスに相当するゲイ
ンＫを乗じることにより、降圧変圧器２による電圧降下
分ΔＶを算出する。この降圧変圧器２による電圧降下分
ΔＶを前述の系統電圧Ｖｓに加算することにより、等価
的に上位系統母線５の系統電圧Ｖ6.6 を生成する。
較し、この両者の誤差分をＰＩＤ誤差増幅器１３により
ＰＩＤ制御し、その制御出力にバイアス回路１７による
一定のバイアス電圧Ｖｂを加算することにより、補償電
流に比例した信号を生成する。この補償電流に比例した
信号に、降圧変圧器２のインピーダンスに相当するゲイ
ンＫを乗じることにより、降圧変圧器２による電圧降下
分ΔＶを算出する。この降圧変圧器２による電圧降下分
ΔＶを前述の系統電圧Ｖｓに加算することにより、等価
的に上位系統母線５の系統電圧Ｖ6.6 を生成する。
【００２０】この系統電圧Ｖ6.6 と基準電圧Ｖref とを
比較し、この両者の誤差分をＰＩＤ誤差増幅器１３によ
りＰＩＤ制御し、その制御出力を点弧角変換器１４に入
力し、その点弧角変換器１４の出力に基づいてゲートパ
ルス発生器１５によりゲートパルス信号を生成し、サイ
リスタ４をオンオフ制御する。このサイリスタ４のオン
オフ制御により系統電圧Ｖ6.6 を定電圧制御するように
している。
比較し、この両者の誤差分をＰＩＤ誤差増幅器１３によ
りＰＩＤ制御し、その制御出力を点弧角変換器１４に入
力し、その点弧角変換器１４の出力に基づいてゲートパ
ルス発生器１５によりゲートパルス信号を生成し、サイ
リスタ４をオンオフ制御する。このサイリスタ４のオン
オフ制御により系統電圧Ｖ6.6 を定電圧制御するように
している。
【００２１】以上のように、本発明の電力補償装置で
は、補償電流を検出するための変流器１０及びその補償
電流を直流変換するためのロウパスフィルタ１２を使用
することなく（図３参照）、制御回路１６において、Ｐ
ＩＤ制御出力に一定のバイアス電圧Ｖｂを加えることに
より補償電流に比例した信号を間接的に生成し、降圧変
圧器２による電圧降下分を算出して、等価的に上位系統
母線５の系統電圧Ｖ6.6を得る。
は、補償電流を検出するための変流器１０及びその補償
電流を直流変換するためのロウパスフィルタ１２を使用
することなく（図３参照）、制御回路１６において、Ｐ
ＩＤ制御出力に一定のバイアス電圧Ｖｂを加えることに
より補償電流に比例した信号を間接的に生成し、降圧変
圧器２による電圧降下分を算出して、等価的に上位系統
母線５の系統電圧Ｖ6.6を得る。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、系統電源が接続された
上位系統母線に降圧変圧器を介して設置され、その降圧
変圧器の二次側の系統電圧Ｖｓを検出し、その系統電圧
Ｖｓに基づいて上位系統母線の系統電圧Ｖ6.6 を定電圧
制御する電力補償装置において、検出された系統電圧Ｖ
ｓと基準電圧とを比較してＰＩＤ制御し、その制御出力
に一定のバイアス電圧を加えて補償電流に比例した信号
を生成し、その信号に降圧変圧器のインピーダンスに相
当するゲインを乗じて系統電圧Ｖｓに加算することによ
り等価的に上位系統母線の系統電圧Ｖ6.6 を生成する制
御回路を具備したことにより、補償電流を検出するため
の変流器が不要となるので、配線作業を含めて装置のコ
ストダウンを図ることができ、また、その補償電流を直
流変換するためのロウパスフィルタを使用しないので、
電力補償装置の応答速度を従来の１／２程度に上げるこ
とができて高性能の電力補償装置を提供できる。
上位系統母線に降圧変圧器を介して設置され、その降圧
変圧器の二次側の系統電圧Ｖｓを検出し、その系統電圧
Ｖｓに基づいて上位系統母線の系統電圧Ｖ6.6 を定電圧
制御する電力補償装置において、検出された系統電圧Ｖ
ｓと基準電圧とを比較してＰＩＤ制御し、その制御出力
に一定のバイアス電圧を加えて補償電流に比例した信号
を生成し、その信号に降圧変圧器のインピーダンスに相
当するゲインを乗じて系統電圧Ｖｓに加算することによ
り等価的に上位系統母線の系統電圧Ｖ6.6 を生成する制
御回路を具備したことにより、補償電流を検出するため
の変流器が不要となるので、配線作業を含めて装置のコ
ストダウンを図ることができ、また、その補償電流を直
流変換するためのロウパスフィルタを使用しないので、
電力補償装置の応答速度を従来の１／２程度に上げるこ
とができて高性能の電力補償装置を提供できる。
【図１】本発明に係る電力補償装置の実施形態を示す回
路構成図
路構成図
【図２】図１の制御回路を示す回路ブロック図
【図３】電力補償装置の従来例を示す回路構成図
【図４】図３の制御回路を示す回路ブロック図
１ 系統電源 ２ 降圧変圧器 ５ 上位系統母線 １６ 制御回路 Ｖ6.6 上位系統母線の系統電圧 Ｖｓ 降圧変圧器の二次側の系統電圧 Ｖref 基準電圧 Ｖｂ バイアス電圧
Claims (1)
- 【請求項１】 系統電源が接続された上位系統母線に降
圧変圧器を介して設置され、その降圧変圧器の二次側の
系統電圧Ｖｓを検出し、その系統電圧Ｖｓに基づいて上
位系統母線の系統電圧Ｖ6.6 を定電圧制御する電力補償
装置において、検出された系統電圧Ｖｓと基準電圧とを
比較してＰＩＤ制御し、その制御出力に一定のバイアス
電圧を加えて補償電流に比例した信号を生成し、その信
号に降圧変圧器のインピーダンスに相当するゲインを乗
じて系統電圧Ｖｓに加算することにより等価的に上位系
統母線の系統電圧Ｖ6.6 を生成する制御回路を具備した
ことを特徴とする電力補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28593999A JP2001112174A (ja) | 1999-10-06 | 1999-10-06 | 電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28593999A JP2001112174A (ja) | 1999-10-06 | 1999-10-06 | 電力補償装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001112174A true JP2001112174A (ja) | 2001-04-20 |
Family
ID=17697950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28593999A Withdrawn JP2001112174A (ja) | 1999-10-06 | 1999-10-06 | 電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001112174A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006081286A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 電力変換装置の連系変圧器の一次電圧推定方法とその装置 |
-
1999
- 1999-10-06 JP JP28593999A patent/JP2001112174A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006081286A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 電力変換装置の連系変圧器の一次電圧推定方法とその装置 |
| JP4538283B2 (ja) * | 2004-09-09 | 2010-09-08 | 中国電力株式会社 | 電力変換装置における連系変圧器の一次電圧推装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070109 |