JP2001197668A

JP2001197668A - 電力系統の直列補償装置

Info

Publication number: JP2001197668A
Application number: JP2000002313A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kadota; 田行生門
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2000-01-11
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】サイリスタバイパス回路を設けたりすること
なく、直列コンデンサ及び変換器を電圧上昇及び過電流
から保護する。【解決手段】本発明に係る電力系統の直列補償装置
は、交流電力系統に直列に接続された無効電力補償用の
直列コンデンサ（１３）と、この直列コンデンサ（１
３）に並列に接続された補償電流発生装置（１４）と、
直列コンデンサ（１３）に並列に接続された過電圧保護
用の非線形抵抗素子（１５）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電力系統に直
列に接続された無効電力補償用の直列コンデンサを備え
た直列補償装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の直列補償装置の基本回路構成を図
１０に示す。図１０は三相交流電力系統を例示するもの
であって、交流系統電圧源１に、線路リアクタンス３を
有する交流送電線２が接続され、その交流送電線２に直
列に、無効電力補償用の直列トランス４の二次巻線が各
相別に接続されている。直列トランス４の一次巻線は三
角結線され、電圧形変換器８の交流端子に接続されてい
る。電圧形変換器８は、直流電圧源５と、自己消弧形ス
イッチング素子及びそれに逆並列接続されたフリーホイ
ーリングダイオードからなる電圧形インバータ回路６と
によって構成されている。電圧形インバータ回路６は与
えられた電圧指令値に従った出力電圧を発生するように
ＰＷＭ制御回路９によって制御される。電圧形変換器８
の交流端子には、直列トランス４のほかに、星形結線の
フィルタ回路１０、及び各相ごとに逆並列接続された一
対のサイリスタからなる三角結線のバイパス回路１２が
接続されている。

【０００３】図１０の回路における電圧形変換器８は、
ＰＷＭ制御回路９から出力されるスイッチングパターン
に従って、直列トランス４の二次巻線に電圧指令値に対
応する任意の交流出力電圧Ｖoを発生する。この交流出
力電圧Ｖｏは交流送電線２の端子電圧に重畳される。い
ま、簡単のため、直列トランス４の巻数比を１／１と
し、交流系統電圧源１の電圧（＝交流系統電圧）をＶ
ｓ、線路リアクタンス３の電圧降下をＶｒ、電圧形変換
器８の出力電圧すなわち直列トランス４の出力電圧を上
述のごとくＶｏ、交流系統電流をＩｓ、交流送電線２に
おける直列トランス４の電源側の電圧をＶ１、負荷側の
電圧をＶ２としたときの電圧電流ベクトル図を図１１に
示す。

【０００４】線路リアクタンス３には交流系統電流Ｉｓ
が流れることによって電圧降下Ｖｒが生じ、電圧Ｖ１
は、ベクトル的に、Ｖ１＝Ｖｓ＋Ｖｒとなる。電圧形変換器８の出力電圧Ｖｏは図に斜線で示
した円の内部で任意に調整することができ、Ｖ２＝Ｖ１＋Ｖｏ＝Ｖｓ＋Ｖｒ＋Ｖｏとなる。電圧成分Ｖｒ＋Ｖｏが交流送電線２の見かけ上
のインピーダンス電圧となり、電圧変換器８の制御によ
って交流送電線２の線路リアクタンス３を可変にしたの
と等価な効果を得ることができる。

【０００５】フィルタ回路１０は電圧変換器８の出力電
圧から高周波成分を除去するために設けられているもの
であり、バイパス回路１２はこれを導通状態にすること
によって電圧変換器８の出力端を短絡することができ
る。交流送電線２に地絡事故等が発生した場合、交流送
電線２には非常に大きな電流すなわち過電流が流れる。
このとき、もしバイパス回路１２が設けられていないと
すると、その過電流は直列トランス４を介して電圧変換
器８を流れるので、この電圧変換器８を過電流に耐え得
る容量をもって設計する必要があり、機器として大形の
ものとなる。しかるに、バイパス回路１２を設けておく
ことにより、送電線事故等により過電流が生じたとき、
その過電流をバイパス回路１２に吸収することができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１０に例示したよう
な従来装置においては、送電線事故による送電線２の過
電流をバイパス回路１２内を環流させて電圧形変換器８
の保護を行うため、バイパス回路１２は送電線２の過電
流に十分耐える容量をもって設計する必要があり、バイ
パス回路１２が大容量・大形のものになってしまってい
た。

【０００７】また従来装置では、系統事故の期間中はバ
イパス回路１２で直列トランス４の端子間が短絡され、
電圧形変換器８はゲートブロックにより運転を停止す
る。系統事故除去後に再び系統インピーダンス補償動作
に復帰させるためには、バイパス回路１２を遮断してか
ら電圧形変換器８を運転するといった手順が必要であ
り、復帰動作に時間がかかっていた。

【０００８】従って本発明は、サイリスタバイパス回路
を設けたりすることなく、直列コンデンサ及び変換器を
電圧上昇及び過電流から保護し得る、電力系統の直列補
償装置を提供することを目的とする。

【０００９】さらに本発明は、系統事故除去後に迅速に
系統インピーダンス補償動作へと復帰させ得る、電力系
統の直列補償装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明の電力系統の直列補償装置は、
交流電力系統に直列に接続された無効電力補償用の直列
コンデンサと、この直列コンデンサに並列に接続された
補償電流発生装置と、直列コンデンサに並列に接続され
た過電圧保護用の非線形抵抗素子とを備えたものであ
る。

【００１１】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
電力系統の直列補償装置において、補償電流発生装置
は、直列コンデンサに並列に接続された二次巻線を有す
るトランスと、このトランスに交流電流を供給する電流
形変換器とによって構成されていることを特徴とする。

【００１２】請求項３に係る発明は、請求項２に記載の
電力系統の直列補償装置において、交流電力系統の事故
を検出する事故検出手段と、この事故検出手段によって
系統事故が検出されたとき電流形変換器の少なくとも同
一相に属する正負２アームを同時にオンして短絡させる
短絡制御手段とをさらに備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項４に係る発明は、請求項１に記載の
電力系統の直列補償装置において、補償電流発生装置
は、直列コンデンサに並列に接続された二次巻線を有す
るトランスと、このトランスに交流電流を供給する電圧
形変換器と、この電圧形変換器の出力電流を制御する電
流制御回路とによって構成されていることを特徴とす
る。

【００１４】請求項５に係る発明は、請求項４に記載の
電力系統の直列補償装置において、交流電力系統の事故
を検出する事故検出手段と、この事故検出手段によって
系統事故が検出されたとき電圧形変換器をゲートブロッ
クするオフ制御手段とをさらに備えたことを特徴とす
る。

【００１５】請求項６に係る発明は、請求項４に記載の
電力系統の直列補償装置において、交流電力系統の事故
を検出する事故検出手段と、この事故検出手段によって
系統事故が検出されたとき電圧形変換器の出力電流を制
御して系統事故期間中であっても電圧形変換器の運転を
継続させるオン制御手段とをさらに備えたことを特徴と
する。

【００１６】請求項７に係る発明は、請求項４に記載の
電力系統の直列補償装置において、電圧形変換器を介し
て直列コンデンサの電圧を制御する電圧制御回路と、交
流電力系統の事故を検出する事故検出手段と、この事故
検出手段によって系統事故が検出されたとき電圧形変換
器の出力電圧を制御して系統事故期間中であっても電圧
形変換器の運転を継続させるオン制御手段とをさらに備
えたことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】＜実施の形態１＞図１は請求項１
に係る発明の実施の形態を示す単線結線図である。図１
において、交流系統電圧源１、交流送電線２、及び線路
リアクタンス３は、それぞれ図１０に示した従来装置と
同一の構成部分であり、互いに同一符号を付して示して
いる。図１の装置においては、交流送電線２に直列に接
続された直列補償用の直列コンデンサ１３が接続されて
おり、その両端に補償電流発生装置１４の出力端が接続
され、さらに非線形抵抗素子１５が並列に接続されてい
る。補償電流発生装置１４の出力電流を制御することに
より、直列コンデンサ１３に発生する電圧を調節するこ
とができる。

【００１８】図２に示す電圧電流ベクトル図を参照して
図１の装置の動作を説明する。ここでは便宜上、系統電
流Ｉｓは一定であるとする。補償電流発生装置１４は任
意の出力電流Ｉｏを出力することができ、直列コンデン
サ１３を流れる直列コンデンサ電流Ｉｃは、Ｉｃ＝Ｉｓ＋Ｉｏである。従って、電流Ｉｏを制御することにより直列コ
ンデンサ電流Ｉｃを調節することができることになる。
直列コンデンサ１３の電圧すなわち直列コンデンサ電圧
Ｖｃは直列コンデンサ電流Ｉｃより位相が９０度進んだ
向きに発生する。いま、図２に示すように、補償電流発
生装置１４の出力電流Ｉｏを系統電流Ｉｓと同相である
とすると、直列コンデンサ電流Ｉｃは系統電流Ｉｓと同
相で大きさのみを変化させることができる。これによっ
て直列コンデンサ電圧Ｖｃは系統電流Ｉｓと９０度の位
相差をもって変化するので、直列コンデンサ１３が送電
線２と直列に発生するインピーダンスを調整することが
できることになる。

【００１９】図３は、図１の装置に設けられている非線
形抵抗素子１５のインピーダンス特性を示すものであ
る。非線形抵抗素子１５の保護動作レベルＶｔは、イン
ピーダンスが急激に低下する電圧である。非線形抵抗素
子１５は、端子間電圧Ｖｃが保護動作レベルＶｔより低
い領域では高インピーダンスＺｏを呈し、これにはほと
んど電流が流れない。従って回路動作上、非線形抵抗素
子１５を接続していないものとして取扱うことができ
る。

【００２０】送電線２に地絡等の系統事故が発生して系
統電流Ｉｓが増大した場合の挙動について検討する。こ
の場合、補償電流発生装置１４の出力電流Ｉｏが流れて
いる条件のもとで、系統電流Ｉｓが直列コンデンサ１３
を流れて直列コンデンサ電圧Ｖｃを上昇させる。直列コ
ンデンサ電圧Ｖｃが上昇し、保護動作レベルＶｔに達す
ると、非線形抵抗素子１５は低インピーダンス状態とな
り、系統電流Ｉｓは大部分が非線形抵抗素子１５を通し
て流れることになる。このようにして、非線形抵抗素子
１５を接続することにより、直列コンデンサ１３に対す
る電圧上昇及び過電流を抑制することができ、同時に補
償電流発生装置１４を過電圧から保護することができ
る。

【００２１】以上のようにして、従来の直列補償装置で
用いられたサイリスタバイパス回路を必要とすることな
く直列コンデンサ１３及び補償電流発生装置１４を電圧
上昇及び過電流から保護することができる。従って、よ
り低コストで少設置スペースの直列補償装置を提供する
ことができる。さらに、従来のバイパス回路はサイリス
タをオンオフ制御するための独自の制御回路を必要とし
たが、非線形抵抗素子１５はそのような制御回路を必要
としないので、高速保護動作を達成することができ、信
頼性の向上に寄与することができる。

【００２２】＜実施の形態２＞図４は請求項２に係る発
明の実施の形態を示す結線図である。図４に示す直列補
償装置においては、補償電流発生装置として、電流形変
換器１８及び直列トランス４が設けられている。電流形
変換器１８は直流電流源１６と、自己消弧形スイッチン
グ素子からなる電流形インバータ回路１７とによって構
成されている。直列トランス４の一次巻線は三角結線さ
れ、電流形インバータ回路１７の出力交流端子に接続さ
れている。直列トランス４の二次巻線は各相ごとに直列
コンデンサ１３に並列に接続されている。電流形インバ
ータ回路１７には、電流指令値からそのスイッチングパ
ターンを決定するＰＷＭ制御回路１９が付属している。
ＰＷＭ制御回路１９は電流指令値を受け、電流形インバ
ータ回路１７に対しスイッチング信号を出力する。電流
形インバータ回路１７はスイッチング信号に従ってオン
オフ動作を行い、電流指令値に対応するＰＷＭ交流電流
を出力する。この出力交流電流は直列トランス４を介し
て直列コンデンサ１３を流れる。これにより、直列コン
デンサ１３の端子電圧を制御し、送電線２の実効線路イ
ンピーダンスを制御する。

【００２３】送電線２に地絡等の系統事故が発生すると
系統電流Ｉｓが増大し、直列コンデンサ１３の端子電圧
Ｖｃが上昇する。直列コンデンサ電圧Ｖｃが非線形抵抗
素子１５の保護動作レベルＶｔを超えると、非線形抵抗
素子１５が低インピーダンスとなり、増大した系統電流
Ｉｓは非線形抵抗素子１５を通して流れ、直列コンデン
サ１３を電圧上昇から保護すると同時に、電流形インバ
ータ回路１７を過電圧から保護する。

【００２４】以上により、従来の直列補償装置で用いら
れたサイリスタバイパス回路を必要とすことなく構成の
簡単な非線形抵抗素子１５によって直列補償装置を系統
事故時の過電流から保護することができる。従って、低
コストで少設置スペースの直列補償装置を提供すること
ができる。さらに、従来のサイリスタバイパス回路はサ
イリスタをオンオフ制御するための独自の制御回路を必
要としたが、非線形抵抗素子１５は制御回路を必要とし
ないので、高速保護動作を達成することができ、保護装
置の信頼性も向上する。

【００２５】＜実施の形態３＞図５は請求項３に係る発
明の実施の形態を示す結線図である。この装置の特徴
は、図４に示す装置に対して送電線２の電圧及び電流を
検出する系統電圧電流検出器２０と、この検出器の出力
信号に基づいて系統事故を判定する系統事故判定回路２
１とを付加し、その判定結果をＰＷＭ制御回路１９に送
出するようにしたことにある。系統事故判定回路２１は
検出器２０によって検出された電圧及び電流を表す検出
信号に基づいて系統事故が発生したかどうかを判定し、
もし系統事故発生と判定すればＰＷＭ制御回路１９を介
して電流形インバータ回路１７の少なくとも１相の正負
両アームを同時にオン制御し直流端子間を短絡する。こ
れにより電流形変換器１８の出力電流をゼロにし、これ
を機能的に送電線２から切り離す。

【００２６】系統事故判定回路２１によって系統事故が
除去されたと判定されれば、電流形変換器１８は運転を
再開して再び系統インピーダンス補償動作を行う。

【００２７】以上のように系統事故の期間中に電流形変
換器１８を停止することにより、簡単な回路構成及び制
御回路のもとで電流形変換器１８を保護することができ
る。また、系統事故除去後に速やかに系統インピーダン
ス補償動作に復帰することができる。

【００２８】＜実施の形態４＞図６は請求項４に係る発
明の実施の形態を示す結線図である。この装置の特徴
は、図４に示す装置における電流形変換器１８を図１０
に示すような電圧形変換器８に置換するとともに、電圧
形インバータ回路６の出力電流を検出する電流検出器２
２と、その検出電流をフィードバックする電流制御回路
２３とを付加し、電流制御ループを形成したことにあ
る。電流制御回路２３は電流検出器２２によって検出さ
れた電圧形インバータ回路６の出力電流を別途与えられ
た電流指令値と比較し、その偏差を小さくするような制
御信号をＰＷＭ制御回路９に送出する。ＰＷＭ制御回路
９は入力された制御信号に基づいて電流偏差を減少させ
るように電圧形インバータ回路６の出力電流を制御す
る。

【００２９】電圧形変換器８の出力電流は、その出力電
圧と直列コンデンサ１３の端子電圧との差、及び直列ト
ランス４の漏れインダクタンスによって決定されるの
で、電圧形変換器８の出力電圧が制御可能であれば変換
器出力電流を制御することができる。これにより直列コ
ンデンサ電圧Ｖｃを可変として送電線２の実効線路イン
ピーダンスを制御することができる。

【００３０】図６の装置において地絡等の系統事故が発
生すると系統電流Ｉｓが増大し、直列コンデンサ１３の
端子電圧Ｖｃが上昇する。直列コンデンサ電圧Ｖｃが非
線形抵抗素子１５の保護動作レベルＶｔを超えると、増
大した系統電流Ｉｓは非線形抵抗素子１５を通して流
れ、直列コンデンサ１３を電圧上昇から保護することが
できる。直列コンデンサ電圧Ｖｃの上昇を抑制すること
によって、直列コンデンサ１３を保護するとともに、電
圧形変換器８を過電流から保護することができる。

【００３１】このようして、従来の直列補償装置で用い
られたサイリスタバイパス回路を必要とすることなく簡
単な構成の非線形抵抗素子によって補償電流発生装置を
過電流から保護することができ、従って、より低コスト
で少設置スペースの直列補償装置を提供することができ
る。さらに、従来のサイリスタバイパス回路はサイリス
タをオンオフ制御するための独自の制御回路を必要とし
たが、非線形抵抗素子１５は制御回路を必要としないの
で、高速保護動作を達成することができ、信頼性の向上
に寄与することができる。

【００３２】＜実施の形態５＞図７は請求項５に係る発
明の実施の形態を示す結線図である。この装置の特徴
は、図６に示す装置に対して、送電線２の電圧及び電流
を検出する系統電圧電流検出器２０と、この検出器２０
の出力信号に基づいて系統事故を判定する系統事故判定
回路２１とを付加的に設け、その判定結果をＰＷＭ制御
回路９に送出するようにしたことにある。系統事故判定
回路２１の機能は図５を参照して説明した系統事故判定
回路２１のそれと同一である。

【００３３】系統事故判定回路２１によって系統事故発
生と判定されれば、ＰＷＭ制御回路９を介して電圧形イ
ンバータ回路６の全ての自己消弧形スイッチング素子を
オフとし、電圧形変換器８を送電線２から切り離す。そ
の後に系統事故判定回路２１によって系統事故が除去さ
れたと判定されれば、速やかに運転を再開して再び系統
インピーダンス補償動作を行う。

【００３４】以上のように系統事故の期間中に電圧形変
換器８を停止することにより、簡単な回路構成及び制御
回路のもとで電圧形変換器８を保護することができる。
また、系統事故除去後に速やかに系統インピーダンス補
償動作に復帰することができる。

【００３５】＜実施の形態６＞図８は請求項６に係る発
明の実施の形態を示す結線図である。この装置において
は、直列コンデンサ電圧Ｖｃを検出する電圧検出回路２
４と、直列コンデンサ電圧Ｖｃをフィードバック量とし
てコンデンサ電圧Ｖｃのフィードバック制御を行う直列
コンデンサ電圧制御回路２５と、系統事故判定回路２１
の出力信号に従って制御される制御指令切替回路２６と
が付加的に設けられている。

【００３６】電圧制御回路２５は、検出されたコンデン
サ電圧Ｖｃとコンデンサ電圧指令値とを比較し、その偏
差を減少させるための電流制御信号を制御指令切替回路
２６に送出する。制御指令切替回路２６には変換器出力
電流を制御するための電流指令値と、電圧制御回路２５
からの電流制御信号とが入力されており、そのいずれか
を系統事故判定回路２１の判定結果に従って選択的に電
流制御回路２３へ送出する。なお、電圧変換器８の出力
電圧の最大値に対して非線形抵抗素子１５の保護動作レ
ベルを低くとり、系統事故発生期間中に直列コンデンサ
１３に発生する電圧（直列コンデンサ電圧Ｖｃ）を電圧
形インバータ回路６が出力できるように保護動作レベル
を設定する。

【００３７】この装置は基本的には直列コンデンサ１３
の電圧Ｖｃを制御する回路であり、系統事故判定回路２
１が系統事故ではないと判定しているときは、御指令切
替回路２６は電圧制御回路２５からの電流制御信号を電
流制御回路２３へ送出し、コンデンサ電圧Ｖｃがコンデ
ンサ電圧指令値に一致するようなフィードバック制御を
行う。系統事故判定回路２１が系統事故発生と判定して
いるときは、制御指令切替回路２６は電流指令値を電流
制御回路２３へ送出し、電圧変換器８の出力電流が電流
指令値、例えばゼロに一致するようなフィードバック制
御を行わせる。

【００３８】仮に電流指令値がゼロであるとすると、系
統事故時の直列コンデンサ電圧Ｖｃに対して電圧変換器
８は同等の電圧を出力し得ることから、系統事故の期間
中も出力電流をゼロに制御したまま電圧変換器８の運転
を継続することができる。また、非線形抵抗素子１５の
保護動作レベルの設定いかんによって、系統事故発生前
に変換器が出力していた電流を系統事故期間中も出力し
て運転を継続することができる。

【００３９】以上のように、系統事故期間中でも変換器
を停止することなく運転を継続させることが可能にな
り、また変換器が運転状態のまま系統事故除去による送
電線２の定常復帰を果たすため、非常に高速に直列補償
動作へと復帰させることができる。

【００４０】＜実施の形態７＞図９は請求項７に係る発
明の実施の形態を示す結線図である。この装置は、設け
られている個々の回路要素は図８の装置とほとんど同等
であるが、それらの配置位置と入力指令値が多少異な
る。ここでは、制御指令切替回路２６と電圧制御回路２
５の相対位置が図８の場合と逆になっており、制御指令
切替回路２６が制御ループの最外側に配置されている。
系統電圧電流検出器２０によって検出された系統電圧電
流信号は系統事故判定回路２１に導入され、ここで系統
事故が発生したかどうかの判定を行う。制御指令切替回
路２６に対してコンデンサ電圧指令値と系統事故時電圧
指令値とが入力されており、系統事故の有無に従って両
入力指令値のいずれかを選択的に電圧制御回路２５へと
送出する。常時は、制御指令切替回路２６はコンデンサ
電圧指令値を電圧制御回路２５へ送出し、コンデンサ電
圧Ｖｃが電圧指令値に一致するようにフィードバック制
御している。もし、ここで系統事故判定回路２１により
系統事故が発生したと判定されれば、事故判定信号が制
御指令切替回路２６に送出され、直列コンデンサ電圧制
御回路２５への電圧指令値をコンデンサ電圧指令値から
系統事故時電圧指令値へと切り替えられる。

【００４１】この装置でも、電圧変換器８の出力電圧の
最大値に対して非線形抵抗素子１５の保護動作レベルを
低くとり、系統事故発生期間中に直列コンデンサ１３に
発生する電圧（直列コンデンサ電圧Ｖｃ）を電圧形変換
器８が出力できるように保護動作レベルを設定する。

【００４２】ここで系統事故時の電圧指令に系統事故発
生期間中の直列コンデンサ電圧Ｖｃをそのまま使用した
とする。非線形抵抗素子１５の保護動作レベル設定によ
って電圧形変換器８は系統事故の期間中でもコンデンサ
電圧を出力できるので、変換器出力電圧と直列コンデン
サ電圧が等しいために出力電流をほとんどゼロにしたま
ま運転を継続することができる。

【００４３】これによって、系統事故期間中でも電圧変
換器８を停止することなく運転を継続させることがで
き、また変換器が運転状態のまま系統事故除去による送
電線２の定常復帰を遂行できるため、非常に高速に直列
補償動作へと復帰することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、直
列コンデンサと並列に補償電流発生装置を接続し、直列
コンデンサと並列に非線形抵抗素子を設置し、系統事故
時の過電流による直列コンデンサ電圧を抑制する。これ
により、簡単な保護装置で、系統事故に伴う過電流・過
電圧から直列コンデンサと補償電流発生装置を保護する
ことができる。また、系統事故期間中も変換器を停止さ
せずに運転を継続することにより、系統事故除去後に速
やかに直列補償動作へと復帰することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明の実施の形態を例示する単
線結線図。

【図２】図１に示す装置の動作を説明するための電圧電
流ベクトル図。

【図３】図１の装置に用いる非線形抵抗素子のインピー
ダンス特性を示す線図。

【図４】請求項２に係る発明の実施の形態を例示する結
線図。

【図５】請求項３に係る発明の実施の形態を例示する結
線図。

【図６】請求項４に係る発明の実施の形態を例示する結
線図。

【図７】請求項５に係る発明の実施の形態を例示する結
線図。

【図８】請求項６に係る発明の実施の形態を例示する結
線図。

【図９】請求項７に係る発明の実施の形態を例示する結
線図。

【図１０】従来装置の構成例を示す結線図。

【図１１】図１０の装置の動作を説明するための電圧電
流ベクトル図。

【符号の説明】

１交流系統電圧源２交流送電線３交流送電線の線路リアクタンス４直列トランス５直流電圧源６電圧形インバータ回路８電圧形変換器９ＰＷＭ制御回路１０フィルタ回路１２サイリスタバイパス回路１３直列コンデンサ１４補償電流発生装置１５非線形抵抗素子１６直流電流源１７電流形インバータ回路１８電流形変換器１９ＰＷＭ制御回路２０系統電圧電流検出器２１系統事故判定回路２２出力電流検出回路２３電流制御回路２４直列コンデンサ電圧検出回路２５直列コンデンサ電圧制御回路２６制御指令切替回路

フロントページの続きＦターム(参考） 5G066 DA04 DA07 FB01 FB11 FC06 5H007 AA02 CA03 CB05 CC01 CC32 DB01 DC02 DC05 EA02 FA01 FA03 5H420 BB16 CC04 DD03 EA03 EA27 EA45 EB09 FF03 FF04 LL02 LL05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電力系統に直列に接続された無効電力
補償用の直列コンデンサと、この直列コンデンサに並列
に接続された補償電流発生装置と、前記直列コンデンサ
に並列に接続された過電圧保護用の非線形抵抗素子とを
備えた電力系統の直列補償装置。
【請求項２】請求項１に記載の電力系統の直列補償装置
において、前記補償電流発生装置は、前記直列コンデン
サに並列に接続された二次巻線を有するトランスと、こ
のトランスに交流電流を供給する電流形変換器とによっ
て構成されている電力系統の直列補償装置。
【請求項３】請求項２に記載の電力系統の直列補償装置
において、前記交流電力系統の事故を検出する事故検出
手段と、この事故検出手段によって系統事故が検出され
たとき前記電流形変換器の少なくとも同一相に属する正
負２アームを同時にオンして短絡させる短絡制御手段と
をさらに備えた電力系統の直列補償装置。
【請求項４】請求項１に記載の電力系統の直列補償装置
において、前記補償電流発生装置は、前記直列コンデン
サに並列に接続された二次巻線を有するトランスと、こ
のトランスに交流電流を供給する電圧形変換器と、この
電圧形変換器の出力電流を制御する電流制御回路とによ
って構成されている電力系統の直列補償装置。
【請求項５】請求項４に記載の電力系統の直列補償装置
において、前記交流電力系統の事故を検出する事故検出
手段と、この事故検出手段によって系統事故が検出され
たとき前記電圧形変換器をゲートブロックするオフ制御
手段とをさらに備えた電力系統の直列補償装置。
【請求項６】請求項４に記載の電力系統の直列補償装置
において、前記交流電力系統の事故を検出する事故検出
手段と、この事故検出手段によって系統事故が検出され
たとき前記電圧形変換器の出力電流を制御して系統事故
期間中であっても前記電圧形変換器の運転を継続させる
オン制御手段とをさらに備えた電力系統の直列補償装
置。
【請求項７】請求項４に記載の電力系統の直列補償装置
において、前記電圧形変換器を介して前記直列コンデン
サの電圧を制御する電圧制御回路と、前記交流電力系統
の事故を検出する事故検出手段と、この事故検出手段に
よって系統事故が検出されたとき前記電圧形変換器の出
力電圧を制御して系統事故期間中であっても前記電圧形
変換器の運転を継続させるオン制御手段とをさらに備え
た電力系統の直列補償装置。