JP2004040978A - 無効電力補償システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】系統電圧の検出信号を出力電圧設定する指令値に一致させるように系統に接続された無効電力補償装置5を制御するとともに,上記無効電力補償装置の出力電流の検出信号を出力電流設定する指令値に一致させるように出力を制御する。上記出力電流設定する指令値の平均値を平均値算出器22により算出し,この平均値がタイマ24で設定された判断周期内でしきい値を超えたとき変更量を出力し,上記変更量を電圧設定信号源12の電圧設定する指令値に加算し,この加算された信号と,系統電圧の検出信号との偏差を求めた信号を上記出力電流設定する指令値とする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,電力系統の電圧変動を補償する無効電力補償システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
無効電力補償システムは,電力系統の電圧を検出し,これを指令値に一致させるようにして,無効電力を制御するものである。このシステムには例えば図3に示すようなものがある。図3において,1は系統電源,2は配電線インピーダンスで,Rは抵抗分,Xはリアクタンス分,3は負荷,4は配電線,5は無効電力補償装置である。
【0003】
11は系統電圧を検出する電圧検出器,12は電圧設定信号源,13は第1の減算器で電圧検出器11の検出値と電圧設定信号源12の指令値との偏差を求める。14は電圧制御装置で上記偏差を0にするように制御指令する。15は無効電力補償装置5の出力電流を検出する出力電流検出器で,この出力電流検出器15の検出信号が第2の減算器16に入力される。第2の減算器16は電圧制御装置14の出力信号と電流検出器15の検出信号との偏差を求める。17は無効電力制御装置で上記偏差を0にするように制御指令をPWM制御装置18に出力し,PWM制御装置18は無効電力制御装置17の出力信号に応じて無効電力補償装置5を制御し,電圧検出器11の検出値と電圧設定信号源12の指令値とを一致するようにフィードバック制御する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが,電圧設定信号源12の指令信号の整定電圧を6600Vと設定すると,終始そのままで,変電所電圧の変化,あるいは大容量の負荷3の変化によって出力無効電流が制御範囲の限度まで到達し,無効電力補償装置の補償量が飽和して補償することができないことがあった。例えば,無効電力補償装置が誘導性負荷動作でフル出力している状態のときに,容量性負荷が投入されたとき,系統電圧にはね上がり電圧が発生するが,無効電力補償装置はこれを抑制する能力が残っていないため,電圧が上昇して他の機器に悪影響を与えることになる。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明では,系統電圧の検出信号を出力電圧設定する指令値に一致させるように系統に接続された無効電力補償装置を制御するとともに,上記無効電力補償装置の出力電流の検出信号を出力電流設定する指令値に一致させるように出力電流を制御する。さらに,上記出力電流設定する指令値の平均値を算出し,この平均値が判断周期内でしきい値を超えたとき変更量を出力し,上記変更量を電圧設定する指令値に加算し,この加算された信号と,系統電圧の検出信号との偏差を求めた信号を上記出力電流設定する指令値とするものである。
【0006】
すなわち,出力電流を設定する信号の平均値が,しきい値を超えたとき変更量が出力され,出力電圧設定値に加算されて,出力電圧の変更指令値となるため,無効電流の平均値が所定範囲に抑制されるように,電圧目標値を徐々に自動更新される。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図1によって説明する。図1のものが図3の従来技術と異なる点は,出力電流の指令信号の平均値を算出し,その平均値が所定範囲内に収まるように,電圧目標値を徐々に更新させるものである。
【0008】
すなわち,1は系統電源,2は配電線インピーダンスで,Rは抵抗分,Xはリアクタンス分,3は負荷,4は配電線,5は無効電力補償装置である。11は系統電圧を検出する電圧検出器,12は電圧設定信号源,13は第1の減算器で電圧検出器11の検出信号の検出値と後述する指令信号の指令値との偏差を求める。14は電圧制御装置で上記偏差を0にするように制御指令する。22は平均値算出部で電圧制御装置14の出力信号の平均値を算出する。23は上下のしきい値を出力するしきい値源で,24はタイマで判断周期のタイミングを出力する。25は変更量算出部でタイマ24の判断周期と平均値算出部23により算出された平均値と,しきい値源23のしきい値を受ける。そして,判断周期内の平均値がしきい値の上限しきい値又は下限しきい値を超えたとき所定電圧変更量を出力する。変更量算出部25から出力された電圧変更量は加算器26により電圧設定信号源12の設定信号に加算され,上述した第1の減算器13の指令信号となり,電圧検出器11の検出値と,加算器26の指令値との偏差を求める。上述したように電圧制御装置14は上記偏差を0にするように制御指令する。15は無効電力補償装置5の出力電流を検出する電流検出器,16は第2の減算器で,この電流検出器15の検出信号と電圧制御装置14の出力信号を指令信号とする信号が入力され,両信号の偏差を求める。17は無効電力制御装置で上記偏差を0にするように制御指令をPWM制御装置18に出力し,PWM制御装置18は無効電力制御装置17の出力信号に応じて無効電力補償装置5を制御する。
【0009】
今,無効電力補償装置5が図2のt0の前では誘導性動作で動作しているとする。そして時刻t0で負荷3に容量性負荷が接続された場合,系統電圧は上昇する。これにより,電圧検出器11により検出された系統電圧の検出信号も上昇する。この検出信号が第1減算器13に入力し,電圧制御装置14の出力は上昇する。この電圧制御装置14の出力電圧が平均値算出部22に入力し,平均値算出される。平均値算出された信号が,タイマ24のタイミングに応じてしきい値の上限を超えていると変更量算出部25からにより所定電圧変更量を出力する。所定電圧変更量が電圧設定信号源12の設定信号に加算され,第1の減算器13の指令信号が高くなり,電圧制御装置14の出力は低下する。電圧制御装置14の低下する出力を指令値,すなわち進み指令信号を指令値として,電流検出器15の検出信号との偏差が第2の減算器16で求められる。無効電力制御装置17で上記偏差を0にするように制御指令をPWM制御装置18に出力し,PWM制御装置18は無効電力制御装置17の出力信号に応じて無効電力補償装置5を制御する。これにより無効電力補償装置5の出力電流は増加し,無効電流は補償される。
【0010】
この無効電流の補償は,電圧制御装置14の出力電圧が平均値算出され,その平均値算出された信号が,しきい値内にはいるまで,図2のt2,t3に示すようにタイマ24のタイミング毎に行われる。それにともない,出力電流は図2のI1とI2の間まで移行していく。
【0011】
【発明の効果】
この発明では,無効電流の平均値が所定範囲に抑制されるように,電圧目標値を徐々に自動更新され,従来のように電圧が上昇又は下降して他の機器に悪影響を与えるようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す回路構成説明図である。
【図2】図1の出力電流のタイムチャート図である。
【図3】従来の回路構成説明図である。
【符号の説明】
1 交流電源
3 負荷
5 無効電力補償装置
11 電圧検出器
12 電圧設定信号源
13 (第1)減算器
14 電圧制御装置
15 電流検出器
16 (第2)減算器
17 無効電力制御装置
18 PWM制御装置
22 平均値算出部
23 しきい値源
24 タイマ
25 変更量算出部
26 加算器
Claims (1)
- 系統電圧の検出信号を出力電圧設定する指令値に一致させるように系統に接続された無効電力補償装置を制御するとともに,上記無効電力補償装置の出力電流の検出信号を出力電流設定する指令値に一致させるように出力電流を制御する無効電力補償システムにおいて,上記出力電流設定する指令値の平均値を算出し,この平均値が判断周期内でしきい値を超えたときに変更量を出力し,上記変更量を出力電圧設定する指令値に加算し,この加算された信号と,系統電圧の検出信号との偏差を求めた信号を上記出力電流設定する指令値とすることを特徴とする無効電力補償システム。
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JP2002198219A JP4198404B2 (ja) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | 無効電力補償システム |
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Publications (2)
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JP4198404B2 JP4198404B2 (ja) | 2008-12-17 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009118685A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Toshiba Corp | 交流電圧制御方法 |
JP2013051743A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Meidensha Corp | 無効電力補償装置 |
CN104538972A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-04-22 | 国网宁夏电力公司经济技术研究院 | 一种基于暂态电压稳定约束的无功补偿配置方法和装置 |
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2002
- 2002-07-08 JP JP2002198219A patent/JP4198404B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2013051743A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Meidensha Corp | 無効電力補償装置 |
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