JP2008165499A - 無効電力補償装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力系統に接続されて無効電流または無効電力の出力制御により系統電圧の変動を抑制する無効電力補償装置において、前記電力系統における系統電圧の変動成分を検出する検出手段(11,12,13,14,15)と、前記系統電圧の変動成分から所定の振幅値以上の値を持つ所定変動成分を抽出する抽出手段16と、前記所定変動成分を所定範囲内の大きさに抑制し、かつ、無効電力補償装置の無効電流出力が無効電流指令値に近づく前記無効電力補償装置の制御量を算出する抑制制御手段(18,19,20,21,22,23)と、前記抑制制御手段の制御量に応じて前記無効電力補償装置の無効電流出力または無効電力出力を制御する出力制御手段24とをそなえたことを特徴とする無効電力補償装置、およびその方法。
【選択図】図1
Description
電力系統に接続されて無効電流または無効電力の出力制御により系統電圧の変動を抑制する無効電力補償装置において、
前記電力系統における系統電圧の変動成分を検出する検出手段と、
前記系統電圧の変動成分から所定の振幅値以上の値を持つ所定変動成分を抽出する抽出手段と、
前記所定変動成分を所定範囲内の大きさに抑制し、かつ、前記無効電力補償装置の無効電流出力が無効電流指令値に近づく前記無効電力補償装置の制御量を算出する抑制制御手段と、
前記抑制制御手段の制御量に応じて前記無効電力補償装置の無効電流出力または無効電力出力を制御する出力制御手段と
をそなえたことを特徴とする無効電力補償装置、
および
電力系統に接続されて無効電流または無効電力の出力制御により系統電圧の変動を抑制する無効電力補償方法において、
前記電力系統における系統電圧の変動成分を検出し、
前記系統電圧の変動成分から所定の振幅値以上の値を持つ所定変動成分を抽出し、
前記所定変動成分を所定範囲内の大きさに制御する無効電力補償装置の制御量を算出し、
前記制御量に応じて前記無効電力補償装置の無効電流出力または無効電力出力を制御する
ことを特徴とする無効電力補償方法、
を提供するものである。
(構成)
図1は、本発明の一実施例の構成図である。電力系統Pに無効電力補償装置の一例として、静止形無効電力補償装置(以下、SVC [Static Var Compensator]と略記)を設置した場合の制御方法について、図1を用いて説明する。
次に、図1および図2を参照して実施例1の作用について説明する。ここでは、系統電圧をVとして説明する。検出手段である計器用変圧器10および電圧検出回路11により、SVC端の系統電圧Vを検出する。系統電圧Vは、次いで検出手段の一部であるローパスフィルタ12を通過すると、図2における系統電圧Vから高周波数成分が取り除かれたV0が取り出される。
以上説明したように、本発明によれば、微小な電圧変動時にはSVCの無効出力電流Iqを無効電力出力設定値Iqrefに維持することができるSVCの制御回路としたので、微小な電圧変動には応答せずに振幅変化の大きな電圧変動にのみ瞬時に応答する。
(構成)
図3は、本発明の実施例2の動作を説明するための特性図である。この実施例2は、図1に示した実施例1と構成が同一であり、演算回路21の動作内容のみが異なる。そして、図3は、演算回路21の特性である入出力の関係を示している。
実施例2における演算回路21は、図3に示すように、入力ΔIqに応じて2つの傾きA,Bを持つ特性曲線にしたがってΔVF2を出力する。すなわち、入力ΔIqの絶対値が零付近では傾きA(ゲインA)としてΔVF2=A×ΔIqを出力し、入力ΔIqの絶対値が零から大きく離れている場合には傾きB(ゲインB)としてΔVF2=B×ΔIqを出力する。
演算回路21の入力ΔIqが零付近ではΔVF2を大きくすることができるので、この入力ΔIqが小さく現れる小さな電圧変動にSVCが応答した場合には、速くSVCの無効電力出力を無効電力出力設定値Iqrefに戻すことができる。また、大きな電圧変動にSVCが応答した場合には、小さな電圧変動時に比較して低速の応答でSVCの無効電力出力を無効電力出力設定値Iqrefに戻すことができる。このため、大きな電圧変動に対して無効電力補償装置の装置容量を十分に活用することが可能となる。
(構成)
図1に示した実施例1の構成と同一であるので、構成の説明を省略する。実施例3は、ローパスフィルタの時定数Tの設定に関するものである。
実施例3におけるローパスフィルタ12の動作は、実施例1で説明した通りである。ここでは、ローパスフィルタ12の時定数Tの設定方法について記述する。
実施例1で示した無効電力補償装置の構成により、系統事故による電圧変動を十分補償することが可能となり、常時の電圧変動のみならず系統事故等の大きな電圧変動に対する無効電力補償装置の制御性能を向上できる。
(構成)
実施例4は、構成が図1に示した実施例1と同一であるので、構成の説明を省略する。この実施例4は、図1に示した電圧値リミット設定器14および可変リミッタ回路15に関するものである。
電圧値リミット設定器14および可変リミッタ回路15の動作については、実施例1で説明したものと同一であるため説明を省略する。
可変リミッタ15が系統電圧Vの基準値Vrefを出力した場合には、減算器13の出力ΔVFがほぼゼロとなるので、無効電力補償装置の起動時または再起動時に不要な無効電力出力をすることなく安定的に起動または再起動することができる。
11…電圧検出回路、12…ローパスフィルタ、13…減算器、
14…電圧値リミット設定器、15…可変リミッタ回路、16…不感帯回路、
17…電流検出器、18…無効電流検出回路、19…無効電流の定常指令値設定回路、
20…減算器、21…演算回路、22…減算器、23…比例積分(PI)制御回路、
24…位相制御付ゲートパルス発生回路(PHS)。
Claims (5)
- 電力系統に接続されて無効電流または無効電力の出力制御により系統電圧の変動を抑制する無効電力補償装置において、
前記電力系統における系統電圧の変動成分を検出する検出手段と、
前記系統電圧の変動成分から所定の振幅値以上の値を持つ所定変動成分を抽出する抽出手段と、
前記所定変動成分を所定範囲内の大きさに抑制し、かつ前記無効電力補償装置の無効電流出力が無効電流指令値に近づく前記無効電力補償装置の制御量を算出する抑制制御手段と、
前記抑制制御手段の制御量に応じて前記無効電力補償装置の無効電流出力または無効電力出力を制御する出力制御手段と
をそなえたことを特徴とする無効電力補償装置。 - 請求項1記載の無効電力補償装置において、
前記無効電力補償装置の抑制制御手段は、前記無効電力補償装置が出力する無効電流の大きさと前記無効電流指令値との偏差が小さい場合には前記制御量の変化速度を大きくし、前記偏差が大きい場合には前記制御量の変化速度を小さくすることを特徴とする無効電力補償装置。 - 請求項1記載の無効電力補償装置において、
前記検出手段は所定の時定数を持つローパスフィルタ要素を備え、
前記所定の時定数は、無効電力補償装置を接続する電力系統における系統事故の継続時間値の2倍以上の値とすることを特徴とする無効電力補償装置。 - 請求項1記載の無効電力補償装置において、
前記検出手段による前記系統電圧の変動成分の検出値は、無効電力補償装置の起動時または系統電圧の低下に伴う前記無効電力補償装置の再起動時には、前記所定の時定数より長い時間にわたり零とすることを特徴とする無効電力補償装置。 - 電力系統に接続されて無効電流または無効電力の出力制御により系統電圧の変動を抑制する無効電力補償方法において、
前記電力系統における系統電圧の変動成分を検出し、
前記系統電圧の変動成分から所定の振幅値以上の値を持つ所定変動成分を抽出し、
前記所定変動成分を所定範囲内の大きさに抑制する無効電力補償装置の制御量を算出し、
前記制御量に応じて前記無効電力補償装置の無効電流出力または無効電力出力を制御する
ことを特徴とする無効電力補償方法。
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