JP2011035951A - Unit for controlling reactive power compensating device, method of controlling the reactive power compensating device, and program - Google Patents

Unit for controlling reactive power compensating device, method of controlling the reactive power compensating device, and program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To compensate not only the reactive power variations of a load, but also the active power variations of a load. <P>SOLUTION: A control unit of a reactive power compensating device includes a load P detection section 101 for detecting an active power of a load; a load P variation amount extraction section 102 for detecting an amount of variation in the active power of a load detected by the load P detection section 101; a compensation amount decision section 103 for multiplying the amount of variation in the active power of a load detected by the load P variation amount extraction section 102 by a gain to decide an amount for changing a DC-voltage command value; and a subtractor 104 for subtracting an amount decided by the compensation amount decision section 103 from the DC-voltage command value. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、負荷の無効電力変動を補償すると共に負荷の有効電力変動をも補償する無効電力補償装置の制御装置、無効電力補償装置の制御方法、およびプログラムに関する。   The present invention relates to a control device for a reactive power compensator, a method for controlling a reactive power compensator, and a program that compensates for reactive power fluctuations of a load and also compensates for active power fluctuations of a load.

アーク炉や圧延機などの急激な負荷変動によって発生するフリッカを抑制するために設置する装置として、静止型無効電力補償装置(以下、「SVC」と称す。)がある。   There is a static reactive power compensator (hereinafter referred to as “SVC”) as an apparatus installed to suppress flicker generated by a sudden load fluctuation such as an arc furnace or a rolling mill.

SVCは負荷の無効電力の変動分を検出して高速に無効電力を補償する装置である。ところで、フリッカの原因となっている電圧変動は、負荷の無効電力変動により発生するが、負荷の有効電力が急変した場合にも母線の電圧は変動する。負荷の有効電力変動による電圧変動も補償できれば、従来以上に電圧変動(電圧フリッカ)を抑制することができるが、従来SVCは負荷の有効電力変動による電圧変動を補償する機能は有していない。   The SVC is a device that compensates for reactive power at high speed by detecting a change in reactive power of a load. By the way, the voltage fluctuation that causes flicker occurs due to the reactive power fluctuation of the load, but the voltage of the bus fluctuates even when the active power of the load suddenly changes. If voltage fluctuation due to load active power fluctuation can also be compensated, voltage fluctuation (voltage flicker) can be suppressed more than before, but the conventional SVC does not have a function to compensate voltage fluctuation due to load active power fluctuation.

特許文献1、特許文献2などで提案されている装置も、負荷の無効電力変動分を補償する機能のみを有した装置である。また、特許文献3は負荷の有効電流分を検出してSVC有効電力出力指令を制御するものであるが、負荷有効電流に含まれる高調波成分のみを抑制しようとするものである。   The devices proposed in Patent Document 1, Patent Document 2, and the like are devices having only a function for compensating for the reactive power fluctuation of the load. Further, Patent Document 3 detects the effective current of the load and controls the SVC active power output command, but attempts to suppress only the harmonic component included in the load effective current.

特開平05−011870号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-011870 特開平07−336891号公報JP 07-336891 A 特開平08−076866号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-076866

上述のように、従来のSVCは、負荷の無効電力変動分のみを補償する機能しか有しておらず、負荷の有効電力変動分を補償する機能は有していない。すなわち、従来のSVCは、負荷の有効電力変動に起因して発生する電圧変動(電圧フリッカ)を直接的に補償するものではない。負荷の無効電力変動分と有効電力変動分の双方を補償できれば、電圧変動(電圧フリッカ)の抑制効果を従来以上に向上できることが期待される。   As described above, the conventional SVC has only a function for compensating for the reactive power fluctuation of the load, and does not have a function for compensating for the active power fluctuation of the load. That is, the conventional SVC does not directly compensate for voltage fluctuation (voltage flicker) that occurs due to fluctuations in the active power of the load. If both the reactive power fluctuation and the active power fluctuation of the load can be compensated, it is expected that the effect of suppressing the voltage fluctuation (voltage flicker) can be improved more than before.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、負荷の無効電力変動だけでなく負荷の有効電力変動をも補償することができる無効電力補償装置の制御装置、無効電力補償装置の制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a reactive power compensator control device capable of compensating not only a reactive power variation of a load but also a reactive power variation of a load, a control method of the reactive power compensation device, And to provide a program.

本発明の一態様による無効電力補償装置の制御装置は、負荷の有効電力を検出する負荷有効電力検出手段と、前記有効電力検出手段により検出された負荷の有効電力の変動分を検出する負荷有効電力変動分抽出手段と、前記負荷有効電力変動分抽出手段により検出された負荷の有効電力の変動分にゲインをかけて、直流電圧指令値を変更する量を決定する補償量決定手段と、前記直流電圧指令値から前記補償量決定手段により決定された量を減算する減算手段とを具備することを特徴とする。   A reactive power compensator control device according to an aspect of the present invention includes a load active power detection unit that detects active power of a load, and a load effective power that detects a variation in active power detected by the active power detection unit. A power fluctuation amount extracting means; a compensation amount determining means for determining a quantity for changing a DC voltage command value by applying a gain to the load active power fluctuation detected by the load active power fluctuation extracting means; Subtracting means for subtracting the amount determined by the compensation amount determining means from a DC voltage command value.

本発明によれば、負荷の無効電力変動だけでなく負荷の有効電力変動をも補償することができる。   According to the present invention, not only the reactive power fluctuation of the load but also the active power fluctuation of the load can be compensated.

本発明の各実施形態に係る自励式SVCの制御系が適用される電力システムの概略構成の一例を示す図。The figure which shows an example of schematic structure of the electric power system to which the control system of self-excited SVC which concerns on each embodiment of this invention is applied. 図1中の自励式SVCに使用される制御系の一般的な構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the general structure of the control system used for the self-excited SVC in FIG. 本発明の第1の実施形態に係る負荷有効電力変動補償機能の構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the load active power fluctuation compensation function which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同実施形態における各部の信号波形を示す図。The figure which shows the signal waveform of each part in the embodiment. 本発明の第2の実施形態に係る負荷有効電力変動補償機能の構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the load active power fluctuation compensation function which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態における各部の信号波形を示す図。The figure which shows the signal waveform of each part in the embodiment. 本発明の第3の実施形態に係る負荷有効電力変動補償機能の構成の一例を示す図。The figure which shows an example of a structure of the load active power fluctuation compensation function which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(各実施形態に共通)
最初に、図1を参照して、本発明の各実施形態に共通する事項について説明する。
(Common to each embodiment)
First, matters common to the embodiments of the present invention will be described with reference to FIG.

図1は、本発明の各実施形態に係る自励式SVCの制御系が適用される電力システムの概略構成の一例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a power system to which a self-excited SVC control system according to each embodiment of the present invention is applied.

図1に示されるように、交流電源の電力系統には母線Aが存在する。この母線Aには負荷Lおよび自励式SVC1が接続されている。負荷Lは母線Aから供給される電力を消費するものであり、一方、自励式SVC1は負荷Lにより母線Aに発生する電力変動(電圧フリッカ)を抑制するものである。   As shown in FIG. 1, a bus A exists in the power system of the AC power supply. A load L and a self-excited SVC 1 are connected to the bus A. The load L consumes power supplied from the bus A, while the self-excited SVC 1 suppresses power fluctuation (voltage flicker) generated on the bus A by the load L.

自励式SVC1には、制御系2およびインバータ3が備えられる。制御系2は、負荷Lの無効電力変動および有効電力変動に基づき、母線Aの電圧フリッカが抑制されるようにインバータ3を駆動する制御信号を発生する制御装置である。インバータ3は、制御系2から供給される信号に従って半導体スイッチのゲートをオン・オフし、無効電力および有効電力の消費もしくは供給を行うことにより、母線Aの電圧フリッカを抑制する装置である。   The self-excited SVC 1 includes a control system 2 and an inverter 3. The control system 2 is a control device that generates a control signal for driving the inverter 3 based on the reactive power fluctuation and the active power fluctuation of the load L so that the voltage flicker of the bus A is suppressed. The inverter 3 is a device that suppresses voltage flicker on the bus A by turning on and off the gate of the semiconductor switch according to a signal supplied from the control system 2 and consuming or supplying reactive power and active power.

図2は、図1中の自励式SVC1に使用される制御系2の一般的な構成の一例を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing an example of a general configuration of the control system 2 used in the self-excited SVC 1 in FIG.

制御系2は、減算器10、直流電圧一定制御系(DC−AVR)11、フリッカ抑制制御系12、SVC出力電流指令値演算部13、減算器14a,14b,14c、交流電流制御系(AC−ACR)15、減算器16a,16b,16c、およびパルス生成回路(PWM)17を有する。   The control system 2 includes a subtracter 10, a DC voltage constant control system (DC-AVR) 11, a flicker suppression control system 12, an SVC output current command value calculation unit 13, subtractors 14a, 14b, and 14c, an AC current control system (AC -ACR) 15, subtractors 16a, 16b, 16c, and a pulse generation circuit (PWM) 17.

上記要素群のほか、図2中には示されていないが、直流電圧一定制御系(DC−AVR)11の前段もしくは後段の位置に、後述する各実施形態で説明する負荷有効電力変動補償機能を構成する要素群が設けられる。   In addition to the above element group, although not shown in FIG. 2, a load active power fluctuation compensation function described in each embodiment to be described later is provided at a position before or after the DC voltage constant control system (DC-AVR) 11. Are provided.

減算器10は、直流電圧指令値Edc_refに対する減算処理を行うものである。図2の例では直流電圧指令値Edc_refから現在の直流電圧値Edcが減算されている。但し、後述する第1の実施形態では、この部分の構成が異なる。   The subtracter 10 performs a subtraction process on the DC voltage command value Edc_ref. In the example of FIG. 2, the current DC voltage value Edc is subtracted from the DC voltage command value Edc_ref. However, the configuration of this portion is different in the first embodiment described later.

直流電圧一定制御系(DC−AVR)11は、減算器10での減算処理後の直流電圧指令値を一定に維持するようにSVC出力電流指令値を調整するものである。   The DC voltage constant control system (DC-AVR) 11 adjusts the SVC output current command value so as to keep the DC voltage command value after the subtraction process in the subtractor 10 constant.

フリッカ抑制制御系12は、負荷Lの負荷電流iL_a, iL_b, iL_cからフリッカ発生原因となる無効電流成分を抽出し、それを打消すようなSVC出力電流を算出するものである。   The flicker suppression control system 12 extracts an invalid current component that causes flicker from the load currents iL_a, iL_b, and iL_c of the load L, and calculates an SVC output current that cancels it out.

SVC出力電流指令値演算部13は、直流電圧一定制御系(DC−AVR)11の出力と、フリッカ抑制制御系12の出力とを合成し、最終的なSVCの出力電流指令値を生成するものである。   The SVC output current command value calculation unit 13 synthesizes the output of the DC voltage constant control system (DC-AVR) 11 and the output of the flicker suppression control system 12 to generate a final SVC output current command value. It is.

減算器14a,14b,14cは、SVC出力電流指令値演算部13から出力される出力電流指令値isvc_a_ref, isvc_b_ref, isvc_c_refから、それぞれSVC出力電流値isvc_a, isvc_b, isvc_cを減算するものである。   The subtractors 14a, 14b, and 14c subtract the SVC output current values isvc_a, isvc_b, and isvc_c from the output current command values isvc_a_ref, isvc_b_ref, and isvc_c_ref output from the SVC output current command value calculation unit 13, respectively.

交流電流制御系(AC−ACR)15は、SVC出力電流がSVC出力電流指令値演算部13で生成された出力電流指令値となるような電流一定制御を行うものである。   The AC current control system (AC-ACR) 15 performs constant current control such that the SVC output current becomes the output current command value generated by the SVC output current command value calculation unit 13.

減算器16a,16b,16cは、SVC端子電圧vcvc_c,vcvc_b,vcvc_aから交流電流制御系(AC−ACR)15から出力されるSVC出力電流値を減算するものである。   The subtractors 16a, 16b, and 16c subtract the SVC output current value output from the AC current control system (AC-ACR) 15 from the SVC terminal voltages vcvc_c, vcvc_b, and vcvc_a.

パルス生成回路(PWM)17は、交流電流制御系(AC−ACR)15の出力信号に基づき、インバータ2の半導体スイッチのゲート駆動信号を生成するものである。   The pulse generation circuit (PWM) 17 generates a gate drive signal for the semiconductor switch of the inverter 2 based on the output signal of the alternating current control system (AC-ACR) 15.

以下に説明する各実施形態では、適宜、図1及び図2を参照するものとする。   In each embodiment described below, FIGS. 1 and 2 will be referred to as appropriate.

(第1の実施形態)
まず、図3および図4を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 and FIG.

図3は、本発明の第1の実施形態に係る負荷有効電力変動補償機能の構成の一例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the load active power fluctuation compensation function according to the first embodiment of the present invention.

図3の負荷有効電力変動補償機能21は、前述の図2の制御系2における直流電圧一定制御系(DC−AVR)11の前段に設けられるものである。この負荷有効電力変動補償機能21は、負荷有効電力抽出部101(以下、「負荷P検出部101」と称す。)、負荷有効電力変動分抽出部102(以下、「負荷P変動分抽出部102」と称す。)、補償量決定部103、減算器104、直流電圧目標値制限部105、および減算器106を有する。なお、これらの要素はいずれも、コンピュータに実現させるためのプログラムの機能として実現することが可能である。   The load active power fluctuation compensation function 21 in FIG. 3 is provided in the preceding stage of the constant DC voltage control system (DC-AVR) 11 in the control system 2 in FIG. The load active power fluctuation compensation function 21 includes a load active power extraction unit 101 (hereinafter referred to as “load P detection unit 101”) and a load active power fluctuation extraction unit 102 (hereinafter referred to as “load P fluctuation extraction unit 102”). The compensation amount determining unit 103, the subtractor 104, the DC voltage target value limiting unit 105, and the subtractor 106 are included. Any of these elements can be realized as a function of a program to be realized by a computer.

負荷P検出部101は、負荷Lの有効電力(以下、「負荷P」と称す。)を検出するものである。   The load P detection unit 101 detects active power of the load L (hereinafter referred to as “load P”).

負荷P変動分抽出部102は、負荷P検出部101により検出された負荷Pの変動分を抽出するものである。変動分は、例えば「Ts/(1+Ts)」(Ts:時定数)により求める。   The load P fluctuation extraction unit 102 extracts the fluctuation of the load P detected by the load P detection unit 101. For example, the variation is obtained by “Ts / (1 + Ts)” (Ts: time constant).

補償量決定部103は、負荷P変動分抽出部102により検出された負荷Pの変動分にゲインKをかけて、直流電圧指令値Edc_refを変更する量を決定するものである。すなわち、母線Aのフリッカを抑制するために必要な信号が得られるよう直流電圧指令値Edc_refを調整するための機能である。   The compensation amount determination unit 103 multiplies the variation of the load P detected by the load P variation extraction unit 102 by a gain K to determine an amount to change the DC voltage command value Edc_ref. That is, it is a function for adjusting the DC voltage command value Edc_ref so as to obtain a signal necessary for suppressing the flicker of the bus A.

減算器104は、直流電圧指令値Edc_refから補償量決定部103により決定された量を減算するものである。   The subtracter 104 subtracts the amount determined by the compensation amount determination unit 103 from the DC voltage command value Edc_ref.

直流電圧目標値制限部105は、減算器104の出力の値を所定の範囲内(上限値と下限値との間)に制限するものである。   The DC voltage target value limiting unit 105 limits the output value of the subtractor 104 within a predetermined range (between the upper limit value and the lower limit value).

減算器106は、直流電圧目標値制限部105の出力値から現在の直流電圧値Edcを減算するものである。この減算器106の出力は、直流電圧一定制御系(DC−AVR)11へ伝達される。   The subtractor 106 subtracts the current DC voltage value Edc from the output value of the DC voltage target value limiting unit 105. The output of the subtracter 106 is transmitted to the DC voltage constant control system (DC-AVR) 11.

このように構成された負荷有効電力変動補償機能21において、負荷P検出部101により現在の負荷Pが取り込まれると、負荷Pが負荷P変動分抽出部102へ伝達される。負荷P変動分抽出部102では、負荷P検出部101から伝達された信号から変動分が抽出される。この場合、例えばシグナルリセット回路を用いて信号を処理することにより変動分が抽出される。抽出された変動分は補償量決定部103へ伝達される。補償量決定部103では、抽出した変動分にゲインKがかけられ、例えば負荷P変動分の大きさに対して電圧変動を小さくするための信号に調整されて出力される。補償量決定部103の出力は減算器104に伝達される。減算器104では、直流電圧指令値から補償量決定部103の出力分が減算されて直流電圧目標値制限部105へ伝達される。直流電圧目標値制限部105では、減算器104で減算された信号が所定の範囲内(上限値と下限値との間)に制限される。例えば直流電圧目標値制限部105の上限値および下限値には、システムが許容可能な直流電圧の上限値および下限値を設定する。直流電圧目標値制限部105の出力は、負荷P変動による電圧変動を抑制するための直流電圧指令値となる。減算器106では、直流電圧目標値制限部105の出力と現在の直流電圧との差が求められ、直流電圧一定制御系(DC−AVR)11へ伝達される。   In the load active power fluctuation compensation function 21 configured as described above, when the current load P is captured by the load P detection unit 101, the load P is transmitted to the load P fluctuation extraction unit 102. The load P fluctuation extractor 102 extracts the fluctuation from the signal transmitted from the load P detector 101. In this case, for example, the variation is extracted by processing the signal using a signal reset circuit. The extracted variation is transmitted to the compensation amount determination unit 103. In the compensation amount determination unit 103, a gain K is applied to the extracted variation, and the signal is adjusted and output as a signal for reducing the voltage variation with respect to the magnitude of the load P variation, for example. The output of the compensation amount determination unit 103 is transmitted to the subtracter 104. The subtracter 104 subtracts the output of the compensation amount determining unit 103 from the DC voltage command value and transmits the subtraction to the DC voltage target value limiting unit 105. In the DC voltage target value limiting unit 105, the signal subtracted by the subtractor 104 is limited within a predetermined range (between the upper limit value and the lower limit value). For example, as the upper limit value and the lower limit value of the DC voltage target value limiting unit 105, the upper limit value and the lower limit value of the DC voltage that can be accepted by the system are set. The output of the DC voltage target value limiting unit 105 becomes a DC voltage command value for suppressing voltage fluctuation due to load P fluctuation. In the subtractor 106, the difference between the output of the DC voltage target value limiting unit 105 and the current DC voltage is obtained and transmitted to the DC voltage constant control system (DC-AVR) 11.

図4は、同実施形態における各部の信号波形を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing signal waveforms at various parts in the embodiment.

図4の(a)は負荷Lの有効電力である負荷P、(b)は母線Aの電圧、(c)は負荷P変動分抽出部102の出力信号、(d)は補償量決定部103の出力信号、(e)は直流電圧目標値制限部105の出力信号、(f)は直流電圧Edc、(g)は減算器106の出力信号(SVCの有効電力)、(h)は負荷PとSVCの有効電力との合成有効電力を示している。なお、図4中の符号Xに示す破線は従来技術による波形を示し、一方、符号Yに示す実線は本実施形態による波形を示している。   4A is a load P that is the active power of the load L, FIG. 4B is a voltage of the bus A, FIG. 4C is an output signal of the load P fluctuation extraction unit 102, and FIG. 4D is a compensation amount determination unit 103. (E) is the output signal of the DC voltage target value limiter 105, (f) is the DC voltage Edc, (g) is the output signal of the subtractor 106 (SVC active power), and (h) is the load P. And the active power of the SVC. Note that a broken line indicated by a symbol X in FIG. 4 indicates a waveform according to the prior art, while a solid line indicated by a symbol Y indicates a waveform according to the present embodiment.

図4(a)のように負荷Pが大きく変動した際、従来は図4(b)の破線Xのように母線電圧は大きく変動していたが、本実施形態では実線Yで示すように母線電圧の変動が小さく抑制される。本実施形態では実線Yで示すように負荷Pの変動分を捕らえて図4(c)(d)のような制御信号が生成され、図4(e)のように直流電圧指令値が変更される。そして、この直流電圧指令値の変化および図4(f)のような直流電圧の変化に応じて図4(g)のようにSVCの有効電力が形成される。例えば図4(a)のように負荷Pが急激に減少した場合には、図4(g)のように直流電圧を上げるように動作する。直流電圧が上がるとインバータ3は系統側から有効電力を消費することになり、その結果、負荷Pの減少分に相当する有効電力をSVCが消費するように動作し、図4(h)のように負荷Pの変動に伴う母線電圧の変動が補償される。   When the load P fluctuates greatly as shown in FIG. 4A, the bus voltage has fluctuated greatly as indicated by the broken line X in FIG. 4B. However, in this embodiment, the bus line changes as indicated by the solid line Y as shown in FIG. Voltage fluctuation is suppressed to a small level. In the present embodiment, as shown by the solid line Y, the fluctuation amount of the load P is captured and a control signal as shown in FIGS. 4C and 4D is generated, and the DC voltage command value is changed as shown in FIG. The Then, in response to the change in the DC voltage command value and the change in the DC voltage as shown in FIG. 4F, the active power of the SVC is formed as shown in FIG. For example, when the load P sharply decreases as shown in FIG. 4A, the DC voltage is increased as shown in FIG. When the DC voltage increases, the inverter 3 consumes active power from the system side, and as a result, the SVC operates so that the active power corresponding to the decrease in the load P is consumed, as shown in FIG. In addition, the bus voltage fluctuation accompanying the load P fluctuation is compensated.

この第1の実施形態によれば、負荷の急激な有効電力の変動分をSVCの有効電力出力(消費または供給)により補償できるため、負荷の有効電力変動によって発生する負荷近傍の電圧変動を抑制するようにSVCを動作させることができる。   According to the first embodiment, since the fluctuation of the rapid active power of the load can be compensated by the active power output (consumption or supply) of the SVC, the voltage fluctuation in the vicinity of the load caused by the active power fluctuation of the load is suppressed. The SVC can be operated as follows.

(第2の実施形態)
次に、図5および図6を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

なお、この第2の実施形態においては、前述の第1の実施形態の構成と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。   In the second embodiment, the same reference numerals are given to the portions common to the configuration of the first embodiment described above, and a duplicate description is omitted. Below, it demonstrates centering on a different part from 1st Embodiment.

図5は、本発明の第2の実施形態に係る負荷有効電力変動補償機能の構成の一例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of the load active power fluctuation compensation function according to the second embodiment of the present invention.

図5の負荷有効電力変動補償機能22は、前述の図3の負荷有効電力変動補償機能21を構成する要素101〜106に、さらに不感帯処理部107を加えたものとなっている。なお、この追加した要素は、コンピュータに実現させるためのプログラムの機能として実現することが可能である。   The load active power fluctuation compensation function 22 in FIG. 5 is obtained by adding a dead band processing unit 107 to the elements 101 to 106 constituting the load active power fluctuation compensation function 21 in FIG. 3 described above. This added element can be realized as a function of a program to be realized by a computer.

不感帯処理部107は、負荷P変動分抽出部102と補償量決定部103との間に設けられ、負荷有効電力変動分抽出部102により検出された負荷Pの変動分のうち、一定の大きさ以上あるいはある一定の大きさ以下の変動分のみを補償量決定部103へ供給するものである。   The dead zone processing unit 107 is provided between the load P fluctuation extraction unit 102 and the compensation amount determination unit 103, and has a certain size among the fluctuations of the load P detected by the load active power fluctuation extraction unit 102. Only the amount of fluctuation above or below a certain magnitude is supplied to the compensation amount determination unit 103.

このように構成された負荷有効電力変動補償機能22において、負荷P検出部101から伝達された信号から負荷P変動分抽出部102にて変動分が抽出されると、負荷P変動分抽出部102で抽出された変動分は不感帯処理部107に入力される。不感帯処理部107では、入力された変動分に対しある一定の大きさ以上あるいはある一定の大きさ以下の入力のみを出力する。不感帯処理部107の出力は補償量決定部103へ伝達される。   In the load active power fluctuation compensation function 22 configured as described above, when the fluctuation component is extracted from the signal transmitted from the load P detection unit 101 by the load P fluctuation component extraction unit 102, the load P fluctuation component extraction unit 102. The fluctuation extracted in step S is input to the dead zone processing unit 107. The dead zone processing unit 107 outputs only an input that is greater than a certain size or less than a certain size with respect to the input fluctuation. The output of the dead zone processing unit 107 is transmitted to the compensation amount determination unit 103.

図6は、同実施形態における各部の信号波形を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating signal waveforms of respective units in the same embodiment.

図6の(a)は負荷Lの有効電力である負荷P、(b)は母線Aの電圧、(c)は負荷P変動分抽出部102の出力信号、(d)は補償量決定部103の出力信号、(e)は直流電圧目標値制限部105の出力信号、(f)は直流電圧Edc、(g)は減算器106の出力信号(SVCの有効電力)、(h)は負荷PとSVCの有効電力との合成有効電力を示している。なお、図4中の符号Xに示す破線は従来技術による波形を示し、一方、符号Yに示す実線は本実施形態による波形を示している。   6A is a load P that is the active power of the load L, FIG. 6B is a voltage of the bus A, FIG. 6C is an output signal of the load P fluctuation extraction unit 102, and FIG. 6D is a compensation amount determination unit 103. (E) is the output signal of the DC voltage target value limiter 105, (f) is the DC voltage Edc, (g) is the output signal of the subtractor 106 (SVC active power), and (h) is the load P. And the active power of the SVC. Note that a broken line indicated by a symbol X in FIG. 4 indicates a waveform according to the prior art, while a solid line indicated by a symbol Y indicates a waveform according to the present embodiment.

図6(a)のように負荷Pの減少量が小さい部分では、図6(b)のように母線電圧の変動は小さく、許容できる範囲内である。このように負荷Pの減少量が小さい部分では、負荷P変動分抽出部102から図6(c)のような信号が生成されるが、不感帯処理部107が反応せず出力値が0となるため、図6(d)のように補償量決定部103の出力値は0となり、図6(e)(f)のように直流電圧目標値制限部105の出力信号や直流電圧Edcは変化せず、図6(g)のようにSVCの有効電力は形成されず、図4(h)のように負荷Pの変動に伴う母線電圧の変動が現れるが、小さい変動であるため、問題はない。   In the portion where the amount of decrease in the load P is small as shown in FIG. 6A, the fluctuation of the bus voltage is small as shown in FIG. 6B and is within an allowable range. In such a portion where the decrease amount of the load P is small, a signal as shown in FIG. 6C is generated from the load P fluctuation extraction unit 102, but the dead zone processing unit 107 does not react and the output value becomes zero. Therefore, the output value of the compensation amount determining unit 103 is 0 as shown in FIG. 6D, and the output signal and the DC voltage Edc of the DC voltage target value limiting unit 105 are not changed as shown in FIGS. As shown in FIG. 6 (g), the active power of the SVC is not formed, and the bus voltage fluctuation due to the fluctuation of the load P appears as shown in FIG. 4 (h), but there is no problem because it is a small fluctuation. .

一方、負荷有効電力の減少量が大きい場合には、不感帯処理部107は負荷P変動分抽出部102の出力を通過させるので、図6(c)(d)のような制御信号が生成され、図6(e)のように直流電圧指令値が変更され、この直流電圧指令値の変化および図6(f)のような直流電圧の変化に応じて図6(g)のようにSVCの有効電力が形成され、直流電圧が上がるとインバータ3は系統側から有効電力を消費することになり、その結果、負荷Pの減少分に相当する有効電力をSVCが消費するように動作し、図6(h)のように負荷Pの変動に伴う母線電圧の変動が補償される。   On the other hand, when the reduction amount of the load active power is large, the dead zone processing unit 107 passes the output of the load P fluctuation extraction unit 102, so that a control signal as shown in FIGS. 6C and 6D is generated. The DC voltage command value is changed as shown in FIG. 6 (e), and the SVC is effective as shown in FIG. 6 (g) in accordance with the change in the DC voltage command value and the change in the DC voltage as shown in FIG. 6 (f). When power is formed and the DC voltage increases, the inverter 3 consumes active power from the system side. As a result, the SVC operates so that the SVC consumes active power corresponding to the decrease in the load P. FIG. As shown in (h), the bus voltage fluctuation due to the load P fluctuation is compensated.

この第2の実施形態によれば、負荷の有効電力変動がある一定値以上の大きさになったときのみSVCが有効電力を出力(消費または供給)するので、大きな電圧変動の要因となる負荷の有効電力変動に対してのみ効果的に動作させることができる。   According to the second embodiment, since the SVC outputs (consumes or supplies) active power only when the active power fluctuation of the load becomes greater than a certain value, the load that causes a large voltage fluctuation It is possible to operate effectively only with respect to the active power fluctuation.

(第3の実施形態)
次に、図7を参照して、本発明の第3の実施形態について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

なお、この第3の実施形態においては、前述の第1の実施形態の構成と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。   In the third embodiment, the same reference numerals are given to the portions common to the configuration of the first embodiment described above, and a duplicate description is omitted. Below, it demonstrates centering on a different part from 1st Embodiment.

図7は、本発明の第3の実施形態に係る負荷有効電力変動補償機能の構成の一例を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of the load active power fluctuation compensation function according to the third embodiment of the present invention.

前述の図3の負荷有効電力変動補償機能21が直流電圧一定制御系(DC−AVR)11の前段に設けられるものであったのに対し、図7の負荷有効電力変動補償機能23は直流電圧一定制御系(DC−AVR)11の後段に設けられる。   The load active power fluctuation compensation function 21 of FIG. 3 described above is provided in the preceding stage of the DC voltage constant control system (DC-AVR) 11, whereas the load active power fluctuation compensation function 23 of FIG. It is provided in the subsequent stage of the constant control system (DC-AVR) 11.

この負荷有効電力変動補償機能23は、前述した負荷P検出部101、負荷P変動分抽出部102、補償量決定部103、減算器104、および直流電圧目標値制限部105を有する。この場合の減算器104は、図3の負荷有効電力変動補償機能21における減算器104とは異なり、直流電圧一定制御系(DC−AVR)11の出力値から補償量決定部103により決定された量を減算する。なお、本実施形態における各部の信号波形は、前述の図4に示した信号波形と同様となるため、その説明を省略する。   The load active power fluctuation compensation function 23 includes the load P detection unit 101, the load P fluctuation extraction unit 102, the compensation amount determination unit 103, the subtractor 104, and the DC voltage target value limiting unit 105 described above. The subtractor 104 in this case is determined by the compensation amount determination unit 103 from the output value of the DC voltage constant control system (DC-AVR) 11, unlike the subtractor 104 in the load active power fluctuation compensation function 21 of FIG. 3. Subtract amount. In addition, since the signal waveform of each part in this embodiment becomes the same as that of the signal waveform shown in above-mentioned FIG. 4, the description is abbreviate | omitted.

また、図7の負荷有効電力変動補償機能23において、負荷P変動分抽出部102と補償量決定部103との間に、前述の図5中の不感帯処理部107を設けるようにしてもよい。この場合の信号波形は、前述の図6に示した信号波形と同様となる。   Further, in the load active power fluctuation compensation function 23 in FIG. 7, the dead zone processing unit 107 in FIG. 5 described above may be provided between the load P fluctuation extraction unit 102 and the compensation amount determination unit 103. The signal waveform in this case is the same as the signal waveform shown in FIG.

この第3の実施形態によれば、直流電圧一定制御系(DC−AVR)の後段に負荷有効電力変動補償機能を設けることにより、前述の第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、不感帯処理部を加えることにより、前述の第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。   According to the third embodiment, by providing the load active power fluctuation compensation function in the subsequent stage of the DC voltage constant control system (DC-AVR), the same effect as in the first embodiment can be obtained. . Further, by adding a dead zone processing unit, the same effect as in the second embodiment described above can be obtained.

上述した各実施形態の図3〜図7で説明した各種の機能や処理手順は、コンピュータプログラムとして、コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体(例えば磁気ディスク,光ディスク,半導体メモリ)に記憶させておき、必要に応じてそれをプロセッサにより読み出して実行するようにしてもよい。また、このようなコンピュータプログラムは、通信媒体を介してあるコンピュータから他のコンピュータに伝送することにより配布することも可能である。   Various functions and processing procedures described in FIGS. 3 to 7 of each embodiment described above are stored in a computer-readable storage medium (for example, a magnetic disk, an optical disk, or a semiconductor memory) as a computer program, and are necessary. In response to this, it may be read and executed by the processor. Such a computer program can also be distributed by transmitting from one computer to another computer via a communication medium.

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

1…自励式SVC、2…インバータ、10…減算器、11…直流電圧一定制御系(DC−AVR)、12…フリッカ抑制制御系、13…SVC出力電流指令値演算部、14a,14b,14c…減算器、15…交流電流制御系(AC−ACR)、16a,16b,16c…減算器、17…パルス生成回路(PWM)、21,22,23…負荷有効電力変動補償機能、101…負荷P検出部、102…負荷P変動分抽出部、103…補償量決定部、104…減算器、105…直流電圧目標値制限部、106…減算器、107…不感帯処理部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Self-excited SVC, 2 ... Inverter, 10 ... Subtractor, 11 ... DC voltage constant control system (DC-AVR), 12 ... Flicker suppression control system, 13 ... SVC output current command value calculating part, 14a, 14b, 14c DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Subtractor, 15 ... AC current control system (AC-ACR), 16a, 16b, 16c ... Subtractor, 17 ... Pulse generation circuit (PWM), 21, 22, 23 ... Load active power fluctuation compensation function, 101 ... Load P detecting unit 102... Load P fluctuation extracting unit 103 103 compensation amount determining unit 104 subtracting unit 105 DC voltage target value limiting unit 106 subtracting unit 107 dead zone processing unit

Claims (7)

負荷の有効電力を検出する負荷有効電力検出手段と、
前記有効電力検出手段により検出された負荷の有効電力の変動分を検出する負荷有効電力変動分抽出手段と、
前記負荷有効電力変動分抽出手段により検出された負荷の有効電力の変動分にゲインをかけて、直流電圧指令値を変更する量を決定する補償量決定手段と、
前記直流電圧指令値から前記補償量決定手段により決定された量を減算する減算手段と
を具備することを特徴とする無効電力補償装置の制御装置。
Load active power detection means for detecting the active power of the load;
A load active power fluctuation extracting means for detecting a change in active power of the load detected by the active power detecting means;
A compensation amount determining means for multiplying a variation in the active power of the load detected by the load active power variation extracting means and determining an amount for changing the DC voltage command value;
A control device for a reactive power compensator, comprising: subtracting means for subtracting an amount determined by the compensation amount determining means from the DC voltage command value.
請求項1に記載の無効電力補償装置の制御装置において、
前記減算器の出力の値を所定範囲内に制限する直流電圧目標値制限手段をさらに具備することを特徴とする無効電力補償装置の制御装置。
In the control apparatus of the reactive power compensator according to claim 1,
A control apparatus for a reactive power compensator, further comprising DC voltage target value limiting means for limiting an output value of the subtractor within a predetermined range.
請求項1又は2に記載の無効電力補償装置の制御装置において、
前記負荷有効電力変動分抽出手段により検出された負荷の有効電力の変動分のうち、一定の大きさ以上あるいはある一定の大きさ以下の変動分のみを前記補償量決定手段へ供給する不感帯処理手段をさらに具備することを特徴とする無効電力補償装置の制御装置。
In the control apparatus of the reactive power compensator according to claim 1 or 2,
A dead zone processing means for supplying only the fluctuation amount greater than a certain magnitude or less than a certain magnitude among fluctuations in the active power of the load detected by the load active power fluctuation extraction means to the compensation amount determination means. A control device for a reactive power compensator, further comprising:
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の無効電力補償装置の制御装置において、
前記の各手段が、直流電圧指令値を一定に維持するための直流電圧一定制御手段の前段に設けられていることを特徴とする無効電力補償装置の制御装置。
In the control apparatus of the reactive power compensator according to any one of claims 1 to 3,
A control device for a reactive power compensator, wherein each of the means is provided in a preceding stage of a DC voltage constant control means for maintaining a DC voltage command value constant.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の無効電力補償装置の制御装置において、
前記の各手段が、直流電圧指令値を一定に維持するための直流電圧一定制御手段の後段に設けられていることを特徴とする無効電力補償装置の制御装置。
In the control apparatus of the reactive power compensator according to any one of claims 1 to 3,
A control device for a reactive power compensator, wherein each of the means is provided at a subsequent stage of a DC voltage constant control means for maintaining a DC voltage command value constant.
負荷有効電力検出手段により、負荷に供給される有効電力を検出するステップと、
負荷有効電力変動分抽出手段により、前記検出された負荷の有効電力の変動分を検出するステップと、
補償量決定手段により、前記検出された負荷の有効電力の変動分にゲインをかけて、直流電圧指令値を変更する量を決定するステップと、
減算手段により、前記直流電圧指令値から前記決定された量を減算するステップと
を有することを特徴とする無効電力補償装置の制御方法。
Detecting active power supplied to the load by the load active power detection means;
Detecting a change in active power of the detected load by a load active power fluctuation extracting unit;
A step of determining the amount of change in the DC voltage command value by applying a gain to the detected change in active power of the load by the compensation amount determining means;
And subtracting the determined amount from the DC voltage command value by a subtracting means.
負荷に供給される有効電力を検出する機能と、
前記検出された負荷の有効電力の変動分を検出する機能と、
前記検出された負荷の有効電力の変動分にゲインをかけて、直流電圧指令値を変更する量を決定する機能と、
前記直流電圧指令値から前記決定された量を減算する機能と
をコンピュータに実現させるためのプログラム。
A function to detect active power supplied to the load;
A function of detecting a change in the active power of the detected load;
A function of multiplying the detected change in active power of the load by gain and determining an amount to change the DC voltage command value;
A program for causing a computer to realize a function of subtracting the determined amount from the DC voltage command value.
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