JP2013005694A - 無効電力補償装置、無効電力補償方法、および無効電力補償プログラム - Google Patents
無効電力補償装置、無効電力補償方法、および無効電力補償プログラム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】補償電力出力部20は、配電系統12の各相毎に、スイッチング素子23および当該スイッチング素子23のオン、オフに応じて電力を蓄積、放出するコンデンサ22を備えた回路モジュール21が複数直列にそれぞれ設けられ、配電系統12に発生する逆相の交流電圧を補償する逆相電流を含む補償電力を出力する。零相電圧生成部30は、配電系統12に流れる交流電力の1周期前後で回路モジュール21に出入する有効電力量が零になるように配電系統12の各相の回路モジュール21に零相電圧を生成する。
【選択図】図2
Description
Va=V0+V1+V2 (5)
Vb=V0+a2・V1+a・V2 (6)
Vc=V0+a・V1+a2・V2 (7)
Ia=I1+I2 (8)
Ib=a2・I1+a・I2 (9)
Ic=a・I1+a2・I2 (10)
Er+Es+Et=3Eave (15)
Er−Eave=ΔEr (16)
Es−Eave=ΔEs (17)
Et−Eave=ΔEt (18)
ΔEr+ΔEs+ΔEt=0 (19)
Re[ΔSα]=0 (30)
Re[ΔSβ]=0 (31)
V0=VS0 (35)
V1=VS1+j・X・I1 (36)
V2=VS2+j・X・I2 (37)
ここで、XはSTATCOM10と系統との間に接続される連結リアクトルのインピーダンスを示す。Xは実数である。
(1)正相電圧を位相の基準とする。つまりV1は実数とする。
(2)無効電力補償装置として運用することとする。つまりI1は純虚数である。ここでSTATCOM10で発生する損失は微量であるとする。
(3)配電系統の電圧は、正相電圧V1>>逆相電圧V2とする。つまりV2に関する項を無視する。
(1)STATCOM10が純粋な逆相電流を出力しても逆相が補償できるように、STATCOM10の直流電圧の設計を通常の倍にする。その上でSTATCOM10の出力する正相電流と逆相電流の大きさが等しくならないようにPWM制御を行う。例えば、変調波の周波数を変更して逆相電流の大きさを変更する。
(2)STATCOM10の直流電圧は通常の設計またはそれよりやや大きい程度にとどめ、逆相電圧補償のために出力する逆相電流も正相電流の数割程度にとどめる。
(6600/√3)/3=1270[V] (50)
上述してきたように、本実施例に係るSTATCOM10は、配電系統12の各相毎に、スイッチング素子23および当該スイッチング素子23のオン、オフに応じて電力を蓄積、放出するコンデンサ22を備えた回路モジュール21が複数直列にそれぞれ設けられた補償電力出力部20から配電系統12に発生する逆相の交流電圧を補償する逆相電流を含む補償電力を出力する。そして、STATCOM10は、配電系統12に流れる交流電力の1周期前後で回路モジュール21に出入する有効電力量が零になるように零相電圧生成部30から配電系統12の各相に零相電圧を生成する。このように、交流電力の1周期前後で回路モジュール21に出入する有効電力量が零になるように配電系統12の各相の回路モジュール21に零相電圧を生成することにより、逆相電流の出力によって各相の回路モジュール21のコンデンサ22に発生する電圧の不平衡を抑制できる。
また、上記の実施例で説明した制御部42の各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータシステムで実行することによって実現することもできる。そこで、以下では、図19を用いて、上記の実施例で説明した制御部42と同様の機能を有する無効電力補償プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図19は、無効電力補償プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
12 配電系統
20 補償電力出力部
21 回路モジュール
22 コンデンサ
23 スイッチング素子
30 零相電圧生成部
40 系統状態検出部
41 補償電力検出部
42 制御部
43 零相電圧生成制御部
Claims (5)
- 配電系統の各相毎に、スイッチング素子および当該スイッチング素子のオン、オフに応じて電力を蓄積、放出するコンデンサを備えた回路モジュールが1つまた複数直列にそれぞれ設けられ、前記配電系統に発生する逆相の交流電圧を補償する逆相電流を含む補償電力を出力する補償電力出力部と、
前記配電系統に流れる交流電力の1周期前後で前記回路モジュールに出入する有効電力量が零になるように前記配電系統の各相に零相電圧を生成する零相電圧生成部と
を有することを特徴とする無効電力補償装置。 - 前記補償電力出力部は、配電系統の各相毎の前記回路モジュールが1つまた複数直列に設けられた回路がY結線されたことを特徴とする請求項1または2に記載の無効電力補償装置。
- 配電系統の各相毎に、スイッチング素子および当該スイッチング素子のオン、オフに応じて電力を蓄積、放出するコンデンサを備えた回路モジュールが1つまた複数直列にそれぞれ設けられ、前記配電系統に発生する逆相の交流電圧を補償する逆相電流を含む補償電力を出力する補償電力出力部の前記回路モジュールに出入する有効電力量が前記配電系統に流れる交流電力の1周期前後で零になるように前記配電系統の各相に零相電圧を生成する零相電圧生成工程を
含むことを特徴とする無効電力補償方法。 - 配電系統の各相毎に、スイッチング素子および当該スイッチング素子のオン、オフに応じて電力を蓄積、放出するコンデンサを備えた回路モジュールが1つまた複数直列にそれぞれ設けられ、前記配電系統に発生する逆相の交流電圧を補償する逆相電流を含む補償電力を出力する補償電力出力部の前記回路モジュールに出入する有効電力量が前記配電系統に流れる交流電力の1周期前後で零になるように前記配電系統の各相に零相電圧を生成する零相電圧生成手順を
コンピュータに実行させることを特徴とする無効電力補償プログラム。
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