JP2018007541A - 無効電力補償システムのモニタリング装置及びその方法 - Google Patents

無効電力補償システムのモニタリング装置及びその方法 Download PDF

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Abstract

【課題】従来の無効電力補償システムでは、電力の品質をモニタリングできないため、システム性能指標が分からず、これは次期システムに対するシステムの性能改善及びメンテナンスができない。
【解決手段】無効電力補償システムのモニタリング装置は、各構成機器から電圧データ、電流データ及び位相角を獲得する測定部;前記獲得した電圧データ、電流データ及び位相角に基づいて力率データ、フリッカーデータ及び高調波データのうち少なくとも一つ以上を含む電力性能指標データを算出する電力性能指標算出部;及び前記算出した電力性能指標データを、既に設定された状況によって分析及び評価する制御部を含む。
【選択図】図1

Description

本発明は、無効電力補償システムのモニタリング装置及びその方法に関するものである。
負荷の連結されている受電端に電力が供給される場合は、該電力が全て負荷に用いられなくなる。言い換えれば、該電力は、全て有効電力として負荷に用いられず、該電力のうち一部は、実際は何も寄与しない無効電力として損失されることになる。
このような無効電力を最小化するか補償するため無効電力補償システムが採用される。
無効電力補償システムにより電圧の位相や電流の位相が調節されて、無効電力を最小化することができる。
従来の無効電力補償システムでは、電力の品質をモニタリングできないため、システム性能指標が分からず、これは次期システムに対するシステムの性能改善及びメンテナンスができないという問題点があった。
本発明は、前述の問題及びその他問題を解決することを目的とする。
本発明の他目的は、システム性能指標を持続的にモニタリングして、システムに対する性能評価が可能であり、これに基づいて次期システム性能を改善することに用いられるような無効電力補償システムのモニタリング装置及びその方法を提供する。
前記又はその他目的を達するため本発明の一側面によれば、無効電力補償システムのモニタリング装置は、各構成機器から電圧データ、電流データ及び位相角を獲得する測定部;前記獲得した電圧データ、電流データ及び位相角に基づいて力率データ、フリッカーデータ及び高調波データのうち少なくとも一つ以上を含む電力性能指標データを算出する電力性能指標算出部;及び前記算出した電力性能指標データを、既に設定された状況によって分析及び評価する制御部を含む。
本発明の他側面によれば、無効電力補償システムのモニタリング方法は、各構成機器から電圧データ、電流データ及び位相角を獲得する段階;前記獲得した電圧データ、電流データ及び位相角に基づいて力率データ、フリッカーデータ及び高調波データのうち少なくとも一つ以上を含む電力性能指標データを算出する段階;及び前記算出した電力性能指標データを、既に設定された状況によって分析及び評価する段階を含む。
本発明による無効電力補償システムのモニタリング装置及びその方法の効果について説明すれば、次のとおりである。
本発明の実施形態のうち少なくとも一つによれば、システム性能指標を持続的にモニタリングして、システムに対する性能評価が可能であり、これに基づいて次期システム性能を改善することに用いられるようにするという長所がある。
本発明によれば、システムに対して行われた性能評価データが持続的にアップデートされて、アップデート済みデータを次期無効電力システムの設計時に反映することができる。
本発明によれば、各性能指標間の相関関係分析を通じて、互いに影響度合に関するデータを蓄積することができる。
本発明によれば、稼動率の時間による分析及び評価がアップデートされて、アップデート済みデータを次期無効電力システムの設計時に反映することができる。
本発明によれば、稼動率の算出により故障時の措置時間や定期メンテナンス時間を容易に把握することができ、正確なメンテナンス時間や故障措置時間を管理及び反映することができる。
本発明の適用可能な追加的な範囲は、以下の詳細な説明から明らかになるだろう。しかしながら、本発明の思想及び範囲内における多様な変更及び修正は、当業者に明確に理解されるものであり、詳細な説明及び本発明の望ましい実施形態のような特定実施形態は、単なる例示として挙げられたものと理解しれなければならない。
本発明の一実施形態による無効電力補償システムのモニタリング装置を示した図面である。 図1の電力性能指標算出部の詳細な構成を示したブロック図である。 本発明の一実施形態による無効電力補償システムのモニタリング方法を示した手順図である。 本発明の他実施形態による無効電力補償システムのモニタリング方法を示した手順図である。
以下に、添付の図面を参照しながら、本明細書に開示された実施形態を詳細に説明するが、図面の符号に関係なく同一又は類似の構成要素は、同じ参照番号を付しており、これについて重複する説明は省略する。以下の説明において、使われる構成要素に対する接尾辞「モジュール」及び「部」は、明細書の作成における容易性だけ考慮して付与するか混用するものであり、それ自体が互いに区別される意味を有するか役割をするものではない。また、本明細書に開示された実施形態を説明することにおいて、関連する公知の技術に対する具体的な説明が、本明細書に開示された実施形態の要旨を曖昧にすると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。また、添付の図面は、本明細書に開示された実施形態を理解しやすくするためのものであって、添付の図面により本明細書に開示された技術的思想が制限されることではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解しなければならない。
図1は、本発明の一実施形態による無効電力補償システムのモニタリング装置を示した図面である。
図1を参照すれば、無効電力補償システムのモニタリング装置は、無効電力補償部30及び制御システム40を含む。
受電端11に複数の負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cが連結されてもよい。具体的に、受電端11から枝線12が分岐して連結されて、この枝線12に複数の負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cが連結されてもよい。
図1では、枝線12が受電端11に連結されるものと示されているが、枝線12なしに複数の負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cが直接に受電端11に連結されてもよい。
前記受電端11以外の系統に負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cが連結されてもよい。系統はAC系統、DC系統、HVDC系統であってもよいが、これについては限定しない。
負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cは、一例として製鉄所に具備された負荷であり、例えばアーク炉21a、21b、21cや精錬炉23a、23b、23cであってもよい。しかし、これについては限定しない。
無効電力補償部30は、負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cと並列に連結される一方、負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cと枝線12又は受電端11に共通して連結されてもよい。しかし、これについては限定しない。これにより、受電端11へ供給される電力は、複数の負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cのみならず無効電力補償部30へ供給されてもよい。
無効電力補償部30は、誘導性補償部(TCR:Thyristor-controlled reactor、25)、容量性補償部(TSC:Thyristor-switched capacitor、27)及び高調波フィルター部29を含んでもよい。
誘導性補償部25は、リアクター素子とサイリスタースイッチ(thyristor switch)を含んでもよい。リアクター素子の個数や配列は、多様な方法により具現可能である。
容量性補償部27は、容量性素子とサイリスタースイッチを含んでもよい。容量性素子の個数や配列は、多様な方法により具現可能である。
高調波フィルター部29は、複数のフィルターを含んでもよい。各フィルターは抵抗器、キャパシター及びインダクターを含んでもよい。抵抗器とインダクターは並列に連結されてもよいが、これについては限定しない。
誘導性補償部25や容量性補償部27のいずれもが必ずしも具備される必要はなく、誘導性補償部25や容量性補償部27のうち一つのみ具備されてもよいが、これについては限定しない。
例えば、力率の改善のための無効電力補償の際には、主に容量性補償部27が用いられるし、フリッカーの改善のための無効電力補償の際には、主に誘導性補償部25が用いられてもよい。
力率は、有効電力と皮相電力の比を示す。皮相電力は、受電端11へ供給された電力を示す。そして、有効電力は、皮相電力の中で無効電力を除いた電力であってもよい。したがって、力率の改善で有効電力が増加して電力の損失が減り、電力が効率的に用いられる。
図示していないが、誘導性補償部25や容量性補償部27に加えて、固定型補償部がさらに含まれてもよい。固定型補償部は、固定型キャパシター(fixed capacitor)であってもよい。
無効電力補償部30は、制御システム40の制御下で誘導性補償部25及び/又は容量性補償部27が制御されて、力率の改善やフリッカーの改善のような無効電力が補償されてもよい。例えば、制御システム40から提供された制御信号に応答して、誘導性補償部25及び/又は容量性補償部27に具備されたサイリスタースイッチがスイッチング制御されることで、無効電力が補償されてもよい。
図示していないが、本発明の無効電力補償システムは、当該システムが運転される限り、各負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cの稼動時に力率、フリッカー及び/又は高調波歪率のような無効電力を常に補償することができる。
従来は、このような無効電力補償システムにおいて、単に無効電力を補償するだけであり、このような補償を行う無効電力システム性能がどうであるについては評価されなかった。
本発明は、無効電力システムの無効電力補償を持続的にモニタリングして、無効電力システム性能を評価することができ、このような評価に基づいて次世代無効電力システム性能が向上するよう次世代無効電力システムを設計することができる。
上記説明したように、本発明による無効電力補償システムのモニタリング装置は制御システム40を含んでもよい。
制御システム40は、測定部41、電力性能指標算出部43、稼動率算出部45、制御部47及び貯蔵部49を含んでもよい。
測定部41は、電圧データ、電流データ及び位相角を測定することができる。
例えば、電圧データ及び電流データは、第1ないし第4の検出部13、15、17、19から検出された電圧及び電流に基づいて測定することができる。
例えば、位相角は、第1ないし第4の検出部13、15、17、19から検出された電圧の位相及び電流の位相に基づいて算出することができる。例えば、電流の位相が電圧の位相より進む場合には進相と命名されて、電圧の位相が電流の位相より進む場合には遅相と命名される。例えば、進相での位相角が正の位相角に示される場合は、遅相での位相角は負の位相角に示される。
図示していないが、第1ないし第4の検出部13、15、17、19が設けられた部分以外の構成機器等にも別の検出部等が具備されて、電圧、電圧の位相、電流及び電流の位相が検出されてもよい。
電力性能指標算出部43は、既に設定された状況によって測定部41から算出された電圧データ及び電流データに基づいて、電力性能指標データを算出することができる。
ここで、既に設定された状況とは、無効電力補償部30の動作状態を意味するものであり、無効電力補償部は、力率補償又はフリッカー補償のいずれかの動作を行うことができる。
電力性能指標データとしては力率データ、フリッカーデータ及び高調波データが用いられるが、これについては限定しない。
図2に示したように、電力性能指標算出部43は力率算出部51、フリッカー算出部53及び高調波算出部55を含んでもよい。
力率算出部51は、力率データを持続的に累積して算出することができる。
力率は、累積時間に対する有効電力/皮相電力で算出することができる。このような力率は、システムの運転中に繰り返して累積して算出することができる。
このために測定部41で測定された電圧データ、電流データ及び位相角に基づいて有効電力を算出することができる。したがって、有効電力を受電端11へ供給される皮相電力で割ることで、力率データを算出することができる。
フリッカー算出部53は、モニタリング周期によりΔV10、Plt(long-term flicker)、Pst(short-term flicker)のうち少なくとも一つによるフリッカーデータを算出することができる。ΔV10、Plt、Pstそれぞれのモニタリング時間は、個別的に設定されてもよい。ΔV10は通常、1時間の間に電圧変動を10Hzの大きさに換算して、フリッカーの大きさや発生回数を算出することができる。
Pltは、Pstより長い時間、例えば1時間かそれ以下の時間に設定して、その設定した時間の間にフリッカーの大きさや発生回数を算出することができる。
Pstは、Pltより短い時間、例えば10分に設定して、その設定した時間の間にフリッカーの大きさや発生回数を算出することができる。
フリッカー算出部53は、ΔV10、Plt、Pstそれぞれによるフリッカーの大きさを、システムの運転中に繰り返して累積して算出することができる。
高調波算出部55は、高調波総合歪率(THD:Total Harmonics Distortion)や高調波需要歪率(TDD:Total Demand Distortion)を算出することができる。
高調波総合歪率と高調波需要歪率は、高調波歪率の一種である。高調波歪率は、基本波電圧(V1)以外の高調波値(V2、V3)等の歪度を示すことができる。
高調波総合歪率と高調波需要歪率は、測定部41で測定された電圧データに基づいて算出することができる。
このような高調波総合歪率や高調波需要歪率は、一定の時間、例えば、1時間単位で累積して算出されて、その平均値と最大値に算出されてもよいが、これについては限定しない。
電力性能指標算出部43で算出された各種データ、すなわち力率データ、フリッカーデータ及び高調波データは制御部47へ提供されてもよい。力率データ、フリッカーデータ及び高調波データは貯蔵部49に貯蔵することができる。
制御部47は、電力性能指標算出部43から提供された力率データ、フリッカーデータ及び高調波データに基づいて、これらデータを分析して評価することができる。
制御部47は力率データ、フリッカーデータ及び高調波データの相関関係を分析して、これらデータが各目標値を満足するかに関する判断データを算出することができる。目標値は、顧客の要求値である場合もあるし、政府規制のため設定した規制値である場合もある。
制御部47は、このような相関関係分析を通じて、フリッカー補償時の力率及び/又は高調波性能を評価するか、力率補償時のフリッカー及び/又は高調波性能を評価することができる。すなわち、フリッカー補償時に力率が改善されるか、又は高調波歪率は減るかを評価することができる。
また、与えられた時間の間に累積して算出された力率データが、力率目標値を満足するかを判断して、その判断データが貯蔵部49に貯蔵されてもよい。かかる判断結果に基づいて、無効電力補償システムの力率関連性能を評価することができる。例えば、与えられた時間の間に累積して算出された力率データが、力率目標値を満足する場合は、無効電力補償システムの力率関連性能は優秀なものと評価される。
制御部47は、力率データ、フリッカーデータ及び高調波データそれぞれと各目標値との差異を算出して、その差異に基づいて無効電力補償システムの力率関連性能、フリッカー関連性能及び高調波関連性能を評価することができる。
例えば、持続的にモニタリングして、累積した力率データの平均値と力率平均目標値が同一であるか力率平均目標値に近づいた場合は、無効電力補償システムの力率関連性能は優秀なものと評価されてもよい。
一方、本発明では、稼動率をモニタリングし、稼動率を通じてシステムの運転状態を評価することができる。
このために稼動率算出部45は、無効電力システムの運転中に構成機器別に収集された可用状態に対するデータに基づいて稼動率を算出することができる。
稼動率は、下記式1で表される。
式1:稼動率=((運転可能時間−故障停止時間)/運転可能時間)×100
運転可能時間は、計画停止時間を除いた運転可能状態の時間を意味する。
計画停止時間は、メンテナンスのために計画した時間及び定期点検時間を意味する。
故障停止時間は、予期せぬ故障や障害でシステムが運転されない時間を意味する。
稼動率算出部45から算出された稼動率は、制御部47へ提供されてもよい。
制御部47は、稼動率算出部45から算出された稼動率を運転累積時間の間に分析して、稼動率に対する評価を行うことができる。
運転累積時間は、決まった時間(例えば、運転累積時間)、1年単位、与えられた寿命(例えば、システムの寿命である5年等)に設定することができる。
例えば、制御部47は、設定時間(例えば、1年等)の間に目標稼動率と実際の稼動率の差異を分析して、稼動率に対する評価を行うことができる。
例えば、制御部47は、設定時間の間に計画停止時間と実際のメンテナンス時間の差異を分析して、メンテナンス時間を変更するか管理し、故障停止が発生する場合は、当該稼動率に反映して稼動率を増加させることができる。これに関する故障停止の回数や故障状態は、貯蔵部49に貯蔵されてもよい。
貯蔵部49は、無効電力システムの評価装置から導出される多様なデータを貯蔵することができる。
例えば、貯蔵部49には測定部41で測定された力率データ、フリッカーデータ、高調波データ及び/又は稼動率が貯蔵されてもよい。
例えば、貯蔵部49には故障停止の回数や故障状態が貯蔵されてもよい。
例えば、貯蔵部49には運転及び停止に関連するデータ、メンテナンスデータ、故障の内容などが貯蔵されてもよい。
例えば、貯蔵部49には制御部47で分析されるか評価された分析データ及び/又は評価データが貯蔵されてもよい。
本発明によれば、電力性能指標データを無効電力補償部30の動作状態によって持続的にモニタリングして、累積データを分析して性能評価を行うことができる。
本発明によれば、このように行なわれた性能評価データが持続的にアップデートされて、アップデート済みデータを次期無効電力システムの設計時に反映することができる。
本発明によれば、各性能指標間の相関関係分析を通じて、互いに影響度合に関するデータを蓄積することができる。
本発明によれば、稼動率の時間による分析及び評価がアップデートされて、アップデート済みデータを次期無効電力システムの設計時に反映することができる。
本発明によれば、稼動率の算出により故障時の措置時間や定期メンテナンス時間を容易に把握することができ、正確なメンテナンス時間や故障措置時間を管理及び反映することができる。
図3は、本発明の一実施形態による無効電力補償システムのモニタリング方法を示した手順図である。
図1ないし図3を参照すれば、測定部41は電圧データ、電流データ及び位相角を獲得することができる(S111)。
各検出部13、15、17、19から検出された電圧、電圧の位相、電流及び電流の位相に基づいて電圧データ、電流データ及び位相角を獲得することができる。
電力性能指標算出部43は、電圧データ、電流データ及び位相角に基づいて電力性能指標、例えば力率データ、フリッカーデータ及び/又は高調波データを算出することができる(S113)。
電圧データ、電流データ及び位相角に基づいて有効電力が算出されて、この有効電力を受電端11へ供給される皮相電力で割ることで、力率データを算出することができる。
ΔV10、Plt(long-term flicker)、Pst(short-term flicker)のうち少なくとも一つによるフリッカーデータを算出することができる。
高調波総合歪率及び高調波需要歪率のうち少なくとも一つを高調波データに算出することができる。
制御部47は、前記算出した力率データ、フリッカーデータ及び高調波データに基づいて、与えられた時間の間の力率、フリッカー及び/又は高調波歪率を分析して評価することができる(S115)。
多様な性能指標に係る評価を行うことができる。
例えば、力率データ、フリッカーデータ及び高調波データの相関関係を分析することができる。このような相関関係分析を通じて、フリッカー補償時の力率及び/又は高調波性能が評価されるか、力率補償時のフリッカー及び/又は高調波性能を評価することができる。
例えば、力率データ、フリッカーデータ及び高調波データそれぞれと各目標値との差異を通じて、無効電力補償システムの力率関連性能、フリッカー関連性能及び高調波関連性能を評価することができる。
制御部47は、分析及び評価を通じて獲得された関連データを貯蔵部49に貯蔵することができる(S117)。
貯蔵部49に貯蔵された関連データとしては、測定部41により獲得した電圧データ、電流データ及び位相角がある。
貯蔵部49に貯蔵された関連データとしては、力率データ、フリッカーデータ及び高調波データの相関関係データがある。
貯蔵部49に貯蔵された関連データとしては、分析を通じて得られた力率分析データ、フリッカー分析データ及び高調波分析データがある。
貯蔵部49に貯蔵された関連データとしては、評価により得られた力率評価データ、フリッカー評価データ及び高調波評価データがある。
図4は、本発明の他実施形態による無効電力補償システムのモニタリング方法を示した手順図である。
図1、図2及び図4を参照すれば、目標稼動率を設定することができる(S121)。
目標稼動率は、制御システム40により行うことができる。目標稼動率は変更されてもよいが、これについては限定しない。
システムを運転することができる(S123)。ここでシステムとは、無効電力システムのみならず各負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cやその他構成機器を含んでもよいが、これについては限定しない。
システムの運転を通じて、複数の負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cに電圧が同時に加圧される一方、複数の負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cに電圧を加圧するために関連する構成機器も動作される。そして、複数の負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cに電圧を加圧する以前に、また複数の負荷21a、21b、21c、23a、23b、23cに電圧を加圧した以後に発生する無効電力が無効電力補償部30により補償されてもよい。
稼動率算出部45は、このようにシステムが運転中である状態で、構成機器別に収集された可用状態に対するデータに基づいて稼動率を算出することができる(S125)。
稼動率は、上記説明したように、式1で算出することができる。
制御部47は、前記算出した稼動率に基づいて稼動率を分析及び評価することができる(S127)。
具体的に、制御部47は、稼動率算出部45から算出した稼動率を運転累積時間の間に分析して、稼動率に対する評価を行うことができる。
例えば、制御部47は、設定時間の間に計画停止時間と実際のメンテナンス時間との差異を分析して、メンテナンス時間を変更するか管理し、故障停止が発生する場合は、当該稼動率に反映して稼動率を増加することができる。
制御部47は、分析及び評価を通じて獲得した関連データを貯蔵部49に貯蔵することができる(S129)。
例えば、稼動率に関連して得られた故障停止の回数や故障状態を貯蔵部49に貯蔵することができる。
上記詳細な説明は、全ての面において制限的に解釈されてはならないし、例示的なものと考慮すべきである。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈により決定されるべきであり、本発明の等価的範囲内における全ての変更は、本発明の範囲に含まれる。
11:受電端
12:枝線
13、15、17、19:検出部
13a、15a、17a、19a:変圧器
13b、15b、17b、18b:変流器
21a、21b、21c、23a、23b、23c:負荷
21a、21b、21c:アーク炉
23a、23b、23c:精錬路
25:誘導性補償部
27:容量性補償部
29:高調波フィルター部
30:無効電力補償部
40:制御システム
41:測定部
43:電力性能指標算出部
45:稼動率算出部
47:制御部
49:貯蔵部

Claims (16)

  1. 各構成機器から電圧データ、電流データ及び位相角を獲得する測定部;
    前記獲得した電圧データ、電流データ及び位相角に基づいて力率データ、フリッカーデータ及び高調波データのうち少なくとも一つ以上を含む電力性能指標データを算出する電力性能指標算出部;及び
    前記算出した電力性能指標データを、既に設定された状況によって分析及び評価する制御部を含む無効電力補償システムのモニタリング装置。
  2. 無効電力を補償する無効電力補償部をさらに含み、
    前記既に設定された状況は、前記無効電力補償部が力率補償動作状態又はフリッカー補償動作状態のいずれかである請求項1に記載の無効電力補償システムのモニタリング装置。
  3. 前記制御部は、
    前記無効電力補償部を含む他構成機器が動作する間に、前記算出した電力性能指標データを、前記既に設定された状況によって分析及び評価する請求項2に記載の無効電力補償システムのモニタリング装置。
  4. 前記分析及び評価されたデータを貯蔵する貯蔵部をさらに含む請求項1に記載の無効電力補償システムのモニタリング装置。
  5. 前記高調波データは、高調波総合歪率及び高調波需要歪率のうち少なくとも一つを含む請求項1に記載の無効電力補償システムのモニタリング装置。
  6. 前記制御部は、
    前記力率データ、前記フリッカーデータ及び前記高調波データの相関関係を分析して力率性能、フリッカー性能及び高調波性能を評価する請求項1に記載の無効電力補償システムのモニタリング装置。
  7. 前記制御部は、
    力率補償時にフリッカー性能や高調波性能を評価する請求項6に記載の無効電力補償システムのモニタリング装置。
  8. 前記制御部は、
    フリッカー補償時に力率性能や高調波性能を評価する請求項6に記載の無効電力補償システムのモニタリング装置。
  9. 前記制御部は、
    前記力率データ、前記フリッカーデータ及び前記高調波データそれぞれと各目標値との差異を算出して、その差異に基づいて力率性能、フリッカー性能及び高調波性能を評価する請求項1に記載の無効電力補償システムのモニタリング装置。
  10. 前記構成機器別に収集された可用状態に対するデータに基づいて稼動率を算出する稼動率算出部をさらに含み、
    前記制御部は、
    前記算出した稼動率を運転累積時間の間に分析して稼動率を評価する請求項1に記載の無効電力補償システムのモニタリング装置。
  11. 各構成機器から電圧データ、電流データ及び位相角を獲得する段階;
    前記獲得した電圧データ、電流データ及び位相角に基づいて力率データ、フリッカーデータ及び高調波データのうち少なくとも一つ以上を含む電力性能指標データを算出する段階;及び
    前記算出した電力性能指標データを、既に設定された状況によって分析及び評価する段階を含む無効電力補償システムのモニタリング方法。
  12. 前記分析及び評価済みデータを貯蔵する段階をさらに含む請求項11に記載の無効電力補償システムのモニタリング方法。
  13. 前記算出した電力性能指標データを前記既に設定された状況によって分析及び評価する段階は、
    前記力率データ、前記フリッカーデータ及び前記高調波データの相関関係を分析して力率性能、フリッカー性能及び高調波性能を評価する段階を含む請求項11に記載の無効電力補償システムのモニタリング方法。
  14. 前記算出した電力性能指標データを、前記既に設定された状況によって分析及び評価する段階は、
    前記力率データ、前記フリッカーデータ及び前記高調波データそれぞれと各目標値との差異を算出して、その差異に基づいて力率性能、フリッカー性能及び高調波性能を評価する段階を含む請求項11に記載の無効電力補償システムのモニタリング方法。
  15. 前記構成機器別に収集された可用状態に対するデータに基づいて稼動率を算出する段階;及び
    前記算出した稼動率を運転累積時間の間に分析して稼動率を評価する段階をさらに含む請求項11に記載の無効電力補償システムのモニタリング方法。
  16. 前記既に設定された状況は、無効電力補償部が力率補償動作状態又はフリッカー補償動作状態のいずれかである請求項11に記載の無効電力補償システムのモニタリング方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108802489A (zh) * 2018-06-22 2018-11-13 国网陕西省电力公司电力科学研究院 计及新能源非频率因素出力变化的电网频率特性测试分析方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108832632B (zh) * 2018-06-08 2021-07-02 中国电力科学研究院有限公司 一种基于开关控制的实时电能质量补偿系统
GB2581783B (en) * 2019-02-22 2021-07-14 Baker Hughes Energy Tech Uk Limited Power factor determination
CN110807711A (zh) * 2019-10-29 2020-02-18 南方电网科学研究院有限责任公司 一种基于电力大数据的停电识别方法
CN111835019A (zh) * 2020-07-30 2020-10-27 长沙理工大学 配电网台区动态无功补偿装置的能效评估方法
EP4227690A1 (en) * 2020-10-06 2023-08-16 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Power measurement device
CN112421774B (zh) * 2020-10-29 2023-05-02 深圳供电局有限公司 一种配电网无功补偿设备的监测系统
KR102451079B1 (ko) * 2020-12-24 2022-10-06 주식회사 크로커스 전력 계통의 시각적 추상화 분석 방법

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5658742A (en) * 1979-10-16 1981-05-21 Mitsubishi Electric Corp System interlocking device
JPH0433114A (ja) * 1990-05-30 1992-02-04 Toshiba Corp 無効電力補償装置
JPH0675647A (ja) * 1992-08-26 1994-03-18 Meidensha Corp 力率制御方法
JPH1164411A (ja) * 1997-08-18 1999-03-05 Toshiba Eng Co Ltd 系統電圧のフリッカ測定装置
JP2000222053A (ja) * 1994-11-25 2000-08-11 Mitsubishi Electric Corp 無効電力発生装置
JP2009225583A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Chubu Electric Power Co Inc 無効電力および高調波電流補償装置
JP2012039818A (ja) * 2010-08-10 2012-02-23 Hitachi Ltd 電圧無効電力制御システム
JP2012125143A (ja) * 2010-12-03 2012-06-28 Sk Innovation Co Ltd 自動車用バッテリを用いた無効電力供給システム及び方法
JP2012239244A (ja) * 2011-05-09 2012-12-06 Chugoku Electric Power Co Inc:The 電圧制御システム
JP2013518347A (ja) * 2010-01-25 2013-05-20 ジェネヴァ クリーンテック インコーポレイテッド 歪み低減装置
JP2014079156A (ja) * 2012-10-05 2014-05-01 Schneider Electric Industries Sas 無効電力補償器

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US234000A (en) * 1880-11-02 Shutter-fastener
US8098088B1 (en) * 2007-10-16 2012-01-17 Synopsys, Inc. High-voltage switch using three FETS
JP5127608B2 (ja) 2008-07-09 2013-01-23 株式会社東芝 電力品質評価システム
US8076910B2 (en) * 2008-08-11 2011-12-13 Schneider Electric USA, Inc. Power factor correction using hierarchical context of a power monitoring system
JP5278026B2 (ja) * 2009-02-19 2013-09-04 富士電機株式会社 無効電力補償装置及び無効電力補償装置の制御方法
CN201528204U (zh) * 2009-11-02 2010-07-14 哈尔滨九洲电气股份有限公司 高压静止无功补偿装置的监控系统
US20110264299A1 (en) * 2010-04-27 2011-10-27 Siemens Industry, Inc. Method and system for managing power quality and efficiency
GB2480620A (en) 2010-05-25 2011-11-30 Energy2Trade Oy Reactive Power Management
CN201945650U (zh) * 2010-12-25 2011-08-24 山东新风光电子科技发展有限公司 大容量无功功率动态补偿装置性能测试系统
CN105449686A (zh) 2011-12-06 2016-03-30 重庆瑞升康博电气有限公司 智能无功功率补偿及电能参数显示综合控制装置
KR20130117998A (ko) 2012-04-19 2013-10-29 (주) 디지털파워 전자식 무효전력 보상장치를 구비한 전동기 제어반
KR101311992B1 (ko) 2012-11-01 2013-10-02 주식회사 광성계측기 3상 평형 전로의 자동 역률 계산 방법 및 장치
EP2747233B1 (en) * 2012-12-21 2016-02-24 ALSTOM Technology Ltd An arrangement and method for load compensation
JP5957397B2 (ja) 2013-03-05 2016-07-27 株式会社東芝 状態推定装置、状態推定方法及び状態推定プログラム
KR101437350B1 (ko) 2013-05-06 2014-09-04 한국철도기술연구원 직류 전기철도에서의 직류 및 교류 겸용 스마트 미터 시스템
CN103346566B (zh) * 2013-07-29 2015-04-08 国家电网公司 无源滤波装置补偿性能诊断与改进方法
KR20160001977A (ko) 2014-06-30 2016-01-07 (주)파워닉스 역률 보상 방법 및 그를 위한 콘트롤러
FR3028681B1 (fr) * 2014-11-19 2018-04-20 Mathieu PERCHAIS Procede pour optimiser la consommation de l'energie reactive

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5658742A (en) * 1979-10-16 1981-05-21 Mitsubishi Electric Corp System interlocking device
JPH0433114A (ja) * 1990-05-30 1992-02-04 Toshiba Corp 無効電力補償装置
JPH0675647A (ja) * 1992-08-26 1994-03-18 Meidensha Corp 力率制御方法
JP2000222053A (ja) * 1994-11-25 2000-08-11 Mitsubishi Electric Corp 無効電力発生装置
JPH1164411A (ja) * 1997-08-18 1999-03-05 Toshiba Eng Co Ltd 系統電圧のフリッカ測定装置
JP2009225583A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Chubu Electric Power Co Inc 無効電力および高調波電流補償装置
JP2013518347A (ja) * 2010-01-25 2013-05-20 ジェネヴァ クリーンテック インコーポレイテッド 歪み低減装置
JP2012039818A (ja) * 2010-08-10 2012-02-23 Hitachi Ltd 電圧無効電力制御システム
JP2012125143A (ja) * 2010-12-03 2012-06-28 Sk Innovation Co Ltd 自動車用バッテリを用いた無効電力供給システム及び方法
JP2012239244A (ja) * 2011-05-09 2012-12-06 Chugoku Electric Power Co Inc:The 電圧制御システム
JP2014079156A (ja) * 2012-10-05 2014-05-01 Schneider Electric Industries Sas 無効電力補償器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108802489A (zh) * 2018-06-22 2018-11-13 国网陕西省电力公司电力科学研究院 计及新能源非频率因素出力变化的电网频率特性测试分析方法

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