JP2518441B2 - Series compensation type voltage fluctuation compensator - Google Patents

Series compensation type voltage fluctuation compensator

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JP2518441B2 JP2110791A JP11079190A JP2518441B2 JP 2518441 B2 JP2518441 B2 JP 2518441B2 JP 2110791 A JP2110791 A JP 2110791A JP 11079190 A JP11079190 A JP 11079190A JP 2518441 B2 JP2518441 B2 JP 2518441B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、系統側電源から負荷への給電経路中に直
列に介挿されて系統側電源の電圧変動を直列補償する直
列補償型電圧変動補償装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a series-compensation type voltage fluctuation which is inserted in series in a power feeding path from a grid-side power supply to a load and series-compensates for a voltage fluctuation of the grid-side power supply. It relates to a compensator.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

配電系統の電圧変動に対する補償装置として、従来の
直列補償型電圧変動補償装置を第6図および第7図に示
す。
A conventional series compensation type voltage fluctuation compensating apparatus is shown in FIGS. 6 and 7 as a compensating apparatus for voltage fluctuations in a distribution system.

従来の直列補償型電圧変動補償装置を第6図に基づい
て詳しく説明する。
A conventional series compensation type voltage fluctuation compensator will be described in detail with reference to FIG.

この直列補償型電圧変動補償装置は、第6図に示すよ
うに、系統側電源1の電圧VSを全波整流して直流電力を
得る整流回路2と、整流回路2から供給される直流電力
でもって充電される補償用電力蓄積用の直流コンデン
サ、例えば大容量の電解コンデンサ3と、この電解コン
デンサ3より電力供給されて系統側電源1の電圧VSの変
動分を補償するための補償電圧VIを常時発生するインバ
ータ4と、このインバータ4の出力電圧VIが一次巻線に
印加され二次巻線を系統側電源1から負荷6への給電経
路中に介挿した直列補償用の結合トランス5とを主構成
要素としている。この場合、結合トランス5の二次巻線
の電圧VHが系統側電源1の電圧VSに同期した目標正弦波
電圧から系統側電源1の電圧VSを差し引いた電圧に相当
する。
As shown in FIG. 6, this series compensation type voltage fluctuation compensator includes a rectifier circuit 2 that obtains DC power by full-wave rectifying the voltage V S of the system-side power supply 1, and a DC power supplied from the rectifier circuit 2. A DC capacitor for compensating electric power storage, which is charged with, for example, a large-capacity electrolytic capacitor 3 and a compensating voltage for compensating for a variation of the voltage V S of the system side power supply 1 supplied from the electrolytic capacitor 3. An inverter 4 that constantly generates V I, and an output voltage V I of this inverter 4 are applied to the primary winding, and a secondary winding is inserted in the power supply path from the system side power source 1 to the load 6 for series compensation. The coupling transformer 5 is the main constituent element. In this case, the voltage V H of the secondary winding of the coupling transformer 5 corresponds to the voltage obtained by subtracting the voltage V S of the system side power supply 1 from the target sine wave voltage synchronized with the voltage V S of the system side power supply 1.

なお、インバータ4は、系統側電源1の電圧VSの電圧
変動分を検出する制御回路30によって制御される。ま
た、結合トランス5の巻数比は1対1またはその他の値
に設定され、1対1の場合は補償電圧VIと補償電圧VH
が等しくなる。
The inverter 4 is controlled by the control circuit 30 which detects a voltage variation of the voltage V S of the system side power supply 1. Further, the turns ratio of the coupling transformer 5 is set to 1: 1 or another value, and in the case of 1: 1, the compensation voltage V I and the compensation voltage V H become equal.

また、目標正弦波電圧の振幅は、系統側電源1の電圧
VSの正常時の振幅としている。
Also, the amplitude of the target sine wave voltage is the voltage of the system side power supply 1.
The amplitude of V S is normal.

以上に述べた構成により、この直列補償型電圧変動補
償装置は、系統側電源1の電圧VSを整流回路2で全波整
流し、この整流回路2の出力で補償用電力蓄積用の電解
コンデンサ3を充電し、この電解コンデンサ3よりイン
バータ4に給電して系統側電源1の電圧VSの変動分に相
当する補償電圧VIをインバータ4から常時発生させ、こ
の補償電圧VIを結合トランス5を介して系統側電源1の
電圧VSに加算して負荷6に印加することになる。
With the configuration described above, this series compensation type voltage fluctuation compensating device performs full-wave rectification on the voltage V S of the system side power supply 1 by the rectification circuit 2, and the output of this rectification circuit 2 provides an electrolytic capacitor for power storage for compensation. 3 is charged, power is supplied to the inverter 4 from this electrolytic capacitor 3, and a compensation voltage V I corresponding to the fluctuation of the voltage V S of the system side power supply 1 is constantly generated from the inverter 4 and this compensation voltage V I is connected to the coupling transformer. The voltage is added to the voltage V S of the power supply 1 on the system side via 5 and applied to the load 6.

この結果、系統側電源1の電圧VSの電圧変動にかかわ
らず負荷6の両端の負荷電圧VLが常に一定になる。
As a result, the load voltage V L across the load 6 is always constant regardless of the voltage fluctuation of the voltage V S of the system side power supply 1.

ここで、制御回路30の具体構成およびその動作を第7
図に基づいて説明する。
Here, the concrete configuration of the control circuit 30 and its operation will be described in a seventh section.
It will be described with reference to the drawings.

この制御回路30は、系統側電源1の電圧VSを計器用変
圧器11で検出し、計器用変圧器11の二次側電圧VS1に基
づいて位相同期回路12が系統側電源1の電圧VSに同期し
た同期信号を作成する。この同期信号に基づいて基準正
弦波発生回路13が系統側電源1の電圧VSの正常時の値に
相当する振幅の目標正弦波電圧VRを発生するようになっ
ている。
This control circuit 30 detects the voltage V S of the system side power source 1 by the instrument transformer 11, and the phase synchronization circuit 12 detects the voltage of the system side power source 1 based on the secondary side voltage V S1 of the instrument transformer 11. Create a sync signal synchronized to V S. Based on this synchronizing signal, the reference sine wave generating circuit 13 generates a target sine wave voltage V R having an amplitude corresponding to the normal value of the voltage V S of the system side power supply 1.

そして、減算器14により目標正弦波電圧VRと二次側電
圧VS1との差が演算され、得られた差電圧VDがパルス幅
変調回路16に加えられ、このパルス幅変調回路16でもっ
て例えば三角波電圧と比較され、パルス幅変調回路65か
ら差電圧VDに相当するパルス幅変調電圧VPが出力され、
このパルス幅変調電圧VPがインバータ4のベースドライ
ブ回路(図示せず)に加えられることになる。
Then, the difference between the target sine wave voltage V R and the secondary side voltage V S1 is calculated by the subtractor 14, and the obtained difference voltage V D is added to the pulse width modulation circuit 16, and this pulse width modulation circuit 16 Therefore, for example, compared with the triangular wave voltage, the pulse width modulation circuit 65 outputs a pulse width modulation voltage V P corresponding to the difference voltage V D ,
This pulse width modulation voltage V P is applied to the base drive circuit (not shown) of the inverter 4.

この結果、インバータ4から目標正弦波電圧VRと計器
用変圧器11の二次側電圧VS1との差電圧VDに相当する補
償電圧VI、すなわち系統側電源1の電圧VSの変動分に相
当する補償電圧VIが出力され、この補償電圧VIが結合ト
ランス5を介して系統側電源1の電圧VSに加算されて負
荷6に印加されることになり、負荷6の両端に現れる負
荷電圧VLは、目標正弦波電圧VRに対応する値となるもの
である。
As a result, the compensation voltage V I corresponding to the difference voltage V D between the target sine wave voltage V R and the secondary side voltage V S1 of the instrument transformer 11 from the inverter 4, that is, the fluctuation of the voltage V S of the system side power supply 1 The compensating voltage V I corresponding to that amount is output, and this compensating voltage V I is added to the voltage V S of the system side power supply 1 via the coupling transformer 5 and applied to the load 6, and both ends of the load 6 are connected. The load voltage V L appearing at is a value corresponding to the target sine wave voltage V R.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら従来の直列補償型電圧変動補償装置は、
起動後に負荷6を投入した場合などに、インバータ4か
ら大きな直流分が結合トランス5に流れて結合トランス
5を偏磁させることがある。これにより結合トランス5
の鉄心が飽和すると励磁インピーダンスが急減し、イン
バータ4から結合トランス5の一時巻線に大きな励磁電
流が流れ、これがインバータ4の過電流に対する保護継
電動作の作動レベルを超えると、インバータ4に内蔵さ
れた過電流継電器がトリップするなど保護継電動作が行
われ、電圧変動補償動作が停止することになる。
However, the conventional series compensation type voltage fluctuation compensator is
When the load 6 is turned on after the start-up, a large DC component may flow from the inverter 4 to the coupling transformer 5 to demagnetize the coupling transformer 5. As a result, the coupling transformer 5
When the iron core becomes saturated, the exciting impedance decreases sharply, and a large exciting current flows from the inverter 4 to the temporary winding of the coupling transformer 5. When this exceeds the operation level of the protective relay operation against the overcurrent of the inverter 4, the built-in inverter 4 The protective relay operation is performed, such as the tripped overcurrent relay, and the voltage fluctuation compensation operation is stopped.

この発明の目的は、負荷投入時などの過渡時に流れる
インバータの過電流による電圧変動補償動作の停止を防
止することができる直列補償型電圧変動補償装置を提供
することである。
An object of the present invention is to provide a series-compensation type voltage fluctuation compensating device capable of preventing the voltage fluctuation compensating operation from being stopped due to an overcurrent of an inverter flowing during a transition such as load application.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

請求項(1)記載の直列補償型電圧変動補償装置は、
系統側電源の電圧の変動分に相当する補償電圧を発生す
るインバータの出力端子に結合トランスの一次巻線を接
続するとともに、結合トランスの二次巻線を系統側電源
から負荷への給電経路中に直列介挿している。
The series compensation type voltage fluctuation compensator according to claim (1),
The primary winding of the coupling transformer is connected to the output terminal of the inverter that generates a compensation voltage corresponding to the fluctuation of the voltage of the system side power supply, and the secondary winding of the coupling transformer is connected to the load from the system side power supply to the load. In series.

また、電流検出手段を設けてインバータの出力電流の
瞬時値の絶対値を検出し、さらに比較手段を設けてこの
検出値を設定値と比較している。
Further, a current detection means is provided to detect the absolute value of the instantaneous value of the output current of the inverter, and a comparison means is further provided to compare the detected value with the set value.

また、補償電圧一時抑制手段を設け、比較手段の出力
に基づいて、インバータの出力電流の瞬時値の絶対値が
設定値を超えている期間、補償電圧を強制的に零とし、
インバータの出力電流の瞬時値の絶対値が設定値より低
くなったときに補償電圧を零から時間の経過とともに上
昇させて系統側電源の電圧の変動分に相当する値に徐々
に復帰させるようにしている。
Further, provided with a compensation voltage temporary suppression means, based on the output of the comparison means, the compensation voltage is forcibly set to zero during the period when the absolute value of the instantaneous value of the output current of the inverter exceeds the set value,
When the absolute value of the instantaneous value of the inverter output current becomes lower than the set value, the compensation voltage is increased from zero over time and gradually returned to a value corresponding to the fluctuation of the voltage of the grid side power supply. ing.

請求項(2)記載の直列補償型電圧変動補償装置は、
請求項(1)記載の直列補償型電圧変動補償装置におい
て、系統側電源が3相であり、電流検出手段を3相分有
し、比較手段で各相の電流検出手段の検出値の最大値を
設定値と比較するようにしている。
The series compensation type voltage fluctuation compensator according to claim (2) is
In the serial compensation type voltage fluctuation compensating apparatus according to claim 1, the system side power supply has three phases, the current detecting means has three phases, and the maximum value of the detection values of the current detecting means of each phase in the comparing means. Is compared with the set value.

〔作用〕[Action]

請求項(1)記載の構成によれば、電流検出手段が常
時インバータの出力電圧の瞬時値の絶対値を検出し、比
較手段が電流検出手段の検出値を設定値と常時比較して
いる。比較手段の出力により、インバータの出力電流の
瞬時値の絶対値が設定値より低いときは、補償電圧一時
抑制手段が作動せず、系統側電源の電圧の変動分に相当
する補償電圧がインバータから発生し、結合トランスを
介し系統側電源の電圧と合成されて負荷に加わる。
According to the configuration of claim (1), the current detecting means always detects the absolute value of the instantaneous value of the output voltage of the inverter, and the comparing means constantly compares the detected value of the current detecting means with the set value. When the absolute value of the instantaneous value of the output current of the inverter is lower than the set value due to the output of the comparison means, the compensation voltage temporary suppression means does not operate, and the compensation voltage corresponding to the fluctuation of the voltage of the system side power supply is output from the inverter. It is generated, combined with the voltage of the power supply on the system side via the coupling transformer, and added to the load.

以上のような状態において、負荷投入などによってイ
ンバータから結合トランスの一時巻線に大きな直流分が
流れると、結合トランスが偏磁し、結合トランスの鉄心
が飽和し、インバータから結合トランスの一次巻線に大
きな電流が流れる状態となる。この結果、インバータの
出力電流の瞬時値の絶対値が設定値を超えると、補償電
圧一時抑制手段が作動し、インバータから出力させる補
償電圧を強制的に零にする。これによって、インバータ
の出力電流の瞬時値の絶対値が設定値より低くなったと
きに、補償電圧を零から系統側電源の電圧の変動分に相
当する電圧に徐々に復帰させる。この結果、一時的には
電圧変動補償動作が不完全なものとなるが、負荷投入時
などの過渡時において結合トランスの飽和によるインバ
ータに過電流が流れるのを防止することができる。
In the above condition, when a large DC component flows from the inverter to the temporary winding of the coupling transformer due to load application, the coupling transformer is demagnetized, the iron core of the coupling transformer is saturated, and the primary winding of the coupling transformer from the inverter. A large current will flow into. As a result, when the absolute value of the instantaneous value of the output current of the inverter exceeds the set value, the compensation voltage temporary suppression means operates to forcibly set the compensation voltage output from the inverter to zero. As a result, when the absolute value of the instantaneous value of the output current of the inverter becomes lower than the set value, the compensation voltage is gradually returned from zero to a voltage corresponding to the fluctuation of the voltage of the system side power supply. As a result, although the voltage fluctuation compensating operation becomes temporarily incomplete, it is possible to prevent an overcurrent from flowing to the inverter due to saturation of the coupling transformer during a transition such as when a load is applied.

請求項(2)記載の構成によれば、各相における電流
検出手段が常時各相におけるインバータの出力電圧の瞬
時値の絶対値を検出し、比較手段が電流検出手段の検出
値の最大値を設定値と常時比較している。比較手段の出
力により、各相のインバータの出力電流の瞬時値の絶対
値の最大値が設定値より低いときは、補償電圧一時抑制
手段が作動せず、各相において系統側電源の電圧の変動
分に相当する補償電圧がインバータから発生し、結合ト
ランスを介し系統側電源の電圧と合成されて負荷に加わ
る。
According to the configuration of claim (2), the current detection means in each phase always detects the absolute value of the instantaneous value of the output voltage of the inverter in each phase, and the comparison means determines the maximum value of the detection values of the current detection means. The set value is constantly compared. When the maximum absolute value of the instantaneous value of the output current of the inverter of each phase is lower than the set value due to the output of the comparison means, the compensation voltage temporary suppression means does not operate and the fluctuation of the voltage of the system side power supply in each phase. The compensating voltage corresponding to the amount is generated from the inverter, is combined with the voltage of the system side power supply via the coupling transformer, and is applied to the load.

以上のような状態において、負荷投入などによってイ
ンバータから結合トランスの一次巻線に大きな直流分が
流れると、結合トランスが偏磁し、結合トランスの鉄心
が飽和し、インバータから結合トランスの一次巻線に大
きな電流が流れる状態となる。この結果、インバータの
出力電流の瞬時値の絶対値の最大値が設定値を超える
と、全相共用の補償電圧一時抑制手段が作動し、全相に
おいてインバータから出力させる補償電圧を強制的に零
にする。これによって、インバータの出力電流の瞬時値
の絶対値の最大値が設定値より低くなったときに、全相
の補償電圧を零から系統側電源の電圧の変動分に相当す
る電圧に徐々に復帰させる。この結果、一時的には電圧
変動補償動作が不完全なものとなるが、負荷投入時など
の過渡時において結合トランスの飽和によるインバータ
に過電流が流れるのを防止することができる。
In the above condition, when a large amount of direct current flows from the inverter to the primary winding of the coupling transformer due to load application, the coupling transformer is demagnetized and the iron core of the coupling transformer is saturated. A large current will flow into. As a result, when the maximum absolute value of the instantaneous value of the output current of the inverter exceeds the set value, the compensation voltage temporary suppression means for all phases operates and the compensation voltage output from the inverter is forced to zero in all phases. To With this, when the maximum absolute value of the instantaneous value of the output current of the inverter becomes lower than the set value, the compensation voltage of all phases gradually returns from zero to the voltage corresponding to the fluctuation of the voltage of the system side power supply. Let As a result, although the voltage fluctuation compensating operation becomes temporarily incomplete, it is possible to prevent an overcurrent from flowing to the inverter due to saturation of the coupling transformer during a transition such as when a load is applied.

〔実施例〕〔Example〕

実施例1 この発明の第1の実施例を第1図ないし第3図に基づ
いて説明する。
Embodiment 1 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

この直列補償型電圧変動補償装置は、第1図に示すよ
うに、インバータ4の出力電流Iを検出する変流器17を
設け、制御回路30に代えて制御回路7を用いた点が従来
例と異なり、その他の構成は従来例と同様である。
As shown in FIG. 1, this series compensation type voltage fluctuation compensating device is provided with a current transformer 17 for detecting the output current I of the inverter 4 and uses a control circuit 7 instead of the control circuit 30 in the conventional example. Unlike the above, other configurations are the same as those of the conventional example.

ここで、制御回路7の具体構成およびその動作を第2
図および第3図に基づいて説明する。
Here, the specific configuration and operation of the control circuit 7 will be described in the second section.
It will be described with reference to FIGS.

この制御回路7は、差電圧VDを得るまでは第7図と同
様であるが、差電圧VDをそのままパルス幅変調回路16に
加えるのではなく、乗算器15を介してパルス幅変調回路
16に加えている点で異なる。
This control circuit 7 is the same as that shown in FIG. 7 until the difference voltage V D is obtained, but the difference voltage V D is not added to the pulse width modulation circuit 16 as it is, but the pulse width modulation circuit is supplied via the multiplier 15.
It is different in that it is added to 16.

以下、第7図の従来例との相違点について詳しく説明
する。すなわち、制御回路7においては、端子22にゲイ
ン1puの電圧Vbが加えられ、CR回路21を通して乗算器15
に信号Vaとして入力されている。また、インバータ4の
出力電流Iの瞬時値を変流器17で検出し、絶対値回路18
は変流器17で検出した出力電流Iの瞬時値の絶対値であ
る絶対値信号Iaを作成してコンパレータ19に加える。変
流器17および絶対値回路18は電流検出手段を構成してい
る。比較手段であるコンパレータ19に入力された絶対値
信号Iaは設定値と比較され、絶対値信号Iaが設定値より
低いときは、コンパレータ19はスイッチ20へハイレベル
信号を出力しスイッチ20はオフである。このときCR回路
21のコンデンサCは満充電状態であるので、乗算器15に
入力される信号Vaは1puである。乗算器15,CR回路21およ
びスイッチ20は補償電圧一時抑制手段を構成し、絶対値
信号Iaが設定値より低いときは不作動の状態である。
Hereinafter, differences from the conventional example shown in FIG. 7 will be described in detail. That is, in the control circuit 7, the voltage Vb having a gain of 1 pu is applied to the terminal 22, and the multiplier 15 is supplied through the CR circuit 21.
Is input as a signal Va. In addition, the instantaneous value of the output current I of the inverter 4 is detected by the current transformer 17, and the absolute value circuit 18
Creates an absolute value signal Ia which is the absolute value of the instantaneous value of the output current I detected by the current transformer 17 and adds it to the comparator 19. The current transformer 17 and the absolute value circuit 18 form a current detecting means. The absolute value signal Ia input to the comparator 19 as a comparison means is compared with the set value, and when the absolute value signal Ia is lower than the set value, the comparator 19 outputs a high level signal to the switch 20 and the switch 20 is off. is there. CR circuit at this time
Since the capacitor C of 21 is fully charged, the signal Va input to the multiplier 15 is 1pu. The multiplier 15, the CR circuit 21, and the switch 20 constitute a compensation voltage temporary suppression means, and are in a non-operation state when the absolute value signal Ia is lower than the set value.

しかし、負荷投入などにより、コンパレータ19に入力
された絶対値信号Iaが設定値を超えたときは、コンパレ
ータ19はスイッチ20へローレベル信号を出力しスイッチ
20をオンにする。これにより、CR回路21のコンデンサC
は瞬時に放電し、乗算器15に入力される信号Vaは1puか
ら瞬時に0puとなる。これによって、インバータ4の出
力電圧が抑えられ、したがってインバータ4の出力電流
も減少し、コンパレータ19に入力された絶対値信号Iaが
設定値より低くなると、CR回路21の抵抗Rとコンデンサ
Cによる時定数でもって0puから徐々に増加して1puとな
る。
However, when the absolute value signal Ia input to the comparator 19 exceeds the set value due to load application, etc., the comparator 19 outputs a low level signal to the switch 20,
Turn on 20. As a result, the capacitor C of the CR circuit 21
Is instantaneously discharged, and the signal Va input to the multiplier 15 instantly changes from 1 pu to 0 pu. As a result, the output voltage of the inverter 4 is suppressed, and therefore the output current of the inverter 4 is also reduced, and when the absolute value signal Ia input to the comparator 19 becomes lower than the set value, the time due to the resistance R and the capacitor C of the CR circuit 21 increases. With a constant, it gradually increases from 0pu to 1pu.

そして、乗算器15は、減算器14から発生される差電圧
VDと信号Vaとを掛け合わせてインバータリファレンス電
圧VTを作成し、このインバータリファレンス電圧VTをパ
ルス幅変調回路16に加える。この結果、インバータリフ
ァレンス電圧VTも0から徐々に上昇することになる。
Then, the multiplier 15 calculates the difference voltage generated by the subtractor 14.
The inverter reference voltage V T is created by multiplying V D and the signal Va, and this inverter reference voltage V T is applied to the pulse width modulation circuit 16. As a result, the inverter reference voltage V T also gradually rises from zero.

そして、このパルス幅変調回路16でもって、乗算器15
から出力されるインバータリファレンス電圧VTを従来例
と同様に三角波電圧と比較し、インバータリファレンス
電圧VTに相当するパルス幅変調電圧VPをインバータ4の
ベースドライブ回路(図示せず)に加える。
Then, with this pulse width modulation circuit 16, the multiplier 15
The inverter reference voltage V T output from the inverter is compared with the triangular wave voltage as in the conventional example, and the pulse width modulation voltage V P corresponding to the inverter reference voltage V T is applied to the base drive circuit (not shown) of the inverter 4.

この結果、インバータ4の出力電流Iの瞬時値の絶対
値が設定値より低いときは、スイッチ20がオフであり乗
算器15に入力される信号Vaは1puであるため、差電圧VD
がそのままインバータリファレンス電圧VTとなり、イン
バータ4から目標正弦波電圧VRと計器用変圧器11の二次
側電圧VS1との差電圧VDに相当する補償電圧VI、すなわ
ち系統側電源1の電圧VSの変動分に相当する補償電圧VI
が出力され、この補償電圧VIが結合トランス5を介して
系統側電源1の電圧VSに加算されて負荷6に印加される
ことになり、負荷6の両端に現れる負荷電圧VLは、目標
正弦波電圧VRに対応する値となるものである。
As a result, when the absolute value of the instantaneous value of the output current I of the inverter 4 is lower than the set value, the switch 20 is off and the signal Va input to the multiplier 15 is 1 pu, so the difference voltage V D
Becomes the inverter reference voltage V T as it is, and the compensation voltage V I corresponding to the difference voltage V D between the target sine wave voltage V R and the secondary side voltage V S1 of the instrument transformer 11 from the inverter 4, that is, the system side power source 1 Compensation voltage V I corresponding to the fluctuation of voltage V S
Is output, and this compensation voltage V I is added to the voltage V S of the system side power supply 1 via the coupling transformer 5 and applied to the load 6, and the load voltage V L appearing across the load 6 is The value corresponds to the target sine wave voltage V R.

負荷投入後の動作を第3図を参照して説明する。時刻
t0で負荷投入すると、第3図(a)に示すような一方向
に偏った直流的な負荷電流が流れ、これにより結合トラ
ンス5が飽和し、その励磁インピーダンスが低下して大
きな励磁電流が流れる。つまり、インバータ4の出力電
流Iが第3図(b)に示すように増大する。このような
場合において、インバータ4の出力電流Iの瞬時値の絶
対値が時刻t1で設定値を超えたときには、スイッチ20が
オンとなり、CR回路21のコンデンサCが瞬時に放電し乗
算器15に入力される信号Vaは第3図(c)に示すように
瞬時に0puとなる。これにより、インバータリファレン
ス電圧VTが0となり、さらに、インバータ4の出力電圧
VIも0になり、第2図(b)に示すようにインバータ4
の出力電流Iの増加が抑制され、さらに減少する。これ
によって、時刻t2で出力電流Iの瞬時値の絶対値が設定
値より低くなるとスイッチ20がオフとなり、CR回路21の
充電が始まり、乗算器15へ加えられる信号Vaが第3図
(c)に示すように、抵抗RとコンデンサCによる時定
数CRでもって0puから徐々に増加して1puとなる。これに
伴い0となったインバータリファレンス電圧VTは、第3
図(d)に示すように、時刻t2以後時定数CRでもって増
加し差電圧VDと等しくなる。さらに、瞬時に0となった
インバータ4の出力電圧VIも、その後時定数CRでもって
増加し差電圧VDに相当する補償電圧つまり系統側電源1
の電圧の変動分に相当する補償電圧VIが出力される。こ
れに対応して、インバータ4の出力電流Iは第3図
(b)に示すように、設定値を超えるとすぐに低いレベ
ルに抑えられることになる。そして、設定値をインバー
タ4の過電流に対する保護継電動作の作動レベルよりも
低く設定することにより、従来のような負荷投入時など
におけるインバータ4の過電流による電圧変動補償動作
の停止を防ぐことができる。なお、負荷投入後ある程度
時間が経過すれば結合トランス5も飽和状態から脱し、
補償電圧のレベルが復帰しても、今度はインバータ電流
は設定値を超えない。
The operation after load application will be described with reference to FIG. Times of Day
When the load is turned on at t 0 , a DC-like load current that is biased in one direction as shown in FIG. 3 (a) flows, which saturates the coupling transformer 5, lowers its exciting impedance, and causes a large exciting current. Flowing. That is, the output current I of the inverter 4 increases as shown in FIG. 3 (b). In such a case, when the absolute value of the instantaneous value of the output current I of the inverter 4 exceeds the set value at time t 1 , the switch 20 is turned on, the capacitor C of the CR circuit 21 is instantly discharged, and the multiplier 15 The signal Va input to is instantly 0 pu as shown in FIG. 3 (c). As a result, the inverter reference voltage V T becomes 0, and further, the output voltage of the inverter 4
V I also becomes 0, and as shown in FIG.
Output current I is suppressed from increasing and further decreases. Thus, the absolute value of the instantaneous value of the output current I at time t 2 becomes lower than the set value switch 20 is turned off, the charging starts the CR circuit 21, the signal Va applied to the multipliers 15 Figure 3 (c ), The time constant CR of the resistor R and the capacitor C gradually increases from 0 pu to 1 pu. As a result, the inverter reference voltage V T, which has become 0, is
As shown in FIG. 7D, after the time t 2 , it increases with the time constant CR and becomes equal to the difference voltage V D. Furthermore, the output voltage V I of the inverter 4 which becomes 0 instantaneously also increases with the time constant CR after that, and the compensation voltage corresponding to the difference voltage V D , that is, the system side power source 1
The compensation voltage V I corresponding to the fluctuation of the voltage of is output. Correspondingly, the output current I of the inverter 4 is suppressed to a low level as soon as it exceeds the set value, as shown in FIG. 3 (b). Then, by setting the set value lower than the operation level of the protective relay operation against the overcurrent of the inverter 4, it is possible to prevent the stop of the voltage fluctuation compensating operation due to the overcurrent of the inverter 4 when a load is applied as in the conventional case. You can Note that the coupling transformer 5 will also come out of saturation after a certain amount of time has passed after the load is applied,
Even if the level of the compensation voltage is restored, the inverter current does not exceed the set value this time.

実施例2 この発明の第2の実施例を第4図および第5図に基づ
いて説明する。
Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

この直列補償型電圧変動補償装置は、3相回路に適用
したもので、第4図に示すように、A相,B相およびC相
の3相よりなる系統側電源101から3相の負荷106への給
電経路中に補償電圧VHA,VHB,VHCを発生する補償用回
路110を加算極性に直列介挿したものである。なお、4A,
4B,4Cは各相のインバータ、5A,5B,5Cは各相の結合トラ
ンス、17A,17B,17Cは各相の変流器である。各相におけ
る構成および動作は、制御回路を除いて第1の実施例の
場合と同様である。
This series compensation type voltage fluctuation compensator is applied to a three-phase circuit, and as shown in FIG. 4, the system side power supply 101 consisting of three phases of A phase, B phase and C phase, and a load 106 of three phases. The compensation circuit 110 for generating the compensation voltages V HA , V HB , and V HC is inserted in series in the addition polarity in the feeding path to. In addition, 4A,
4B and 4C are inverters of each phase, 5A, 5B and 5C are coupling transformers of each phase, and 17A, 17B and 17C are current transformers of each phase. The configuration and operation in each phase are the same as those in the first embodiment except the control circuit.

ここで、制御回路の具体構成およびその動作について
第1の実施例と異なる部分を第5図に基づいて説明す
る。
Here, the specific structure of the control circuit and its operation will be described with reference to FIG. 5 for the parts different from those of the first embodiment.

それぞれ各相のインバータ4A,4B,4Cの出力電流IA
IB,ICは変流器17A,17B,17Cで検出される。絶対値回路1
8A,18B,18Cでは、変流器17A,17B,17Cで検出された出力
電流IA,IB,ICの絶対値である絶対値信号IaA,IaB,I
aCが作成されてコンパレータ19に加えられる。コンパレ
ータ19には、絶対値信号IaA,IaB,IaCのうち最大のも
のが入力されることになる。そして絶対値信号IaA
IaB,IaCのうち最大のものと設定値とが比較される。そ
の比較結果によりスイッチ20が動作するのは、実施例1
の場合と同様である。また、端子22にはゲイン1puの電
圧Vbが加えられ、CR回路21を通して各相の乗算器15A,15
B,15Cに信号Vaとして入力されている。
Output current I A of each phase inverter 4A, 4B, 4C,
I B and I C are detected by current transformers 17A, 17B and 17C. Absolute value circuit 1
In 8A, 18B and 18C, absolute value signals I aA , I aB and I which are absolute values of the output currents I A , I B and I C detected by the current transformers 17A, 17B and 17C.
aC is created and added to comparator 19. The maximum value of the absolute value signals I aA , I aB , and I aC is input to the comparator 19. And the absolute value signal I aA ,
The largest of I aB and I aC is compared with the set value. The switch 20 operates according to the comparison result in the first embodiment.
Is the same as Further, a voltage Vb with a gain of 1 pu is applied to the terminal 22, and the multipliers 15A, 15
The signal Va is input to B and 15C.

そして、乗算器15A,15B,15Cは、それぞれ各相につい
て減算器(図示せず)から加えられる差電圧VDA,VDB
VDCと信号Vaとを掛け合わせてインバータリファレンス
電圧VTA,VTB,VTCを作成し、このインバータリファレ
ンス電圧VTA,VTB,VTCをそれぞれのパルス幅変調回路
(図示せず)に加えることになる。
The multipliers 15A, 15B, and 15C are provided with difference voltages V DA , V DB , and V DB , which are applied from a subtracter (not shown) for each phase.
Inverter reference voltages V TA , V TB , and V TC are created by multiplying V DC and signal Va, and these inverter reference voltages V TA , V TB , and V TC are applied to respective pulse width modulation circuits (not shown). Will be added.

このように3相一括して制御を行うことにより、各相
それぞれに制御を行うよりも制御回路を簡単にすること
ができる。
By collectively controlling the three phases in this way, the control circuit can be simplified as compared with the control for each phase.

そして、第1の実施例と同様に設定値をインバータ4
A,4B,4Cの過電流に対する保護継電動作の作動レベルよ
りも低く設定することにより、従来のように負荷投入時
などにおけるインバータ4A,4B,4Cの過電流による電圧変
動補償動作の停止を防ぐことができる。
Then, as in the first embodiment, the set value is set to the inverter 4
By setting it lower than the operation level of protection relay operation for A, 4B, 4C overcurrent, it is possible to stop the voltage fluctuation compensation operation due to the overcurrent of inverters 4A, 4B, 4C when a load is applied as in the past. Can be prevented.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

請求項(1)記載の直列補償型電圧変動補償装置は、
インバータの出力電流の瞬時値の絶対値が設定値を超え
ると、補償電圧一時抑制手段が作動し、インバータから
出力させる補償電圧を強制的に零にし、インバータの出
力電流の瞬時値の絶対値が設定値より低くなったとき
に、補償電圧を零から系統側電源の電圧の変動分に相当
する電圧に徐々に復帰させることにより、一時的には電
圧変動補償動作が不完全なものとなるが、負荷投入時な
どの過渡時において結合トランスの飽和によりインバー
タに過電流が流れるのを防止することができる。この結
果、過渡時のインバータの過電流による保護継電動作が
行われることがなく、過渡的なインバータの過電流によ
る電圧変動補償動作の停止を防止することができる。
The series compensation type voltage fluctuation compensator according to claim (1),
When the absolute value of the instantaneous value of the inverter output current exceeds the set value, the compensation voltage temporary suppression means operates and the compensation voltage output from the inverter is forced to zero, and the absolute value of the instantaneous value of the inverter output current becomes When the voltage becomes lower than the set value, the compensation voltage is gradually returned from zero to the voltage corresponding to the fluctuation of the voltage of the power supply on the system side. It is possible to prevent an overcurrent from flowing through the inverter due to saturation of the coupling transformer during a transition such as when a load is applied. As a result, the protective relay operation due to the overcurrent of the inverter at the time of transition is not performed, and the stop of the voltage fluctuation compensation operation due to the transient overcurrent of the inverter can be prevented.

請求項(2)記載の直列補償型電圧変動補償装置は、
請求項(1)記載の直列補償型電圧変動補償装置の同様
の効果があり、さらに、3相一括して制御を行うことに
より、各相それぞれに制御を行うよりも制御回路を簡単
にすることができる。
The series compensation type voltage fluctuation compensator according to claim (2) is
The series compensation type voltage fluctuation compensating device according to claim (1) has the same effect, and further, by collectively controlling the three phases, the control circuit can be made simpler than the control for each phase. You can

【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の第1の実施例の構成を示すブロック
図、第2図は第1図の制御回路の構成を示すブロック
図、第3図は負荷投入時における各部のタイムチャー
ト、第4図はこの発明の第2の実施例の構成を示すブロ
ック図、第5図は第4図の制御回路の構成を示すブロッ
ク図、第6図は従来例の構成を示すブロック図、第7図
は第6図の制御回路の構成を示すブロック図である。 1,101…系統側電源、4,4A,4B,4C…インバータ、5,5A,5
B,5C…結合トランス、6,106…負荷、15,15A,15B,15C…
乗算器、17,17A,17B,17C…変流器、18,18A,18B,18C…絶
対値回路、19…コンパレータ、20…スイッチ、21…CR回
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control circuit of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control circuit of FIG. 4, and FIG. 6 is the configuration of the conventional example. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the control circuit of FIG. 1,101 ... Power supply on the system side, 4,4A, 4B, 4C ... Inverter, 5,5A, 5
B, 5C… Coupling transformer, 6,106… Load, 15,15A, 15B, 15C…
Multiplier, 17,17A, 17B, 17C ... Current transformer, 18,18A, 18B, 18C ... Absolute value circuit, 19 ... Comparator, 20 ... Switch, 21 ... CR circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−116934(JP,A) 特開 平1−170328(JP,A) 特開 平2−30246(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A 61-116934 (JP, A) JP-A 1-170328 (JP, A) JP-A 2-30246 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】系統側電源の電圧の変動分に相当する補償
電圧を発生するインバータを設け、このインバータの出
力端子に結合トランスの一次巻線を接続するとともに、
前記結合トランスの二次巻線を系統側電源から負荷への
給電経路中に直列介挿した直列補償型電圧変動補償装置
において、 前記インバータの出力電流の瞬時値の絶対値を検出する
電流検出手段を設け、この電流検出手段による検出値を
設定値と比較する比較手段を設け、この比較手段の出力
に基づいて前記インバータの出力電流の瞬時値の絶対値
が設定値を超えている期間前記補償電圧を強制的に零と
し、前記インバータの出力電流の瞬時値の絶対値が前記
設定値より低くなったときに前記補償電圧を零から時間
の経過とともに上昇させて前記系統側電源の電圧の変動
分に相当する値に徐々に復帰させる補償電圧一時抑制手
段を設けたことを特徴とする直列補償型電圧変動補償装
置。
1. An inverter is provided which generates a compensation voltage corresponding to the fluctuation of the voltage of the power supply on the system side, and the primary winding of a coupling transformer is connected to the output terminal of this inverter.
In a series compensation type voltage fluctuation compensating device in which a secondary winding of the coupling transformer is inserted in series in a power feeding path from a system side power source to a load, current detecting means for detecting an absolute value of an instantaneous value of an output current of the inverter. And comparing means for comparing the detected value by the current detecting means with a set value, and based on the output of the comparing means, the compensation is performed during the period when the absolute value of the instantaneous value of the output current of the inverter exceeds the set value. When the absolute value of the instantaneous value of the output current of the inverter becomes lower than the set value by forcibly setting the voltage to zero, the compensation voltage is increased from zero with the lapse of time to change the voltage of the system side power supply. A series compensation type voltage fluctuation compensating device comprising a compensation voltage temporary suppressing means for gradually returning to a value corresponding to a minute.
【請求項2】系統側電源が3相であり、電流検出手段を
3相分有し、比較手段で各相の電流検出手段の検出値の
最大値を設定値と比較するようにした請求項(1)記載
の直列補償型電圧変動補償装置。
2. The power supply on the system side has three phases, the current detection means has three phases, and the maximum value of the detection values of the current detection means of each phase is compared with the set value by the comparison means. (1) The serial compensation type voltage fluctuation compensating device described in (1).
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