JP2523793B2 - 電力制御装置 - Google Patents
電力制御装置Info
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- JP2523793B2 JP2523793B2 JP63147979A JP14797988A JP2523793B2 JP 2523793 B2 JP2523793 B2 JP 2523793B2 JP 63147979 A JP63147979 A JP 63147979A JP 14797988 A JP14797988 A JP 14797988A JP 2523793 B2 JP2523793 B2 JP 2523793B2
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- load
- power
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は不規則に変動する有効電力を消費する負荷が
接続されている電力系統の有効電力変動を抑制するため
に設けられたインバータ式の有効電力補償装置の制御に
関する。
接続されている電力系統の有効電力変動を抑制するため
に設けられたインバータ式の有効電力補償装置の制御に
関する。
（従来の技術） 不規則に変動する有効電力を消費する負荷、例えばア
ーク炉などが接続されている電力系統において、有効電
力の変動に起因する電圧変動が生じる。また、有効電力
の急激な変動の繰り返しによりトランスの巻線や鉄心へ
機械的なショックが常時与えられる。これが継続すると
トランスの巻線や鉄心の締付けのゆるみが発生したり、
寿命が短かくなる。
ーク炉などが接続されている電力系統において、有効電
力の変動に起因する電圧変動が生じる。また、有効電力
の急激な変動の繰り返しによりトランスの巻線や鉄心へ
機械的なショックが常時与えられる。これが継続すると
トランスの巻線や鉄心の締付けのゆるみが発生したり、
寿命が短かくなる。
これを抑制するために有効電力補償装置が設置され
る。
る。
第４図にインバータ式有効電力補償装置、電力系統と
負荷の系統構成を示す。１はインバータ式有効電力補償
装置、２はインバータトランス、３は制御装置、４は電
圧変成器（以降PTと称す）、５は変流器（以降CTと称
す）、６は炉用変圧器、７はアーク炉、８は一般負荷、
11はインバータ、12は電池、13は受電用変圧器である。
負荷の系統構成を示す。１はインバータ式有効電力補償
装置、２はインバータトランス、３は制御装置、４は電
圧変成器（以降PTと称す）、５は変流器（以降CTと称
す）、６は炉用変圧器、７はアーク炉、８は一般負荷、
11はインバータ、12は電池、13は受電用変圧器である。
インバータ式有効電力補償装置１は電池12が持つ直流
エネルギーをインバータ11により有効電力に変換する装
置である。このインバータは強制転流運転が出来るよう
に転流回路を持つサイリスタから構成されたり、自分で
転流能力を持つゲートターンオフサイリスタ（以降GTO
と称す）で構成される。これらの素子を用いて有効電力
を制御するが電力系統の電圧に対して電流の位相を進め
たり、遅らしたりして有効電力補償量の調整を行う。
エネルギーをインバータ11により有効電力に変換する装
置である。このインバータは強制転流運転が出来るよう
に転流回路を持つサイリスタから構成されたり、自分で
転流能力を持つゲートターンオフサイリスタ（以降GTO
と称す）で構成される。これらの素子を用いて有効電力
を制御するが電力系統の電圧に対して電流の位相を進め
たり、遅らしたりして有効電力補償量の調整を行う。
電力系統に現われる有効電力PSはインバータの調整有
効電力をPINV，アーク炉の消費電力をPf，一般負荷をPO
とすると PS＝PO＋Pf＋PINV と表わすことが出来る。電力系統の有効電力を零とする
ためには、 PS＝０により PINV＝−（PO＋Pf） とすれば良い。アーク炉の消費有効電力Pfと一般負荷の
有効電力POのプラスしたものの増減に応じてインバータ
の有効電力PINVを調整することにより電力系統の有効電
力を零とすることが出来る。これにより負荷の有効電力
変動に起因する電圧変動やその他の不具合を抑制出来
る。
効電力をPINV，アーク炉の消費電力をPf，一般負荷をPO
とすると PS＝PO＋Pf＋PINV と表わすことが出来る。電力系統の有効電力を零とする
ためには、 PS＝０により PINV＝−（PO＋Pf） とすれば良い。アーク炉の消費有効電力Pfと一般負荷の
有効電力POのプラスしたものの増減に応じてインバータ
の有効電力PINVを調整することにより電力系統の有効電
力を零とすることが出来る。これにより負荷の有効電力
変動に起因する電圧変動やその他の不具合を抑制出来
る。
しかし一般にはアーク炉の消費有効電力に対してイン
バータの調整出来る有効電力値が小さいことにより十分
に有効電力補償が出来ない。
バータの調整出来る有効電力値が小さいことにより十分
に有効電力補償が出来ない。
次に第４図の作用について説明をする。アーク炉７と
一般負荷８の有効電力を検出するためCT5から電流信号
とPT4からの電圧信号により有効電力を検出する。その
有効電力変動の一例を第５図に示す。
一般負荷８の有効電力を検出するためCT5から電流信号
とPT4からの電圧信号により有効電力を検出する。その
有効電力変動の一例を第５図に示す。
アーク炉の有効電力の変動は不規則であるが、一般の
負荷は概して短時間で変動することがない。このため一
般負荷８の有効電力はベース変動として現われ、第５図
のようにベース変動の上にアーク炉の有効電力変動が重
畳する。次に第６図に制御装置３の内部の制御フローを
示す。31は有効電力検出器、32は関数発生器、33はイン
バータの有効電力制御である。有効電力検出器31は前に
述べた通り負荷の有効電力を検出する。関数発生器32は
有効電力検出器31からの信号を受けインバータで補償す
べき有効電力を算出する。第６図の関数発生器32の中の
グラフは横軸が負荷の有効電力を示し、縦軸は補償有効
電力である。このグラフから判るように負荷の有効電力
が０−イ点間はインバータから補償される有効電力が零
でイ−ロ点間ではインバータの補償する有効電力がグラ
フに示す特性となるように信号が関数発生器32から出力
される。この出力は次のインバータの有効電力制御33に
入力され、インバータの有効電力制御がなされる。さら
にロ点以上について補償装置の容量以上となるので制御
がなされない。
負荷は概して短時間で変動することがない。このため一
般負荷８の有効電力はベース変動として現われ、第５図
のようにベース変動の上にアーク炉の有効電力変動が重
畳する。次に第６図に制御装置３の内部の制御フローを
示す。31は有効電力検出器、32は関数発生器、33はイン
バータの有効電力制御である。有効電力検出器31は前に
述べた通り負荷の有効電力を検出する。関数発生器32は
有効電力検出器31からの信号を受けインバータで補償す
べき有効電力を算出する。第６図の関数発生器32の中の
グラフは横軸が負荷の有効電力を示し、縦軸は補償有効
電力である。このグラフから判るように負荷の有効電力
が０−イ点間はインバータから補償される有効電力が零
でイ−ロ点間ではインバータの補償する有効電力がグラ
フに示す特性となるように信号が関数発生器32から出力
される。この出力は次のインバータの有効電力制御33に
入力され、インバータの有効電力制御がなされる。さら
にロ点以上について補償装置の容量以上となるので制御
がなされない。
（発明が解決しようとする課題） 次に第７図を用いて従来例の不具合点を説明する。第
７図の負荷の有効電力に対するインバータの有効電力補
償特性は第６図の関数発生器32の特性であり負荷の有効
電力の変動がA1-B1-C1と変化したときにインバータの無
効電力制御がどうなるのかを示す。補償特性に対してA1
の変動が小さいのでインバータの有効電力補償が行なわ
れない。B1の変動は補償特性にのるのでインバータの有
効電力補償が行なわれる。これを第７図でB1′として示
した。更にC1の変動は特性の上限を越えたところで変動
しているので、インバータの有効電力補償が行なわれな
い。従って負荷の有効電力がイ−ロ点間にある場合しか
インバータの有効電力補償がなされない。
７図の負荷の有効電力に対するインバータの有効電力補
償特性は第６図の関数発生器32の特性であり負荷の有効
電力の変動がA1-B1-C1と変化したときにインバータの無
効電力制御がどうなるのかを示す。補償特性に対してA1
の変動が小さいのでインバータの有効電力補償が行なわ
れない。B1の変動は補償特性にのるのでインバータの有
効電力補償が行なわれる。これを第７図でB1′として示
した。更にC1の変動は特性の上限を越えたところで変動
しているので、インバータの有効電力補償が行なわれな
い。従って負荷の有効電力がイ−ロ点間にある場合しか
インバータの有効電力補償がなされない。
（課題を解決するための手段） 有効電力の変動が電圧変動となり照明がフリッカす
る。これが人間の目にチラツキとして不快感を与える。
このことにより負荷の有効電力の変動のみに注目し、有
効電力の変動分のみをインバータ式有効電力補償装置に
より補償する。
る。これが人間の目にチラツキとして不快感を与える。
このことにより負荷の有効電力の変動のみに注目し、有
効電力の変動分のみをインバータ式有効電力補償装置に
より補償する。
（作用） 本発明はインバータ式有効電力補償装置容量が比較的
小さくとも負荷の有効電力変動の全範囲に対して有効電
力補償を行うことができる。
小さくとも負荷の有効電力変動の全範囲に対して有効電
力補償を行うことができる。
（実施例） 第１図に本発明の実施例を示す。
これは制御装置３の中に入れる制御フローを示したも
のである。34はフィルタ,35は信号加算点,36は関数発生
器,37はバイアス信号である。その他の前に述べた符号
と同一のものは説明を省略する。フィルタ34は有効電力
検出器31からの信号を入力し出力を信号加算35へ渡して
いる。加算点35はフィルタ34からの信号、有効電力検出
器31とバイアス信号37からの信号を入力し関数発生器36
へ出力している。関数発生器36は信号加算点35からの信
号を受け、インバータ有効電力制御33へ渡している。
のである。34はフィルタ,35は信号加算点,36は関数発生
器,37はバイアス信号である。その他の前に述べた符号
と同一のものは説明を省略する。フィルタ34は有効電力
検出器31からの信号を入力し出力を信号加算35へ渡して
いる。加算点35はフィルタ34からの信号、有効電力検出
器31とバイアス信号37からの信号を入力し関数発生器36
へ出力している。関数発生器36は信号加算点35からの信
号を受け、インバータ有効電力制御33へ渡している。
フィルタ34と信号加算点35の説明を第２図により以下
に行う。第２図（ａ）は有効電力検出器31の出力のＰと
フィルタ34の出力PBを示している。細い線の波うってい
る線が有効電力検出器31の出力で、太線がフィルタ34の
出力で有効電力検出器の出力を平均化した信号になって
いる。信号加算点35に第２図（ａ）の２ケの信号が入力
され、その出力が第２図（ｂ）となる。
に行う。第２図（ａ）は有効電力検出器31の出力のＰと
フィルタ34の出力PBを示している。細い線の波うってい
る線が有効電力検出器31の出力で、太線がフィルタ34の
出力で有効電力検出器の出力を平均化した信号になって
いる。信号加算点35に第２図（ａ）の２ケの信号が入力
され、その出力が第２図（ｂ）となる。
従って第２図（ｂ）が無効電力の変動分を示す。
次に関数発生器36は負荷の有効電力の変動分を入力し
インバータの補償有効電力を出力する。関数発生器36の
特性は横軸と縦軸が同じスケールになっている。バイア
ス信号37はインバータの有効電力補償の制御の中心を決
めるために入れている。
インバータの補償有効電力を出力する。関数発生器36の
特性は横軸と縦軸が同じスケールになっている。バイア
ス信号37はインバータの有効電力補償の制御の中心を決
めるために入れている。
本発明の全体をスルーした作用の説明を第３図を用い
て行う。A2の負荷の有効電力変動は特性αのカーブに乗
りインバータの有効電力補償が行なわれる。同様にB2の
変動に対しては特性βのカーブに乗り補償され、C2の変
動に対しては特性γのカーブに乗り補償される。特性
α，β，γはフィルタ34の出力により左右にシフトす
る。この場合のバイアス信号37は制御の中心がインバー
タの容量の半分になるように設定されている。
て行う。A2の負荷の有効電力変動は特性αのカーブに乗
りインバータの有効電力補償が行なわれる。同様にB2の
変動に対しては特性βのカーブに乗り補償され、C2の変
動に対しては特性γのカーブに乗り補償される。特性
α，β，γはフィルタ34の出力により左右にシフトす
る。この場合のバイアス信号37は制御の中心がインバー
タの容量の半分になるように設定されている。
本発明によれば負荷がインバータ式有効電力補償装置
の最大供給可能な有効電力よりも大きな有効電力を発生
しても有効電力補償装置は飽和状態になることがなく、
有効電力変動があればすぐに補償出来る。
の最大供給可能な有効電力よりも大きな有効電力を発生
しても有効電力補償装置は飽和状態になることがなく、
有効電力変動があればすぐに補償出来る。
またフリッカ現象は無効電力及び有効電力の変動分に
より発生しベース分には関係しないで、フリッカを抑制
できる。
より発生しベース分には関係しないで、フリッカを抑制
できる。
従って有効電力補償装置の容量は負荷の短時間の有効
電力変動分だけあればよいので装置容量を小さくでき、
経済的である。
電力変動分だけあればよいので装置容量を小さくでき、
経済的である。
第１図は本発明は実施例を示す制御フロー図、第２図お
よび第３図は本発明の作用を説明するための図、第４図
はインバータ式有効電力補償装置と系統との関係を示す
図、第５図は負荷の有効電力変動を示す図、第６図は従
来の制御装置内の制御フローを示す図、第７図は従来の
制御装置の作用を説明するための図である。 １……インバータ式有効電力補償装置 ２……インバータトランス ３……制御装置、４……電圧変成器（PT） ５……変流器（CT）、６……炉用変圧器 ７……アーク炉、11……インバータ 12……電池、13……受電変圧器 31……有効電力検出器、32……関数発生器 33……インバータの有効電力制御 34……フィルタ、35……信号加算点 36……関数発生器、37……バイアス
よび第３図は本発明の作用を説明するための図、第４図
はインバータ式有効電力補償装置と系統との関係を示す
図、第５図は負荷の有効電力変動を示す図、第６図は従
来の制御装置内の制御フローを示す図、第７図は従来の
制御装置の作用を説明するための図である。 １……インバータ式有効電力補償装置 ２……インバータトランス ３……制御装置、４……電圧変成器（PT） ５……変流器（CT）、６……炉用変圧器 ７……アーク炉、11……インバータ 12……電池、13……受電変圧器 31……有効電力検出器、32……関数発生器 33……インバータの有効電力制御 34……フィルタ、35……信号加算点 36……関数発生器、37……バイアス
Claims (1)
- 【請求項１】不規則に変動する有効電力を発生する負荷
が接続されている電力系統で、前記有効電力を補償する
ために燃料電池や新型電池などの直流エネルギー電源を
持ち、このエネルギー電源から交流の電力系統へ有効電
力補償を行うインバータ装置の制御装置において、前記
負荷の有効電力を検出する有効電力検出器と、この有効
電力検出器の出力信号を平均値回路に入力し、この出力
と前記有効電力検出器の出力との差を負荷の有効電力の
変動分として検出し、この信号によりインバータ装置を
制御することを特徴とする電力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63147979A JP2523793B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 電力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63147979A JP2523793B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 電力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01316812A JPH01316812A (ja) | 1989-12-21 |
| JP2523793B2 true JP2523793B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=15442425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63147979A Expired - Lifetime JP2523793B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 電力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2523793B2 (ja) |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP63147979A patent/JP2523793B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01316812A (ja) | 1989-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090531 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090531 Year of fee payment: 13 |