JP2672612B2 - 静止形無効電力補償装置 - Google Patents
静止形無効電力補償装置Info
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- JP2672612B2 JP2672612B2 JP63312047A JP31204788A JP2672612B2 JP 2672612 B2 JP2672612 B2 JP 2672612B2 JP 63312047 A JP63312047 A JP 63312047A JP 31204788 A JP31204788 A JP 31204788A JP 2672612 B2 JP2672612 B2 JP 2672612B2
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- switch
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は装置起動時に不必要な無効電力の出力を極力
低減する静止形無効電力補償装置に関する。
低減する静止形無効電力補償装置に関する。
（従来の技術） 第３図は従来の静止形無効電力補償装置（以下、SVC
装置と言う）の構成図を示すもので、特にサイリスタの
逆並列接続からなるサイリスタ装置によりリアクトルに
流れる電流を制御する構成例を示すものである。
装置と言う）の構成図を示すもので、特にサイリスタの
逆並列接続からなるサイリスタ装置によりリアクトルに
流れる電流を制御する構成例を示すものである。
SVC装置は交流系統母線８に接続される変圧器１、変
圧器１に直列接続されるリアクトル２、リアクトル２に
直列接続されるサイリスタ装置３、変圧器１に直列でリ
アクトル２に並列接続されるフィルタ４、交流母線電圧
Vsを検出する計器用変圧器５、SVC装置の出力電流Isを
検出する変流器６、SVC装置を交流系統母線８に接続す
るSVC用開閉器９、フィルタ４をSVC母線７に接続するフ
ィルタ用開閉器10を備えている。サイリスタ装置３は順
方向サイリスタＵおよび逆方向サイリスタＸで構成され
る。
圧器１に直列接続されるリアクトル２、リアクトル２に
直列接続されるサイリスタ装置３、変圧器１に直列でリ
アクトル２に並列接続されるフィルタ４、交流母線電圧
Vsを検出する計器用変圧器５、SVC装置の出力電流Isを
検出する変流器６、SVC装置を交流系統母線８に接続す
るSVC用開閉器９、フィルタ４をSVC母線７に接続するフ
ィルタ用開閉器10を備えている。サイリスタ装置３は順
方向サイリスタＵおよび逆方向サイリスタＸで構成され
る。
第４図に於てVAKはサイリスタ装置３の電極間電圧、I
u,Ixはそれぞれサイリスタ装置３の順、逆方向サイリス
タU,Xに流れる正、負電流の各波形である。
u,Ixはそれぞれサイリスタ装置３の順、逆方向サイリス
タU,Xに流れる正、負電流の各波形である。
サイリスタ装置３の各弧角αu,αｘの大きさによりサ
イリスタU,Xの通電電流Iu,Ixの大きさが制御される。
イリスタU,Xの通電電流Iu,Ixの大きさが制御される。
第３図はかかるSVCに適用される従来のSVC装置の制御
ブロック図も示している。基準電圧信号Vref、交流検出
電圧Vs、係数器11によりSVC出力電流Isに係数K1を掛け
て得られた値から電圧偏差信号ΔＶが ΔＶ＝Vs−Vref＋K1・Is （１） なる式に基づいて演算される。この電圧偏差信号ΔＶを
用いて、例えば第５図（ａ）の特性図に示すようなＶ−
Ｉ特性を得るようにSVCの補償すべき無効電力Ｑを補償
無効電力決定回路12によって決定する。補償無効電力Ｑ
を出力するために、サイリスタ装置３の点弧角αを無効
電力／点弧角変換回路13によって決定する。なお、第５
図（ａ）は第５図（ｂ）で表されるサイリスタ装置３で
制御されるリアクトル２のＶ−Ｉ特性と第５図（ｃ）で
表されるフィルタ４のＶ−Ｉ特性の合成としてSVCのＶ
−Ｉ特性である。
ブロック図も示している。基準電圧信号Vref、交流検出
電圧Vs、係数器11によりSVC出力電流Isに係数K1を掛け
て得られた値から電圧偏差信号ΔＶが ΔＶ＝Vs−Vref＋K1・Is （１） なる式に基づいて演算される。この電圧偏差信号ΔＶを
用いて、例えば第５図（ａ）の特性図に示すようなＶ−
Ｉ特性を得るようにSVCの補償すべき無効電力Ｑを補償
無効電力決定回路12によって決定する。補償無効電力Ｑ
を出力するために、サイリスタ装置３の点弧角αを無効
電力／点弧角変換回路13によって決定する。なお、第５
図（ａ）は第５図（ｂ）で表されるサイリスタ装置３で
制御されるリアクトル２のＶ−Ｉ特性と第５図（ｃ）で
表されるフィルタ４のＶ−Ｉ特性の合成としてSVCのＶ
−Ｉ特性である。
以上のようにして、SVCはその接続点において交流電
圧の調整を行う。
圧の調整を行う。
（発明が解決しようとする課題） SVC装置を電力系統に併入して起動する場合、電力系
統に極力擾乱を与えないソフトスタートが望まれてい
る。特に、短絡容量が小さく高周波の影響を受けやすい
ような電力系統では、フィルタ４の投入より早くサイリ
スタ装置３を起動すると前記（１）式のΔＶを零にしよ
うとリアクトルに遅れの無効電力が流れるが、このリア
クトル２に流れる電流には高調波が含まれるため高調波
障害の問題が発生する。逆にフィルタ４をサイリスタ装
置３の起動より早く電力系統に併入すると、フィルタ４
による進相無効電力のみが電力系統に出力されるため過
電圧の発生を伴うという問題点があり、何らかの解決策
が要求されていた。
統に極力擾乱を与えないソフトスタートが望まれてい
る。特に、短絡容量が小さく高周波の影響を受けやすい
ような電力系統では、フィルタ４の投入より早くサイリ
スタ装置３を起動すると前記（１）式のΔＶを零にしよ
うとリアクトルに遅れの無効電力が流れるが、このリア
クトル２に流れる電流には高調波が含まれるため高調波
障害の問題が発生する。逆にフィルタ４をサイリスタ装
置３の起動より早く電力系統に併入すると、フィルタ４
による進相無効電力のみが電力系統に出力されるため過
電圧の発生を伴うという問題点があり、何らかの解決策
が要求されていた。
よって、本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消
し、装置起動時に電力系統に与える擾乱を低減する静止
形無効電力補償装置を提供することにある。
し、装置起動時に電力系統に与える擾乱を低減する静止
形無効電力補償装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、初期のVrefを系統電圧Vsと同一の値にした
状態でサイリスタ装置３をフィルタ用開閉路10の閉路よ
り早くデブロックし、フィルタ用開閉器10の閉路の後に
Vref最終目標値とその時のVrefの差分ΔVrefを遅れ回路
を介して制御信号として加える制御手段とを備えたSVC
装置を提供するものである。
状態でサイリスタ装置３をフィルタ用開閉路10の閉路よ
り早くデブロックし、フィルタ用開閉器10の閉路の後に
Vref最終目標値とその時のVrefの差分ΔVrefを遅れ回路
を介して制御信号として加える制御手段とを備えたSVC
装置を提供するものである。
（作用） 上記手段により本発明のSVC装置は、装置起動時に電
力系統に与える擾乱を極力低減することを可能としてい
る。
力系統に与える擾乱を極力低減することを可能としてい
る。
（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例に係るSVC装置の制御ブロ
ック図である。
ック図である。
補償無効電力決定回路12に入力する電圧偏差信号ΔＶ
を ΔＶ＝ΔV1＋ΔVref＋K1＋Is （２） なる式に基づいて演算する。
を ΔＶ＝ΔV1＋ΔVref＋K1＋Is （２） なる式に基づいて演算する。
ΔV1は交流検出電圧Vsから加算器の18の出力を減算す
る減算器19の出力であり、加算器18の入力はスイッチSW
1を介するVsとサンプルホールド回路14を介するVsとで
ある。
る減算器19の出力であり、加算器18の入力はスイッチSW
1を介するVsとサンプルホールド回路14を介するVsとで
ある。
また、ΔVrefはスイッチSW2の出力をスイッチSW3を介
し入力する一次遅れ回路15の出力とこのスイッチSW2を
スイッチSW4を介した出力とを加算する加算器20の出力
であり、SW2の出力はサンプルホールド回路14の出力か
ら基準電圧信号Vrefを減算する減算器21の出力である。
し入力する一次遅れ回路15の出力とこのスイッチSW2を
スイッチSW4を介した出力とを加算する加算器20の出力
であり、SW2の出力はサンプルホールド回路14の出力か
ら基準電圧信号Vrefを減算する減算器21の出力である。
そして、これらスイッチSW〜SW4およびサンプルホー
ルド回路14の動作状態は動作のフローの各ステップにお
いて表１のとおりである。
ルド回路14の動作状態は動作のフローの各ステップにお
いて表１のとおりである。
上述のように構成したSVC装置の起動時の動作につい
つ説明する。SVC起動時にはまずサイリスタ装置３はブ
ロック、フィルタ用開閉器10は開の状態でSVC用開閉器
９を閉路する。なおサイリスタ装置３のブロックとサイ
リスタ装置３にゲートパルスを与えない状態のことであ
る。そして、ステップ（ｉ）では第１図のステップ１
（SW1）を閉、スイッチ２（SW2）およびスイッチ３（SW
3）を開、サンプルホールド回路14はリセットで出力は
零、すると検出電圧Vsはスイッチ１（SW1）を介して同
一の検出電圧Vsと比較されΔV1＝０の状態でサイリスタ
装置３をデブロックする。ΔV1＝０であり、スイッチ２
（SW2）が開でΔVref＝０であり、サイリスタ装置３は
デブロクの直前のブロック状態でSVC電流Is＝０であ
り、ΔＶ＝ΔV1＋ΔVref＋Is・K1で表される電圧偏差信
号ΔＶもΔＶ＝０となりサイリスタ装置３をデブロック
後もSVCの出力は零となる。
つ説明する。SVC起動時にはまずサイリスタ装置３はブ
ロック、フィルタ用開閉器10は開の状態でSVC用開閉器
９を閉路する。なおサイリスタ装置３のブロックとサイ
リスタ装置３にゲートパルスを与えない状態のことであ
る。そして、ステップ（ｉ）では第１図のステップ１
（SW1）を閉、スイッチ２（SW2）およびスイッチ３（SW
3）を開、サンプルホールド回路14はリセットで出力は
零、すると検出電圧Vsはスイッチ１（SW1）を介して同
一の検出電圧Vsと比較されΔV1＝０の状態でサイリスタ
装置３をデブロックする。ΔV1＝０であり、スイッチ２
（SW2）が開でΔVref＝０であり、サイリスタ装置３は
デブロクの直前のブロック状態でSVC電流Is＝０であ
り、ΔＶ＝ΔV1＋ΔVref＋Is・K1で表される電圧偏差信
号ΔＶもΔＶ＝０となりサイリスタ装置３をデブロック
後もSVCの出力は零となる。
次にステップ（ii）ではスイッチ１（SW1）およびス
イッチ４（SW4）を開、スイッチ２（SW2）およびスイッ
チ３（SW3）を閉、サンプルホールド回路14はセットで
出力はセット時のVs（HOLD）にホールドの状態としてフ
ィルタ用開閉器10を閉路する。
イッチ４（SW4）を開、スイッチ２（SW2）およびスイッ
チ３（SW3）を閉、サンプルホールド回路14はセットで
出力はセット時のVs（HOLD）にホールドの状態としてフ
ィルタ用開閉器10を閉路する。
ΔV1＝Vs−Vs（HOLD）となり、ΔVrefはVs（HOLD）−
Vrefの信号を一次遅れ回路15に通した信号となる。当初
ΔVrefは零でありΔV1はほぼ零であることからΔＶもほ
ぼ零となり見かけ上の制御目標電圧はVs（HOLD）となっ
ている。フィルタ用開閉器10が電気的に閉路されると進
相無効電力が電力系統に出力されるため検出電圧Vsが瞬
時増大するが見かけ上の制御目標電圧はVs（HOLD）とな
っているのでSVC出力電流Is＝０となるようにサイリス
タ装置３が補償無効電力決定回路12および無効電力／点
弧角変換回路13によって制御されSVC起動時に不必要な
無効電力の出力を低減する。
Vrefの信号を一次遅れ回路15に通した信号となる。当初
ΔVrefは零でありΔV1はほぼ零であることからΔＶもほ
ぼ零となり見かけ上の制御目標電圧はVs（HOLD）となっ
ている。フィルタ用開閉器10が電気的に閉路されると進
相無効電力が電力系統に出力されるため検出電圧Vsが瞬
時増大するが見かけ上の制御目標電圧はVs（HOLD）とな
っているのでSVC出力電流Is＝０となるようにサイリス
タ装置３が補償無効電力決定回路12および無効電力／点
弧角変換回路13によって制御されSVC起動時に不必要な
無効電力の出力を低減する。
最後にステップ（iii）ではΔVrefは一次遅れ回路15
の時定数T2に従ってVs（HOLD）−ΔVrefに近づくのでVs
（HOLD）−ΔVrefの信号と一次遅れ回路15に通した信号
の偏差を絶対値変換回路16で絶対値変換した値がある程
度以下になったことをレベル検出器17で検出して、スイ
ッチ３（SW3）を開、スイッチ４（SW4）を開とする。こ
こでΔV1＝Vs−Vs（HOLD）となり、ΔVref＝Vs（HOLD）
−Vrefとなることから、 ΔＶ ＝ΔV1＋ΔVref＋Is・K1 ＝Vs−Vs（hold）＋Vs（hold）−Vref＋Is・Ｋ ＝Vs−Vref＋Is・Ｋ 最終的には（１）式と同一になる。
の時定数T2に従ってVs（HOLD）−ΔVrefに近づくのでVs
（HOLD）−ΔVrefの信号と一次遅れ回路15に通した信号
の偏差を絶対値変換回路16で絶対値変換した値がある程
度以下になったことをレベル検出器17で検出して、スイ
ッチ３（SW3）を開、スイッチ４（SW4）を開とする。こ
こでΔV1＝Vs−Vs（HOLD）となり、ΔVref＝Vs（HOLD）
−Vrefとなることから、 ΔＶ ＝ΔV1＋ΔVref＋Is・K1 ＝Vs−Vs（hold）＋Vs（hold）−Vref＋Is・Ｋ ＝Vs−Vref＋Is・Ｋ 最終的には（１）式と同一になる。
他の実施例として第１図のスイッチ１（SW1）を省略
してフィルタ４の投入指令と同時にサイリスタ装置３を
デブロックする方法もある。通常、サイリスタ装置３の
デブロックに必要な時間はフィルタ用開閉器のような機
械的な開閉に必要な時間に比較して早いのでフィルタ用
開閉器の投入指令と同時にサイリスタ装置をデブロック
しても、前記第１の実施例と同様な機能となり操作手順
はそれより簡素化される。
してフィルタ４の投入指令と同時にサイリスタ装置３を
デブロックする方法もある。通常、サイリスタ装置３の
デブロックに必要な時間はフィルタ用開閉器のような機
械的な開閉に必要な時間に比較して早いのでフィルタ用
開閉器の投入指令と同時にサイリスタ装置をデブロック
しても、前記第１の実施例と同様な機能となり操作手順
はそれより簡素化される。
第２図は本発明の他の一実施例である。本実施例は第
１図に示した実施例に対して一次遅れ回路18を追加して
おり、SVC起動中でも検出電圧Vsに変動が発生するとフ
ィルタ４が接続されなくてもSVC出力を制御する。本一
実施例は高周波の発生より電圧制御を重視したような場
合に適用される。
１図に示した実施例に対して一次遅れ回路18を追加して
おり、SVC起動中でも検出電圧Vsに変動が発生するとフ
ィルタ４が接続されなくてもSVC出力を制御する。本一
実施例は高周波の発生より電圧制御を重視したような場
合に適用される。
なお一次遅れ回路15の代わりにたとえばランプ状に変
化する遅れ回路を用いても良い。
化する遅れ回路を用いても良い。
上記手段により本発明のSVC装置は、初期のVrefを検
出電圧Vsと同一の値にした状態でサイリスタ装置３をフ
ィルタ用開閉器10の閉路より早くデブロックし、フィル
タ用開閉器10の閉路指令とほぼ同時にVref最終目標値と
その時のVrefの差分ΔVrefを一次遅れ回路を介して制御
信号として加えることにより装置起動時に不必要な無効
電力の出力を極力低減することを可能としたSVC装置を
提供することができる。
出電圧Vsと同一の値にした状態でサイリスタ装置３をフ
ィルタ用開閉器10の閉路より早くデブロックし、フィル
タ用開閉器10の閉路指令とほぼ同時にVref最終目標値と
その時のVrefの差分ΔVrefを一次遅れ回路を介して制御
信号として加えることにより装置起動時に不必要な無効
電力の出力を極力低減することを可能としたSVC装置を
提供することができる。
第１図は本発明の一実施例に係るSVC装置の制御ブロッ
ク図、第２図は本発明の他の一実施例に係るSVC装置の
制御ブロック図、第３図は従来のSVC構成図および制御
ブロック図、第４図はサイリスタ装置の電極間電圧およ
びサイリスタ装置の順、逆方向サイリスタに流れる正、
負電流の各波形、第５図はSVC装置のＶ−Ｉ特性図であ
る。 １……変圧器、２……リアクトル ３……サイリスタ、４……フィルタ ５……計器用変圧器、６……変流器 ７……SVC母線、８……交流系統母線 ９……SVC開閉器、10……フィルタ用開閉器 11……係数器 12……補償無効電力決定回路 13……無効電力／点弧角変換回路 14……サンプルホールド回路 15……一次遅れ回路、16……絶対値変換回路 17……一次遅れ回路、18,20……加算器 19,21……減算器
ク図、第２図は本発明の他の一実施例に係るSVC装置の
制御ブロック図、第３図は従来のSVC構成図および制御
ブロック図、第４図はサイリスタ装置の電極間電圧およ
びサイリスタ装置の順、逆方向サイリスタに流れる正、
負電流の各波形、第５図はSVC装置のＶ−Ｉ特性図であ
る。 １……変圧器、２……リアクトル ３……サイリスタ、４……フィルタ ５……計器用変圧器、６……変流器 ７……SVC母線、８……交流系統母線 ９……SVC開閉器、10……フィルタ用開閉器 11……係数器 12……補償無効電力決定回路 13……無効電力／点弧角変換回路 14……サンプルホールド回路 15……一次遅れ回路、16……絶対値変換回路 17……一次遅れ回路、18,20……加算器 19,21……減算器
Claims (1)
- 【請求項１】初期の制御目標交流系統電圧Vrefを実交流
系統電圧Vsと同一の値にした状態でサイリスタ装置をフ
ィルタ用開閉器の閉路より早くデブロックし、フィルタ
用開閉路の閉路の後に制御目標交流系統電圧を前記初期
のVrefから最終の制御目標交流系統電圧Vrefに徐々に変
化させる制御手段を備えたことを特徴とした静止形無効
電力補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63312047A JP2672612B2 (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 静止形無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63312047A JP2672612B2 (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 静止形無効電力補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02158813A JPH02158813A (ja) | 1990-06-19 |
| JP2672612B2 true JP2672612B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=18024580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63312047A Expired - Fee Related JP2672612B2 (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 静止形無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2672612B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4908192B2 (ja) * | 2006-12-28 | 2012-04-04 | 株式会社東芝 | 無効電力補償装置および方法 |
-
1988
- 1988-12-12 JP JP63312047A patent/JP2672612B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02158813A (ja) | 1990-06-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |