JP2782635B2 - アナログシミュレータ用静止形無効電力制御装置モデル - Google Patents
アナログシミュレータ用静止形無効電力制御装置モデルInfo
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- JP2782635B2 JP2782635B2 JP2195343A JP19534390A JP2782635B2 JP 2782635 B2 JP2782635 B2 JP 2782635B2 JP 2195343 A JP2195343 A JP 2195343A JP 19534390 A JP19534390 A JP 19534390A JP 2782635 B2 JP2782635 B2 JP 2782635B2
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- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアナログシミュレータ用静止形無効電力制御
装置モデルに関し、詳しくは、各種系統現象の解析用ア
ナログシミュレータにおいて、系統電圧−無効電力特性
や系統電圧の安定性等の解析に用いられる静止形無効電
力制御装置モデルに関する。
装置モデルに関し、詳しくは、各種系統現象の解析用ア
ナログシミュレータにおいて、系統電圧−無効電力特性
や系統電圧の安定性等の解析に用いられる静止形無効電
力制御装置モデルに関する。
（従来の技術） この種のアナログシミュレータは、低電圧（５〜50
V）、低電流（５〜1000mA）の三相送電線モデルやPark
の基本式を対象とした発電機モデル、負荷モデル等を中
心とする系統現象解析用のシミュレータとして構成され
ており、ディジタルシミュレータに比べて任意の時点な
いし地点での解析条件の変更やリアルタイムでのデータ
分析、長時間解析等の面で優れていることから、最近脚
光を浴びてきている。
V）、低電流（５〜1000mA）の三相送電線モデルやPark
の基本式を対象とした発電機モデル、負荷モデル等を中
心とする系統現象解析用のシミュレータとして構成され
ており、ディジタルシミュレータに比べて任意の時点な
いし地点での解析条件の変更やリアルタイムでのデータ
分析、長時間解析等の面で優れていることから、最近脚
光を浴びてきている。
このアナログシミュレータを用いて系統電圧−無効電
力特性関連の現象解析あるいは系統電圧安定性の問題分
析等を行う場合、実際の静止形無効電力制御装置（以
下、必要に応じてSVCという）を模擬したモデルが必要
になる。ここで、実際のSVCは、例えば第３図に示すよ
うに各相別に設けられたリアクトル51と、互いに逆並列
接続されたサイリスタ52,53との直列回路及び高調波フ
ィルタを兼ねる進相コンデンサ54から構成されており、
サイリスタ52,53の位相制御によりリアクトル51のとる
無効電力を制御し、これによって負荷の無効電力の変化
に関わらず系統の無効電力を一定に制御するものであ
る。
力特性関連の現象解析あるいは系統電圧安定性の問題分
析等を行う場合、実際の静止形無効電力制御装置（以
下、必要に応じてSVCという）を模擬したモデルが必要
になる。ここで、実際のSVCは、例えば第３図に示すよ
うに各相別に設けられたリアクトル51と、互いに逆並列
接続されたサイリスタ52,53との直列回路及び高調波フ
ィルタを兼ねる進相コンデンサ54から構成されており、
サイリスタ52,53の位相制御によりリアクトル51のとる
無効電力を制御し、これによって負荷の無効電力の変化
に関わらず系統の無効電力を一定に制御するものであ
る。
上述した機能を実現するアナログシミュレータ用SVC
モデルにおいて、サイリスタ52,53を模擬するものとし
ては、従来から第４図（ａ）に示すようなモデルが用い
られており、その等価回路は、同図（ｂ）に示す如く、
アノード（Ａ）、カソード（Ｋ）及びゲート（Ｇ）を有
する１個の理想サイリスタモデルとなる。
モデルにおいて、サイリスタ52,53を模擬するものとし
ては、従来から第４図（ａ）に示すようなモデルが用い
られており、その等価回路は、同図（ｂ）に示す如く、
アノード（Ａ）、カソード（Ｋ）及びゲート（Ｇ）を有
する１個の理想サイリスタモデルとなる。
すなわち第４図（ａ）において、55は小容量のサイリ
スタであり、その順方向電圧降下（1V前後）及び最小保
持電流（定格許容電流の1/1000程度）をオペアンプ56、
抵抗57〜59、ダイオード60、ツェナーダイオード61等に
よって補償することにより、低電圧、低電流定格のシミ
ュレータに適合させている。なお、第４図（ａ）におい
て抵抗62,63及びコンデンサ64は即応性を高めるための
回路、65はサイリスタ55に直列接続されたダイオード、
66はサイリスタ55のゲートに接続されたホトトランジス
タ、67は発光ダイオード、68,69は抵抗であり、これら
のホトトランジスタ66,発光ダイオード67,抵抗68,69に
よりサイリスタ55のゲート駆動回路が構成されている。
スタであり、その順方向電圧降下（1V前後）及び最小保
持電流（定格許容電流の1/1000程度）をオペアンプ56、
抵抗57〜59、ダイオード60、ツェナーダイオード61等に
よって補償することにより、低電圧、低電流定格のシミ
ュレータに適合させている。なお、第４図（ａ）におい
て抵抗62,63及びコンデンサ64は即応性を高めるための
回路、65はサイリスタ55に直列接続されたダイオード、
66はサイリスタ55のゲートに接続されたホトトランジス
タ、67は発光ダイオード、68,69は抵抗であり、これら
のホトトランジスタ66,発光ダイオード67,抵抗68,69に
よりサイリスタ55のゲート駆動回路が構成されている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第４図（ａ）に示す各種補償回路付き
の理想サイリスタモデルを用いてSVCモデルを構成した
場合、そのSVCモデルの出力電流は前記オペアンプ56の
定格値（一般に数mA,10数Ｖ）によって規制されること
になり、模擬するべき実際の様々な定格容量をベースと
する系統に対応させるシミュレータに接続した際に、SV
Cモデルとして所望の出力電流を得ることが困難である
という問題を生じていた。
の理想サイリスタモデルを用いてSVCモデルを構成した
場合、そのSVCモデルの出力電流は前記オペアンプ56の
定格値（一般に数mA,10数Ｖ）によって規制されること
になり、模擬するべき実際の様々な定格容量をベースと
する系統に対応させるシミュレータに接続した際に、SV
Cモデルとして所望の出力電流を得ることが困難である
という問題を生じていた。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
で、その目的とするところは、シミュレータの容量に合
わせて所望の出力電流が得られるようにして、実際の電
力系統における無効電力制御装置の動作を忠実に模擬で
きるようにしたアナログシミュレータ用静止形無効電力
制御装置モデルを提供することにある。
で、その目的とするところは、シミュレータの容量に合
わせて所望の出力電流が得られるようにして、実際の電
力系統における無効電力制御装置の動作を忠実に模擬で
きるようにしたアナログシミュレータ用静止形無効電力
制御装置モデルを提供することにある。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、被解析対象の電
力系統を模擬するアナログシミュレータの低電圧かつ低
電流定格の送電線モデルに接続され、順方向電圧降下補
償及び保持電流補償回路を有する理想サイリスタモデル
の位相制御によりリアクトルモデルの電流を制御して前
記電力系統の無効電力を制御する無効電力制御部を備え
たアナログシミュレータ用静止形無効電力制御装置モデ
ルにおいて、前記無効電力制御部の出力電流を検出する
手段と、この手段により検出された電流を制御指令とし
てその出力電流を前記送電線モデルに供給する電流増幅
装置と、この電流増幅装置の出力電流のレベルを可変と
する手段とを備えたものである。
力系統を模擬するアナログシミュレータの低電圧かつ低
電流定格の送電線モデルに接続され、順方向電圧降下補
償及び保持電流補償回路を有する理想サイリスタモデル
の位相制御によりリアクトルモデルの電流を制御して前
記電力系統の無効電力を制御する無効電力制御部を備え
たアナログシミュレータ用静止形無効電力制御装置モデ
ルにおいて、前記無効電力制御部の出力電流を検出する
手段と、この手段により検出された電流を制御指令とし
てその出力電流を前記送電線モデルに供給する電流増幅
装置と、この電流増幅装置の出力電流のレベルを可変と
する手段とを備えたものである。
（作用） 本発明によれば、順方向電圧降下補償及び保持電流補
償回路を有する理想サイリスタモデルとリアクトルモデ
ルからなる無効電力制御部の出力電流を電流増幅装置の
制御指令とすると共に、この電流増幅装置の出力電流を
可変にして送電線モデルに供給するため、模擬するべき
実際の系統の定格容量に応じてシミュレータの容量を変
化させる場合に、SVCモデルの出力電流を最適なレベル
に調整することができ、実際の無効電力制御装置の制御
動作を忠実に再現することができる。
償回路を有する理想サイリスタモデルとリアクトルモデ
ルからなる無効電力制御部の出力電流を電流増幅装置の
制御指令とすると共に、この電流増幅装置の出力電流を
可変にして送電線モデルに供給するため、模擬するべき
実際の系統の定格容量に応じてシミュレータの容量を変
化させる場合に、SVCモデルの出力電流を最適なレベル
に調整することができ、実際の無効電力制御装置の制御
動作を忠実に再現することができる。
（実施例） 以下、図に沿って本発明の実施例を説明する。
第１図はこの実施例にかかるアナログシミュレータ用
SVCモデルの構成を単線図にて示したものである。同図
において、１は被解析対象系統に相当する送電線モデル
であり、この送電線モデル１には遮断器２を介して高入
力インピーダンスの絶縁電圧変換器４が接続されてい
る。また、絶縁電圧変換器４の出力側には、変流器5A
と、被計測側に負担を与えないための電流補償機能を持
つ電流センサ5Bとからなる電流検出装置５及び無効電力
制御部６が接続されている。ここで、無効電力制御部６
はこのSVCモデルの基本回路となるものであり、リアク
トルモデル6Aと、一対のサイリスタモデル6B及びスナバ
回路6Cの並列回路とを直列に接続して構成されており、
各サイリスタモデル6Bは、第４図（ａ）に示したような
順方向電圧降下及び保持電流の補償回路を備えた理想サ
イリスタモデルとして構成されている。
SVCモデルの構成を単線図にて示したものである。同図
において、１は被解析対象系統に相当する送電線モデル
であり、この送電線モデル１には遮断器２を介して高入
力インピーダンスの絶縁電圧変換器４が接続されてい
る。また、絶縁電圧変換器４の出力側には、変流器5A
と、被計測側に負担を与えないための電流補償機能を持
つ電流センサ5Bとからなる電流検出装置５及び無効電力
制御部６が接続されている。ここで、無効電力制御部６
はこのSVCモデルの基本回路となるものであり、リアク
トルモデル6Aと、一対のサイリスタモデル6B及びスナバ
回路6Cの並列回路とを直列に接続して構成されており、
各サイリスタモデル6Bは、第４図（ａ）に示したような
順方向電圧降下及び保持電流の補償回路を備えた理想サ
イリスタモデルとして構成されている。
前記電流検出装置５の出力信号は、整流回路12を介し
て図示の符号で加算器13に加えられており、この加算器
13には後述するAVR（自動電圧調節器）９の出力信号が
入力されている。また、無効電力制御部６の出力側には
電圧検出装置10が接続され、その出力信号は整流回路11
を介して図示の符号で加算器14に加えられている。な
お、この加算器14には電圧設定値が入力されている。
て図示の符号で加算器13に加えられており、この加算器
13には後述するAVR（自動電圧調節器）９の出力信号が
入力されている。また、無効電力制御部６の出力側には
電圧検出装置10が接続され、その出力信号は整流回路11
を介して図示の符号で加算器14に加えられている。な
お、この加算器14には電圧設定値が入力されている。
前記加算器13の出力側には、この加算器13から出力さ
れる電流偏差がゼロになるように調節動作するACR（自
動電流調節器）８が接続されていると共に、前記加算器
14の出力側には、この加算器14から出力される電圧偏差
がゼロになるように調節動作するAVR9が接続され、その
出力は前記ACR8の電流指令値となる。
れる電流偏差がゼロになるように調節動作するACR（自
動電流調節器）８が接続されていると共に、前記加算器
14の出力側には、この加算器14から出力される電圧偏差
がゼロになるように調節動作するAVR9が接続され、その
出力は前記ACR8の電流指令値となる。
ACR8の出力及び電圧検出装置10から得る点弧位相制御
用瞬時電圧波形は点弧パルス発生器７に加えられてお
り、この点弧パルス発生器７により生成された点弧パル
スが無効電力制御部６内のサイリスタモデル6Bに加えら
れて位相制御が行われ、これによりリアクトルモデル6A
を流れる電流が制御されるものである。
用瞬時電圧波形は点弧パルス発生器７に加えられてお
り、この点弧パルス発生器７により生成された点弧パル
スが無効電力制御部６内のサイリスタモデル6Bに加えら
れて位相制御が行われ、これによりリアクトルモデル6A
を流れる電流が制御されるものである。
一方、前記送電線モデル１には遮断器２を介して電流
増幅装置３が接続されており、その入力電流レベルは入
力レベル調節器15により調節可能である。そして、この
入力レベル調節器15は、電流検出装置５の電流センサ5B
の出力側に接続されている。なお、16は被解析対象であ
る系統の容量に応じて電流増幅装置３の出力電流レベル
を調節する出力レベル調節器である。
増幅装置３が接続されており、その入力電流レベルは入
力レベル調節器15により調節可能である。そして、この
入力レベル調節器15は、電流検出装置５の電流センサ5B
の出力側に接続されている。なお、16は被解析対象であ
る系統の容量に応じて電流増幅装置３の出力電流レベル
を調節する出力レベル調節器である。
次に、この動作を説明する。まず、被解析対象系統に
対応する送電線モデル１の電流及び電圧は、高インピー
ダンスの絶縁電圧変換器４を介して、送電線モデル１に
電気的な影響を与えることなく電流検出装置５及び電圧
検出装置10によりそれぞれ検出される。そして、各々加
算器13,14、ACR8、AVR9を介して生成された制御信号が
点弧パルス発生器７に加えられて無効電力制御部６内の
サイリスタモデル6Bが位相制御される。この際、サイリ
スタモデル6Bは低電圧、低電流定格のシミュレータ内に
おいても順方向電圧降下及び保持電流が補償されるた
め、実系統のSVCを構成するサイリスタと同様の点弧制
御特性を得ることができる。
対応する送電線モデル１の電流及び電圧は、高インピー
ダンスの絶縁電圧変換器４を介して、送電線モデル１に
電気的な影響を与えることなく電流検出装置５及び電圧
検出装置10によりそれぞれ検出される。そして、各々加
算器13,14、ACR8、AVR9を介して生成された制御信号が
点弧パルス発生器７に加えられて無効電力制御部６内の
サイリスタモデル6Bが位相制御される。この際、サイリ
スタモデル6Bは低電圧、低電流定格のシミュレータ内に
おいても順方向電圧降下及び保持電流が補償されるた
め、実系統のSVCを構成するサイリスタと同様の点弧制
御特性を得ることができる。
サイリスタモデル6Bの位相制御により、リアクトルモ
デル6Aを流れる電流が制御されるが、この電流は電流検
出装置５により検出され、入力レベル調節器15に入力さ
れる。電流増幅装置３では、入力レベル調節器15を介し
て入力された電流を三相電流の制御指令して増幅し、こ
れをSVCモデル出力電流として送電線モデル１に向け出
力する。この出力電流のレベルは出力レベル調節器16に
より調節可能であるため、被解析対象系統の定格容量が
変わってもSVCモデルの出力電流を実際のSVC出力電流と
同等の値に制定することができ、このSVCモデルによっ
て所望の無効電力をとることができる。
デル6Aを流れる電流が制御されるが、この電流は電流検
出装置５により検出され、入力レベル調節器15に入力さ
れる。電流増幅装置３では、入力レベル調節器15を介し
て入力された電流を三相電流の制御指令して増幅し、こ
れをSVCモデル出力電流として送電線モデル１に向け出
力する。この出力電流のレベルは出力レベル調節器16に
より調節可能であるため、被解析対象系統の定格容量が
変わってもSVCモデルの出力電流を実際のSVC出力電流と
同等の値に制定することができ、このSVCモデルによっ
て所望の無効電力をとることができる。
なお、第２図はこの実施例におけるサイリスタモデル
6Bのアノード・カソード間電圧、電流増幅装置３の出力
電圧（SVCモデルの送電線モデル１との接続点電圧）、
電流増幅装置３の出力電流（SVCモデルの出力電流）及
び無効電力制御部６の出力電流の一例を示す波形図であ
り、サイリスタの点・消弧特性が実際の素子と同様に再
現されていると共に、電流増幅装置３からは所望のレベ
ルの電流がSVC出力電流として得られることが明らかで
ある。
6Bのアノード・カソード間電圧、電流増幅装置３の出力
電圧（SVCモデルの送電線モデル１との接続点電圧）、
電流増幅装置３の出力電流（SVCモデルの出力電流）及
び無効電力制御部６の出力電流の一例を示す波形図であ
り、サイリスタの点・消弧特性が実際の素子と同様に再
現されていると共に、電流増幅装置３からは所望のレベ
ルの電流がSVC出力電流として得られることが明らかで
ある。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、順方向電圧降下や保持
電流補償を行なった理想サイリスタモデル及びリアクト
ルモデルを有する無効電力制御部の出力電流を制御指令
として電流増幅装置に加え、この電流増幅装置の出力電
流レベルを可変としてSVC出力電流を得るものであるた
め、このSVCモデルをアナログシミュレータに接続して
実際の系統を模擬する場合に、被解析対象系統の定格容
量が種々異なる場合でも適切なSVC出力電流の設定が可
能になり、実系統における無効電力制御を忠実に再現す
ることができる。
電流補償を行なった理想サイリスタモデル及びリアクト
ルモデルを有する無効電力制御部の出力電流を制御指令
として電流増幅装置に加え、この電流増幅装置の出力電
流レベルを可変としてSVC出力電流を得るものであるた
め、このSVCモデルをアナログシミュレータに接続して
実際の系統を模擬する場合に、被解析対象系統の定格容
量が種々異なる場合でも適切なSVC出力電流の設定が可
能になり、実系統における無効電力制御を忠実に再現す
ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
この実施例の動作を示す波形図、第３図はSVCの概略的
な説明図、第４図（ａ）は理想サイリスタモデルの回路
構成図、同図（ｂ）は同図（ａ）の等価回路図である。 １……送電線モデル、２……遮断器 ３……電流増幅装置、４……絶縁電圧変換器 ５……電流検出装置、5A……変流器 5B……電流センサ、６……無効電力制御部 6A……リアクトルモデル 6B……サイリスタモデル、6C……スナバ回路 ７……点弧パルス発生器、８……ACR ９……AVR、10……電圧検出装置 11,12……整流回路、13,14……加算器 15……入力レベル調節器 16……出力レベル調節器
この実施例の動作を示す波形図、第３図はSVCの概略的
な説明図、第４図（ａ）は理想サイリスタモデルの回路
構成図、同図（ｂ）は同図（ａ）の等価回路図である。 １……送電線モデル、２……遮断器 ３……電流増幅装置、４……絶縁電圧変換器 ５……電流検出装置、5A……変流器 5B……電流センサ、６……無効電力制御部 6A……リアクトルモデル 6B……サイリスタモデル、6C……スナバ回路 ７……点弧パルス発生器、８……ACR ９……AVR、10……電圧検出装置 11,12……整流回路、13,14……加算器 15……入力レベル調節器 16……出力レベル調節器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沢里 正博 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−194224（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−49555（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02J 3/00,3/18 G01R 31/00
Claims (1)
- 【請求項１】被解析対象の電力系統を模擬するアナログ
シミュレータの低電圧かつ低電流定格の送電線モデルに
接続され、順方向電圧降下補償及び保持電流補償回路を
有する理想サイリスタモデルの位相制御によりリアクト
ルモデルの電流を制御して前記電力系統の無効電力を制
御する無効電力制御部を備えたアナログシミュレータ用
静止形無効電力制御装置モデルにおいて、 前記無効電力制御部の出力電流を検出する手段と、この
手段により検出された電流を制御指令としてその出力電
流を前記送電線モデルに供給する電流増幅装置と、この
電流増幅装置の出力電流のレベルを可変とする手段とを
備えたことを特徴とするアナログシミュレータ用静止形
無効電力制御装置モデル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2195343A JP2782635B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | アナログシミュレータ用静止形無効電力制御装置モデル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2195343A JP2782635B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | アナログシミュレータ用静止形無効電力制御装置モデル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487522A JPH0487522A (ja) | 1992-03-19 |
| JP2782635B2 true JP2782635B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=16339593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2195343A Expired - Lifetime JP2782635B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | アナログシミュレータ用静止形無効電力制御装置モデル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2782635B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105116239A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-12-02 | 南京市嘉隆电气科技有限公司 | 出厂检验通电调试台 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100433760B1 (ko) * | 2002-01-17 | 2004-06-04 | 한국전력공사 | 알고리듬 다운로드 기능을 갖는 전 디지털 방식의 정지형무효전력 보상기의 제어장치 |
| CN104932288A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-09-23 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 | 快速投切电容器自动装置的闭环试验系统及其试验方法 |
-
1990
- 1990-07-23 JP JP2195343A patent/JP2782635B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105116239A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-12-02 | 南京市嘉隆电气科技有限公司 | 出厂检验通电调试台 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0487522A (ja) | 1992-03-19 |
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