JP3068897B2 - 自動力率調整装置 - Google Patents
自動力率調整装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動力率調整装置に係
り、特に無限大母線と見なせる電力系統に接続された原
動機をもたない同期機と、時間と共に電力が変化する負
荷とを有する配電系統において、この配線系統の負荷力
率を調整するに当たり、力率補償部の過負荷耐量を低減
するに好適な自動力率調整装置に関する。
り、特に無限大母線と見なせる電力系統に接続された原
動機をもたない同期機と、時間と共に電力が変化する負
荷とを有する配電系統において、この配線系統の負荷力
率を調整するに当たり、力率補償部の過負荷耐量を低減
するに好適な自動力率調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は無効電力補償装置を有する配電系
統の単線結線図を示すもので、無限大母線と見なせる電
力系統１から主変圧器２を通じて給電されている配電系
統３に、負荷４と無効電力補償装置６とが接続される。
無効電力補償装置６は同期機５を備え、主変圧器２に力
率を補償するような電力を供給する。
統の単線結線図を示すもので、無限大母線と見なせる電
力系統１から主変圧器２を通じて給電されている配電系
統３に、負荷４と無効電力補償装置６とが接続される。
無効電力補償装置６は同期機５を備え、主変圧器２に力
率を補償するような電力を供給する。
【０００３】ここで、配電系統３に接続される負荷４の
電力が時間と共に変化する場合、主変圧器２の定格容量
ＶＡT を負荷４の皮相電力の最大値によって決定するこ
とにすると、主変圧器２の定格容量ＶＡT が大きくなり
過ぎて不経済である。このため、主変圧器２の定格容量
ＶＡT は負荷４の有効電力最大値ＰLmaxの１．２５倍程
度以内に選定されるのが一般的である。配電系統３の負
荷４から発生する主として遅れの無効電力である遅れ無
効電力ＱL は力率改善用電力コンデンサあるいは同期調
相機のような同期機５による無効電力補償装置６によっ
て供給される進み無効電力ＱS で補償される。
電力が時間と共に変化する場合、主変圧器２の定格容量
ＶＡT を負荷４の皮相電力の最大値によって決定するこ
とにすると、主変圧器２の定格容量ＶＡT が大きくなり
過ぎて不経済である。このため、主変圧器２の定格容量
ＶＡT は負荷４の有効電力最大値ＰLmaxの１．２５倍程
度以内に選定されるのが一般的である。配電系統３の負
荷４から発生する主として遅れの無効電力である遅れ無
効電力ＱL は力率改善用電力コンデンサあるいは同期調
相機のような同期機５による無効電力補償装置６によっ
て供給される進み無効電力ＱS で補償される。
【０００４】これらの無効電力補償装置６を適当に操作
することによって、主変圧器２から見た配電系統３の負
荷力率ＰＦを０．８以上に調整することができるので、
電力系統１から主変圧器２を通じて配電系統３に流入す
る負荷電流のうち無効電力分を抑制でき、次式にも示す
ように、主変圧器２の定格容量ＶＡT を負荷４の有効電
力最大値ＰLmaxの１．２５倍程度以内に低減できる。
することによって、主変圧器２から見た配電系統３の負
荷力率ＰＦを０．８以上に調整することができるので、
電力系統１から主変圧器２を通じて配電系統３に流入す
る負荷電流のうち無効電力分を抑制でき、次式にも示す
ように、主変圧器２の定格容量ＶＡT を負荷４の有効電
力最大値ＰLmaxの１．２５倍程度以内に低減できる。
【０００５】 ＶＡT ＝ＰLmax／ＰＦ ………（１） 図５はかかる観点から構成された従来の自動力率調整
装置の概略構成図である。同図において、主変圧器２か
ら配電系統３に供給される電力の負荷力率ＰＦは負荷力
率検出手段８によって検出される。一方、目標力率設定
器９には目標力率ＰＦ* が設定される。力率制御増幅器
１０は負荷力率ＰＦと目標力率ＰＦ* を突き合わせて無
効電力補償装置６を構成する同期機５の界磁電流基準Ｉ
f * を発生する。この界磁電流基準Ｉf * はリミッタ１
３で制限され界磁電流制御増幅器１２を通じて電力変換
器７に与えられる。電力変換器７は同期機５の界磁巻線
１４に界磁電流Ｉf を供給する。この界磁電流Ｉf は界
磁電流検出器１１によって検出され検出信号Ｉffとして
界磁電流制御増幅器１２に帰還される。
装置の概略構成図である。同図において、主変圧器２か
ら配電系統３に供給される電力の負荷力率ＰＦは負荷力
率検出手段８によって検出される。一方、目標力率設定
器９には目標力率ＰＦ* が設定される。力率制御増幅器
１０は負荷力率ＰＦと目標力率ＰＦ* を突き合わせて無
効電力補償装置６を構成する同期機５の界磁電流基準Ｉ
f * を発生する。この界磁電流基準Ｉf * はリミッタ１
３で制限され界磁電流制御増幅器１２を通じて電力変換
器７に与えられる。電力変換器７は同期機５の界磁巻線
１４に界磁電流Ｉf を供給する。この界磁電流Ｉf は界
磁電流検出器１１によって検出され検出信号Ｉffとして
界磁電流制御増幅器１２に帰還される。
【０００６】以上のような構成において、同期機５の供
給する進み無効電力ＱS は界磁磁束を生成する界磁巻線
１４の界磁電流Ｉf をサイリスタ等を用いた電力変換器
７によって操作することで電機子電流を操作することに
より変化させることができる。一方、主変圧器２の１次
側あるいは２次側に設けられた負荷力率検出手段８によ
り配電系統３の負荷力率が検出されるが、この負荷力率
検出手段８の検出信号である負荷力率ＰＦは力率制御増
幅器１０に与えられる。この負荷力率ＰＦは目標力率設
定器９によって設定された目標力率ＰＦ* と力率制御増
幅器１０により突き合わせされるが、その結果、界磁巻
線１４に供給すべき界磁電流Ｉf の基準となる界磁電流
基準Ｉf * を得る。この界磁電流基準Ｉf * をリミッタ
１３を通じて制限した上で界磁電流制御増幅器１２に与
えることにより、電力変換器７の出力、つまり界磁巻線
１４の界磁電流Ｉf を操作して界磁電流基準Ｉf * に一
致する値に調整する。そして最終的に同期機５の供給す
る無効電力の値を、配電系統３に接続された負荷４の遅
れ無効電力ＱL と大きさが等しく反対位相となる進み無
効電力ＱS に自動的に調整する。これにより、主変圧器
２から見た配電系統３の負荷力率ＰＦを目標力率ＰＦ*
に一致させるかあるいは近付けることができる。
給する進み無効電力ＱS は界磁磁束を生成する界磁巻線
１４の界磁電流Ｉf をサイリスタ等を用いた電力変換器
７によって操作することで電機子電流を操作することに
より変化させることができる。一方、主変圧器２の１次
側あるいは２次側に設けられた負荷力率検出手段８によ
り配電系統３の負荷力率が検出されるが、この負荷力率
検出手段８の検出信号である負荷力率ＰＦは力率制御増
幅器１０に与えられる。この負荷力率ＰＦは目標力率設
定器９によって設定された目標力率ＰＦ* と力率制御増
幅器１０により突き合わせされるが、その結果、界磁巻
線１４に供給すべき界磁電流Ｉf の基準となる界磁電流
基準Ｉf * を得る。この界磁電流基準Ｉf * をリミッタ
１３を通じて制限した上で界磁電流制御増幅器１２に与
えることにより、電力変換器７の出力、つまり界磁巻線
１４の界磁電流Ｉf を操作して界磁電流基準Ｉf * に一
致する値に調整する。そして最終的に同期機５の供給す
る無効電力の値を、配電系統３に接続された負荷４の遅
れ無効電力ＱL と大きさが等しく反対位相となる進み無
効電力ＱS に自動的に調整する。これにより、主変圧器
２から見た配電系統３の負荷力率ＰＦを目標力率ＰＦ*
に一致させるかあるいは近付けることができる。
【０００７】なお、界磁電流Ｉf は負荷力率ＰＦと目標
力率ＰＦ* を突き合わせ力率制御した結果である界磁電
流基準Ｉf * を電力変換器７の交流側あるいは直流側に
設けられた界磁電流検出器１１の出力である検出信号Ｉ
ffと界磁電流制御増幅器１２において突き合わせ、電力
変換器７の直流電圧を操作することで制御される。この
時、力率制御増幅器１０の出力である界磁電流基準Ｉf
* をリミッタ１３によって制限することにより界磁巻線
１４に流れる界磁電流Ｉf が抑制される。すなわち、リ
ミッタ１３は界磁電流制限のために作用する。
力率ＰＦ* を突き合わせ力率制御した結果である界磁電
流基準Ｉf * を電力変換器７の交流側あるいは直流側に
設けられた界磁電流検出器１１の出力である検出信号Ｉ
ffと界磁電流制御増幅器１２において突き合わせ、電力
変換器７の直流電圧を操作することで制御される。この
時、力率制御増幅器１０の出力である界磁電流基準Ｉf
* をリミッタ１３によって制限することにより界磁巻線
１４に流れる界磁電流Ｉf が抑制される。すなわち、リ
ミッタ１３は界磁電流制限のために作用する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の自動力率調整装
置は、以上のように無効電力補償装置６に設けられた同
期機５の界磁電流Ｉf を操作することにより主変圧器２
から見た配電系統３の負荷力率ＰＦを目標力率ＰＦ* に
向けて制御するように構成されるが、一般に主変圧器２
や同期機５等の電気機器は連続使用を可能とする定格容
量の他に熱的に許容できる時限を持った過負荷耐量が定
義されており、運用の仕方によってはこの過負荷耐量が
大きくなり過ぎてしまうという問題がある。
置は、以上のように無効電力補償装置６に設けられた同
期機５の界磁電流Ｉf を操作することにより主変圧器２
から見た配電系統３の負荷力率ＰＦを目標力率ＰＦ* に
向けて制御するように構成されるが、一般に主変圧器２
や同期機５等の電気機器は連続使用を可能とする定格容
量の他に熱的に許容できる時限を持った過負荷耐量が定
義されており、運用の仕方によってはこの過負荷耐量が
大きくなり過ぎてしまうという問題がある。
【０００９】すなわち、同期機５による無効電力補償装
置６において、同期機５の定格容量は配電系統３に定常
的に発生する負荷４の遅れ無効電力ＱLによって決定さ
れるが、過負荷耐量は従来非定常の過大な負荷４の遅れ
最大無効電力ＱLmaxによって決定されていた。しかし、
従来の自動力率調整装置では配電系統３に定常より著し
く過大な遅れ無効電力ＱL が発生した場合、配電系統３
の負荷力率ＰＦを目標力率設定器９によって設定された
目標力率ＰＦ* に近付けようとして同期機５から無制限
に進み無効電力ＱS を供給させてしまうために、同期機
５の過負荷耐量は配電系統３に発生する遅れ最大無効電
力ＱLmaxによって決定されることになり、過負荷耐量が
大きくなり過ぎてしまうことになる。
置６において、同期機５の定格容量は配電系統３に定常
的に発生する負荷４の遅れ無効電力ＱLによって決定さ
れるが、過負荷耐量は従来非定常の過大な負荷４の遅れ
最大無効電力ＱLmaxによって決定されていた。しかし、
従来の自動力率調整装置では配電系統３に定常より著し
く過大な遅れ無効電力ＱL が発生した場合、配電系統３
の負荷力率ＰＦを目標力率設定器９によって設定された
目標力率ＰＦ* に近付けようとして同期機５から無制限
に進み無効電力ＱS を供給させてしまうために、同期機
５の過負荷耐量は配電系統３に発生する遅れ最大無効電
力ＱLmaxによって決定されることになり、過負荷耐量が
大きくなり過ぎてしまうことになる。
【００１０】一方、主変圧器２は同期機５が配電系統３
の負荷４が発生させた遅れ無効電力ＱL を全て補償する
ため負荷力率ＰＦは一定となり、常に（１）式で決定さ
れた定格容量ＶＡT 以内で運転される。
の負荷４が発生させた遅れ無効電力ＱL を全て補償する
ため負荷力率ＰＦは一定となり、常に（１）式で決定さ
れた定格容量ＶＡT 以内で運転される。
【００１１】このように、従来の自動力率調整装置では
配電系統３を構成する主変圧器２と同期機５との負荷配
分が不合理な割合になってしまい、同期機５の過負荷耐
量をむやみに増加させてしまい不経済になってしまうと
いう問題があった。
配電系統３を構成する主変圧器２と同期機５との負荷配
分が不合理な割合になってしまい、同期機５の過負荷耐
量をむやみに増加させてしまい不経済になってしまうと
いう問題があった。
【００１２】したがって、本発明の目的は上記従来技術
の課題を解決し、無効電力補償のための同期機の供給す
る進み無効電力を同期機の過負荷耐量以内に制限するこ
とによって超過した遅れ無効電力分については無限大母
線とみなせる電力系統から主変圧器を介してそのまま供
給させることで、配電系統を構成する電気機器の負荷配
分を合理化することを可能とした自動力率調整装置を得
るにある。
の課題を解決し、無効電力補償のための同期機の供給す
る進み無効電力を同期機の過負荷耐量以内に制限するこ
とによって超過した遅れ無効電力分については無限大母
線とみなせる電力系統から主変圧器を介してそのまま供
給させることで、配電系統を構成する電気機器の負荷配
分を合理化することを可能とした自動力率調整装置を得
るにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電力系統から負荷の接続される配電系統
に電力を供給する主変圧器と、界磁電流を制御すること
によって配電系統の負荷力率を補償する同期機と、配電
系統の負荷力率を検出する負荷力率検出手段と、負荷力
率検出手段で検出された負荷力率を予め設定された目標
力率に一致させる無効電力基準を出力する第１の制御手
段と、同期機の無効電力を検出する無効電力検出手段
と、無効電力検出手段で検出された無効電力を第１の制
御手段から出力される無効電力基準に一致させる同期機
の界磁電流基準を出力する第２の制御手段と、第２の制
御手段から出力される界磁電流基準を同期機の過負荷耐
量に応じて制限する制限手段とを備えた自動力率調整装
置にある。
に、本発明は、電力系統から負荷の接続される配電系統
に電力を供給する主変圧器と、界磁電流を制御すること
によって配電系統の負荷力率を補償する同期機と、配電
系統の負荷力率を検出する負荷力率検出手段と、負荷力
率検出手段で検出された負荷力率を予め設定された目標
力率に一致させる無効電力基準を出力する第１の制御手
段と、同期機の無効電力を検出する無効電力検出手段
と、無効電力検出手段で検出された無効電力を第１の制
御手段から出力される無効電力基準に一致させる同期機
の界磁電流基準を出力する第２の制御手段と、第２の制
御手段から出力される界磁電流基準を同期機の過負荷耐
量に応じて制限する制限手段とを備えた自動力率調整装
置にある。
【００１４】
【作用】この発明においては、電力系統と配電系統との
間に主変圧器が接続されているとき、界磁電流を制御す
ることによって配電系統の負荷力率を補償する同期機を
設け、この同期機を制御するために配電系統の負荷力率
の検出値を目標力率に一致させる無効電力基準を求め、
続いて、同期機の無効電力の検出値を無効電力基準に一
致させる同期機の界磁電流基準を求め、この界磁電流基
準を同期機の過負荷耐量に応じて制限するようにしたの
で、力率補償を同期機と主変圧器とに合理的に分担させ
ることができる。
間に主変圧器が接続されているとき、界磁電流を制御す
ることによって配電系統の負荷力率を補償する同期機を
設け、この同期機を制御するために配電系統の負荷力率
の検出値を目標力率に一致させる無効電力基準を求め、
続いて、同期機の無効電力の検出値を無効電力基準に一
致させる同期機の界磁電流基準を求め、この界磁電流基
準を同期機の過負荷耐量に応じて制限するようにしたの
で、力率補償を同期機と主変圧器とに合理的に分担させ
ることができる。
【００１５】
【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。
説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施例に係る自動力率調
整装置の概略構成図である。同図において、同期機無効
電力検出手段１５は同期機５の進み無効電力ＱS を検出
して検出信号ＱSfを出力する。一方、力率制御増幅器１
０は負荷力率検出手段８を通じて得られた負荷力率ＰＦ
と目標力率設定器９に設定された目標力率ＰＦ* から無
効電力基準ＱS * を出力する。この無効電力基準ＱS *
はリミッタ１３で制限されて同期機無効電力基準ＱS **
として無効電力制御増幅器１６に出力される。無効電力
制御増幅器１６は同期機無効電力検出手段１５からの検
出信号ＱSfを同期機無効電力基準ＱS **と突き合わせて
制御結果Ｉf **を出力するが、この値はリミッタ２０で
制限され界磁電流制御増幅器１２を通じて電力変換器７
に供給される。なお、電力変換器７は界磁電流検出器１
１で検出された検出信号Ｉffとリミッタ２０の出力を界
磁電流制御増幅器１２で突き合わせた結果に基いて制御
されるもので、界磁巻線１４に流れる界磁電流Ｉf はリ
ミッタ２０の出力に制御される。
整装置の概略構成図である。同図において、同期機無効
電力検出手段１５は同期機５の進み無効電力ＱS を検出
して検出信号ＱSfを出力する。一方、力率制御増幅器１
０は負荷力率検出手段８を通じて得られた負荷力率ＰＦ
と目標力率設定器９に設定された目標力率ＰＦ* から無
効電力基準ＱS * を出力する。この無効電力基準ＱS *
はリミッタ１３で制限されて同期機無効電力基準ＱS **
として無効電力制御増幅器１６に出力される。無効電力
制御増幅器１６は同期機無効電力検出手段１５からの検
出信号ＱSfを同期機無効電力基準ＱS **と突き合わせて
制御結果Ｉf **を出力するが、この値はリミッタ２０で
制限され界磁電流制御増幅器１２を通じて電力変換器７
に供給される。なお、電力変換器７は界磁電流検出器１
１で検出された検出信号Ｉffとリミッタ２０の出力を界
磁電流制御増幅器１２で突き合わせた結果に基いて制御
されるもので、界磁巻線１４に流れる界磁電流Ｉf はリ
ミッタ２０の出力に制御される。
【００１７】以上のような構成において、次にその動作
を説明する。
を説明する。
【００１８】同期機５が配電系統３に供給している進み
無効電力ＱS は同期機無効電力検出手段１５によって検
出信号ＱSfとして検出される。一方、主変圧器２から配
電系統３に供給されている負荷力率ＰＦは負荷力率検出
手段８で検出され目標力率設定器９に設定される目標力
率ＰＦ*と力率制御増幅器１０で突き合わされ無効電力
基準ＱS * が得られる。この無効電力基準ＱS * はリミ
ッタ１３で制限されるが、ここでリミッタ１３のリミッ
ト値を同期機５の過負荷耐量以内に合わせることで無効
電力基準ＱS * が同期機５の過負荷耐量以上の値になる
ことを制限している。その結果、リミッタ１３の出力と
して同期機無効電力基準ＱS **が得られる。
無効電力ＱS は同期機無効電力検出手段１５によって検
出信号ＱSfとして検出される。一方、主変圧器２から配
電系統３に供給されている負荷力率ＰＦは負荷力率検出
手段８で検出され目標力率設定器９に設定される目標力
率ＰＦ*と力率制御増幅器１０で突き合わされ無効電力
基準ＱS * が得られる。この無効電力基準ＱS * はリミ
ッタ１３で制限されるが、ここでリミッタ１３のリミッ
ト値を同期機５の過負荷耐量以内に合わせることで無効
電力基準ＱS * が同期機５の過負荷耐量以上の値になる
ことを制限している。その結果、リミッタ１３の出力と
して同期機無効電力基準ＱS **が得られる。
【００１９】さて、同期機無効電力検出手段１５からの
検出信号ＱSfは無効電力制御増幅器１６においてリミッ
タ１３からの同期機無効電力基準ＱS **と突き合わされ
るが、ここで同期機５の供給する進み無効電力ＱS を同
期機無効電力基準ＱS **に一致あるいは近付けようとす
るような制御が行なわれ、制御結果Ｉf **を得る。この
制御結果Ｉf **はリミッタ２０を通じて界磁電流制御増
幅器１２に与えられるが、ここでリミッタ２０は無効電
力制限の作用を有する。無効電力制御増幅器１６の制御
結果Ｉf **はリミッタ２０を通じて界磁電流制御増幅器
１２の制御基準入力となり、界磁電流検出器１１の検出
信号Ｉffと突き合わされ、電力変換器７の出力である界
磁電流Ｉf を操作する。その結果、同期機５から配電系
統３に供給される無効電力は配電系統３に接続される負
荷４の発生する遅れ無効電力ＱL と大きさが等しく反対
位相の進み無効電力ＱS に自動的に調整される。
検出信号ＱSfは無効電力制御増幅器１６においてリミッ
タ１３からの同期機無効電力基準ＱS **と突き合わされ
るが、ここで同期機５の供給する進み無効電力ＱS を同
期機無効電力基準ＱS **に一致あるいは近付けようとす
るような制御が行なわれ、制御結果Ｉf **を得る。この
制御結果Ｉf **はリミッタ２０を通じて界磁電流制御増
幅器１２に与えられるが、ここでリミッタ２０は無効電
力制限の作用を有する。無効電力制御増幅器１６の制御
結果Ｉf **はリミッタ２０を通じて界磁電流制御増幅器
１２の制御基準入力となり、界磁電流検出器１１の検出
信号Ｉffと突き合わされ、電力変換器７の出力である界
磁電流Ｉf を操作する。その結果、同期機５から配電系
統３に供給される無効電力は配電系統３に接続される負
荷４の発生する遅れ無効電力ＱL と大きさが等しく反対
位相の進み無効電力ＱS に自動的に調整される。
【００２０】さて、ここで配電系統３の負荷４に非定常
の過大な遅れ無効電力が発生した場合、同期機５はリミ
ッタ１３で制限された無効電力制限値の進み最大無効電
力ＱSmaxを配電系統３に供給することになる。そして、
負荷４の遅れ最大無効電力ＱLmaxとの関係が、 ＱLmax＞ＱSmax ………（２） である場合、同期機５が補償しきれない遅れ無効電力Ｑ
L の差分ΔＱは主変圧器２を通して無限大母線と見なせ
る電力系統１から配電系統３に供給されることになる。
その結果、配電系統３の負荷力率ＰＦは悪化するが、負
荷配分は合理化される。ここで、差分ΔＱは次式で与え
られる。
の過大な遅れ無効電力が発生した場合、同期機５はリミ
ッタ１３で制限された無効電力制限値の進み最大無効電
力ＱSmaxを配電系統３に供給することになる。そして、
負荷４の遅れ最大無効電力ＱLmaxとの関係が、 ＱLmax＞ＱSmax ………（２） である場合、同期機５が補償しきれない遅れ無効電力Ｑ
L の差分ΔＱは主変圧器２を通して無限大母線と見なせ
る電力系統１から配電系統３に供給されることになる。
その結果、配電系統３の負荷力率ＰＦは悪化するが、負
荷配分は合理化される。ここで、差分ΔＱは次式で与え
られる。
【００２１】 ΔＱ＝ＱLmax−ＱSmax ………（３） このように、同期機５の供給する進み無効電力ＱS に制
限をかけることで、制限値を超過した非定常の遅れ無効
電力ＱL の一部を主変圧器２に分担させることができる
ので、合理的な負荷配分が可能となる。同時に、この制
限値を同期機５の適当な過負荷耐量以内に設定すること
で、同期機５が無制限に進み無効電力ＱS を供給するこ
とを防止することができる。
限をかけることで、制限値を超過した非定常の遅れ無効
電力ＱL の一部を主変圧器２に分担させることができる
ので、合理的な負荷配分が可能となる。同時に、この制
限値を同期機５の適当な過負荷耐量以内に設定すること
で、同期機５が無制限に進み無効電力ＱS を供給するこ
とを防止することができる。
【００２２】図２は図１の構成の具体的な構成例を示す
回路構成図である。同図からも明らかなように、リミッ
タ１３はツエナーダイオード１７Ａと同期機無効電力制
限設定器１８で構成され、リミッタ２０はツエナーダイ
オード１７Ｂと界磁電流制限設定器１９で構成される。
回路構成図である。同図からも明らかなように、リミッ
タ１３はツエナーダイオード１７Ａと同期機無効電力制
限設定器１８で構成され、リミッタ２０はツエナーダイ
オード１７Ｂと界磁電流制限設定器１９で構成される。
【００２３】以上のような構成において、力率制御増幅
器１０の出力はツエナーダイオード１７Ａの設定電圧に
制限され、更に同期機無効電力制限設定器１８で同期機
５の適宜過負荷耐量以内の値に調整される。更に、無効
電力制御増幅器１６の出力はツエナーダイオード１７Ｂ
の設定電圧に制限され、更に界磁電流制限設定器１９で
界磁巻線１４の過負荷耐量以内の値に制限される。
器１０の出力はツエナーダイオード１７Ａの設定電圧に
制限され、更に同期機無効電力制限設定器１８で同期機
５の適宜過負荷耐量以内の値に調整される。更に、無効
電力制御増幅器１６の出力はツエナーダイオード１７Ｂ
の設定電圧に制限され、更に界磁電流制限設定器１９で
界磁巻線１４の過負荷耐量以内の値に制限される。
【００２４】その結果、配電系統３の負荷４に発生した
非定常の過大な遅れ無効電力ＱL を同期機５が供給する
進み無効電力ＱS で補償し、配電系統３の負荷力率ＰＦ
を目標力率設定器９に設定された目標力率ＰＦ* に一致
あるいは近付けることができる。
非定常の過大な遅れ無効電力ＱL を同期機５が供給する
進み無効電力ＱS で補償し、配電系統３の負荷力率ＰＦ
を目標力率設定器９に設定された目標力率ＰＦ* に一致
あるいは近付けることができる。
【００２５】負荷４の発生した遅れ無効電力ＱL が同期
機５の過負荷耐量を越えた場合、無効電力制限により同
期機５の供給する進み無効電力ＱS は進み最大無効電力
ＱSmaxに制限されるので、補償しきれない遅れ無効電力
ＱL の差分ΔＱが配電系統３の負荷力率ＰＦを下げるた
め、無限大母線と見なされる電力系統１より主変圧器２
を通じて遅れの無効電力が供給される。これは主変圧器
２に流れる無効電力が増大することを意味し、主変圧器
２の負荷を増し、結果として同期機５と主変圧器２の負
荷配分を合理的にさせる。
機５の過負荷耐量を越えた場合、無効電力制限により同
期機５の供給する進み無効電力ＱS は進み最大無効電力
ＱSmaxに制限されるので、補償しきれない遅れ無効電力
ＱL の差分ΔＱが配電系統３の負荷力率ＰＦを下げるた
め、無限大母線と見なされる電力系統１より主変圧器２
を通じて遅れの無効電力が供給される。これは主変圧器
２に流れる無効電力が増大することを意味し、主変圧器
２の負荷を増し、結果として同期機５と主変圧器２の負
荷配分を合理的にさせる。
【００２６】図３は本発明の他の実施例に係る自動力率
調整装置の具体的な構成例を示す回路構成図である。同
図からも明らかなように、これは図２の負荷力率検出手
段８の代わりに設けられた配電系統無効電力検出器２１
と図２の力率制御増幅器１０の代わりに設けられた配電
系統無効電力制御増幅器２２により配電系統３の目標力
率を１．０にするための構成を例示するものである。
調整装置の具体的な構成例を示す回路構成図である。同
図からも明らかなように、これは図２の負荷力率検出手
段８の代わりに設けられた配電系統無効電力検出器２１
と図２の力率制御増幅器１０の代わりに設けられた配電
系統無効電力制御増幅器２２により配電系統３の目標力
率を１．０にするための構成を例示するものである。
【００２７】以上のような構成において、配電系統３の
負荷力率を１．０に保つためには、負荷４の発生する遅
れ無効電力ＱL に等しい反対位相の進み無効電力ＱS を
同期機５から供給すればよい。そこで、主変圧器２の１
次側あるいは２次側に負荷力率を検出するための配電系
統無効電力検出器２１を設け、配電系統３の無効電力目
標値０と突き合わせ、配電系統無効電力制御増幅器２２
で制御することによって、配電系統３の負荷力率ＰＦを
常に１．０に保つことができる。なお、無効電力目標値
は０なので、図２の構成で設定されていた目標力率設定
器９は不要である。そして、配電系統３の負荷４に非定
常の過大な遅れ無効電力ＱL が発生した場合、同期機５
は過負荷耐量以内の進み無効電力ＱS を供給して補償し
ようとするが、同期機５の過負荷耐量を超える遅れ無効
電力ＱL が発生してもツエナーダイオード１７Ａ、１７
Ｂと同期機無効電力制限設定器１８や界磁電流制限設定
器１９で設定された無効電力制限以上の進み無効電力Ｑ
S を発生しないように制限される。
負荷力率を１．０に保つためには、負荷４の発生する遅
れ無効電力ＱL に等しい反対位相の進み無効電力ＱS を
同期機５から供給すればよい。そこで、主変圧器２の１
次側あるいは２次側に負荷力率を検出するための配電系
統無効電力検出器２１を設け、配電系統３の無効電力目
標値０と突き合わせ、配電系統無効電力制御増幅器２２
で制御することによって、配電系統３の負荷力率ＰＦを
常に１．０に保つことができる。なお、無効電力目標値
は０なので、図２の構成で設定されていた目標力率設定
器９は不要である。そして、配電系統３の負荷４に非定
常の過大な遅れ無効電力ＱL が発生した場合、同期機５
は過負荷耐量以内の進み無効電力ＱS を供給して補償し
ようとするが、同期機５の過負荷耐量を超える遅れ無効
電力ＱL が発生してもツエナーダイオード１７Ａ、１７
Ｂと同期機無効電力制限設定器１８や界磁電流制限設定
器１９で設定された無効電力制限以上の進み無効電力Ｑ
S を発生しないように制限される。
【００２８】このため、補償しきれない遅れ無効電力Ｑ
L の差分ΔＱは主変圧器２を通じて電力系統１から供給
されることになるので、結果として同期機５と主変圧器
２の合理的な負荷配分が実現される。
L の差分ΔＱは主変圧器２を通じて電力系統１から供給
されることになるので、結果として同期機５と主変圧器
２の合理的な負荷配分が実現される。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の自動力率
調整装置は、無効電力制限により無効電力補償装置から
供給される進み無効電力を適宜過負荷耐量以内に制限
し、無効電力制限を超える遅れ無効電力を主変圧器に分
担させるように構成したので、非定常な負荷変動を伴う
負荷に対して無効電力補償装置を保護するような負荷配
分による合理的な力率改善を実現できる効果がある。
調整装置は、無効電力制限により無効電力補償装置から
供給される進み無効電力を適宜過負荷耐量以内に制限
し、無効電力制限を超える遅れ無効電力を主変圧器に分
担させるように構成したので、非定常な負荷変動を伴う
負荷に対して無効電力補償装置を保護するような負荷配
分による合理的な力率改善を実現できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例に係る自動力率調整装置の概
略構成図。
略構成図。
【図２】本発明の一実施例の具体的な構成例を示す回路
構成図。
構成図。
【図３】本発明の他の実施例に係る自動力率調整装置の
具体的な構成例を示す回路構成図。
具体的な構成例を示す回路構成図。
【図４】無効電力補償装置を有する配電系統の単線結線
図。
図。
【図５】従来の自動力率調整装置の概略構成図。
１ 電力系統 ２ 主変圧器 ３ 配電系統 ４ 負荷 ５ 同期機 ６ 無効電力補償装置 ７ 電力変換器 ８ 負荷力率検出手段 ９ 目標力率設定器 １０ 力率制御増幅器 １１ 界磁電流検出器 １２ 界磁電流制御増幅器 １３ リミッタ １４ 界磁巻線 １５ 同期機無効電力検出手段 １６ 無効電力制御増幅器 １７Ａ ツエナーダイオード １７Ｂ ツエナーダイオード １８ 同期機無効電力制限設定器 １９ 界磁電流制限設定器 ２０ リミッタ ２１ 配電系統無効電力検出器 ２２ 配電系統無効電力制御増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−231621（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−65312（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−136044（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−103041（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−75539（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05F 1/70
Claims (1)
- 【請求項１】電力系統から負荷の接続される配電系統に
電力を供給する主変圧器と、界磁電流を制御することに
よって前記配電系統の負荷力率を補償する同期機と、前
記配電系統の負荷力率を検出する負荷力率検出手段と、
前記負荷力率検出手段で検出された負荷力率を予め設定
された目標力率に一致させる無効電力基準を出力する第
１の制御手段と、前記同期機の無効電力を検出する無効
電力検出手段と、前記無効電力検出手段で検出された無
効電力を前記第１の制御手段から出力される無効電力基
準に一致させる前記同期機の界磁電流基準を出力する第
２の制御手段と、前記第２の制御手段から出力される界
磁電流基準を前記同期機の過負荷耐量に応じて制限する
制限手段とを備えた自動力率調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190113A JP3068897B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 自動力率調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190113A JP3068897B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 自動力率調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0535346A JPH0535346A (ja) | 1993-02-12 |
| JP3068897B2 true JP3068897B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=16252601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3190113A Expired - Fee Related JP3068897B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 自動力率調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068897B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210051407A (ko) * | 2019-10-30 | 2021-05-10 | 한국전기연구원 | 에너지 저장장치를 이용한 역률 제어 방법 및 그 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105162136B (zh) * | 2015-08-31 | 2017-08-25 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 基于综合能源无功控制的用户功率因数控制方法 |
| CN105244874B (zh) * | 2015-10-28 | 2017-09-29 | 国网江西省电力科学研究院 | 一种计及故障风险及成本的配电网无功规划优化模型 |
| US11014462B2 (en) * | 2017-11-02 | 2021-05-25 | Lear Corporation | Methodology of maximizing charging power transfer for electric vehicle when AC voltage sags |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP3190113A patent/JP3068897B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210051407A (ko) * | 2019-10-30 | 2021-05-10 | 한국전기연구원 | 에너지 저장장치를 이용한 역률 제어 방법 및 그 장치 |
| KR102276881B1 (ko) | 2019-10-30 | 2021-07-14 | 한국전기연구원 | 에너지 저장장치를 이용한 역률 제어 방법 및 그 장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0535346A (ja) | 1993-02-12 |
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