JP7125875B2 - Plant power control system and its control method - Google Patents

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Description

本発明は、プラント電力制御システムおよびその制御方法に関する。 The present invention relates to a plant power control system and its control method.

プラント電源の力率を改善するシステムとして、特許文献1が知られている。特許文献1には、プラントの中で大きな電力比率をもつインバータドライブの電流容量の余力を最大限に活用し、プラント全体の電源力率を最適に制御するプラント電力制御システムによるプラント電源力率制御方式を提供する技術が開示されている。すなわち、特許文献1には、プラントが系統から受け取る無効電力を低減する方向に、制御システムからプラントへ無効電力を供給する。 Patent document 1 is known as a system for improving the power factor of a plant power supply. Patent Document 1 describes plant power factor control by a plant power control system that optimally controls the power factor of the entire plant by making the most of the surplus power of the current capacity of the inverter drive, which has a large power ratio in the plant. Techniques are disclosed for providing a scheme. That is, in Patent Literature 1, reactive power is supplied from the control system to the plant in a direction to reduce the reactive power received by the plant from the grid.

特許3682544号Patent No. 3682544

特許文献1には、プラント電源の力率を改善することが記載されているが、複数のインバータドライブへ割り当てるべき無効電力の値およびその出力タイミングについての記載がなく、改善の余地がある。 Although Patent Document 1 describes improving the power factor of the plant power supply, it does not describe the value of reactive power to be allocated to a plurality of inverter drives and the output timing thereof, leaving room for improvement.

例えば、鉄鋼圧延所のようなプラントでは、圧延電動機が鋼板を噛みこむ瞬間にトルクが急増し、回転数が低下するため、電力変換器はトルク電流指令を上昇させて回転数を維持する。トルク電流の上昇によって、電力変換器の電流容量の余力が減少するため、電力変換器から十分な無効電力を供給することができずに、プラント電源全体の力率が低下するおそれがある。 For example, in a plant such as a steel mill, the moment the rolling motor bites the steel sheet, the torque increases rapidly and the rotation speed drops, so the power converter increases the torque current command to maintain the rotation speed. As the torque current rises, the surplus power of the current capacity of the power converter decreases, so there is a risk that the power converter will not be able to supply sufficient reactive power and the power factor of the entire plant power supply will drop.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的は、プラント全体の力率を効率的に改善することができるようにしたプラント電力制御システムおよびその制御方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a plant power control system and a control method thereof that can efficiently improve the power factor of the entire plant.

上記課題を解決すべく、本発明の一つの観点に係るプラント電力制御システムは、プラントの電力系統と各電動機との間に位置して前記電動機毎に設けられる電力変換器と、電力系統に接続される無効電力負荷設備と、各電力変換器から電力系統へ供給させる無効電力を指示する所定の指令を生成する制御装置と、無効電力負荷設備と電力系統との受電点における無効電力を検出する無効電力検出装置とを備え、制御装置は、各電力変換器から電力系統へ供給させる無効電力によって、無効電力検出装置の検出した無効電力を打ち消させるための無効電力要求量を算出し、無効電力要求量と各電動機に関する所定の情報とに基づいて、算出された無効電力要求量を各電力変換器に分配するための指令値を前記各電力変換器の余力に応じて電力変換器毎に算出する。 In order to solve the above problems, a plant power control system according to one aspect of the present invention includes a power converter provided for each electric motor and positioned between the electric power system of the plant and each electric motor, and a power converter connected to the electric power system. a reactive power load facility, a control device that generates a predetermined command to instruct the reactive power to be supplied from each power converter to the power system, and a reactive power at a power receiving point of the reactive power load facility and the power system. a reactive power detection device, the control device calculates a required amount of reactive power for canceling the reactive power detected by the reactive power detection device with the reactive power supplied from each power converter to the power system, and calculates the reactive power A command value for distributing the calculated reactive power demand amount to each power converter is calculated for each power converter according to the surplus capacity of each power converter based on the requested amount and predetermined information about each electric motor. do.

本発明によれば、無効電力要求量を各電力変換器に分配するための指令値を前記各電力変換器の余力に応じて算出することができ、効率的にプラント全体の力率を改善することができる。 According to the present invention, a command value for distributing the required amount of reactive power to each power converter can be calculated according to the surplus capacity of each power converter, thereby efficiently improving the power factor of the entire plant. be able to.

第1実施例に係るプラント電力制御システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a plant power control system according to a first embodiment; FIG. 電力制御装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a power control device; FIG. 電動機群と鋼板の位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of an electric motor group and a steel plate. 電動機のトルクおよび速度の変化を示すグラフである。Fig. 4 is a graph showing changes in motor torque and speed; 鋼板が電動機(対応する電力変換器)へ到達する時刻を予測する処理を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a process of predicting a time when a steel plate reaches an electric motor (corresponding power converter); 無効電力指令を決定する処理のフローチャートである。4 is a flowchart of processing for determining a reactive power command; 無効電力指令を決定する他の処理を示すフローチャートである。9 is a flow chart showing another process for determining a reactive power command; 本実施例と比較するために用意された関連技術における、無効電力の配分状況を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a distribution state of reactive power in a related technique prepared for comparison with the present embodiment; 本実施例における無効電力の配分状況を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing distribution of reactive power in the embodiment; 電力変換器群と鋼板の他の位置関係を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing another positional relationship between the power converter group and the steel plate; 第2実施例に係るプラント電力制御システムの全体構成図である。FIG. 11 is an overall configuration diagram of a plant power control system according to a second embodiment; 電力制御装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a power control device; FIG. 到達時刻予測処理のフローチャートである。It is a flow chart of arrival time prediction processing. 他の到達時刻予測処理のフローチャートである。10 is a flowchart of another arrival time prediction process; 電動機群と鋼板の位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of an electric motor group and a steel plate. 無効電力指令を決定する処理のフローチャートである。4 is a flowchart of processing for determining a reactive power command; 第3実施例に係る電力制御装置の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a power control device according to a third embodiment; センサ信号から鋼板速度を推定する機能の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a function for estimating a steel plate speed from a sensor signal; 電動機のトルクおよび速度の変化を示すグラフである。Fig. 4 is a graph showing changes in motor torque and speed; 第4実施例に係る電力制御装置の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a power control device according to a fourth embodiment; 第5実施例に係るプラント電力制御システムの全体構成図である。FIG. 11 is an overall configuration diagram of a plant power control system according to a fifth embodiment; 力率調整装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a power factor adjustment device; FIG. 電力制御装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a power control device; FIG. 無効電力の配分状況を示すグラフである。It is a graph which shows the distribution condition of reactive power. 第6実施例に係るプラント電力制御システムの全体構成図である。FIG. 11 is an overall configuration diagram of a plant power control system according to a sixth embodiment; 電力制御装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a power control device; FIG. 無効電力指令を決定する処理のフローチャートである。4 is a flowchart of processing for determining a reactive power command; 第7実施例に係る電力制御装置の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a power control device according to a seventh embodiment; 無効電力指令を決定する処理のフローチャートである。4 is a flowchart of processing for determining a reactive power command; 第8実施例に係る電力制御装置の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a power control device according to an eighth embodiment; 無効電力を比較する処理のフローチャートである。4 is a flowchart of processing for comparing reactive powers; 第9実施例に係る電力制御装置の構成図である。FIG. 21 is a configuration diagram of a power control device according to a ninth embodiment; 有効電力を予測する機能の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a function for estimating active power; 電動機群と鋼板の位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of an electric motor group and a steel plate. 無効電力の不足量を予測する処理のフローチャートである。4 is a flowchart of processing for predicting a shortage of reactive power.

本実施形態について図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 This embodiment will be described with reference to the drawings. The embodiments described below do not limit the claimed invention, and not all of the elements described in the embodiments and combinations thereof are essential to the solution of the invention. do not have.

本実施形態では、鋼板を圧延する鉄鋼プラントを一例に挙げて説明するが、鉄鋼プラント以外の他のプラントにも適用可能である。例えば、連携して駆動される複数の電動機を備えるプラントであれば、本実施形態を適用可能である。 In this embodiment, a steel plant that rolls steel sheets will be described as an example, but the present invention can also be applied to plants other than steel plants. For example, this embodiment can be applied to a plant provided with a plurality of electric motors that are driven in cooperation with each other.

本実施形態では、後述するように、プラント電力制御システムの有する各電力変換器に対して、各々のトルク電流を予測し、電流容量の余力の大きい電力変換器から優先的に無効電力を供給させることにより、プラント電源全体の力率を改善する。 In this embodiment, as will be described later, each torque current is predicted for each power converter included in the plant power control system, and reactive power is preferentially supplied from the power converter with a large surplus current capacity. This improves the power factor of the entire plant power supply.

本実施形態に係るプラント電力制御システムは、電気エネルギーを受けて回転する電動機10A~10Cと、電動機10A~10Cと電力系統1との間に配置される電力変換器5A~5Cと、電力系統1に接続される無効電力負荷設備3と、複数の電力変換器5A~5Cから電力系統1に供給する無効電力指令または無効電流指令を生成する制御装置4と、電力変換器5A~5Cと制御装置4とをつなぐ通信ネットワーCN1と、電力系統1と無効電力負荷設備3とが接続される受電点RPの無効電力を計測もしくは推定する無効電力検出装置2と、を備える。 The plant power control system according to the present embodiment includes electric motors 10A to 10C that rotate by receiving electrical energy, power converters 5A to 5C that are arranged between the electric motors 10A to 10C and the power system 1, and the power system 1 Reactive power load equipment 3 connected to, a control device 4 for generating a reactive power command or a reactive current command supplied to the power system 1 from a plurality of power converters 5A to 5C, power converters 5A to 5C and a control device 4, and a reactive power detection device 2 for measuring or estimating the reactive power at the power receiving point RP where the power system 1 and the reactive power load facility 3 are connected.

制御装置4は、無効電力検出装置2の検出した無効電力推定値から各電力変換器5A~5Cでの合計の無効電力出力目標値または無効電流出力目標値を算出する。そして、制御装置4は、無効電力出力目標値または前記無効電流出力目標値と、各電動機10A~10Cの配置情報と、各電力変換器5A~5Cの有効電力検出値、有効電流指令値、有効電流検出値、トルク指令値、トルク検出値のうちの少なくともいずれか一つと、各電動機10A~10Cの角速度の指令値または検出値と、各電力変換器5A~5Cの定格皮相電力とを用いることにより、各電力変換器5A~5Cに指令する無効電力指令または無効電流指令を決定する。 The control device 4 calculates the total reactive power output target value or reactive current output target value in each of the power converters 5A to 5C from the reactive power estimated value detected by the reactive power detection device 2 . Then, the control device 4 provides the reactive power output target value or the reactive current output target value, the arrangement information of each electric motor 10A to 10C, the active power detection value of each power converter 5A to 5C, the active current command value, the effective Using at least one of a current detection value, a torque command value, and a torque detection value, a command value or detection value of the angular velocity of each electric motor 10A to 10C, and the rated apparent power of each power converter 5A to 5C determines the reactive power command or reactive current command to be commanded to each of the power converters 5A to 5C.

さらに、制御装置4は、各電動機10A~10Cの配置情報と、各電力変換器5A~5Cの有効電力検出値、有効電流指令値、有効電流検出、トルク指令値、トルク検出値のうち少なくともいずれか一つと、各電動機10A~10Cの角速度の指令値または検出値を用いて、プラントでの処理対象物である鋼板13が電動機10A~10Cに到達する到達時刻を予測する到達時刻予測部17を備えることができる。さらに、制御装置4は、定格皮相電力と、電力変換器5A~5Cの合計の無効電力出力目標値または無効電流出力目標値と、到達時刻予測部17が予測した鋼板13の到達時刻とを用いて、各電力変換器5A~5Cに指令する無効電力指令または無効電流指令を計算する無効電力指令決定部16と、を備えることができる。 Further, the control device 4 controls at least one of the arrangement information of the electric motors 10A to 10C, the active power detection value, the active current command value, the active current detection, the torque command value, and the torque detection value of each of the power converters 5A to 5C. and an arrival time prediction unit 17 that predicts the arrival time at which the steel plate 13, which is an object to be processed in the plant, reaches the electric motors 10A to 10C using the command value or the detected value of the angular velocity of each electric motor 10A to 10C. be prepared. Furthermore, the control device 4 uses the rated apparent power, the total reactive power output target value or reactive current output target value of the power converters 5A to 5C, and the arrival time of the steel plate 13 predicted by the arrival time prediction unit 17. and a reactive power command determining unit 16 for calculating a reactive power command or a reactive current command to be commanded to each of the power converters 5A to 5C.

制御装置4は、センサ21A~21Cの出力を受信する受信部20Cを備え、 到達時間予測部17は、電動機10A~10Cの配置情報と、各電力変換器5A~5Cの有効電力検出値、有効電流指令値、有効電流検出値、トルク指令値、トルク検出値のうち少なくともいずれか一つと、各電動機5A~5Cの角速度の指令値または検出値と、各センサ21A~21Cの出力を用いて、鋼板13の到達時刻を予測することもできる。 The control device 4 includes a receiving unit 20C that receives the outputs of the sensors 21A to 21C. Using at least one of a current command value, an effective current detection value, a torque command value, and a torque detection value, a command value or a detection value of the angular velocity of each electric motor 5A to 5C, and an output of each sensor 21A to 21C, The arrival time of the steel plate 13 can also be predicted.

まず、第1実施例に係るプラント電力制御システムについて図1乃至図10を用いて説明する。 First, the plant power control system according to the first embodiment will be explained using FIGS. 1 to 10. FIG.

図1は、本実施例に係るプラント電力制御システムの全体構成を示す。プラント電力制御システムは、例えば、電源1と、複数の電力変換器5A~5Cと、制御装置4と、電源電圧検出器9と、電流検出器8と、無効電力検出装置2と、遅れ力率負荷設備用トランス7を介して接続される遅れ力率負荷設備3と、各電力変換器用トランス6A~6Cと、各電動機10A~10Cと、各圧延ローラ上部11A~11Cと、各圧延ローラ下部12A~12Cとを備えており、1つまたは複数の鋼板13が圧延ローラ11A~11Cと圧延ローラ12A~12Cとの間を通過する。 FIG. 1 shows the overall configuration of a plant power control system according to this embodiment. The plant power control system includes, for example, a power supply 1, a plurality of power converters 5A to 5C, a controller 4, a power supply voltage detector 9, a current detector 8, a reactive power detector 2, and a lagging power factor. A lagging power factor load facility 3 connected via a load facility transformer 7, power converter transformers 6A to 6C, electric motors 10A to 10C, rolling roller upper parts 11A to 11C, and rolling roller lower parts 12A. 12C, and one or more steel plates 13 pass between the rolling rollers 11A-11C and the rolling rollers 12A-12C.

プラントの電源1は「電力系統」に該当する。遅れ力率負荷設備3は「無効電力負荷設備」に該当する。制御装置4は、各電力変換器5A~5Cを制御するコントローラ(CTL)であり、電力制御装置と呼ぶこともできる。鋼板13は、各電動機10A~10Cによる処理を受ける対象物である。 The power source 1 of the plant corresponds to the "power system". The lagging power factor load equipment 3 corresponds to "reactive power load equipment". The control device 4 is a controller (CTL) that controls the power converters 5A to 5C, and can also be called a power control device. A steel plate 13 is an object to be processed by each electric motor 10A-10C.

無効電力検出装置2は、電流検出器8の検出値と電源電圧検出器9の検出値とから、遅れ力率負荷設備3が系統から受電する無効電力(無効電力検出値Q)を検出または推定する。無効電力検出値Qは、有効電力、皮相電力、力率のうち少なくともいずれか2つから推定してもよい。無効電力検出値Qは、電源1の無効電力と電力変換器5A~5Cの無効電力との差から推定してもよい。制御装置4は、無効電力検出値Qと電力変換器5A~5Cとから得られた信号(速度情報、トルク情報、有効電力情報)に基づいて無効電力指令を演算し、算出された無効電力指令を各電力変換器5A~5Cに分配して所定タイミングで指令する。 The reactive power detection device 2 detects or detects reactive power (reactive power detection value Q M ) received from the grid by the lagging power factor load equipment 3 from the detection value of the current detector 8 and the detection value of the power supply voltage detector 9. presume. The reactive power detection value QM may be estimated from at least any two of active power, apparent power, and power factor. Reactive power detection value QM may be estimated from the difference between the reactive power of power supply 1 and the reactive power of power converters 5A-5C. The control device 4 calculates a reactive power command based on the reactive power detection value QM and signals (speed information, torque information, active power information) obtained from the power converters 5A to 5C, and the calculated reactive power A command is distributed to each power converter 5A to 5C and commanded at a predetermined timing.

電力変換器5A~5Cは、対応する電動機10A~10Cの回転数をそれぞれ制御する。すなわち、電力変換器5Aは電動機10Aを、電力変換器5Bは電動機10Bを、電力変換器5Cは電動機10Cを、それぞれ制御する。 The power converters 5A-5C respectively control the rotation speeds of the corresponding electric motors 10A-10C. That is, power converter 5A controls motor 10A, power converter 5B controls motor 10B, and power converter 5C controls motor 10C.

電動機10A~10Cは、圧延ローラ上部11A~11Cおよび圧延ローラ下部12A~12Cに機械的に接続されている。圧延ローラ上部11A~11Cおよび圧延ローラ下部12A~12Cは、鋼板13を圧延する。 Electric motors 10A-10C are mechanically connected to upper rolling rollers 11A-11C and lower rolling rollers 12A-12C. The upper rolling rollers 11A-11C and the lower rolling rollers 12A-12C roll the steel plate 13. As shown in FIG.

図2を用いて、制御装置4の詳細を説明する。図中では、例えば「受信部」を「受信」と示すように、「部」という言葉を略記する。 Details of the control device 4 will be described with reference to FIG. In the drawings, the word "part" is abbreviated, for example, "receiving part" is indicated as "receiving".

制御装置4は、例えば、プロセッサ、メモリ、ストレージ、入出力インタフェース、通信インタフェース等のハードウェアと、オペレーティングシステムおよび所定のコンピュータプログラム等のソフトウェア(いずれも不図示)とを備える。制御装置4は、計算機として構成することもできるし、プログラマブルコントローラ、制御盤のように構成することもできる。演算装置であるプロセッサが所定のコンピュータプログラムをメモリへ読み込んで実行することにより、制御装置4としての機能が実現される。なお、コンピュータプログラムとして実現可能な機能を、ハードウェア回路として実装してもよい。 The control device 4 includes, for example, hardware such as a processor, memory, storage, input/output interface, and communication interface, and software such as an operating system and predetermined computer programs (all not shown). The control device 4 can be configured as a computer, or can be configured as a programmable controller or a control panel. The functions of the control device 4 are realized by a processor, which is an arithmetic device, reading a predetermined computer program into a memory and executing it. Note that functions that can be implemented as a computer program may be implemented as a hardware circuit.

制御装置4は、無効電力指令決定部16と、到達時刻予測部17と、電動機配置記憶部18と、定格皮相電力記憶部19と、送信部15と、受信部20A,20Bとを備える。受信部20Aと受信部20Bとを特に区別しない場合、受信部20と呼ぶことがある。他の構成についても同様に、符号にアルファベットを添えた構成については、アルファベットを省略して説明する場合がある。 The control device 4 includes a reactive power command determination unit 16, an arrival time prediction unit 17, a motor arrangement storage unit 18, a rated apparent power storage unit 19, a transmission unit 15, and reception units 20A and 20B. The receiving section 20A and the receiving section 20B are sometimes called the receiving section 20 when not distinguished from each other. Similarly, other configurations may be described by omitting alphabets for configurations with alphabets attached to reference numerals.

受信部20Aは、無効電力検出装置2が出力する無効電力検出値を受信する。受信部20Bは、各電力変換器5A,5B,5Cが対応する各電動機6A,6B,6Cに対して出力する、トルク情報(トルク指令またはトルクフィードバックまたは有効電流指令または有効電流検出値)と速度情報(速度指令または速度フィードバック)と有効電力情報(有効電力指令または有効電力検出値)とを受信する。トルク情報は、有効電力指令または有効電力検出値であってもよい。 20 A of receiving parts receive the reactive power detection value which the reactive power detection apparatus 2 outputs. The receiving unit 20B outputs torque information (torque command or torque feedback or active current command or active current detection value) and speed It receives information (speed command or speed feedback) and active power information (active power command or active power sensed value). The torque information may be an active power command or an active power detection value.

到達時刻予測部17は、受信部20Bが受信したトルク情報および速度情報と、電動機配置記憶部18から読み出した電動機配置とに基づき、鋼板13が圧延ローラ上部11または圧延ローラ下部12に到達する到達時刻予測値を演算し、到達時刻予測値を無効電力指令決定部16へ出力する。 Based on the torque information and speed information received by the receiving unit 20B and the electric motor arrangement read from the electric motor arrangement storage unit 18, the arrival time prediction unit 17 determines when the steel plate 13 reaches the rolling roller upper part 11 or the rolling roller lower part 12. A time prediction value is calculated, and the arrival time prediction value is output to the reactive power command determination unit 16 .

無効電力指令決定部16は、到達時刻予測部17から読み出した到達時刻予測値と定格皮相電力記憶部19から読み出した定格皮相電力と受信部20Aが受信した無効電力検出値と受信部20Bが受信した各電力変換器の有効電力検出値とに基づき、無効電力指令を演算し、無効電力指令を送信部15へ出力する。 The reactive power command determination unit 16 determines the arrival time prediction value read from the arrival time prediction unit 17, the rated apparent power read from the rated apparent power storage unit 19, the reactive power detection value received by the reception unit 20A, and the reception unit 20B. A reactive power command is calculated based on the detected active power value of each power converter, and the reactive power command is output to the transmission unit 15 .

送信部15は、無効電力指令決定部16から読み出した電力変換器毎の無効電力指令を電力変換器5A,5B,5Cへ出力する。無効電力指令決定部16は、無効電力指令値に代えて、無効電流指令を決定してもよい。 The transmitting unit 15 outputs the reactive power command for each power converter read from the reactive power command determining unit 16 to the power converters 5A, 5B, 5C. The reactive power command determination unit 16 may determine a reactive current command instead of the reactive power command value.

図3を用いて、無効電力指令決定部16および到達時刻予測部17を説明する。図3は、電動機群10A~10Cと鋼板13の位置関係の変化を示す。図3中では、3組の圧延ローラが示されている。第1圧延ローラ11A,12Aは、最初に鋼板13と接触して圧延する。第2圧延ローラ11B,12Bは、第1圧延ローラ11A,12Aで圧延された鋼板13をさらに圧延する。第3圧延ローラ11C,12Cは、最後に鋼板13を圧延する。図中では、説明の便宜上、3組の圧延ローラを示すが、これに限らず、複数の圧延ローラの組が存在すればよい。 The reactive power command determining unit 16 and the arrival time predicting unit 17 will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows changes in the positional relationship between the motor groups 10A to 10C and the steel plate 13. FIG. In FIG. 3, three sets of rolling rollers are shown. The first rolling rollers 11A and 12A initially contact and roll the steel plate 13 . The second rolling rollers 11B, 12B further roll the steel plate 13 rolled by the first rolling rollers 11A, 12A. The third rolling rollers 11C and 12C finally roll the steel plate 13 . In the drawing, three sets of rolling rollers are shown for convenience of explanation, but the present invention is not limited to this, as long as there are a plurality of sets of rolling rollers.

図3において、圧延ローラ11A,12Aは位置Xに配置され、圧延ローラ11B,12Bは位置Xに配置され、圧延ローラ11C,12Cは位置Xに配置されている。図3の左側を上流と、右側を下流とし、鋼板13は上流から下流へ向けて移動するものとする。 In FIG. 3, rolling rollers 11A and 12A are placed at position XA, rolling rollers 11B and 12B are placed at position XB, and rolling rollers 11C and 12C are placed at position XC. It is assumed that the left side of FIG. 3 is upstream and the right side is downstream, and the steel plate 13 moves from upstream to downstream.

時刻t11は、圧延ローラ11A,12Aよりも上流側から鋼板13の圧延が開始された状態を示す。時刻t12は、鋼板13が圧延ローラ11A,12Aにより圧延中である状態を示す。時刻t13は、鋼板13が圧延ローラ11A,12Aでの圧延を完了し、圧延ローラ11A,12Aよりも下流側に位置した状態を示す。時刻t14は、鋼板13が圧延ローラ11B,12Bにより圧延を開始された状態を示す。時刻t15は、鋼板13が圧延ローラ11C,12Cにより圧延を開始された状態を示す。図3では、鋼板13は、同時に複数の圧延ローラ11,12により圧延されないものとして説明している。また、以下では、圧延ローラをローラと略記する場合がある。 Time t11 indicates a state in which rolling of the steel plate 13 is started from the upstream side of the rolling rollers 11A and 12A. Time t12 indicates a state in which the steel plate 13 is being rolled by the rolling rollers 11A and 12A. Time t13 indicates a state in which the steel plate 13 has completed rolling by the rolling rollers 11A and 12A and is positioned downstream of the rolling rollers 11A and 12A. Time t14 indicates a state in which rolling of the steel plate 13 is started by the rolling rollers 11B and 12B. Time t15 indicates a state in which rolling of the steel plate 13 is started by the rolling rollers 11C and 12C. In FIG. 3, the steel plate 13 is described as not being rolled by the plurality of rolling rollers 11 and 12 at the same time. Moreover, below, a rolling roller may be abbreviated as a roller.

図4は、電動機10Aのトルクと電動機10Aの速度(角速度。以下同じ)との時間変化を示す。図4において、時刻t11では、鋼板13が電動機10Aに到達し、鋼板13の圧延のために生じるトルクにより電動機10Aの速度が低下する。電動機10Aを制御する電力変換器5Aの速度制御器(不図示)では、速度指令値に追従させるための加速トルクが生じる。時刻t12では、鋼板13を圧延中であるため、鋼板13の圧延のためにトルクが発生する。時刻t13では、圧延を終了するため、電動機10Aのトルクが小さくなる。 FIG. 4 shows changes over time in the torque of the electric motor 10A and the speed (angular velocity; the same shall apply hereinafter) of the electric motor 10A. In FIG. 4, at time t11, the steel plate 13 reaches the electric motor 10A, and the torque generated by the rolling of the steel plate 13 reduces the speed of the electric motor 10A. A speed controller (not shown) of the electric power converter 5A that controls the electric motor 10A generates acceleration torque for following the speed command value. At time t12, since the steel plate 13 is being rolled, torque is generated for the rolling of the steel plate 13 . At time t13, rolling is finished, so the torque of the electric motor 10A is reduced.

図5を用いて、到達時刻予測部17の処理を説明する。図5では、電力変換器5Bに対応するローラ11B,12Bに、鋼板13が到達する時刻tを演算する例を説明する。以下では、鋼板13がローラ11,12へ到達することを、鋼板13が電力変換器5に到達する、と略記する場合がある。正確には、鋼板13が圧延ローラ11,12に接触すると、そのローラ11,12に接続された電動機10のトルクや速度が変化し、その電動機10を制御する電力変換器5の出力が変化する。 The processing of the arrival time prediction unit 17 will be described with reference to FIG. FIG. 5 illustrates an example of calculating the time tB at which the steel plate 13 reaches the rollers 11B and 12B corresponding to the power converter 5B. Below, reaching the rollers 11 and 12 by the steel plate 13 may be abbreviated as reaching the power converter 5 . More precisely, when the steel plate 13 contacts the rolling rollers 11 and 12, the torque and speed of the electric motor 10 connected to the rollers 11 and 12 change, and the output of the power converter 5 controlling the electric motor 10 changes. .

図5において、到達時刻tとは、圧延ローラ11B,12Bに鋼板13が到達する時刻である。 In FIG. 5, the arrival time tB is the time when the steel plate 13 reaches the rolling rollers 11B and 12B.

制御装置4は、電力変換器5Aの電動機配置、トルクτ(t)、速度指令V(t)、および電力変換器5Bの電動機配置X、トルクτ(t)を読み込む(S101)。 The control device 4 reads the motor arrangement, torque τ A (t), and speed command V A (t) of the power converter 5A, and the motor arrangement X B and torque τ B (t) of the power converter 5B (S101). .

制御装置4は、トルクτ(t)と所定の閾値THとを比較することにより、鋼板13が圧延ローラ11A,12Aにより圧延中であるか判定する(S102)。制御装置4は、トルクτ(t)が閾値THよりも大きい場合(S102:Yes)、鋼板13が圧延ローラ11A,12Aにより圧延中であると判定し、ステップS103へ進む。一方、制御装置4は、トルクτ(t)が閾値THよりも小さい場合(S102:No)、鋼板13が圧延ローラ11A,12Aにより圧延中でないと判定し、ステップS107へ進む。 The controller 4 determines whether the steel sheet 13 is being rolled by the rolling rollers 11A and 12A by comparing the torque τ A (t) with a predetermined threshold TH 1 (S102). If the torque τ A (t) is greater than the threshold TH 1 (S102: Yes), the control device 4 determines that the steel plate 13 is being rolled by the rolling rollers 11A and 12A, and proceeds to step S103. On the other hand, when the torque τ A (t) is smaller than the threshold TH 1 (S102: No), the control device 4 determines that the steel plate 13 is not being rolled by the rolling rollers 11A and 12A, and proceeds to step S107.

制御装置4は、ステップS103において、鋼板13が圧延ローラ11A,12Aに到達したタイミングを検出する。制御装置4は、時刻tよりも当該フローチャート演算の1サイクル前の時刻t-tCALにおけるトルクτ(t-tCAL)が閾値THよりも大きい場合(S103:Yes)、時刻t-tCALにおいても鋼板13が圧延ローラ11A,12Aで圧延中であると判定し、ステップS105へ進む。 In step S103, the control device 4 detects the timing when the steel plate 13 reaches the rolling rollers 11A and 12A. If the torque τ A ( tt CAL ) at time t−t CAL one cycle before time t in the flowchart calculation is greater than threshold TH 1 (S103: Yes), control device 4 controls time t−t Also in CAL , it is determined that the steel sheet 13 is being rolled by the rolling rollers 11A and 12A, and the process proceeds to step S105.

一方、制御装置4は、トルクτ(t-tCAL)が閾値THよりも小さい場合(S103:No)、時刻tにおいて鋼板13が圧延ローラ11A,12Aによる圧延を開始されたと判定し、ステップS104へ進む。 On the other hand, when the torque τ A ( tt CAL ) is smaller than the threshold TH 1 (S103: No), the control device 4 determines that the rolling of the steel plate 13 by the rolling rollers 11A and 12A has started at time t, The process proceeds to step S104.

制御装置4は、鋼板13が圧延ローラ11A,12Aによる圧延を開始されてから圧延ローラ11A,12Aを通過した鋼板13の距離LSTA_ESTを0にリセットする(S104)。 The controller 4 resets the distance L STA_EST of the steel sheet 13 that has passed the rolling rollers 11A and 12A after the rolling by the rolling rollers 11A and 12A is started to 0 (S104).

制御装置4は、圧延ローラ11A,12Aを通過した鋼板13の距離を更新する(S105)。圧延ローラ11A,12Aを通過した鋼板13の距離は、数1で計算できる。 The control device 4 updates the distance of the steel sheet 13 that has passed the rolling rollers 11A and 12A (S105). The distance of the steel plate 13 that has passed through the rolling rollers 11A and 12A can be calculated using Equation (1).

Figure 0007125875000001
ただし、V(t)は、ローラ11A,12Aにより圧延中の鋼板13の移動速度である。ローラ11A,12Aにより圧延中の鋼板13の移動速度V(t)は数2で計算できる。
Figure 0007125875000001
However, V A (t) is the moving speed of the steel plate 13 being rolled by the rollers 11A and 12A. The moving speed V A (t) of the steel plate 13 being rolled by the rollers 11A and 12A can be calculated by Equation (2).

Figure 0007125875000002

ただし、rは、ローラ11Aの半径(m)である。ω(t)は、ローラ11Aの角速度(rad/sec)である。
Figure 0007125875000002

However, rA is the radius (m) of the roller 11A. ω A (t) is the angular velocity (rad/sec) of the roller 11A.

次に、制御装置4は、鋼板13が圧延ローラ11B,12Bに到達する時刻を更新する(S106)。鋼板13が圧延ローラ11B,12Bに到達する時刻tは、数3で計算できる。 Next, the control device 4 updates the time when the steel plate 13 reaches the rolling rollers 11B and 12B (S106). The time tB at which the steel plate 13 reaches the rolling rollers 11B and 12B can be calculated by equation (3).

Figure 0007125875000003
制御装置4は、電力変換器5Bのトルクτ(t)と所定の閾値TH1Bとを比較することにより、鋼板13が圧延ローラ11B,12Bにより圧延中であるかを判定する(S107)。トルクτ(t)が閾値TH1Bよりも大きい場合(S107:Yes)、制御装置4は、鋼板13が圧延ローラ11B,12Bにより圧延中であると判定し、ステップS108へ進む。
Figure 0007125875000003
The control device 4 determines whether the steel sheet 13 is being rolled by the rolling rollers 11B and 12B by comparing the torque τ B (t) of the power converter 5B with a predetermined threshold TH 1B (S107). If the torque τ B (t) is greater than the threshold TH 1B (S107: Yes), the control device 4 determines that the steel sheet 13 is being rolled by the rolling rollers 11B and 12B, and proceeds to step S108.

一方、トルクτ(t)が閾値TH1Bよりも小さい場合(S107:No)、制御装置4は、鋼板13が圧延ローラ11B,12Bにより圧延中ではないと判定し、ステップS109へ進む。 On the other hand, when the torque τ B (t) is smaller than the threshold TH 1B (S107: No), the control device 4 determines that the steel plate 13 is not being rolled by the rolling rollers 11B and 12B, and proceeds to step S109.

ステップS108において、制御装置4は、鋼板13が圧延ローラ11B,12Bに到達する時刻を更新する。時刻tで鋼板13が到達中であるため、到達時刻予測値tB_ESTを数4で更新する。 In step S108, the control device 4 updates the time when the steel plate 13 reaches the rolling rollers 11B and 12B. Since the steel plate 13 is arriving at the time t, the arrival time predicted value tB_EST is updated by Equation (4).

Figure 0007125875000004
ステップS109において、制御装置4は、圧延ローラ11B,12Bによる鋼板13の圧延が終了したタイミングを検出する。制御装置4は、時刻tより1サイクル前の時刻t-tCALにおけるトルクτ(t-tCAL)が閾値TH1Bよりも大きい場合(S109:Yes)、時刻t-tCALにおいて圧延ローラ11B,12Bによる鋼板13の圧延が完了したと判定し、ステップS110へ進む。
Figure 0007125875000004
In step S109, the control device 4 detects the timing when the rolling of the steel plate 13 by the rolling rollers 11B and 12B is finished. When the torque τ B ( tt CAL ) at the time t−t CAL one cycle before the time t is greater than the threshold TH 1B (S109: Yes), the control device 4 controls the rolling roller 11B at the time t−t CAL . , 12B have completed the rolling of the steel plate 13, and the process proceeds to step S110.

一方、制御装置4は、トルクτ(t-tCAL)が閾値TH1Bよりも小さい場合(S109:No)、時刻tにおいて鋼板13が圧延ローラ11A,12Aによる圧延中であると判定し、本処理を終了する。 On the other hand, when the torque τ B ( tt CAL ) is smaller than the threshold TH 1B (S109: No), the control device 4 determines that the steel plate 13 is being rolled by the rolling rollers 11A and 12A at time t, End this process.

制御装置4は、ステップS110において、鋼板13が圧延ローラ11B,12Bに到達する時刻を更新する。時刻tで鋼板13が到達を完了したため、数5により到達時刻予測値を大きな値にリセットする。 In step S110, the control device 4 updates the time when the steel plate 13 reaches the rolling rollers 11B and 12B. Since the steel plate 13 has completed reaching at time t, the predicted arrival time value is reset to a large value according to Equation (5).

Figure 0007125875000005
例えば、時刻tSETBは、操業時の鋼板13がローラ12Aからローラ12Bへ到達するのにかかる時間の最大値と比べて十分大きな値とする。
Figure 0007125875000005
For example, the time t SETB is set to a sufficiently large value compared to the maximum time required for the steel plate 13 to reach from the roller 12A to the roller 12B during operation.

上述した図5の処理は、圧延ローラ11B,12Bの到達時刻を予測する例を示しているが、圧延ローラ11C,12Cの到達時刻も図5と同様の処理から算出することができる。したがって、鋼板13がローラ11C,12Cへ到達する時刻の予測方法の説明は省略する。 The processing of FIG. 5 described above shows an example of estimating the arrival times of the rolling rollers 11B and 12B, but the arrival times of the rolling rollers 11C and 12C can also be calculated from the same processing as in FIG. Therefore, the description of the prediction method of the time when the steel plate 13 reaches the rollers 11C and 12C is omitted.

図6を用いて、無効電力指令決定部16の処理の一例を説明する。制御装置4は、無効電力検出値Qと、到達時刻予測部17で計算した各変換器5A~5Cへの鋼板13の到達時刻予測値t,tおよび定格皮相電力S,S,Sおよび有効電力P、P、Pとを読み込み、ステップS202へ進む。 An example of processing of the reactive power command determining unit 16 will be described with reference to FIG. The controller 4 controls the reactive power detection value Q M , the arrival time prediction values t B and t C of the steel plate 13 to each of the converters 5A to 5C calculated by the arrival time prediction unit 17, and the rated apparent powers S A and S B , S C and active powers P A , P B , P C are read, and the process proceeds to step S202.

制御装置4は、ステップS202において、電力変換器5A~5Cがプラント内の電力系統1へ配分する無効電力QREFA,REFB,REFCを計算するための、内部演算で用いる無効電力要求量QTMPを計算し、ステップS203へ進む。 In step S202 , the control device 4 sets the reactive power demand Q Calculate TMP and proceed to step S203.

プラントが系統1から受電する力率を「1」にするためには、無効電力検出値を打ち消すように無効電力要求量を計算する必要がある。そこで、制御装置4は、無効電力要求量QTMPを数6から計算する。 In order to set the power factor of the power received by the plant from grid 1 to "1", it is necessary to calculate the reactive power demand so as to cancel out the reactive power detection value. Therefore, the controller 4 calculates the required reactive power Q TMP from Equation (6).

Figure 0007125875000006
ステップS203では、制御装置4は、電力変換器5Bと電力変換器5Cへの負荷(鋼板13)の到達時刻予測値t,tを比較する。制御装置4は、t>tが成立する場合(S203:Yes)、ステップS204へ進む。一方、制御装置4は、t>tが成立しない場合(S203:No)、ステップS210へ進む。
Figure 0007125875000006
In step S203, control device 4 compares predicted arrival time values tB and tC of the load (steel plate 13) to power converter 5B and power converter 5C . When tB > tC is established (S203: Yes), the controller 4 proceeds to step S204. On the other hand, when tB > tC is not established (S203: No), the control device 4 proceeds to step S210.

ステップS204では、制御装置4は、電力変換器5Bの無効電力指令QREFBを演算する。無効電力指令は数7で計算できる。 At step S204, the controller 4 calculates a reactive power command Q REFB for the power converter 5B. Reactive power command can be calculated by Equation 7.

Figure 0007125875000007
ただし、SIGNは、括弧内の入力が正のときは1を、0の時は0を、負のときは-1を出力する関数である。MINは、括弧内の入力のうち最も小さい値を出力する関数である。ABSは、括弧内の入力の絶対値を出力する関数である。
Figure 0007125875000007
However, SIGN is a function that outputs 1 when the input in parentheses is positive, 0 when it is 0, and -1 when it is negative. MIN is a function that outputs the smallest value among the inputs in parentheses. ABS is a function that outputs the absolute value of the input in brackets.

鋼板到達時刻予測値tと現在の時刻tとが異なる場合(ローラ11B,12Bが圧延中でない場合)、ローラ11B,12Bにおける有効電力は十分に小さいと仮定できる。したがって、数7において有効電力Pを0に固定し、Pの検出値を用いなくてもよい。 If the steel plate arrival time predicted value tB is different from the current time t (when the rollers 11B and 12B are not rolling), it can be assumed that the active power in the rollers 11B and 12B is sufficiently small. Therefore, it is possible to fix the active power PB to 0 in Expression 7 and not use the detected value of PB .

無効電力指令の代わりに無効電流指令を与える場合は、数7において定格皮相電力の代わりに定格皮相電流を、有効電力の代わりに有効電流を用いて、無効電流出力指令を算出すればよい。 If a reactive current command is given instead of the reactive power command, the reactive current output command may be calculated using the rated apparent current instead of the rated apparent power and the active current instead of the active power in Expression 7.

ステップS205では、制御装置4は、無効電力要求量QTMPを更新する。制御装置4は、数7で計算された無効電力指令分だけ無効電力要求量を変更するように、無効電力要求量QTMPを数8により更新する。 In step S205, the controller 4 updates the reactive power demand Q TMP . The control device 4 updates the reactive power request amount Q TMP according to Equation 8 so as to change the reactive power request amount by the reactive power command calculated in Equation 7.

Figure 0007125875000008
ステップS206では、無効電力要求量QTMPが0になったかを判定する。無効電力要求量QTMP=0が成立する場合(S206:Yes)、制御装置4は、電力変換器5Bにより必要な無効電力を供給できたと判断し、ステップS209へ進む。
Figure 0007125875000008
In step S206, it is determined whether or not the required reactive power amount Q TMP has become zero. If the required reactive power amount Q TMP =0 is satisfied (S206: Yes), the control device 4 determines that the required reactive power has been supplied by the power converter 5B, and proceeds to step S209.

一方、無効電力要求量QTMP=0が成立しない場合(S206:No)、制御装置4は、電力変換器5Bにより必要な無効電力を供給できていないと判断し、ステップS207へ進む。 On the other hand, if the required reactive power amount Q TMP =0 is not satisfied (S206: No), the control device 4 determines that the required reactive power cannot be supplied by the power converter 5B, and proceeds to step S207.

ステップS207では、制御装置4は、電力変換器5Cの無効電力指令QREFCを演算する。無効電力指令は数9で計算できる。 In step S207, control device 4 calculates reactive power command Q REFC of power converter 5C. Reactive power command can be calculated by Equation 9.

Figure 0007125875000009
鋼板到達時刻予測値tと現在時刻tとが異なる場合(ローラ11Cが圧延中でない場合)、ローラ11Cにおける有効電力は十分に小さいと仮定できるため、数9において有効電力Pを0に固定し、Pの検出値を用いなくてもよい。
Figure 0007125875000009
If the steel plate arrival time predicted value t C is different from the current time t (when the roller 11C is not rolling), it can be assumed that the active power at the roller 11C is sufficiently small, so the active power P C is fixed to 0 in Equation 9. However, the detected value of PC may not be used.

ステップS208では、制御装置4は、無効電力要求量QTMPを更新する。制御装置4は、数9で計算された無効電力指令分だけ無効電力要求量を変更するように、無効電力要求量QTMPを数10により更新する。 In step S208, the controller 4 updates the reactive power demand Q TMP . The control device 4 updates the reactive power request amount Q TMP according to Equation 10 so as to change the reactive power request amount by the reactive power command calculated in Equation 9.

Figure 0007125875000010
ステップS209では、制御装置4は、電力変換器5Cの無効電力指令QREFCをゼロにする。
Figure 0007125875000010
At step S209, the controller 4 sets the reactive power command Q REFC of the power converter 5C to zero.

ステップS210では、制御装置4は、電力変換器5Cの無効電力指令QREFCを演算する。無効電力指令は数9で計算できる。 In step S210, control device 4 calculates reactive power command Q REFC of power converter 5C. Reactive power command can be calculated by Equation 9.

ステップS211では、制御装置4は、無効電力要求量QTMPを更新する。制御装置4は、数9で計算された無効電力指令分だけ無効電力要求量を変更するように、無効電力要求量QTMPを数10により更新する。 In step S211, the controller 4 updates the reactive power demand Q TMP . The control device 4 updates the reactive power request amount Q TMP according to Equation 10 so as to change the reactive power request amount by the reactive power command calculated in Equation 9.

ステップS212では、制御装置4は、無効電力要求量QTMPが0になったかを判定する。制御装置4は、無効電力要求量QTMP=0が成立する場合(S212:Yes)、電力変換器5Cにより必要な無効電力を供給できたと判断し、ステップS215へ進む。一方、制御装置4は、無効電力要求量QTMP=0が成立しない場合(S212:No)、電力変換器5Cにより必要な無効電力を供給できていないと判断し、ステップS213へ進む。 In step S212, the controller 4 determines whether the reactive power demand Q TMP has become zero. When the required reactive power amount Q TMP =0 is satisfied (S212: Yes), the control device 4 determines that the required reactive power has been supplied by the power converter 5C, and proceeds to step S215. On the other hand, when the required reactive power amount Q TMP =0 is not satisfied (S212: No), the control device 4 determines that the required reactive power cannot be supplied by the power converter 5C, and proceeds to step S213.

ステップS213では、制御装置4は、電力変換器5Bの無効電力指令QREFBを演算する。無効電力指令は数7で計算できる。 At step S213, the controller 4 calculates a reactive power command Q REFB for the power converter 5B. Reactive power command can be calculated by Equation 7.

ステップS214では、制御装置4は、無効電力要求量QTMPを更新する。制御装置4は、ステップS213において数7から計算された無効電力指令分だけ無効電力要求量を変更するように、無効電力要求量QTMPを数8により更新する。 In step S214, the controller 4 updates the reactive power demand Q TMP . The control device 4 updates the reactive power request amount Q TMP according to Equation 8 so as to change the reactive power request amount by the amount of the reactive power command calculated from Equation 7 in step S213.

ステップS215では、制御装置4は、電力変換器5Bの無効電力指令QREFBをゼロにする。 At step S215, the controller 4 sets the reactive power command Q REFB of the power converter 5B to zero.

ステップS216では、制御装置4は、無効電力要求量QTMPが0になったかを判定する。制御装置4は、無効電力要求量QTMP=0が成立する場合(S216:Yes)、電力変換器5Bと電力変換器5Cとにより必要な無効電力を供給できたと判断し、ステップS218へ進む。 In step S216, the controller 4 determines whether the reactive power demand Q TMP has become zero. When the required reactive power amount Q TMP =0 is established (S216: Yes), the control device 4 determines that the required reactive power has been supplied by the power converters 5B and 5C, and proceeds to step S218.

一方、制御装置4は、無効電力要求量QTMP=0が成立しない場合(S216:No)、電力変換器5Bと電力変換器5Cとにより必要な無効電力を供給できていないと判断し、ステップS217へ進む。 On the other hand, when the reactive power request amount Q TMP =0 is not established (S216: No), the control device 4 determines that the required reactive power cannot be supplied by the power converters 5B and 5C, and step Proceed to S217.

ステップS217では、制御装置4は、電力変換器5Aの無効電力指令QREFAを演算する。無効電力指令は数11で計算できる。 In step S217, control device 4 calculates reactive power command Q REFA for power converter 5A. Reactive power command can be calculated by Equation 11.

Figure 0007125875000011
ステップS218では、制御装置4は、電力変換器5Aの無効電力指令QREFAをゼロにする。
Figure 0007125875000011
At step S218, the controller 4 sets the reactive power command Q REFA of the power converter 5A to zero.

図7のフローチャートを用いて、変換器5が4個以上ある場合の無効電力指令決定部16の処理を説明する。 The processing of the reactive power command determination unit 16 when there are four or more converters 5 will be described with reference to the flowchart of FIG.

制御装置4は、無効電力検出値Qと、到達時刻予測部17で計算した各電力変換器5A,5B,・・・,5N(Nは変換器の数。以下同じ)への鋼板13の到達時刻予測値t,t,・・・、tと、定格皮相電力S,S,S,・・・,Sおよび有効電力P,P,P,・・・,Pとを読み込み(S301)、その後にステップS302へ進む。 , 5N (N is the number of converters; the same shall apply hereinafter) to each of the power converters 5A, 5B, . . . Arrival time prediction values tB , tC , ..., tN , rated apparent powers SA , SB , SC , ..., SN , and active powers PA , PB , PC , ... ·, PN are read (S301), and then the process proceeds to step S302.

制御装置4は、無効電力要求量QTMPを計算し(S302)、ステップS303へ進む。力率を「1」にするためには、無効電力検出値を打ち消すように無効電力要求量を計算する必要があるため、制御装置4は、無効電力要求量を数12で計算できる。 The controller 4 calculates the required reactive power Q TMP (S302), and proceeds to step S303. In order to set the power factor to "1", it is necessary to calculate the reactive power demand so as to cancel out the reactive power detection value.

Figure 0007125875000012
ステップS303では、制御装置4は、初期値を設定する。初期値として、K=1、N=変換器数を設定する。
Figure 0007125875000012
In step S303, the control device 4 sets initial values. As initial values, set K=1 and N=the number of converters.

ステップS304では、制御装置4は、各変換器5B~5Nへの負荷の到達時刻予測値を比較し、K番目に到達時刻予測値が遅い電力変換器5Kの無効電力指令QREFKを演算する。鋼板13が最初に接触する電力変換器5Aでの鋼板13の到達時刻は推定できないため、K番目に到達時刻予測値が遅い電力変換器5Kの導出においては、電力変換器5Aを含めない。変換器無効電力指令は数13で計算できる。 In step S304, the control device 4 compares the predicted arrival time values of the loads to the converters 5B to 5N, and calculates the reactive power command Q REFK for the power converter 5K with the K-th latest predicted arrival time value. Since the arrival time of steel plate 13 at power converter 5A with which steel plate 13 contacts first cannot be estimated, power converter 5A is not included in the derivation of power converter 5K having the K-th latest predicted arrival time value. The converter reactive power command can be calculated by Equation 13.

Figure 0007125875000013
ステップS305では、制御装置4は、無効電力要求量QTMPを更新する。制御装置4は、数13で計算された無効電力指令分だけ無効電力要求量を変更するように、数14で計算する。
Figure 0007125875000013
In step S305, the controller 4 updates the reactive power demand Q TMP . The controller 4 calculates with Equation 14 so as to change the reactive power request amount by the amount of the reactive power command calculated with Equation 13.

Figure 0007125875000014
ステップS306では、制御装置4は、無効電力要求量QTMPが0になったかを判定する。制御装置4は、無効電力要求量QTMP=0が成立する場合(S306:Yes)、K番目に到達時刻予測値が遅い変換器により必要な無効電力を供給できたと判断し、本処理を終了する。
Figure 0007125875000014
In step S306, the controller 4 determines whether the reactive power demand Q TMP has become zero. If the required reactive power amount Q TMP =0 is established (S306: Yes), the control device 4 determines that the required reactive power has been supplied by the converter with the K-th late arrival time prediction value, and terminates this process. do.

一方、制御装置4は、無効電力要求量QTMP=0が成立しない場合(S306:No)、K番目に到達時刻予測値が遅い変換器により必要な無効電力を供給できていないと判断し、ステップS307へ進む。 On the other hand, when the required reactive power amount Q TMP =0 is not established (S306: No), the control device 4 determines that the required reactive power cannot be supplied by the converter with the K-th late arrival time prediction value, The process proceeds to step S307.

ステップS307では、制御装置4は、KとN-1とを比較する。制御装置4は、K<N-1が成立する場合(S307:Yes)、ステップS308へ進む。これに対し、制御装置4は、K<N-1が成立しない場合(S307:No)、ステップS309へ進む。 In step S307, the controller 4 compares K and N-1. If K<N−1 is established (S307: Yes), the controller 4 proceeds to step S308. On the other hand, if K<N−1 does not hold (S307: No), the controller 4 proceeds to step S309.

ステップS308では、制御装置4は、Kの値を1つインクリメントさせて更新し、ステップS304へ進む。制御装置4は、KをK+1に更新することで、K+1番目に到達時刻予測値が遅い変換器をステップS304で指定できる。 In step S308, the controller 4 updates the value of K by incrementing it by one, and proceeds to step S304. By updating K to K+1, the controller 4 can specify the converter with the K+1th latest arrival time prediction value in step S304.

ステップS309では、制御装置4は、電力変換器5Aの無効電力指令QREFAを演算し、本処理を終了する。電力変換器5Aの無効電力指令QREFAは、数11で計算できる。 In step S309, control device 4 calculates reactive power command Q REFA for power converter 5A, and ends this process. Reactive power command Q REFA of power converter 5A can be calculated by Equation (11).

図8は、本実施例と比較するために用意された関連技術における、無効電力補償の時間変化の模式図である。図9は、本実施例による無効電力補償の時間変化の模式図である。なお、実際の有効電力と無効電力と皮相電力との関係はベクトル和で表されるが、図示が困難であるため、図8と図9では模式的に1次元で表している。図8における時間tは、電力変換器5に無効電力指令を与えてから、その電力変換器5が無効電力を供給できるまでの応答時間である。図8および図9の横軸は時間軸であり、縦軸は電力を示す。 FIG. 8 is a schematic diagram of time change of reactive power compensation in the related art prepared for comparison with the present embodiment. FIG. 9 is a schematic diagram of time change of reactive power compensation according to the present embodiment. Note that the relationship between the actual active power, reactive power, and apparent power is represented by a vector sum, but since it is difficult to illustrate, it is schematically represented in one dimension in FIGS. Time td in FIG. 8 is the response time from when the reactive power command is given to the power converter 5 until the power converter 5 can supply reactive power. The horizontal axis in FIGS. 8 and 9 is the time axis, and the vertical axis indicates power.

図8では、時刻t11,t14,t15において、電力変換器5A,5B,5Cに鋼板13が到達して負荷が急増した際に、電力変換器5A~5Cでは有効電力と無効電力指令との合計が、定格皮相電力(以下、定格電力とも呼ぶ)を上回る。 In FIG. 8, at times t 11 , t 14 , and t 15 , when steel plate 13 reaches power converters 5A, 5B, and 5C and the load increases sharply, power converters 5A to 5C have active power and reactive power command exceeds the rated apparent power (hereinafter also referred to as the rated power).

ここで、一般に電力変換器5には、機器保護のために定格電力を上回らないように電流指令を抑制する機能(リミッタ)を備える。したがって、負荷が急増すると、リミッタが作動することにより、電力変換器5は無効電力指令で指示された通りの無効電力を供給することができなくなる。 Here, in general, the power converter 5 has a function (limiter) for suppressing the current command so that the rated power is not exceeded in order to protect the equipment. Therefore, when the load suddenly increases, the limiter is activated, and the power converter 5 cannot supply reactive power as instructed by the reactive power command.

さらに、電力変換器5が指示されてから所望の無効電力を供給できるまでには、応答時間tを要する。このため、図8に示すように、応答時間t分だけ無効電力指令通りの無効電力を供給できない時間帯が生じる。 Furthermore, it takes a response time td from when the power converter 5 is instructed until it can supply the desired reactive power. Therefore, as shown in FIG. 8, there occurs a time period during which reactive power cannot be supplied according to the reactive power command for the response time td .

図9に示す本実施例では、鋼板13の到達時刻予測値が遅い変換器に優先的に無効電力指令を与える。したがって、負荷が急増した場合においても、電力変換器5は、無効電力指令で指示された通りの無効電力を供給できる。 In the present embodiment shown in FIG. 9, the reactive power command is preferentially given to the converter with the late arrival time prediction value of the steel plate 13 . Therefore, even when the load suddenly increases, the power converter 5 can supply reactive power as instructed by the reactive power command.

例えば、時刻t11と時刻t14との間では、鋼板13の到達時刻予測値がtB_EST<tC_ESTの関係を満たすため、電力変換器5Bよりも電力変換器5Cの方に優先的に無効電力指令が配分される。 For example, between time t11 and time t14, the predicted arrival time value of steel plate 13 satisfies the relationship tB_EST < tC_EST , so power converter 5C is preferentially disabled over power converter 5B. Power commands are distributed.

鋼板13が電動機10Bに対応するローラ11B,12B間を通過完了する時刻と鋼板13が次のローラ11C,12Cへ到達する時刻t15との間では、鋼板13の到達時刻予測値がtB_EST>tC_ESTの関係を満たす。したがって、制御装置4は、電力変換器5Cよりも電力変換器5Bの方へ優先的に無効電力指令を配分する。 Between the time when the steel plate 13 completes passing between the rollers 11B and 12B corresponding to the electric motor 10B and the time t15 when the steel plate 13 reaches the next rollers 11C and 12C, the estimated arrival time of the steel plate 13 is t B_EST > t satisfies the relationship of C_EST . Therefore, control device 4 preferentially distributes the reactive power command to power converter 5B over power converter 5C.

このように構成される本実施例によれば、電流容量の余力の大きい電力変換器5から優先的に無効電力を供給させることにより、負荷増大の原因となる鋼板13の到達時刻が早い電動機への無効電力配分を小さくできる。したがって、本実施例によれば、必要な無効電力量を電力変換器5から効率的かつ安定的に供給させることができ、プラント電力系統1の力率を改善することができる。 According to the present embodiment configured in this way, reactive power is preferentially supplied from the power converter 5 having a large surplus current capacity, so that the steel plate 13 causing an increase in load reaches the motor with an early arrival time. can reduce the reactive power distribution of Therefore, according to this embodiment, the required amount of reactive power can be efficiently and stably supplied from the power converter 5, and the power factor of the plant power system 1 can be improved.

本実施例では、電力変換器5の出力状態に基づいて、鋼板13がローラ11,12へ到着したことを推定し、無効電力の出力を割り当てるため、鋼板13の存在を検出するためのセンサが不要である。したがって、比較的低コストかつ簡単にプラントの電力制御システムを改善することができる。ただし、本実施例では、一番最初に鋼板13に接触するローラ11,12に対応する電力変換器5Aには、無効電力の出力を大きく割り当てることはできない。鋼板13がローラ11,12に接触する時刻が不明だからである。鋼板13の到着をより正確に検出する構成は、後述する。 In this embodiment, based on the output state of the power converter 5, it is estimated that the steel plate 13 has arrived at the rollers 11 and 12, and the output of reactive power is allocated. No need. Therefore, it is possible to improve the power control system of the plant relatively inexpensively and easily. However, in this embodiment, a large reactive power output cannot be allocated to the power converter 5A corresponding to the rollers 11 and 12 that come into contact with the steel plate 13 first. This is because the time at which the steel plate 13 contacts the rollers 11 and 12 is unknown. A configuration for more accurately detecting the arrival of the steel plate 13 will be described later.

なお、これまでの説明においては、鋼板1枚の長さが任意の複数の圧延ローラ間との距離よりも短いものと仮定したが、図10に示すように、鋼板の1枚の長さが任意の複数の圧延ローラ間との距離よりも長い場合においても、図2、図5、図7と同様の原理により、電力変換器5から適切なタイミングで無効電力を出力させることができ、プラント全体の力率を改善できる。 In the description so far, it is assumed that the length of one steel plate is shorter than the distance between any of the plurality of rolling rollers, but as shown in FIG. Even when the distance between any of the rolling rollers is longer than the distance, the reactive power can be output from the power converter 5 at an appropriate timing based on the same principle as in FIGS. It can improve the overall power factor.

図11~図16を用いて第2実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例は、第1実施例の変形例に相当するため、第1実施例との相違を中心に述べる。本実施例のプラント電力制御システムでは、鋼板13を検出するセンサ21A~21Cを利用する。 A second embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 16. FIG. Each of the following embodiments, including the present embodiment, corresponds to a modification of the first embodiment, so the differences from the first embodiment will be mainly described. In the plant power control system of this embodiment, sensors 21A to 21C that detect the steel plate 13 are used.

図11は、本実施例に係るプラント電力制御システムの構成図である。図11に示す全体構成は、図1で述べた第1実施例の全体構成と比べて、センサ21A,21B,21Cが追加されている点で異なる。特に区別しない場合、センサ21と呼ぶことがある。 FIG. 11 is a configuration diagram of a plant power control system according to this embodiment. The overall configuration shown in FIG. 11 differs from the overall configuration of the first embodiment described in FIG. 1 in that sensors 21A, 21B, and 21C are added. When there is no particular distinction, it may be called the sensor 21 .

センサ21は、少なくとも鋼板13の存在を検出できればよい。センサ21は、例えば、鋼板検出器と呼ぶこともできる。本実施例のセンサ21は、鋼板13の厚み寸法を検出するセンサとして構成されている。各センサ21は、対応するローラ11,12の上流側に位置して、上部ローラ11の近傍に配置されている。すなわち、第1センサ21Aはローラ11Aの上流側近傍に、第2センサ21Bはローラ11Bの上流側近傍に、第3センサ21Cはローラ11Cの上流側近傍に、それぞれ設けられている。そして、各センサ21の検出した信号は、通信ネットワークCN2を介して制御装置4へ入力される。 The sensor 21 should be able to detect at least the presence of the steel plate 13 . The sensor 21 can also be called a steel plate detector, for example. The sensor 21 of this embodiment is configured as a sensor that detects the thickness dimension of the steel plate 13 . Each sensor 21 is located upstream of the corresponding rollers 11 and 12 and is arranged near the upper roller 11 . That is, the first sensor 21A is provided near the upstream side of the roller 11A, the second sensor 21B is provided near the upstream side of the roller 11B, and the third sensor 21C is provided near the upstream side of the roller 11C. A signal detected by each sensor 21 is input to the control device 4 via the communication network CN2.

図12は、制御装置4Bの構成を示す。図12に示す構成は、図2で述べた第1実施例の構成と比べて、センサ21からの信号を受信する受信部20Cが追加された点で異なる。 FIG. 12 shows the configuration of the control device 4B. The configuration shown in FIG. 12 differs from the configuration of the first embodiment described in FIG. 2 in that a receiving section 20C for receiving signals from the sensor 21 is added.

本実施例の制御装置4Bでは、各ローラ11,12の上流側近傍に配置されたセンサ21の信号を利用することができるため、鋼板13が最初の圧延ローラ11A,12Aへ接近していることを検出できる。さらに、鋼板13が次の圧延ローラ11B,11C,・・・,11Nおよび圧延ローラ12B,12C,・・・,12Nへ到達する時刻の予測精度を向上できる。 In the control device 4B of this embodiment, the signal from the sensor 21 arranged in the vicinity of the upstream side of each roller 11, 12 can be used, so that the steel plate 13 is approaching the first rolling rollers 11A, 12A. can be detected. Further, it is possible to improve the prediction accuracy of the time when the steel plate 13 reaches the next rolling rollers 11B, 11C, .

図13および図14を用いて、到達時刻予測部17の処理を説明する。図13のフローチャートは、電力変換器5Aに対する処理を示す。図14のフローチャートは、電力変換器5Bに対する処理フローを示す。 The processing of the arrival time prediction unit 17 will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. The flowchart of FIG. 13 shows the processing for power converter 5A. The flowchart of FIG. 14 shows the processing flow for power converter 5B.

図15は、図13および図14を説明するための、鋼板13とローラ11,12、およびセンサ21の位置関係の例を示す。 FIG. 15 shows an example of the positional relationship between the steel plate 13, the rollers 11 and 12, and the sensor 21 for explaining FIGS. 13 and 14. FIG.

図15では、圧延ローラ11A,12Aは位置Xに、圧延ローラ11B,12Bは位置Xに、圧延ローラ11C,12Cは位置Xに、配置されたものとする。センサ21Aは位置XASに、センサ21Bは位置XBSに、センサ21Cは位置XCSに、配置されたものとする。図15の左側が上流、右側が下流である。鋼板13は上流から下流へ移動するものと仮定する。 In FIG. 15, it is assumed that rolling rollers 11A and 12A are arranged at position XA, rolling rollers 11B and 12B are arranged at position XB, and rolling rollers 11C and 12C are arranged at position XC. Assume that sensor 21A is placed at position XAS , sensor 21B is placed at position XBS , and sensor 21C is placed at position XCS . The left side of FIG. 15 is upstream, and the right side is downstream. It is assumed that the steel plate 13 moves from upstream to downstream.

時刻t31は、鋼板13がセンサ21Aに到達した状態を示す。時刻t32は、圧延ローラ11A,12Aによる鋼板13の圧延が開始された状態を示す。時刻t33は、鋼板13に対する圧延ローラ11A,12Aによる圧延が完了し、圧延ローラ11A,12Aよりも下流側に位置した状態を示す。時刻t34は、鋼板13がセンサ21Bに到達した状態を示す。時刻t35は、圧延ローラ11B,12Bによる鋼板13の圧延が開始された状態を示す。 Time t31 indicates the state in which the steel plate 13 reaches the sensor 21A. Time t32 indicates a state in which rolling of the steel plate 13 by the rolling rollers 11A and 12A has started. Time t33 indicates a state in which the rolling of the steel plate 13 by the rolling rollers 11A and 12A is completed and the rolling rollers 11A and 12A are positioned downstream. Time t34 indicates the state in which the steel plate 13 reaches the sensor 21B. Time t35 indicates a state in which rolling of the steel plate 13 by the rolling rollers 11B and 12B has started.

図13に戻る。図13において、制御装置4Bは、時刻tにおける電力変換器5Aの電動機配置X、トルクτ(t)、速度指令V(t)、およびセンサ21Aの検出値DSTA(t)を読み込む(S401)。 Return to FIG. In FIG. 13, control device 4B reads electric motor arrangement X A of power converter 5A at time t, torque τ A (t), speed command V A (t), and detection value D STA (t) of sensor 21A. (S401).

制御装置4Bは、トルクτ(t)と閾値TH1Aとを比較する(S402)。トルクτ(t)が所定の閾値TH1Aよりも大きい場合(S402:Yes)、制御装置4Bは、鋼板13が圧延中であると判定し、ステップS403へ進む。一方、制御装置4Bは、トルクτ(t)が閾値TH1Aよりも大きくないと判定すると(S402:No)、ステップS404へ進む。 The controller 4B compares the torque τ A (t) with the threshold TH 1A (S402). If the torque τ A (t) is greater than the predetermined threshold TH 1A (S402: Yes), the control device 4B determines that the steel plate 13 is being rolled, and proceeds to step S403. On the other hand, when the control device 4B determines that the torque τ A (t) is not larger than the threshold TH 1A (S402: No), the process proceeds to step S404.

ステップS403において、制御装置4Bは、鋼板13の到達時刻予測値を更新する。時刻tにおいて、鋼板13が圧延ローラ11A,12Aに到達中であるため、制御装置4Bは、鋼板13の到達時刻予測値tA_EST(t)を下記の数15により更新する。 In step S<b>403 , the control device 4</b>B updates the predicted arrival time value of the steel plate 13 . At time t, the steel plate 13 is reaching the rolling rollers 11A and 12A, so the control device 4B updates the arrival time predicted value t A_EST (t) of the steel plate 13 by Equation 15 below.

Figure 0007125875000015
ただし、tは現在の時刻である。
Figure 0007125875000015
However, t is the current time.

ステップS404では、制御装置4Bは、センサ21の検出値DSTA(t)と閾値TH2Aとを比較する。DSTA>TH2Aが成立する場合(S404:Yes)、センサ21が時刻tで鋼板13の存在を認識していることを意味するため、ステップS405へ進む。一方、DSTA>TH2Aが成立しない場合(S404:No)、時刻tでセンサ21Aが鋼板13の存在を認識していないことを意味するため、本処理を終了する。 In step S404, the control device 4B compares the detection value D STA (t) of the sensor 21 with the threshold TH 2A . If D STA >TH 2A is satisfied (S404: Yes), it means that the sensor 21 recognizes the presence of the steel plate 13 at time t, so the process proceeds to step S405. On the other hand, if D STA >TH 2A does not hold (S404: No), this means that the sensor 21A does not recognize the presence of the steel plate 13 at time t, and this process is terminated.

ステップS405において、制御装置4Bは、時刻(t-tCAL)におけるセンサの検出値DSTA(t-tCAL)と、所定の閾値TH2Aとを比較する。DSTA(t-tCAL)>TH2Aが成立する場合(S405:Yes)、制御装置4Bは本処理を終了する。一方、制御装置4Bは、DSTA(t-tCAL)>TH2Aが成立しない場合(S405:No)、時刻tで鋼板13がセンサ21Bに到達したと判定し、ステップS406へ進む。 In step S405, the controller 4B compares the detected value D STA ( tt CAL ) of the sensor at the time ( tt CAL ) with a predetermined threshold TH 2A . If D STA ( tt CAL )>TH 2A is established (S405: Yes), the control device 4B terminates this process. On the other hand, if D STA ( tt CAL )>TH 2A does not hold (S405: No), the control device 4B determines that the steel plate 13 has reached the sensor 21B at time t, and proceeds to step S406.

ステップS406では、制御装置4Bは、圧延ローラ11A,12Aに鋼板13が到達する時刻を下記数16により更新する。 In step S406, the control device 4B updates the time when the steel sheet 13 reaches the rolling rollers 11A and 12A according to Equation 16 below.

Figure 0007125875000016
ただし、tSETASは、センサ21Aが鋼板13の認識を開始してから圧延ローラ11A,12Aに鋼板13が到達するまでの時間である。時刻tSETASは、センサ21Aと圧延ローラ11A,12Aとの距離(X-XAS)と、圧延ローラ11A,12Aの速度V(t)とを用いて、下記数17により推定できる。
Figure 0007125875000016
However, t SETAS is the time from when the sensor 21A starts recognizing the steel plate 13 to when the steel plate 13 reaches the rolling rollers 11A and 12A. The time t SETAS can be estimated by Equation 17 below using the distance (X A −X AS ) between the sensor 21A and the rolling rollers 11A and 12A and the velocity V A (t) of the rolling rollers 11A and 12A.

Figure 0007125875000017
なお、tSETASは、あらかじめ定めた値にしてもよい。
Figure 0007125875000017
Note that t SETAS may be a predetermined value.

図14において、制御装置4Bは、電力変換器5Aの電動機配置、トルクτ(t)、速度指令V(t)、およびセンサ21Bの検出値DSTB(t)、および電力変換器5Bの電動機配置X、トルクτ(t)を読み込む(S501)。 In FIG. 14, the control device 4B controls the motor arrangement of the power converter 5A, the torque τ A (t), the speed command V A (t), the detection value D STB (t) of the sensor 21B, and the power converter 5B. The motor arrangement X B and torque τ B (t) are read (S501).

ステップS502~S506は、図6におけるステップS202~S206と同様であるため、説明を省略する。 Steps S502 to S506 are the same as steps S202 to S206 in FIG. 6, so description thereof will be omitted.

ステップS507では、制御装置4Bは、時刻(t-tCAL)におけるトルクτ(t-tCAL)と閾値TH1Aとを比較する。制御装置4Bは、τ(t-tCAL)>TH1Aが成立する場合(S507:Yes)、時刻tにおいてローラ11A,12Aによる圧延が完了したと判断して、ステップS508へ進む。一方、制御装置4Bは、τ(t-tCAL)>TH1Aが成立しない場合(S507:No)、ステップS509へ進む。 In step S507, the controller 4B compares the torque τ A ( tt CAL ) at the time ( tt CAL ) with the threshold TH 1A . If τ A ( tt CAL )>TH 1A is established (S507: Yes), the controller 4B determines that the rolling by the rollers 11A and 12A is completed at time t, and proceeds to step S508. On the other hand, if τ A ( tt CAL )>TH 1A does not hold (S507: No), the controller 4B proceeds to step S509.

ステップS508では、制御装置4Bは、ローラ11A,12Aによる鋼板13の圧延が完了した時刻tENDAおよび電動機速度V(tENDA)を保存する。そしてステップS509へ進む。 In step S508, the control device 4B saves the time t ENDA at which the rolling of the steel plate 13 by the rollers 11A and 12A is completed and the motor speed V A (t ENDA ). Then, the process proceeds to step S509.

ステップS509では、制御装置4Bは、センサ21の検出値DSTB(t)と所定の閾値TH2Bとを比較する。DSTB>TH2Bが成立する場合(S509:Yes)、センサ21Bが時刻tで鋼板13の存在を認識していることを意味するため、ステップS510へ進む。一方、DSTB>TH2Bが成立しない場合(S509:No)、時刻tでセンサ21Bが鋼板13の存在を認識していないことを意味するため、ステップS512へ進む。 In step S509, the control device 4B compares the detection value D STB (t) of the sensor 21 with a predetermined threshold TH 2B . If D STB >TH 2B is satisfied (S509: Yes), it means that the sensor 21B recognizes the presence of the steel plate 13 at time t, so the process proceeds to step S510. On the other hand, if D STB >TH 2B does not hold (S509: No), it means that the sensor 21B does not recognize the presence of the steel plate 13 at time t, so the process proceeds to step S512.

ステップS510では、制御装置4Bは、時刻(t-tCAL)でのセンサ21Bの検出値DSTB(t-tCAL)と、所定の閾値TH2Bを比較する。DSTB(t-tCAL)>TH2Bが成立する場合(S510:Yes)、制御装置4Bは、ステップS512へ進む。一方、DSTB(t-tCAL)>TH2Bが成立しない場合(S510:No)、制御装置4Bは、時刻tで鋼板13がセンサ21Bに到達したと判定し、ステップS511へ進む。 In step S510, the controller 4B compares the detected value D STB (tt CAL ) of the sensor 21B at the time ( tt CAL ) with a predetermined threshold TH 2B . If D STB ( tt CAL )>TH 2B is established (S510: Yes), the control device 4B proceeds to step S512. On the other hand, if D STB ( tt CAL )>TH 2B does not hold (S510: No), the control device 4B determines that the steel plate 13 has reached the sensor 21B at time t, and proceeds to step S511.

ステップS511では、制御装置4Bは、圧延ローラ11B,12Bに鋼板13が到達する時刻を下記数18から算出して更新する。 In step S511, the control device 4B calculates and updates the time at which the steel sheet 13 reaches the rolling rollers 11B and 12B from Equation 18 below.

Figure 0007125875000018
ただし、tSETBSは、センサ21Bが鋼板を認識開始してから圧延ローラ11B,12Bに鋼板13が到達するまでの時間である。時間tSETBSは、センサ21Bと圧延ローラ11B,12Bとの距離(X-XBS)と、圧延ローラ11A,12Aによる圧延終了時の速度V(tENDA)を用いて、数19により推定できる。
Figure 0007125875000018
However, t SETBS is the time from when the sensor 21B starts recognizing the steel sheet to when the steel sheet 13 reaches the rolling rollers 11B and 12B. The time t SETBS is estimated by Equation 19 using the distance (X B −X BS ) between the sensor 21B and the rolling rollers 11B and 12B and the speed V A (t ENDA ) at the end of rolling by the rolling rollers 11A and 12A. can.

Figure 0007125875000019
なお、tSETBSは、あらかじめ定めた値にしてもよい。
Figure 0007125875000019
Note that t SETBS may be set to a predetermined value.

ステップS512~S515は、図6におけるステップS207~S210と同様であるため、説明を省略する。 Steps S512 to S515 are the same as steps S207 to S210 in FIG. 6, so description thereof will be omitted.

図14は、圧延ローラ11B,12Bの到達時刻予測値tを予測する例を示しているが、圧延ローラ11C,12Cに関する到達時刻予測部17も図14と同様のフローチャートに従った演算を行うことにより実現できる。 FIG. 14 shows an example of predicting the arrival time prediction value tB of the rolling rollers 11B and 12B, but the arrival time prediction unit 17 for the rolling rollers 11C and 12C also performs calculations according to the same flowchart as in FIG. It can be realized by

図16を用いて、無効電力指令決定部16の処理を説明する。ステップS601~S603は、図7で述べたステップS301~S303と同様であるため、説明を省略する。 Processing of the reactive power command determination unit 16 will be described with reference to FIG. 16 . Steps S601 to S603 are the same as steps S301 to S303 described with reference to FIG. 7, so description thereof will be omitted.

ステップS604では、制御装置4Bは、各変換器5への負荷の到達時刻予測値を比較し、K番目に到達時刻予測値が遅い電力変換器5Kの無効電力指令QREFKを演算する。無効電力指令は数13で計算できる。 In step S604, the control device 4B compares the predicted arrival time values of the load to each converter 5, and calculates the reactive power command Q REFK of the power converter 5K with the K-th latest predicted arrival time value. Reactive power command can be calculated by Equation 13.

ステップS605~S606は、図7で述べたステップS305~S306と同様であるため、説明を省略する。 Steps S605 and S606 are the same as steps S305 and S306 described with reference to FIG. 7, so description thereof will be omitted.

ステップS606では、制御装置4Bは、無効電力要求量QTMPが0になったかを判定する。無効電力要求量QTMP=0が成立する場合(S606:Yes)、制御装置4Bは、K番目に到達時刻予測値が遅い変換器5Kにより、必要な無効電力を供給できたと判断し、本処理を終了する。 In step S606, the control device 4B determines whether the reactive power request amount Q TMP has become zero. When the reactive power request amount Q TMP =0 is established (S606: Yes), the control device 4B determines that the necessary reactive power has been supplied by the converter 5K having the K-th latest arrival time prediction value, and this process is performed. exit.

一方、無効電力要求量QTMP=0が成立しない場合(S606:No)、制御装置4Bは、K番目に到達時刻予測値が遅い変換器5Kにより、必要な無効電力を供給できていないと判断し、ステップS607へ進む。 On the other hand, if the required reactive power amount Q TMP =0 is not established (S606: No), the control device 4B determines that the required reactive power cannot be supplied by the converter 5K having the K-th late arrival time prediction value. and proceeds to step S607.

ステップS607では、制御装置4Bは、「K」と「N」を比較する。K<Nが成立する場合(S607:Yes)、ステップS608へ進む。K<Nが成立しない場合(S607:No)、本処理を終了する。 In step S607, the control device 4B compares "K" and "N". If K<N is established (S607: Yes), the process proceeds to step S608. If K<N is not established (S607: No), this process is terminated.

なお、センサ21は、鋼板の厚みを検出する検出器である必要は必ずしもなく、少なくとも鋼板の有無を検出できればよい。鋼板の有無を「1(鋼板あり)」または「0(鋼板なし)」で検出する場合、閾値TH2A、TH2B,・・・,TH2Nは、0より大きい値であって、かつ1より小さい値に設定すればよい。 Note that the sensor 21 does not necessarily have to be a detector that detects the thickness of the steel plate, and may at least detect the presence or absence of the steel plate. When the presence or absence of a steel plate is detected as “1 (with steel plate)” or “0 (without steel plate)”, the thresholds TH 2A , TH 2B , . It should be set to a small value.

このように構成される本実施例も第1実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例では、鋼板13を検出するセンサ21の信号を利用することができるため、第1実施例よりも正確に電力変換器5の状態の変化を予測することができ、効率的に無効電力の出力を適切なタイミングで配分することができる。 The present embodiment configured in this way also has the same effect as the first embodiment. Furthermore, in this embodiment, the signal of the sensor 21 that detects the steel plate 13 can be used, so that the change in the state of the power converter 5 can be predicted more accurately than in the first embodiment, and the Reactive power output can be distributed with appropriate timing.

図17~図19を用いて第3実施例を説明する。図17は、本実施例に係るプラント電力制御システムの制御装置4Cを示す。図17に示す構成は、図12で述べた第2実施例の構成と比べて、鋼板速度推定部23が追加された点で異なる。以下、鋼板速度推定部23を速度推定部23と略記する場合がある。 A third embodiment will be described with reference to FIGS. 17 to 19. FIG. FIG. 17 shows a control device 4C of the plant power control system according to this embodiment. The configuration shown in FIG. 17 differs from the configuration of the second embodiment described with reference to FIG. 12 in that a steel plate speed estimator 23 is added. The steel plate speed estimator 23 may be abbreviated as the speed estimator 23 hereinafter.

鋼板速度推定部23は、鋼板13の移動する速度の実際の値(実績値)と予測値(推定値)との差異を低減するために設けられた機能である。鋼板13とローラ11,12との間には、スリップなどが生じるため、鋼板13の速度の実績値と推定値とは異なる場合があるためである。速度推定部23は、電力変換器5からの角速度情報とセンサ21からの信号とに基づいて、速度の推定値を算出する。 The steel plate speed estimator 23 is a function provided to reduce the difference between the actual value (actual value) and the predicted value (estimated value) of the moving speed of the steel plate 13 . This is because a slip or the like occurs between the steel plate 13 and the rollers 11 and 12, so that the actual value and the estimated value of the speed of the steel plate 13 may differ. Speed estimator 23 calculates an estimated value of speed based on the angular velocity information from power converter 5 and the signal from sensor 21 .

図18は、速度推定部23の構成を示す。速度推定部23は、例えば、センサ検出値記憶装置29と、実速度演算部24と、速度補正係数学習部25と、速度補正係数記憶部26と、鋼板速度推定値計算部27と、速度情報記憶装置30と、トルク情報記憶装置31とを備える。上記構成の名称は、図18では適宜省略されている。 FIG. 18 shows the configuration of the speed estimator 23. As shown in FIG. The speed estimation unit 23 includes, for example, a sensor detection value storage device 29, an actual speed calculation unit 24, a speed correction coefficient learning unit 25, a speed correction coefficient storage unit 26, a steel plate speed estimation value calculation unit 27, and speed information. A storage device 30 and a torque information storage device 31 are provided. The names of the above configurations are appropriately omitted in FIG.

センサ検出値記憶装置29は、センサの21検出値を記憶し、実速度演算部24へ出力する。速度情報記憶装置30は、速度情報を記憶し、速度補正係数学習部25へ出力する。トルク情報記憶装置31は、トルク情報を記憶し、速度補正係数学習部25へ出力する。速度補正係数記憶部26は、速度補正係数学習部25から入力された速度補正係数を記憶し、応答速度推定部へ出力する。 The sensor detection value storage device 29 stores the sensor 21 detection value and outputs it to the actual speed calculation unit 24 . Speed information storage device 30 stores speed information and outputs it to speed correction coefficient learning unit 25 . Torque information storage device 31 stores torque information and outputs it to speed correction coefficient learning unit 25 . The speed correction coefficient storage unit 26 stores the speed correction coefficient input from the speed correction coefficient learning unit 25, and outputs it to the response speed estimation unit.

実速度演算部24の処理を説明する。一方、ローラ11Aとローラ11Bの間における実際の鋼板速度は、センサ21Bを検出開始した時刻t34とローラ11Bによる鋼板の圧延を開始した時刻t35とを用いて、数20に基づき演算する。 The processing of the actual speed calculator 24 will be described. On the other hand, the actual steel plate speed between the rollers 11A and 11B is calculated based on Equation 20 using the time t34 when the detection of the sensor 21B started and the time t35 when the rolling of the steel plate by the roller 11B started.

Figure 0007125875000020
速度補正係数演算部25の処理を説明する。補正前の鋼板速度の推定値VEST_AB0は、前述の図15のt=t33(図14のフローチャートのt=tENDA)におけるローラ11Aの速度とみなし、数21により演算できる。
Figure 0007125875000020
The processing of the speed correction coefficient calculator 25 will be described. The pre-correction estimated value V EST_AB0 of the steel plate speed can be regarded as the speed of the roller 11A at t=t 33 in FIG.

Figure 0007125875000021
鋼板速度の推定値と実際の鋼板速度の比率を補正係数αとすると、補正係数αは数22で表される。
Figure 0007125875000021
Assuming that the ratio between the estimated steel plate speed and the actual steel plate speed is a correction coefficient α, the correction coefficient α is expressed by Equation (22).

Figure 0007125875000022
例えば、トルク情報記憶装置31に記憶されているトルク情報と、速度情報記憶装置31に記憶されている速度情報との各々に応じて、補正係数αを学習させる。この場合、補正係数αは、トルクと速度との2次元のテーブルで与えられる。
Figure 0007125875000022
For example, the correction coefficient α is learned according to each of the torque information stored in the torque information storage device 31 and the speed information stored in the speed information storage device 31 . In this case, the correction coefficient α is given by a two-dimensional table of torque and speed.

なお、補正係数αの学習に用いる情報は、トルクと速度に限定する必要はなく、例えばトルク、速度、鋼板の厚さ、鋼板の温度、鋼板の成分比率などのうち少なくともいずれか1つを外部から取得し、これらのうち少なくともいずれか1つに対して補正係数αを学習させても良い。 The information used for learning the correction coefficient α need not be limited to torque and speed. For example, at least one of torque, speed, steel plate thickness, steel plate temperature, steel , and the correction coefficient α may be learned for at least one of them.

例えば、補正係数αをトルク、速度、鋼板の厚さにより学習させる場合、図18の速度補正係数学習部25に鋼板13の厚さを入力できるように構成を追加し、補正係数αは3次元テーブルとすればよい。 For example, when the correction coefficient α is learned from the torque, speed, and thickness of the steel plate, a configuration is added so that the thickness of the steel plate 13 can be input to the speed correction coefficient learning unit 25 in FIG. It should be a table.

鋼板速度推定値計算部27の処理を説明する。補正係数αを用いると、補正後の鋼板速度の推定値は数23で演算できる。 The processing of the steel plate speed estimated value calculation unit 27 will be described. Using the correction coefficient α, the estimated value of the steel plate speed after correction can be calculated by Equation (23).

Figure 0007125875000023
図19を用いて、数20から数23による速度指令補正の一例を説明する。t34とt35の間における鋼板の平均速度VACT_ABを実際の鋼板速度とみなし、ローラ11Aの速度から求めた補正前の鋼板速度VEST_AB0との比率を補正することで、実際の鋼板速度を推定できる。

このように構成される本実施例も第2実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例では、鋼板13の実際の移動速度と推定速度との差異を補正できるため、第2実施例よりも正確に電力変換器5の状態の変化を予測することができ、適切なタイミングで各電力変換器5から無効電力を出力させることができる。
Figure 0007125875000023
An example of speed command correction based on Equations 20 to 23 will be described with reference to FIG. Considering the average steel plate speed V ACT_AB between t34 and t35 as the actual steel plate speed, and correcting the ratio of the steel plate speed V EST_AB0 before correction obtained from the speed of the roller 11A, the actual steel plate speed is can be estimated.

This embodiment configured in this way also has the same effect as the second embodiment. Furthermore, in this embodiment, the difference between the actual moving speed of the steel plate 13 and the estimated speed can be corrected, so that the change in the state of the power converter 5 can be predicted more accurately than in the second embodiment. Reactive power can be output from each power converter 5 with timing.

図20を用いて、第4実施例を説明する。図20は、本実施例のプラント電力制御システムに使用される制御装置4Dの構成を示す。本実施例に係る制御装置4Dと図17で述べた制御装置4Cとの違いは、図20では記憶データ変更部32と、記憶データ変更部32のデータを外部から変更するための外部インタフェース33Aとが追加されている点である。なお、図20では、電動機配置記憶部18を「M」と、定格皮相電力記憶部19を「S」と略記している。 A fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 20 shows the configuration of a control device 4D used in the plant power control system of this embodiment. The difference between the control device 4D according to this embodiment and the control device 4C described with reference to FIG. 17 is that in FIG. is added. In FIG. 20, the electric motor arrangement storage unit 18 is abbreviated as "M", and the rated apparent power storage unit 19 is abbreviated as "S".

記憶データ変更部32は、電動機配置記憶部18に記憶されている電動機配置と、定格皮相電力記憶部19に記憶されている定格皮相電力と、鋼板速度推定部32に記憶されている速度指令値、トルク指令値、圧延時刻、速度補正係数からなる記憶データとを、それぞれ変更する機能を有する。 The stored data change unit 32 changes the motor arrangement stored in the motor arrangement storage unit 18, the rated apparent power stored in the rated apparent power storage unit 19, and the speed command value stored in the steel plate speed estimation unit 32. , torque command value, rolling time, and speed correction coefficient.

このように構成される本実施例も第3実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、各電力変換器5から出力させる無効電力の値およびタイミングを算出するための基礎となるパラメータの全部または一部を、システム管理者等のユーザが修正することができる。したがって、本実施例によれば、例えば、プラントの設備更新などにより、電動機10の配置が変更された場合、ユーザは、記憶データ変更部32により、電動機配置および定格皮相電力の情報を変更することができる。これにより、プラントの設備更新後においても、無効電力指令決定部16により、必要な無効電力を補償できる。 The present embodiment configured in this way also has the same effect as the third embodiment. Furthermore, in this embodiment, a user such as a system administrator can modify all or part of the parameters that are the basis for calculating the value and timing of the reactive power to be output from each power converter 5 . Therefore, according to this embodiment, for example, when the arrangement of the electric motors 10 is changed due to equipment update of the plant, etc., the user can change the information on the electric motor arrangement and the rated apparent power using the stored data change unit 32. can be done. As a result, the required reactive power can be compensated by the reactive power command determination unit 16 even after the plant equipment is updated.

図21~図24を用いて第5実施例を説明する。図21は、本実施例に係るプラント電力制御システムの全体構成図である。本実施例と第1実施例との違いは、本実施例では変圧器34および力率調整装置35が追加されている点である。 A fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 21 to 24. FIG. FIG. 21 is an overall configuration diagram of a plant power control system according to this embodiment. The difference between this embodiment and the first embodiment is that a transformer 34 and a power factor adjuster 35 are added in this embodiment.

力率調整装置35は、変圧器34を介してプラント電源1に接続されている。また力率調整装置35は、通信経路CN3を介して制御装置4Eと接続されている。 A power factor adjuster 35 is connected to the plant power supply 1 via a transformer 34 . Also, the power factor adjustment device 35 is connected to the control device 4E via the communication path CN3.

図22は、力率調整装置35の構成図である。力率調整装置35は、例えば、複数のコンデンサ37A,37B,37Cと、各コンデンサ37A,37B,37Cに直列に接続されたスイッチ36A,36B,36Cを備える。力率調整装置35は、スイッチ36A,36B,36Cをオンオフさせることにより、コンデンサ37A,37B,37Cを系統に接続したり切り離したりすることができる。力率調整装置35の構成は図22に示す例に限らない。例えば、力率調整装置として、無効電力補償装置(Static Var Compensator)等を用いてもよい。 FIG. 22 is a configuration diagram of the power factor adjustment device 35. As shown in FIG. The power factor adjuster 35 includes, for example, a plurality of capacitors 37A, 37B, 37C and switches 36A, 36B, 36C connected in series with each capacitor 37A, 37B, 37C. The power factor adjustment device 35 can connect or disconnect the capacitors 37A, 37B, 37C to or from the system by turning on or off the switches 36A, 36B, 36C. The configuration of the power factor adjustment device 35 is not limited to the example shown in FIG. For example, a static var compensator or the like may be used as the power factor adjustment device.

図23は、本実施例に係る制御装置4Eの構成を示す。本実施例の制御装置4Eと第1実施例で述べた制御装置4との違いは、本実施例の制御装置4Eでは、力率調整装置35から無効電力供給計画を受信する受信部20Dと、無効電力の配分を演算する機能38とが追加されている点である。 FIG. 23 shows the configuration of a control device 4E according to this embodiment. The difference between the control device 4E of the present embodiment and the control device 4 described in the first embodiment is that the control device 4E of the present embodiment includes a receiving unit 20D that receives the reactive power supply plan from the power factor adjustment device 35, Another difference is that a function 38 for computing the allocation of reactive power is added.

制御装置4Eは、力率調整装置35により実施される無効電力供給計画を受信部20Dを介して力率調整装置35から受信する。そして、制御装置4Eは、必要な無効電力量を、力率調整装置35と各電力変換器5とに配分する。 The controller 4E receives the reactive power supply plan executed by the power factor adjuster 35 from the power factor adjuster 35 via the receiver 20D. Then, the control device 4E distributes the required amount of reactive power to the power factor adjustment device 35 and each power converter 5 .

無効電力配分演算部38は、受信部20Aで受信した無効電力検出装置2の無効電力検出値と、受信部20Dで受信した力率調整装置35の無効電力供給計画との差を求めることにより、制御装置4Eの無効電力指令決定部16が補償すべき無効電力を演算する。 Reactive power distribution calculation unit 38 obtains the difference between the reactive power detection value of reactive power detection device 2 received by reception unit 20A and the reactive power supply plan of power factor adjustment device 35 received by reception unit 20D. The reactive power command determination unit 16 of the control device 4E calculates the reactive power to be compensated.

図24は、力率調整装置35と電力変換器群とを組み合わせて無効電力を補償する場合の例を示す。図24の上段には、無効電力検出装置2により検出された無効電力の時間変化が示されている。図24の中段には、力率調整装置35が無効電力を補償する様子が示されている。図24の下段には、各電力変換器5から無効電力の出力状態が示されている。 FIG. 24 shows an example in which the power factor adjustment device 35 and a power converter group are combined to compensate for reactive power. The upper part of FIG. 24 shows changes over time in reactive power detected by the reactive power detection device 2 . The middle part of FIG. 24 shows how the power factor adjuster 35 compensates for reactive power. The lower part of FIG. 24 shows the output state of reactive power from each power converter 5 .

図24に示されるように、力率調整装置35は、コンデンサ37のオンオフにより無効電力を制御するため、力率調整装置35のコンデンサ37のみでは無効電力を完全に補償することはできない。 As shown in FIG. 24, the power factor adjuster 35 controls the reactive power by turning on and off the capacitor 37, so the reactive power cannot be completely compensated for by the capacitor 37 of the power factor adjuster 35 alone.

そこで、本実施例では、力率調整装置35による無効電力の補償と各電力変換器5による力率補償機能とを結合させることにより、プラント電力制御システム全体の力率を補償する。さらに、本実施例では、電力変換器5の力率補償機能を用いるため、力率調整装置35で必要とするコンデンサ容量を少なくすることができ、力率調整装置35のコストを削減できる。 Therefore, in this embodiment, the power factor of the entire plant power control system is compensated by combining the reactive power compensation by the power factor adjustment device 35 and the power factor compensation function by each power converter 5 . Furthermore, in this embodiment, since the power factor compensation function of the power converter 5 is used, the capacity of the capacitor required by the power factor adjustment device 35 can be reduced, and the cost of the power factor adjustment device 35 can be reduced.

図25~図27を用いて第6実施例を説明する。図25は、本実施例に係るプラント電力制御システムの全体構成図である。図25に示す本実施例の構成と図21で述べた第5実施例の構成との違いは、本実施例では、制御装置4Fから力率調整装置35へ向けて信号が流れる点である。 A sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 25 to 27. FIG. FIG. 25 is an overall configuration diagram of the plant power control system according to this embodiment. The difference between the configuration of this embodiment shown in FIG. 25 and the configuration of the fifth embodiment described with reference to FIG.

図26は、本実施例に係る制御装置4Fの構成を示す。図26に示す制御装置4Fと図2で述べた制御装置4との違いは、本実施例の制御装置4Fには送信部15Aが含まれている点である。 FIG. 26 shows the configuration of a control device 4F according to this embodiment. The difference between the control device 4F shown in FIG. 26 and the control device 4 described with reference to FIG. 2 is that the control device 4F of this embodiment includes a transmitter 15A.

図27を用いて、本実施例の制御装4Fの有する無効電力指令決定部16の処理を説明する。 Processing of the reactive power command determination unit 16 of the control device 4F of the present embodiment will be described with reference to FIG.

ステップS701~S706は、図16で述べたステップS601~S606と同様であるため、説明を省略する。 Steps S701 to S706 are the same as steps S601 to S606 described with reference to FIG. 16, so description thereof will be omitted.

ステップS707では、制御装置4Fは、「K」と「N」を比較する。K<Nが成立する場合(S707:Yes)、制御装置4Fは、K+1番目に到達時刻予測値が遅い変換器5が存在すると判断し、ステップS708へ進む。 In step S707, the control device 4F compares "K" and "N". If K<N holds (S707: Yes), the control device 4F determines that there is a converter 5 with the K+1th latest arrival time predicted value, and proceeds to step S708.

一方、K<Nが成立しない場合(S707:No)、K+1番目に到達時刻予測値が遅い変換器が存在しないため、制御装置4Fは、力率調整装置35による無効電力補償が必要であると判断し、ステップS709へ進む。 On the other hand, if K<N does not hold (S707: No), there is no converter with the K+1th late arrival time prediction value, so the control device 4F determines that reactive power compensation by the power factor adjustment device 35 is necessary. It judges, and it progresses to step S709.

ステップS708では、制御装置4Fは、Kの値を更新して、ステップS704へ戻る。変数Kの値を一つ増加させることにより、K+1番目に到達時刻予測値が遅い変換器をステップS704で指定できる。 In step S708, the controller 4F updates the value of K and returns to step S704. By incrementing the value of the variable K by one, the converter with the (K+1)th latest arrival time prediction value can be specified in step S704.

ステップS709では、制御装置4Fは、力率調整装置35に対して無効電力出力指令QTMAPREFを送信する。 In step S<b>709 , the control device 4</b>F transmits a reactive power output command Q TMAPREF to the power factor adjustment device 35 .

このように構成される本実施例も第5実施例と同様の作用効果を奏する。本実施例では、電力変換器5だけでは無効電力を補償できない場合に、力率調整装置35と協働して無効電力を補償する。これにより、プラント全体の力率を改善できる。 The present embodiment configured in this way also has the same effect as the fifth embodiment. In this embodiment, when the power converter 5 alone cannot compensate for the reactive power, it cooperates with the power factor adjustment device 35 to compensate for the reactive power. This can improve the power factor of the entire plant.

図28,図29を用いて第7実施例を説明する。図28は、本実施例に係るプラント電力制御システムが備える制御装置4Gの構成図である。本実施例に係る制御装置4Gは、アラーム表示部39を有する点で、図2で述べた第1実施例の制御装置4と異なる。アラーム表示部39は、無効電力指令決定部16に接続されており、無効電力指令決定部16からの指示に応じて警告を出力する。 A seventh embodiment will be described with reference to FIGS. 28 and 29. FIG. FIG. 28 is a configuration diagram of a control device 4G included in the plant power control system according to this embodiment. A control device 4G according to this embodiment differs from the control device 4 of the first embodiment described with reference to FIG. The alarm display section 39 is connected to the reactive power command determination section 16 and outputs a warning according to the instruction from the reactive power command determination section 16 .

図29のフローチャートは、制御装置4Gが備える無効電力指令決定部16の処理を示す。ステップS801~S808は、図27で述べたステップS701~S708と同様であるため、説明を省略する。 The flowchart of FIG. 29 shows the processing of the reactive power command determination unit 16 provided in the control device 4G. Steps S801 to S808 are the same as steps S701 to S708 described with reference to FIG. 27, so description thereof will be omitted.

ステップS809では、制御装置4Gは、アラーム表示部39に所定の警告を表示させる。所定の警告としては、例えば「N台の変換器では、無効電力要求通りに補償することはできません」のようなメッセージをディスプレイに表示させる。ディスプレイへ表示に代えて、あるいはディスプレイ表示と共に音声で警告してもよい。なお、所定の警告は、文字情報である必要はなく、例えば表示灯を点灯させることによりユーザの注意を喚起してもよい。 In step S809, the control device 4G causes the alarm display section 39 to display a predetermined warning. The predetermined warning is to display a message such as "With N converters, it is not possible to compensate as required for reactive power". An audible warning may be given in place of the display on the display, or together with the display. Note that the predetermined warning does not have to be character information, and may call the user's attention by, for example, turning on an indicator lamp.

所定の警告には、プラント電力制御システムからの提案を含んでもよい。その提案には、短期的な提案と、長期的な提案との少なくともいずれかが含まれる。短期的な提案とは、無効電力を補償するために比較的早期に実施可能な内容である。短期的な提案には、例えば、力率調整装置35の無効電力供給計画の修正がある。すなわち、制御装置4Gは、オンオフさせるコンデンサ37の数またはコンデンサ37をオンオフさせるタイミングの少なくともいずれか一つを変更させることにより、無効電力を補償することができるか計算し、補償できると判定した場合は、力率調整装置35の無効電力供給計画の修正をユーザへ提案する。長期的な提案とは、短期的な提案よりも長い時間をかけて実施される提案である。長期的な提案には、例えば、電力変換器5の交換または追加、力率調整装置35の交換または追加といった、プラントの電力設備に関する更新の提案が含まれる。 Predetermined alerts may include suggestions from the plant power control system. The proposals include short-term proposals and/or long-term proposals. Short-term proposals are those that can be implemented relatively quickly to compensate for reactive power. Short-term suggestions include, for example, modifying the reactive power supply plan of the power factor regulator 35 . That is, if the control device 4G calculates whether or not the reactive power can be compensated by changing at least one of the number of the capacitors 37 to be turned on and off or the timing to turn the capacitors 37 on and off, and determines that the compensation is possible, proposes to the user to modify the reactive power supply scheme of the power factor regulator 35 . Long-term proposals are proposals that are implemented over a longer period of time than short-term proposals. Long-term proposals include proposals for updating the power equipment of the plant, for example replacing or adding power converters 5, replacing or adding power factor regulators 35, and so on.

このように構成される本実施例も第1実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、無効電力の補償ができない場合に警告を出力するため、ユーザは、その警告を確認して対策することができ、ユーザの使い勝手が向上する。 The present embodiment configured in this way also has the same effect as the first embodiment. Furthermore, in this embodiment, since a warning is output when the reactive power cannot be compensated, the user can confirm the warning and take countermeasures, thereby improving usability for the user.

図30,図31を用いて第8実施例を説明する。図30は、本実施例に係るプラント電力制御システムが備える制御装置4Hの構成図である。本実施例の制御装置4Hは、無効電力比較部40と、ログデータ記憶部41と、ログデータ記憶部41のデータを外部へ入出力するための外部インタフェース33Bとが追加されている点で、第1実施例の制御装置4と異なる。 An eighth embodiment will be described with reference to FIGS. 30 and 31. FIG. FIG. 30 is a configuration diagram of the control device 4H included in the plant power control system according to this embodiment. The control device 4H of the present embodiment is additionally provided with a reactive power comparison unit 40, a log data storage unit 41, and an external interface 33B for inputting/outputting the data in the log data storage unit 41 to the outside. It differs from the control device 4 of the first embodiment.

無効電力比較部40は、無効電力検出装置2で検出された無効電力を受信部20Aを介して受け取ると共に、各電力変換器5から出力される無効電力の情報を受信部20Bを介して受け取る。無効電力比較部40は、受信部20Aから受信した無効電力と受信部20Bから受信した無効電力とを比較し、無効電力を補償できないと判定された場合に所定のログデータをログデータ記憶部41へ保存させる。 The reactive power comparator 40 receives the reactive power detected by the reactive power detector 2 via the receiver 20A, and receives information on the reactive power output from each power converter 5 via the receiver 20B. Reactive power comparing section 40 compares the reactive power received from receiving section 20A and the reactive power received from receiving section 20B, and stores predetermined log data in log data storage section 41 when it is determined that the reactive power cannot be compensated. save to

図31のフローチャートを用いて、制御装置4Hの備える無効電力比較部40の処理を説明する。 The processing of the reactive power comparison unit 40 provided in the control device 4H will be described using the flowchart of FIG.

制御装置4Hは、受信部20Aから無効電力検出値Qを読み込み、受信部20Bから無効電力Q,Q,Q,・・・,Qを読み込む(S901)。 The control device 4H reads the reactive power detection value QM from the receiver 20A, and reads the reactive powers QA , QB , QC, . . . , QN from the receiver 20B ( S901 ).

制御装置4Hは、総無効電力要求量QREF0を計算する(S902)。総無効電力要求量QREF0は、下記数24で計算できる。 The controller 4H calculates the total reactive power request Q REF0 (S902). The total reactive power requirement Q REF0 can be calculated by Equation 24 below.

Figure 0007125875000024
制御装置4Hは、無効電力Q,Q,Q,・・・,Qの和QTOTALを計算する(S903)。QTOTALは、下記数25で表される。前記同様に、QのNは電力変換器の数である。
Figure 0007125875000024
The controller 4H calculates the sum Q TOTAL of the reactive powers Q A , Q B , Q C , . . . , Q N (S903). Q TOTAL is represented by Equation 25 below. As before, N in QN is the number of power converters.

Figure 0007125875000025
制御装置4は、QTOTALとQREF0とを比較する(S904)。QTOTAL<QREF0が成立する場合(S904:Yes)、制御装置4Hは、ステップS905へ進む。一方、QTOTAL<QREF0が成立しない場合(S904:No)、制御装置4Hは、本処理を終了する。
Figure 0007125875000025
The controller 4 compares Q TOTAL and Q REF0 (S904). If Q TOTAL <Q REF0 is established (S904: Yes), the control device 4H proceeds to step S905. On the other hand, if Q TOTAL <Q REF0 does not hold (S904: No), the control device 4H terminates this process.

制御装置4Hは、ログデータ記憶部41に所定のログデータを保存させる(S905)。所定のログデータとは、例えば、受信部20Aが受信した無効電力検出値と、受信部20Bが受信した各電力変換器5の有効電力、無効電力、トルク、速度のうちの少なくともいずれか一つと、ログデータ保存時のタイムスタンプである。これに代えて、複数時点の任意のデータをログデータ記憶部41に保存してもよい。 The control device 4H stores predetermined log data in the log data storage unit 41 (S905). The predetermined log data is, for example, the reactive power detection value received by the receiving unit 20A, and at least one of the active power, reactive power, torque, and speed of each power converter 5 received by the receiving unit 20B. , is the timestamp when the log data is saved. Alternatively, arbitrary data at multiple points in time may be stored in the log data storage unit 41 .

ユーザは、外部インタフェース33Bを介して、ログデータ記憶部41に記憶されたログデータを取り出して、利用することができる。それらのログデータは、例えば閾値の変更等による無効電力配分手法の改善、将来の設備更新時における電力変換器5の定格皮相容量の決定等に役立てることが可能である。 A user can retrieve and use the log data stored in the log data storage unit 41 via the external interface 33B. These log data can be used, for example, to improve the reactive power allocation method by changing the threshold value, etc., and to determine the rated apparent capacity of the power converter 5 at the time of future facility renewal.

このように構成される本実施例も第1実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例では、無効電力を補償できない場合に所定のログデータを保存するため、ユーザは、ログデータを原因解析または将来の設備更新等に役立てることができ、ユーザの使い勝手が向上する。 The present embodiment configured in this way also has the same effect as the first embodiment. Furthermore, in this embodiment, since the predetermined log data is saved when the reactive power cannot be compensated, the user can utilize the log data for cause analysis or future equipment update, etc., and the usability for the user is improved.

図32~図35を用いて第9実施例を説明する。図32は、本実施例に係るプラント電力制御システムの備える制御装置4Jの構成図である。本実施例の制御装置4Jは、有効電力予測部42と、無効電力不足量予測部43と、受信部20Eと、送信部15Aとが追加されており、さらに、送信部15Aには力率調整装置35が接続されており、さらに、受信部20Eには無効電力予測値44が接続されている点で、第1実施例の制御装置4と異なる。 A ninth embodiment will be described with reference to FIGS. 32 to 35. FIG. FIG. 32 is a configuration diagram of a control device 4J provided in the plant power control system according to this embodiment. The controller 4J of this embodiment additionally includes an active power prediction unit 42, a reactive power shortage prediction unit 43, a receiver 20E, and a transmitter 15A. It is different from the control device 4 of the first embodiment in that a device 35 is connected, and a reactive power prediction value 44 is connected to the receiving section 20E.

図33は、有効電力予測部42の構成図である。図34は、鋼板13とローラ11,12とセンサ21の位置関係の例を示す。 FIG. 33 is a configuration diagram of the active power prediction unit 42. As shown in FIG. 34 shows an example of the positional relationship among the steel plate 13, the rollers 11 and 12, and the sensor 21. FIG.

図34において、圧延ローラ11A,12Aは、位置Xに、圧延ローラ11B,12Bは位置Xに、圧延ローラ11C,12Cは位置Xに、それぞれ配置されたものとする。センサ21Aは位置XASに、センサ21Bは位置XBSに、センサ21Cは位置XCSに、それぞれ配置されたものとする。図34の左側を上流、右側を下流とし、鋼板13は上流から下流へ移動するものとして説明する。 In FIG. 34, it is assumed that the rolling rollers 11A and 12A are arranged at the position XA, the rolling rollers 11B and 12B are arranged at the position XB, and the rolling rollers 11C and 12C are arranged at the position XC. It is assumed that sensor 21A is placed at position XAS , sensor 21B is placed at position XBS , and sensor 21C is placed at position XCS . The left side of FIG. 34 is upstream, the right side is downstream, and the steel plate 13 moves from upstream to downstream.

時刻t41は、圧延ローラ11A,12Aによる鋼板13の圧延が開始された状態を示す。時刻t42は、圧延ローラ11A,12Aによる鋼板13の圧延が完了し、圧延ローラ11A,12Aよりも下流側に鋼板13が位置した状態を示す。時刻t43は、圧延ローラ11B,12Bによる鋼板13の圧延が開始された状態を示す。時刻t44は、圧延ローラ11B,12Bによる鋼板13の圧延が完了し、圧延ローラ11B,12Bよりも下流側に鋼板13が位置した状態を示す。 Time t41 indicates a state in which rolling of the steel plate 13 by the rolling rollers 11A and 12A has started. Time t42 indicates a state in which the rolling of the steel plate 13 by the rolling rollers 11A and 12A is completed and the steel plate 13 is positioned downstream of the rolling rollers 11A and 12A. Time t43 indicates a state in which rolling of the steel plate 13 by the rolling rollers 11B and 12B has started. Time t44 indicates a state in which the rolling of the steel plate 13 by the rolling rollers 11B and 12B is completed and the steel plate 13 is positioned downstream of the rolling rollers 11B and 12B.

図33に戻る。有効電力予測部42は、例えば、到達時刻記憶装置44と、有効電力記憶装置45と、速度情報記憶装置30と、トルク情報記憶装置31と、有効電力学習部46と、有効電力予測値計算部47とを備える。図中では、各構成の名称を適宜略記している。 Return to FIG. The active power prediction unit 42 includes, for example, an arrival time storage device 44, an active power storage device 45, a speed information storage device 30, a torque information storage device 31, an active power learning unit 46, and an active power prediction value calculation unit. 47. In the figure, the name of each component is appropriately abbreviated.

有効電力学習部46は、各電力変換器5の将来の時点における有効電力を学習する機能である。例えば、図34において、或る鋼板13が電力変換器5Aを通過した際(時刻t41から時刻t42まで)の電力変換器5Aの有効電力をPA_DBとし、同じ鋼板13が電力変換器5Bを通過した際(時刻t43から時刻t44まで)の電力変換器5Bの有効電力をPB_DBとする。電力変換器5Aの有効電力PA_DBと電力変換器5Bの有効電力PB_DBとの比率を補正係数βとすると、補正係数βは、下記数26で表される。 The active power learning unit 46 has a function of learning the active power of each power converter 5 at a future point in time. For example, in FIG. 34, when a certain steel plate 13 passes through the power converter 5A (from time t41 to time t42), the active power of the power converter 5A is P A_DB , and the same steel plate 13 passes through the power converter 5B. (From time t43 to time t44 ), the active power of the power converter 5B is defined as PB_DB . Assuming that the ratio between the active power P A_DB of the power converter 5A and the active power P B_DB of the power converter 5B is a correction factor β, the correction factor β is expressed by Equation 26 below.

Figure 0007125875000026
数26に示す補正係数βを、速度情報やトルク情報などと関連付けて学習させることにより、鋼板13が電力変換器5Aを圧延中の有効電力情報Pと速度情報とトルク情報と補正係数βとに基づいて、同じ鋼板13が電力変換器5Bを圧延した際の有効電力PB_PREDを数27から予測することができる。
Figure 0007125875000026
By learning the correction coefficient β shown in Equation 26 in association with speed information, torque information, etc., the active power information PA , the speed information, the torque information, and the correction coefficient β while the steel plate 13 is rolling the power converter 5A. , the active power PB_PRED when the same steel plate 13 rolls the power converter 5B can be predicted from Equation 27.

Figure 0007125875000027
有効電力予測値計算部47は、将来の任意の時点における有効電力を予測する機能である。将来の任意の時点t+tARBにおける有効電力の予測値PPREDは、下記数28で計算できる。ただし、tARBは任意の時間である。
Figure 0007125875000027
The active power prediction value calculator 47 has a function of predicting the active power at an arbitrary point in time in the future. The predicted value P PRED of the active power at any future point in time t+t ARB can be calculated by Equation 28 below. However, t ARB is an arbitrary time.

Figure 0007125875000028
数28におけるPi_PRED(t+tARB)は、次のように決定される。すなわち、任意の時刻t+tARBと到達時刻記憶装置44に記憶された到達時刻予測値(tA_EST、tB_EST,・・・,tN_EST)とを比較し、任意の時刻t+tARBにおいて鋼板13が到達したと予測される場合は、有効電力学習部46で学習した有効電力予測値をPi_PRED(t+tARB)とする。鋼板13が到達していないと予測される場合は、無負荷時の有効電力を有効電力予測値Pi_PRED(t+tARB)とする。
Figure 0007125875000028
P i_PRED (t+t ARB ) in Equation 28 is determined as follows. That is, an arbitrary time t+t ARB is compared with the arrival time prediction values (t A_EST , t B_EST , . . . , t N_EST ) stored in the arrival time storage device 44 to If it is predicted that the active power learning unit 46 has learned the active power prediction value, P i_PRED (t+t ARB ). When it is predicted that the steel plate 13 has not reached, the active power under no load is set as the predicted active power value P i_PRED (t+t ARB ).

図35のフローチャートを用いて、無効電力不足量予測部43の実施する処理を説明する。 Processing performed by the reactive power shortage amount prediction unit 43 will be described with reference to the flowchart of FIG. 35 .

制御装置4Jは、有効電力予測部42から有効電力の予測値P(t+tARB),P(t+tARB),・・・,P(t+tARB)を読み込み、受信部20Dから総無効電力要求量の予測値QREF0(t+tARB)を読み込み、定格皮相電力記憶部19から定格皮相電力S、S,・・・,Sを読み込む(S1001)。 The control device 4J reads the predicted values P A (t + t ARB ), P B (t+t ARB ), . The predicted value Q REF0 (t + t ARB ) of the requested amount is read, and the rated apparent power S A , S B , .

制御装置4Jは、将来の任意の時点において供給可能な無効電力の予測値を計算する(S1002)。将来の任意の時点t+tARBにおいて供給可能な無効電力の予測値QPRED(t+tARB)は、下記数29で計算できる。 The controller 4J calculates a predicted value of reactive power that can be supplied at any time in the future (S1002). A predicted value Q PRED (t+t ARB ) of reactive power that can be supplied at an arbitrary time point t+t ARB in the future can be calculated by Equation 29 below.

Figure 0007125875000029
制御装置4Jは、将来の任意の時点において供給可能な無効電力の予測値QPRED(t+tARB)と総無効電力要求量の予測値QREF0(t+tARB)とを比較する(S1003)。QPRED(t+tARB)>QREF0(t+tARB)が成立する場合(S1003:Yes)、制御装置4Jは、ステップS1004へ進む。一方、制御装置4Jは、QPRED(t+tARB)>QREF0(t+tARB)が成立しないと判定すると(S1003:No)、本処理を終了する。
Figure 0007125875000029
The controller 4J compares the predicted value Q PRED (t+t ARB ) of reactive power that can be supplied at any time in the future with the predicted value Q REF0 (t+t ARB ) of the total required reactive power (S1003). If Q PRED (t+t ARB )>Q REF0 (t+t ARB ) holds (S1003: Yes), the controller 4J proceeds to step S1004. On the other hand, when the control device 4J determines that Q PRED (t+t ARB )>Q REF0 (t+t ARB ) does not hold (S1003: No), it terminates this process.

ステップS1004では、制御装置4Jは、力率調整装置35に対して無効電力出力指令QTMAPREFを送信する。 In step S1004, the control device 4J transmits a reactive power output command Q TMAPREF to the power factor adjustment device 35. FIG.

このように構成される本実施例も第1実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例では、総無効電力要求量に対して、各電力変換器5の無効電力の余力が不足する前に、力率調整装置35へ指令を与えることができる。これにより、本実施例では、力率調整装置35を速やかに動作させて、力率調整装置35の応答遅れ時間による力率の低下を抑制することができる。 The present embodiment configured in this way also has the same effect as the first embodiment. Furthermore, in the present embodiment, a command can be given to the power factor adjustment device 35 before the reserve capacity of reactive power of each power converter 5 becomes insufficient with respect to the total required amount of reactive power. As a result, in the present embodiment, the power factor adjustment device 35 can be quickly operated, and a decrease in the power factor due to the response delay time of the power factor adjustment device 35 can be suppressed.

1:電源、2:無効電力検出装置、3:遅れ力率負荷設備、4:制御装置、5:電力変換器、6:電力変換器用トランス、7:遅れ力率負荷設備用トランス、8:電流検出器、9:電源電圧検出器、10:電動機、11:圧延ローラ上部、12:圧延ローラ下部、13:鋼板、15:送信部、16:無効電力指令決定部、17:到達時刻予測部、18:電動機配置記憶部、19:定格皮相電力記憶部、20:受信部、21:センサ、23:鋼板速度推定部、24:実速度演算部、25:速度補正係数学習部、26:速度補正係数記憶部、27:鋼板速度推定値計算部、29:センサ検出値記憶装置、30:速度情報記憶装置、31:トルク情報記憶装置、32:記憶データ変更部、33:外部インタフェース、34:力率調整装置用トランス、35:力率調整装置、36:スイッチ、37:コンデンサ、38:無効電力配分演算部、39:アラーム表示部、40:無効電力比較部、41:ログデータ記憶部、42:有効電力予測部、43:無効電力不足量予測部、44:無効電力予測値 1: power supply, 2: reactive power detector, 3: lagging power factor load facility, 4: control device, 5: power converter, 6: transformer for power converter, 7: transformer for lagging power factor load facility, 8: current detector, 9: power supply voltage detector, 10: electric motor, 11: upper rolling roller, 12: lower rolling roller, 13: steel plate, 15: transmission unit, 16: reactive power command determination unit, 17: arrival time prediction unit, 18: Motor arrangement storage unit, 19: Rated apparent power storage unit, 20: Reception unit, 21: Sensor, 23: Steel plate speed estimation unit, 24: Actual speed calculation unit, 25: Speed correction coefficient learning unit, 26: Speed correction Coefficient storage unit 27: Steel plate speed estimated value calculation unit 29: Sensor detection value storage device 30: Speed information storage device 31: Torque information storage device 32: Storage data change unit 33: External interface 34: Force Transformer for factor adjustment device 35: Power factor adjustment device 36: Switch 37: Capacitor 38: Reactive power distribution calculation unit 39: Alarm display unit 40: Reactive power comparison unit 41: Log data storage unit 42 : Active power prediction unit 43: Reactive power shortage amount prediction unit 44: Reactive power prediction value

Claims (14)

プラントの電力系統と各電動機との間に位置して前記電動機毎に設けられる電力変換器と、
前記電力系統に接続される無効電力負荷設備と、
前記各電力変換器から前記電力系統へ供給させる無効電力を指示する所定の指令を生成する制御装置と、
前記無効電力負荷設備と前記電力系統との受電点における無効電力を検出する無効電力検出装置と
を備えるプラント電力制御システムであって、
前記制御装置は、
前記各電力変換器から前記電力系統へ供給させる無効電力によって、前記無効電力検出装置の検出した無効電力を打ち消させるための無効電力要求量を算出し、
前記無効電力要求量と前記各電動機に関する所定の情報として各電動機の設置位置関係を示す電動機配置情報を用い、前記算出された無効電力要求量を前記各電力変換器に分配するための指令値を、前記電動機配置情報に基づいて算出される、対象物が前記各電力変換器に到達されると予測される到達時刻予測値に応じて前記電力変換器毎に算出する、
プラント電力制御システム。
a power converter provided for each electric motor positioned between the electric power system of the plant and each electric motor;
a reactive power load facility connected to the power system;
a control device that generates a predetermined command that instructs reactive power to be supplied from each of the power converters to the power system;
A plant power control system comprising the reactive power load equipment and a reactive power detection device that detects reactive power at a power receiving point of the power system,
The control device is
Calculating a required amount of reactive power for canceling the reactive power detected by the reactive power detection device with the reactive power supplied from each power converter to the power system;
A command value for distributing the calculated reactive power demand to each of the power converters is determined by using motor arrangement information indicating an installation positional relationship of each motor as predetermined information about the reactive power demand and each of the motors. , calculating for each power converter according to a predicted arrival time value at which an object is predicted to reach each power converter, which is calculated based on the electric motor arrangement information;
Plant power control system.
前記制御装置は、前記所定の情報として、前記各電動機の設置位置関係を示す電動機配置情報と、前記各電力変換器が出力するトルク情報または有効電力情報のいずれか一つと、前記各電力変換器が出力する前記各電動機の角速度情報と、前記電力変換器の定格皮相電力とを使用する、
請求項1に記載のプラント電力制御システム。
The control device includes, as the predetermined information, motor arrangement information indicating the installation positional relationship of each of the motors, either one of torque information or active power information output by each of the power converters, and each of the power converters. using the angular velocity information of each motor output by and the rated apparent power of the power converter,
The plant power control system according to claim 1.
前記制御装置は、所定の情報として、前記電動機配置情報と、前記トルク情報または前記有効電力情報のいずれか一つと、前記各角速度情報と、さらに前記各電力変換器の負荷が増大する時期を示す負荷増大時期情報とを使用する、
請求項2に記載のプラント電力制御システム。
The control device indicates, as predetermined information, the motor arrangement information, either one of the torque information or the active power information, each of the angular velocity information, and the time when the load of each of the power converters increases. using load increase time information;
The plant power control system according to claim 2.
前記制御装置は、前記有効電力情報または前記トルク情報のいずれか一つと前記角速度情報とに基づいて前記負荷増大時期を算出し、前記算出された負荷増大時期から前記所定のタイミングを決定する、
請求項3に記載のプラント電力制御システム。
The control device calculates the load increase timing based on either one of the active power information or the torque information and the angular velocity information, and determines the predetermined timing from the calculated load increase timing.
The plant power control system according to claim 3.
前記各電動機は、対象物に対して所定の処理を加えるものであり、
前記対象物の位置を検出する対象物検出器をさらに備え、
前記制御装置は、前記有効電力情報または前記トルク情報のいずれか一つと、前記各角速度情報と、前記対象物検出器の出力とに基づいて、前記負荷増大時期を算出する、
請求項4に記載のプラント電力制御システム。
Each of the electric motors applies a predetermined process to the object,
further comprising an object detector that detects the position of the object;
The control device calculates the load increase timing based on either one of the active power information or the torque information, each of the angular velocity information, and the output of the object detector.
The plant power control system according to claim 4.
前記制御装置は、前記各角速度情報と時刻情報とを対応付けて記憶する角速度情報記憶部をさらに備え、
前記制御装置は、前記角速度情報記憶部に記憶された角速度情報に基づいて、前記各角速度情報を補正する、
請求項5に記載のプラント電力制御システム。
The control device further includes an angular velocity information storage unit that stores the angular velocity information and time information in association with each other,
The control device corrects each of the angular velocity information based on the angular velocity information stored in the angular velocity information storage unit.
The plant power control system according to claim 5.
前記制御装置は、前記無効電力要求量、前記指令値、前記負荷増大時期、前記所定のタイミングの少なくともいずれか一つの算出に用いるパラメータの全部または一部を外部から書き換えである、
請求項3に記載のプラント電力制御システム。
The control device externally rewrites all or part of parameters used for calculating at least one of the reactive power request amount, the command value, the load increase timing, and the predetermined timing.
The plant power control system according to claim 3.
前記制御装置は、さらに、前記電動機配置情報、前記定格皮相電力、前記各角速度情報のうちの少なくともいずれか一つの情報の全部または一部を外部から書き換え可能である、
請求項7に記載のプラント電力制御システム。
The control device is further capable of externally rewriting all or part of at least one of the motor arrangement information, the rated apparent power, and the angular velocity information.
The plant power control system according to claim 7.
前記制御装置は、前記電力系統に接続された無効電力補償装置の無効電力供給計画と、前記電動機配置情報と、前記トルク情報または前記有効電力情報のいずれか一つと、前記各角速度情報と、前記定格皮相電力と、前記無効電力要求量とに基づいて、前記指令値を前記電力変換器毎に算出する、
請求項~8のいずれか一項に記載のプラント電力制御システム。
The control device includes a reactive power supply plan for a reactive power compensator connected to the power system, the motor arrangement information, one of the torque information or the active power information, each angular velocity information, and the calculating the command value for each power converter based on the rated apparent power and the reactive power demand;
The plant power control system according to any one of claims 2-8 .
前記制御装置は、前記各電力変換器から前記電力系統へ供給する無効電力の不足分の出力を、前記電力系統に接続された無効電力補償装置に対して指示する、
請求項1~8のいずれか一項に記載のプラント電力制御システム。
The control device instructs a reactive power compensator connected to the power system to output a shortage of reactive power supplied from each power converter to the power system.
The plant power control system according to any one of claims 1-8.
前記制御装置は、前記各電力変換器から前記電力系統へ供給する無効電力と前記無効電力検出装置の検出した無効電力とがバランスしないと判定した場合に、アラートを出力する、
請求項1~8のいずれか一項に記載のプラント電力制御システム。
The control device outputs an alert when it is determined that the reactive power supplied from each power converter to the power system and the reactive power detected by the reactive power detection device are not in balance.
The plant power control system according to any one of claims 1-8.
前記制御装置は、前記各電力変換器から前記電力系統へ供給する無効電力と前記無効電力検出装置の検出した無効電力とがバランスしないと判定した場合に、所定のログデータを保存する、
請求項1~8のいずれか一項に記載のプラント電力制御システム。
When the control device determines that the reactive power supplied from each power converter to the power system and the reactive power detected by the reactive power detection device are not in balance, the control device saves predetermined log data.
The plant power control system according to any one of claims 1-8.
前記制御装置は、
前記各電力変換器の有効電力を予測する有効電力予測部と、
前記受電点における無効電力の予測値と前記定格皮相電力と前記有効電力予測部で予測された有効電力とを用いることにより、無効電力の不足量を予測する無効電力不足量予測部とを
さらに備える請求項~8のいずれか一項に記載のプラント電力制御システム。
The control device is
an active power prediction unit that predicts the active power of each power converter;
a reactive power shortage prediction unit that predicts a reactive power shortage by using the predicted value of reactive power at the power receiving point, the rated apparent power, and the active power predicted by the active power prediction unit. The plant power control system according to any one of claims 2-8 .
プラント電力制御システムの制御方法であって、
前記プラント電力制御システムは、プラントの電力系統と各電動機との間に位置して前記電動機毎に設けられる電力変換器と、前記電力系統に接続される無効電力負荷設備と、前記各電力変換器から前記電力系統へ供給させる無効電力を指示する所定の指令を生成する制御装置と、前記無効電力負荷設備と前記電力系統との受電点における無効電力を検出する無効電力検出装置とを備え、
前記制御装置は、
前記各電力変換器から前記電力系統へ供給させる無効電力によって、前記無効電力検出装置の検出した無効電力を打ち消させるための無効電力要求量を算出し、
前記無効電力要求量と前記各電動機に関する所定の情報として各電動機の設置位置関係を示す電動機配置情報を用い、前記算出された無効電力要求量を前記各電力変換器に分配するための指令値を、前記電動機配置情報に基づいて算出される、対象物が前記各電力変換器に到達されると予測される到達時刻予測値に応じて前記電力変換器毎に算出し、
算出された前記各指令値を対応する前記各電力変換器へ送信させる、
プラント電力制御システムの制御方法。
A control method for a plant power control system, comprising:
The plant power control system includes a power converter provided for each motor and positioned between a plant power system and each motor, a reactive power load facility connected to the power system, and each power converter. A control device for generating a predetermined command that instructs the reactive power to be supplied to the power system from the
The control device is
Calculating a required amount of reactive power for canceling the reactive power detected by the reactive power detection device with the reactive power supplied from each power converter to the power system;
A command value for distributing the calculated reactive power demand to each of the power converters is determined by using motor arrangement information indicating an installation positional relationship of each motor as predetermined information about the reactive power demand and each of the motors. , calculating for each power converter according to a predicted arrival time value at which an object is predicted to arrive at each power converter, which is calculated based on the motor arrangement information;
causing each of the calculated command values to be transmitted to each of the corresponding power converters;
A control method for a plant power control system.
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