JPH0283604A - 静止形無効電力補償装置 - Google Patents
静止形無効電力補償装置Info
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- JPH0283604A JPH0283604A JP63235395A JP23539588A JPH0283604A JP H0283604 A JPH0283604 A JP H0283604A JP 63235395 A JP63235395 A JP 63235395A JP 23539588 A JP23539588 A JP 23539588A JP H0283604 A JPH0283604 A JP H0283604A
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- voltage
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- 230000003068 static effect Effects 0.000 title claims description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/10—Flexible AC transmission systems [FACTS]
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業の利用分野）
本発明は静止形無動電力補償装置に間する。
（従来の技術）
第４図は静止形無動電力補償装置（Ｓｔａｔｉｃｋ Ｖ
ａｒＣｏｔｓｐｅｎｓａｔｏｒ）の中でも、キャパシタ
の開閉をサイリスタにより制御するサイリスタ開閉形キ
ャパシタ（Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ ５ｗ１ｔｃｈｅｄ Ｃ
ａｐａｃｉｔｏｒ 以下ＴＳＣと略する）の−例を示す
図である。説明を簡単にするために以下単相についての
み考える。高圧母線から変圧器１を介して降圧し、キャ
パシタ２とサイリスタ３１１と３Ｘを逆並列にしたサイ
リスタバルブとリアクトル４とを直列に接続している。
ａｒＣｏｔｓｐｅｎｓａｔｏｒ）の中でも、キャパシタ
の開閉をサイリスタにより制御するサイリスタ開閉形キ
ャパシタ（Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ ５ｗ１ｔｃｈｅｄ Ｃ
ａｐａｃｉｔｏｒ 以下ＴＳＣと略する）の−例を示す
図である。説明を簡単にするために以下単相についての
み考える。高圧母線から変圧器１を介して降圧し、キャ
パシタ２とサイリスタ３１１と３Ｘを逆並列にしたサイ
リスタバルブとリアクトル４とを直列に接続している。
この３Ｕと３ｘヒからなるバルブはその極間に並列くこ
接続されるサージアレスタ５により、保護されるととも
に、その開閉は高圧母線の電圧Ｖ、を計器用変圧器８に
より検出し、■、が所定値より低くなれば、制御装置１
０から点弧パルスＧ Ｐ （１１）がサイリスタ３（１
に、ＧＰ（Ｘ）がサイリスタ３×に与えられ、系統に無
効電力を供給し、■ を高めている。逆にＶ、が所定値
より高くなれば、サイリスタ３Ｕ、 ３Ｘへのゲートパ
ルスを与えないようにし、系統の電圧が所定の範囲内に
なるように制御している。第４図においてコンデンサ２
に直列に接続されるリアクトル４は投入時の突入電流の
ｄｉ／ｄｔを抑えるためのものである。このようにＴＳ
Ｃは電力用コンデンサのしや断器をサイリスタ装置・ソ
チで置きかえた構成になっているが、電力用コンデンサ
と異なるのは、多頻度に高速でバンクを入切できること
、サイリスタの極間電圧が０または最小の時に投入でき
るため、投入時の過渡現象が少ないことである。
接続されるサージアレスタ５により、保護されるととも
に、その開閉は高圧母線の電圧Ｖ、を計器用変圧器８に
より検出し、■、が所定値より低くなれば、制御装置１
０から点弧パルスＧ Ｐ （１１）がサイリスタ３（１
に、ＧＰ（Ｘ）がサイリスタ３×に与えられ、系統に無
効電力を供給し、■ を高めている。逆にＶ、が所定値
より高くなれば、サイリスタ３Ｕ、 ３Ｘへのゲートパ
ルスを与えないようにし、系統の電圧が所定の範囲内に
なるように制御している。第４図においてコンデンサ２
に直列に接続されるリアクトル４は投入時の突入電流の
ｄｉ／ｄｔを抑えるためのものである。このようにＴＳ
Ｃは電力用コンデンサのしや断器をサイリスタ装置・ソ
チで置きかえた構成になっているが、電力用コンデンサ
と異なるのは、多頻度に高速でバンクを入切できること
、サイリスタの極間電圧が０または最小の時に投入でき
るため、投入時の過渡現象が少ないことである。
この目的ために、低圧母線の電圧■、を計器用変圧器６
で検出し、同期検出回路７により■８の位相を求め、サ
イリスタ３Ｕの即圧検出器９によりサイリスタ３Ｕの叩
圧を検出し４これらを制御装置１０に入力し、最適な点
弧タイミングが選ばれる。図示してないがサイリスタ３
Ｘの即圧検出回路も具備される。
で検出し、同期検出回路７により■８の位相を求め、サ
イリスタ３Ｕの即圧検出器９によりサイリスタ３Ｕの叩
圧を検出し４これらを制御装置１０に入力し、最適な点
弧タイミングが選ばれる。図示してないがサイリスタ３
Ｘの即圧検出回路も具備される。
以下に具体的にどのようなタイミングでサイリスタが点
弧されるかを第２図により説明する。
弧されるかを第２図により説明する。
サイリスタの極間電圧■■がＯてかつ系統電圧の位相が
コンデンサの電流位相である一９０゛（９０°進み）の
時にＴＳＣを投入できれば、過渡現象は発生しない。第
２図（ａ）かこのケースに相当し、コンデンサ２の残留
電圧が系統の電圧のピーク値に等しい時はこのような理
想的な投入か行える。ＴＳＣの運転を継続させるには、
逆並列に接続されたサイリスタ３１１と３×を交互にそ
れぞれ一９０’ノ制御角でゲー） ハルＸＧＰ（１）、
ＧＰ（Ｘ）をＵｊ−え続ければよい。ＴＳＣの運転を停
止するには、サイリスタへのパルスをブロツクすれば、
サイリスタの電流がその次に０になる時点、すなわち最
大半サイクルの遅れで停止できる。運転中のキヤＲシタ
２の極間電圧■。とりアクｌ−ル４の極間電圧■ とは
ちょうど１８０°位相がずれており、運転中の■。は変
圧器二次側の電圧Ｖｓよりも大きい。
コンデンサの電流位相である一９０゛（９０°進み）の
時にＴＳＣを投入できれば、過渡現象は発生しない。第
２図（ａ）かこのケースに相当し、コンデンサ２の残留
電圧が系統の電圧のピーク値に等しい時はこのような理
想的な投入か行える。ＴＳＣの運転を継続させるには、
逆並列に接続されたサイリスタ３１１と３×を交互にそ
れぞれ一９０’ノ制御角でゲー） ハルＸＧＰ（１）、
ＧＰ（Ｘ）をＵｊ−え続ければよい。ＴＳＣの運転を停
止するには、サイリスタへのパルスをブロツクすれば、
サイリスタの電流がその次に０になる時点、すなわち最
大半サイクルの遅れで停止できる。運転中のキヤＲシタ
２の極間電圧■。とりアクｌ−ル４の極間電圧■ とは
ちょうど１８０°位相がずれており、運転中の■。は変
圧器二次側の電圧Ｖｓよりも大きい。
サイリスタには、ＴＳＣ停止後１ｖ −Ｖｃｌの電圧
がかかり、最大でＶｓのピーク値の２倍以上に達する。
がかかり、最大でＶｓのピーク値の２倍以上に達する。
コンデンサ２の電荷がコンデンサ２の図示しない放電抵
抗を介して徐々に放電し残留電圧が系統電圧のピーク値
より低くなった場合は、第２図（ｂ）に示すように、極
間電圧が負から正に変わるサイリスタの電圧零点でＴＳ
Ｃ投入する。この場合は、投入位相かキャパシタ電流に
とって正規（９０°進み）でないため、図に示すように
第１波は多少の過渡現象がみられる。第２波以隆の揮転
は第２図（ａ）とまったく同じで一９０°の位相でサイ
リスタを点弧し続ける。キャパシタ２の残留電圧が完全
にＯになった場合も第２図（ｂ）の場合と同じように、
サイリスタの極間電圧が負から正に変わる点でＴＳＣを
投入する第２図（Ｃ）。キャパシタ２の残留電圧が逆に
系統電圧のピーク値より高い場合は、サイリスタの極間
にはいつまでたっても電圧零ガは現われない。この場合
は、第２図（ｄ）に示すように、順電圧がかかつている
サイリスタを−９０”の位相で点弧すると極間電圧も最
小の時で、′ｐ）す、かつ投入位相も正規であり、もつ
とも擾乱は少ない。
抗を介して徐々に放電し残留電圧が系統電圧のピーク値
より低くなった場合は、第２図（ｂ）に示すように、極
間電圧が負から正に変わるサイリスタの電圧零点でＴＳ
Ｃ投入する。この場合は、投入位相かキャパシタ電流に
とって正規（９０°進み）でないため、図に示すように
第１波は多少の過渡現象がみられる。第２波以隆の揮転
は第２図（ａ）とまったく同じで一９０°の位相でサイ
リスタを点弧し続ける。キャパシタ２の残留電圧が完全
にＯになった場合も第２図（ｂ）の場合と同じように、
サイリスタの極間電圧が負から正に変わる点でＴＳＣを
投入する第２図（Ｃ）。キャパシタ２の残留電圧が逆に
系統電圧のピーク値より高い場合は、サイリスタの極間
にはいつまでたっても電圧零ガは現われない。この場合
は、第２図（ｄ）に示すように、順電圧がかかつている
サイリスタを−９０”の位相で点弧すると極間電圧も最
小の時で、′ｐ）す、かつ投入位相も正規であり、もつ
とも擾乱は少ない。
（発明が解決しようとする課題）
しかしり、上のような運転はあくまで同期検出回路７が
正常に動作し７た場合であって、系統電圧の位相が大き
く変化して同期検出回路の出力が追従できなくなる場合
、または系統に故障が発生し、同期検出回路の出力が実
際の位相と大きくずれる場合もある。たとえば第２図（
ｄ）と同じ条件で、同期検出回路の出力が１８０°ずれ
た場合は第３図のような現象となる。すなわち、サイリ
スタの極間１す匡が最大の時に点弧パルスが午えられ、
過電Ｊ ’Ｉが流れる。、二の電流はキャパシタ２とリ
アクトル４とで決まる共振周波数をもち、逆並列のサイ
リスタ３ｘにゲートパルスが与えられない明り。
正常に動作し７た場合であって、系統電圧の位相が大き
く変化して同期検出回路の出力が追従できなくなる場合
、または系統に故障が発生し、同期検出回路の出力が実
際の位相と大きくずれる場合もある。たとえば第２図（
ｄ）と同じ条件で、同期検出回路の出力が１８０°ずれ
た場合は第３図のような現象となる。すなわち、サイリ
スタの極間１す匡が最大の時に点弧パルスが午えられ、
過電Ｊ ’Ｉが流れる。、二の電流はキャパシタ２とリ
アクトル４とで決まる共振周波数をもち、逆並列のサイ
リスタ３ｘにゲートパルスが与えられない明り。
半波でミグｔがＯとなる５電流がＯとなった時にキャパ
シタ２に残留する電圧は、変化分が事前のサイリスタ極
間電圧（約２ｐｕ）の２倍になるため３Ｐｕ以上に達す
る。従ってサイリスタの極間には最大４Ｐｕ以上の電圧
が現われることになる。この現象はＴＳＣの誤点弧と呼
ばれ、ＴＳＣにとって最も厳しい事故である。通常はア
レスタ５によりりキャパシタに叶えられたエネルギを吸
収し、サイリスタの極間電圧を抑制するが、第３図のよ
うに最悪の位相で誤点弧すると、このアレスタの処理エ
ネルギは膨大になりキャパシタ２やサイリスタ３１＋ノ
アクトル４ら第３図の過電流■に耐え、かつ、その後の
過電圧にも耐えるようにしなければならず、非常に高価
な装置になる。またそれだけではなく、このような誤点
弧が発生すると過電流保護装置などが動作し、ＴＳＣの
運転を停止トせざるを得なくなり、極めて不都合である
。
シタ２に残留する電圧は、変化分が事前のサイリスタ極
間電圧（約２ｐｕ）の２倍になるため３Ｐｕ以上に達す
る。従ってサイリスタの極間には最大４Ｐｕ以上の電圧
が現われることになる。この現象はＴＳＣの誤点弧と呼
ばれ、ＴＳＣにとって最も厳しい事故である。通常はア
レスタ５によりりキャパシタに叶えられたエネルギを吸
収し、サイリスタの極間電圧を抑制するが、第３図のよ
うに最悪の位相で誤点弧すると、このアレスタの処理エ
ネルギは膨大になりキャパシタ２やサイリスタ３１＋ノ
アクトル４ら第３図の過電流■に耐え、かつ、その後の
過電圧にも耐えるようにしなければならず、非常に高価
な装置になる。またそれだけではなく、このような誤点
弧が発生すると過電流保護装置などが動作し、ＴＳＣの
運転を停止トせざるを得なくなり、極めて不都合である
。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、たとえ同期検出回路の出力が正しくない状態となっ
ても、過電流や過電圧を発生ずることツノ′−ない静止
無効電力補ｒＩ！４装置を提供することを目的としてい
るう ［発明の構成］ （８ｆｆｉ題を解決するための手段） 上記目的を遠吠するために、本発明はサイリスタの極間
電圧が所定値以下の時のみサイリスタにゲートパルスを
与えるような手段を設ける。これは、通常のＴＳＣの運
転はサイリスタの極間電圧が低い時にゲーＩ・パルスが
勺・えられることと、前記のような不都合はサイリスタ
の極間電圧が大きい時に、誤ってゲートパルスが与えら
れたことに着眼しな。
り、たとえ同期検出回路の出力が正しくない状態となっ
ても、過電流や過電圧を発生ずることツノ′−ない静止
無効電力補ｒＩ！４装置を提供することを目的としてい
るう ［発明の構成］ （８ｆｆｉ題を解決するための手段） 上記目的を遠吠するために、本発明はサイリスタの極間
電圧が所定値以下の時のみサイリスタにゲートパルスを
与えるような手段を設ける。これは、通常のＴＳＣの運
転はサイリスタの極間電圧が低い時にゲーＩ・パルスが
勺・えられることと、前記のような不都合はサイリスタ
の極間電圧が大きい時に、誤ってゲートパルスが与えら
れたことに着眼しな。
（作 用）
このような手段を付加することにより、たとえ同期検出
回路が正しくない出力を出しても、また他の要因により
誤ったタイミングで点弧パルスが出そうになっても、過
電流や家電圧が発生するようなタイミングのパルスはＭ
終「又て゛阻止する、二とができる。
回路が正しくない出力を出しても、また他の要因により
誤ったタイミングで点弧パルスが出そうになっても、過
電流や家電圧が発生するようなタイミングのパルスはＭ
終「又て゛阻止する、二とができる。
（実施例）
以下図面を参照し７て実施例を説明ずろ。
第１図は本発明による静止形辞効電力補償装置の一実施
例の構成国であり、第１図において、第４図と同一部分
については同一符号を付して説明を省略する。なお本実
施例ではサイリスタ３Ｕについてのみ説明し、サイリス
タ３ｘについては説明を省略する。１１は電圧検出器で
あり、この場合サイリスタ３１１の極間電圧を検出する
。１２はレベル検出器でありサイリスタ３＋１の極間電
圧が所定値以下で、′Ｐ）れば「１」を出力する。この
信号はＮＯＴ回路１３を介してアンド回路１４の一方に
入力する。制御回８１０からはアンド回路１４の他方に
入力される。
例の構成国であり、第１図において、第４図と同一部分
については同一符号を付して説明を省略する。なお本実
施例ではサイリスタ３Ｕについてのみ説明し、サイリス
タ３ｘについては説明を省略する。１１は電圧検出器で
あり、この場合サイリスタ３１１の極間電圧を検出する
。１２はレベル検出器でありサイリスタ３＋１の極間電
圧が所定値以下で、′Ｐ）れば「１」を出力する。この
信号はＮＯＴ回路１３を介してアンド回路１４の一方に
入力する。制御回８１０からはアンド回路１４の他方に
入力される。
上記構成から明らかなように、サイリスタの極間電圧が
所定値以下の時のみ、制御回路１ｏがらのゲートパルス
信号を生かし、サイリスタ３ｕにグー１〜パルスが与え
られようにしである。前記した通り、他、のサイリスタ
３Ｘについても同様である。
所定値以下の時のみ、制御回路１ｏがらのゲートパルス
信号を生かし、サイリスタ３ｕにグー１〜パルスが与え
られようにしである。前記した通り、他、のサイリスタ
３Ｘについても同様である。
したがって、第１図のように構成されたＴＳＣては 同
期検出回路内同期がずれて第３図のＧＰ（１１）のよう
に最悪のタイミングでゲートパルスを出そうとしても、
アンド回路１４によりゲートパルスが阻止され、同期ず
れか収まって、制御装置１０がらのゲーＩ・パルス指令
か出た時のサイリスタ極間電圧がＴＳＣにとって安全な
範囲になるまでは点弧されない。通常同期ずれは数サイ
クルで収まることと、また系統故障中は故障除去後の過
電圧を防止するなめにもともとＴＳＣの運転は禁止され
ることなどから本発明による不都合は生じない。
期検出回路内同期がずれて第３図のＧＰ（１１）のよう
に最悪のタイミングでゲートパルスを出そうとしても、
アンド回路１４によりゲートパルスが阻止され、同期ず
れか収まって、制御装置１０がらのゲーＩ・パルス指令
か出た時のサイリスタ極間電圧がＴＳＣにとって安全な
範囲になるまでは点弧されない。通常同期ずれは数サイ
クルで収まることと、また系統故障中は故障除去後の過
電圧を防止するなめにもともとＴＳＣの運転は禁止され
ることなどから本発明による不都合は生じない。
（実施例の効果）
以上のように第１図のように構成されるＴＳＣでは、過
電流過電圧が発生するようなタイミングの誤点弧は発生
せず、各構成機器に与えるストレスが軽くなるだけでな
く、過電流継電流などの保護装置が不要に動作しなくな
り、アベイラビリティも向上する。
電流過電圧が発生するようなタイミングの誤点弧は発生
せず、各構成機器に与えるストレスが軽くなるだけでな
く、過電流継電流などの保護装置が不要に動作しなくな
り、アベイラビリティも向上する。
サイリスタの極間電圧が所定値以下であることを検出す
る方法は、））１図の例な０寸でなく、他の方法でも良
い。たとえばサイリスタの極間電圧が所定値以上になっ
たら発光ダイオードを光らせ、その信号をライトガイド
を介してフ＜ ｌ□ ｌ−ランジスタで受けるようにし
ておき、このフォトトランジスタに電流が流れていない
時のみゲートパルスを許容するようにしても良い。
る方法は、））１図の例な０寸でなく、他の方法でも良
い。たとえばサイリスタの極間電圧が所定値以上になっ
たら発光ダイオードを光らせ、その信号をライトガイド
を介してフ＜ ｌ□ ｌ−ランジスタで受けるようにし
ておき、このフォトトランジスタに電流が流れていない
時のみゲートパルスを許容するようにしても良い。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、サイリスタの極間
電圧をモニタすることにより、ＴＳＣにとって最も厳し
い故障である誤点弧を防ぐことができ、機器の過電流、
過電圧責務を軽減する、二とができるとともに、アベイ
ラビリティの高い静止形無動電力補償装置を提供する。
電圧をモニタすることにより、ＴＳＣにとって最も厳し
い故障である誤点弧を防ぐことができ、機器の過電流、
過電圧責務を軽減する、二とができるとともに、アベイ
ラビリティの高い静止形無動電力補償装置を提供する。
二とができる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図はＴＳＣの
動作原理を示す図、第３図はＴＳＣの誤点弧時の動作を
示す図、第４図は従来の実施例を示す図である。 １・・・変圧器 ２・・・キャパシタ３ｕ、
３χ・・・サイリスクバルブ
動作原理を示す図、第３図はＴＳＣの誤点弧時の動作を
示す図、第４図は従来の実施例を示す図である。 １・・・変圧器 ２・・・キャパシタ３ｕ、
３χ・・・サイリスクバルブ
Claims (1)
- 交流系統母線に分路して接続されたキャパシタに対して
、逆並列接続されたサイリスタ装置とリアクトルとを直
列接続し、前記サイリスタの点弧制御角を調整すること
により無効電流を調整して母線電圧を一定に制御する静
止形無効電力補償装置において、前記サイリスタの極間
電圧が所定値以下であるときのみ、サイリスタの投入操
作を許容することを特徴とする静止形無効電力補償装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63235395A JP2557494B2 (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 静止形無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63235395A JP2557494B2 (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 静止形無効電力補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0283604A true JPH0283604A (ja) | 1990-03-23 |
| JP2557494B2 JP2557494B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=16985455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63235395A Expired - Lifetime JP2557494B2 (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 静止形無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2557494B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101938133A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-01-05 | 浙江省电力试验研究院 | 基于逆阻型igbt的pwm控制电容型svc补偿方法 |
| JP2017054479A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | 静止型無効電力補償装置及びその動作方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5650414A (en) * | 1979-10-01 | 1981-05-07 | Hitachi Ltd | Switching circuit |
-
1988
- 1988-09-20 JP JP63235395A patent/JP2557494B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5650414A (en) * | 1979-10-01 | 1981-05-07 | Hitachi Ltd | Switching circuit |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101938133A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-01-05 | 浙江省电力试验研究院 | 基于逆阻型igbt的pwm控制电容型svc补偿方法 |
| JP2017054479A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | 静止型無効電力補償装置及びその動作方法 |
| US9912230B2 (en) | 2015-09-08 | 2018-03-06 | Lsis Co., Ltd. | Static VAR compensator apparatus and operating method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2557494B2 (ja) | 1996-11-27 |
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