JPH04247504A - 力率改良装置および方法 - Google Patents

力率改良装置および方法

Info

Publication number
JPH04247504A
JPH04247504A JP3244387A JP24438791A JPH04247504A JP H04247504 A JPH04247504 A JP H04247504A JP 3244387 A JP3244387 A JP 3244387A JP 24438791 A JP24438791 A JP 24438791A JP H04247504 A JPH04247504 A JP H04247504A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
inductance
impedance
capacitance
distribution system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3244387A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard W Glaser
リチャード ウエイン グレイサー
James L Mcintosh
ジェイムス レスリー マッキントッシュ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
American Telephone and Telegraph Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Telephone and Telegraph Co Inc filed Critical American Telephone and Telegraph Co Inc
Publication of JPH04247504A publication Critical patent/JPH04247504A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/70Regulating power factor; Regulating reactive current or power
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1807Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using series compensators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電力システムに関し、
特に、そのようなシステムにおける力率補正に関する。
【0002】
【従来の技術】力率とは、電力分配システムのある点を
通過する電力の効率の測度であって、見かけの電力に対
する平均電力すなわち真の電力(単位ワット)の比であ
る。見かけの電力は、入力RMS電圧と入力RMS電流
の積である。電力は、負荷に到達する実際の電力が見か
けの電力に等しいとき、すなわち力率が1のとき、最も
効率よく分配される。電力分配システムの与えられた点
で力率が1のとき、その点でのインピーダンスは純粋に
抵抗性である。
【0003】電子システムは、そのシステムに必要な電
力を供給するために電力変換器を使用する。電力変換器
の一般的な力率値は、約0.75から0.5未満までの
範囲にわたる。このような電力変換器には一般的に2つ
の型がある。第1型は、ACラインから直接動作し、ラ
イン電圧を直接整流し、生じたDC電圧を、負荷が直接
接続されている大入力キャパシタに貯蔵する。従って、
この型の電力変換器はACラインから電流を狭いが大き
い電流パルスとして取り入れるため、力率は小さくなる
。第2型の変換器はスイッチング電力変換器である。 この変換器は第1型の変換器と類似するが、入力キャパ
シタから負荷に電力を転送するためにスイッチを使用す
る。
【0004】負荷に十分な電力を供給するために、低い
力率は、AC電力分配システムから変換器に大電流を取
り入れることによって補償される。この型の動作は4つ
の大きな問題点を有する。それらは、(1)電力変換器
の高いRMS電流需要を処理することが可能な大容量か
つより強力なAC電力分配システム要素(例えば、回路
ブレーカ、変圧器、および配線)の必要性、(2)電力
変換器内の大容量かつより強力な要素の必要性、(3)
電力変換器からのACラインへの高周波ノイズの伝達、
(4)電力コストが実際の電力ではなく見かけの電力に
基づくことから電子システムのユーザに対して生じる高
い電力コストである。
【0005】さらに、AC電力分配システムの調和歪み
は、電力変換器の力率が減少するほど増大する。西欧で
は1992年に調和歪み規格が実施されるため、西欧で
製品を市場に出す計画を立てている会社にとってこれは
重要な事実である。米国やカナダでも同様の規格を制定
する動きがある。
【0006】従来の技術は、確かに、力率補償のための
回路を提供している。例えば、米国特許第4,914,
559号は、電力変換器のためのAC電源と電力変換器
の間に直列に接続されたLC回路を使用することによっ
て、第1型の電力変換器に対する受動力率補正を開示し
ている。この回路では、インダクタンスおよびキャパシ
タンス要素は固定されている。
【0007】米国特許第4,412,277号は、スイ
ッチング電力変換器の積分部分としての第2型の電力変
換器に対する能動力率補償を開示している。この特許で
は、開示されている電力変換器は、制御信号に応じてA
C電力をDC電力に変換する。制御信号は、AC電圧を
表す第1信号、AC電流を表す第2信号、電力変換器の
DC出力電圧を表す第3信号、および、第1信号に第3
信号を乗じることによって得られる第4信号を発生する
制御回路によって発生される。制御信号は、第2および
第4信号から決定される。制御信号は、AC電流の波形
がAC電圧と同一の周波数および位相の正弦波形に制限
されるように電力変換器を制御する。
【0008】「能動力率補正」(P. Koetsch
著、「エレクトロニック・エンジニアリング・タイムズ
」54〜55ページ、1990年6月18日)と題する
論文は、第2型の電力変換器の積分部分である力率補償
器を開示している。この回路はブースト回路と呼ばれ、
AC電力の各周期に一定の動作を実行する。ブースト回
路は、AC周期の一部の間、インダクタンスを通してA
Cシステムを短絡することにより引き出される対称的電
流を維持する。ブースト回路は高価であり、個々の負荷
に対してそれぞれ設計されなければならない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の力率補償器の問
題点は、これらの回路が、固定された力率補償しか実行
しないか、または、能動力率補償を実行する場合、電力
変換器の積分部分でなければならないという点である。 さらに、従来の能動力率補償回路は過度に複雑であり、
補償の問題点に直接取り組んでいない。
【0010】
【課題を解決するための手段】電力分配システムのある
点でのインピーダンスを直接測定し、力率が1になるよ
うにそのインピーダンスを抵抗性にするように動的に調
節するインピーダンス補償器によって、上記の問題点は
解決され、技術的進歩が達成される。所望される実施例
では、補償器は、キャパシタンスおよびインダクタンス
を動的に挿入および除去して、インピーダンスを調節す
る。インダクタンスはインピーダンスを粗く調節するた
めに利用され、キャパシタンスは微調整のために利用さ
れる。
【0011】ここで開示される本発明の特定の実施例で
は、インピーダンス補償器は、電力分配システムのイン
ピーダンスを位相差発振器に反映する変圧器を使用した
電力分配システムとインタフェースする。この発振器は
、インピーダンスが抵抗性である場合に中心周波数を発
生し、インピーダンスが容量性である場合に中心周波数
よりも低い周波数を発生し、インピーダンスが誘導性で
ある場合に中心周波数よりも高い周波数を発生する。
【0012】周波数−電圧変換器が、発振器の出力を電
圧に変換する。この電圧に応じて、エラー増幅器が、イ
ンピーダンス補償器によって電力分配システムに寄与す
るキャパシタンスの量を制御するためにキャパシタンス
制御器によって使用される信号を発生する。同じくこの
電圧に応じて、セット増幅器およびリセット増幅器は、
電圧が、中心周波数に対応する中心周波数電圧より低い
所定の電圧になったとき、および、中心周波数電圧より
高い所定の電圧になったとき、インダクタンス制御器に
それぞれセットおよびリセット信号を送る。
【0013】セット信号に応じて、インダクタンス制御
器は複数のインダクタンス要素のうちの1つを活動化し
、、電力分配システムに寄与するインダクタンスを増加
させる。また、リセット信号に応じて、インダクタンス
制御器は複数のインダクタンス要素のうちの1つを非活
動化し、電力分配システムに寄与するインダクタンスを
減少させる。
【0014】本発明の特徴によれば、各インダクタンス
要素は、並列に、電気的に作動するスイッチを有する。 インダクタンス制御器はこのスイッチを開くことによっ
てインダクタンス要素を活動化する。インピーダンス補
償器に電気が加えられない場合、すべてのスイッチは開
いている。インピーダンス補償器に電気が加えられると
、すべてのインダクタンス要素が活動化されるため、初
期サージ電流を避けるために一定時間だけスイッチは開
いたまま保持される。
【0015】
【実施例】図1は、本発明の実施例であるインピーダン
ス補償器100を示す。補償器100は、導体107お
よび108を介してAC電源103と相互接続され、導
体109および108を介して負荷104に接続される
。AC電源103は、従来のAC電源であるか、または
、ACスタンドバイ電源装置とも呼ばれる切断不能電源
(UPS)である。補償器100は、AC電源からみた
力率が調節されるようにインピーダンスを調節する。 負荷104はスイッチング電源であることが可能である
。AC電源103、補償器100、および負荷104は
電力分配システムを形成する。
【0016】本発明の特徴によれば、補償器100は、
制御器102がAC電源103および負荷104のイン
ピーダンスに対応することによって、制御信号をケーブ
ル105を介してインピーダンス回路101に供給する
ように機能する。ケーブル105を介して受信された制
御信号に応じて、インピーダンス回路101は、力率が
所定の値になるようにAC電源103に提示されるイン
ピーダンスを調節する。この所定値は約1であることが
可能である。
【0017】図3は、図1の制御器102およびインピ
ーダンス回路101を詳細に示す。ライン107と10
8の間のインピーダンスは、抵抗242および243と
直列の変圧器204、位相差発振器205、周波数−電
圧変換器206、および増幅器235〜237によって
検知される。増幅器236および237の出力は、誘導
性制御器207によって、インピーダンス回路101内
の可変インダクタ・サブ回路201を制御するために利
用される。可変インダクタ・サブ回路201は、ライン
107と109の間に可変量のインダクタンスを挿入す
ることを可能にする。
【0018】キャパシタンス制御器203は、増幅器2
35の出力に応じて、インピーダンス101内の可変キ
ャパシタ・サブ回路202を制御する。可変キャパシタ
・サブ回路202は、ライン109と108の間に挿入
される分流キャパシタンスの量を決定する。可変インダ
クタ・サブ回路201および可変キャパシタ・サブ回路
202を制御することによって、ライン107と108
の間のインピーダンスは、力率が1に接近するように調
節される。
【0019】ライン107と108の間のインピーダン
スは、変圧器204によって位相差発振器205の位相
差入力に反映される。インピーダンスが純粋に抵抗性で
ある場合、位相差発振器205は中心周波数(例えば1
00kHz)で動作する。位相差発振器205に反映さ
れるインピーダンスが容量性である場合、発振器205
の周波数は中心周波数よりも増大する。同様に、発振器
205に反映されるインピーダンスが誘導性である場合
、発振器205の周波数は中心周波数よりも減少する。
【0020】発振器205によって発生される周波数は
、導体226を介して変換器206に伝送される。変換
器206はこの周波数を電圧に変換し、この電圧を増幅
器235に伝送する。伝送された電圧は、反映されたイ
ンピーダンスの無効成分を表す。反映されたインピーダ
ンスが純粋に抵抗性である場合、変換器206は中心電
圧Vref1を発生する。これは、205の中心周波数
に対応する。発振器205の周波数が中心周波数よりも
高い場合、変換器206の電圧出力はVref1よりも
高い電圧範囲にある。発振器205の周波数が中心周波
数よりも低い場合、変換器206の電圧出力はVref
1よりも低い電圧範囲にある。
【0021】可変インダクタ・サブ回路201の制御に
関しては、変換器206の出力が所定の電圧Vref2
よりも低い場合、セット増幅器236が導体227を介
して誘導性制御器207に信号を伝送する。Vref2
は、Vref1と異なる所定の絶対電圧である。導体2
27上の信号に応じて、誘導性制御器207はライン2
22〜224上に信号を伝送し、これによって可変イン
ダクタ・サブ回路201は、導体107と導体109の
間の経路に追加のインダクタンスを挿入する。
【0022】変換器206の出力が所定電圧Vref3
よりも高い場合、リセット増幅器237が導体230を
介して誘導性制御器207に信号を伝送する。Vref
3は、Vref1と異なる所定の絶対電圧である。対応
して、誘導性制御器207は可変インダクタ・サブ回路
201を制御して、導体107と109の間のインダク
タンスを除去する。
【0023】可変キャパシタ・サブ回路の制御に関して
は、変換器206の出力がVref1よりも低い場合、
エラー増幅器235が導体231を介して電圧信号をキ
ャパシタンス制御器203に伝送する。対応して、キャ
パシタンス制御器203は可変キャパシタ・サブ回路2
02を制御し、導体206と109の間のキャパシタン
スを除去する。変換器206によって伝送された電圧が
Vref1よりも高い場合、キャパシタンス制御器20
3は可変キャパシタ・サブ回路202を制御してキャパ
シタンスを増加する。
【0024】可変キャパシタ・サブ回路202はキャパ
シタ220、トランジスタT216およびT217、な
らびにダイオードD218およびD219からなる。ト
ランジスタとダイオードは双方向スイッチを形成する。 可変キャパシタンスは、トランジスタ216および21
7ならびにダイオード218および219をパルス幅変
調信号の制御下で使用することによってキャパシタ22
0を切り替えることにより実現される。キャパシタンス
制御器203は、導体231上の電圧信号をパルス幅変
調信号に変換する周知の技術を使用して、導体225上
にパルス幅変調信号を伝送する。トランジスタを制御す
るためにパルス幅変調信号を利用することによって、可
変キャパシタ・サブ回路202の可変キャパシタンスは
、キャパシタ220の最大値から0付近の値まで調節可
能となる。
【0025】可変インダクタ・サブ回路201はインダ
クタ210、211、および212と、リレー213、
214および215によって形成される。リレーは通常
、開接点を有する。接点が閉じた場合、対応するインダ
クタは短絡され、可変インダクタ・サブ回路201のイ
ンダクタンスの総和にインダクタンスが加算されない。 例えば、誘導性制御器207が導体222上に信号を伝
送すると、リレー213が活動化され、インダクタ21
0を短絡することによって、インダクタ210を可変イ
ンダクタ・サブ回路201のインダクタンスから除去す
る。
【0026】3個のみのインダクタが例示されているが
、任意個数のインダクタが可変インダクタ・サブ回路2
01において利用可能である。例示されているように、
可変インダクタ・サブ回路201は、インダクタ210
、211、212のインダクタンスの和、または、イン
ダクタ210、211、212のインダクタンスの任意
の部分和、または0のインダクタンスを有する。
【0027】AC電源103によって電気が供給されて
いない場合、リレー213、214、215の接点は開
いており、インダクタ210、211、212はAC電
源103と負荷104の間に直列になっている。最初に
電気が加えられると、インダクタ210、211、21
2は、サージ電流が負荷104に流入することを回避す
る。
【0028】図2は、誘導性制御器207およびキャパ
シタンス制御器203が動作するしきい値電圧を例示す
る。中心電圧(Vref1)は、変圧器204が発振器
205に純粋に抵抗性の負荷を反映しているときの、変
換器206の電圧出力を表す。変圧器204によって反
映されるインピーダンスが容量性になると、電圧はVr
ef2に向かって減少し始める。インピーダンスが誘導
性になると、電圧はVref3に向かって増加し始める
【0029】誘導性制御器207は、可変インダクタ・
サブ回路201を利用して離散的な量のインダクタンス
を挿入することしかできないため、キャパシタンス制御
器203が、挿入されたインピーダンスの微調整を行う
。容量性制御器203が反映された抵抗性インピーダン
スを維持できなくなった場合にのみ、誘導性制御器20
7が離散的な量のインダクタンスを挿入する。
【0030】次の例を考える。負荷104が増加する容
量性成分を有し始めた場合、変換器206によって発生
される電圧は図2のVref2に向かってシフトする。 容量性成分が増大するごとに、容量性制御器サブ回路2
03は、可変キャパシタ203によって導入されるキャ
パシタンスの量を減少させることによってこの増大を補
正する。負荷104の容量性成分が増大し続けると、容
量性制御器203が可変キャパシタ・サブ回路202を
調節してキャパシタンス0になる点に達する。
【0031】この点で、セット増幅器236が、エラー
増幅器235の出力に応じて、導体227を介して信号
を伝送する。導体227上の信号に応じて、誘導性制御
器207は、可変インダクタ・サブ回路201によって
インダクタンスを挿入する。誘導性制御器207は、セ
ット増幅器236によってモニタリングされる変換器2
06の電圧出力がVref2よりも大きくなるまで、イ
ンダクタンスの挿入を継続する。
【0032】次に、負荷104の容量性成分が減少する
場合、変換器206の出力電圧はVref1よりも大き
くなる。容量性制御器203は、この電圧変化に応じて
、可変キャパシタ・サブ回路202を調節してキャパシ
タンスを導入する。負荷104の容量性成分の減少が続
くと、容量性制御器203は、可変キャパシタ・サブ回
路202から使用可能なキャパシタンスの総量を挿入す
る。この点で、変換器206の出力電圧はVref3を
超過する。これが起こると、リセット増幅器237は、
導体230を介して誘導性制御器207に信号を伝送す
る。 この信号に応じて、誘導性制御器207は可変インダク
タ・サブ回路201によって挿入されたインダクタンス
を除去する。
【0033】誘導性制御器207が図4に詳細に図示さ
れている。リレー213、214、215は、リレー・
ドライバを介して、ラッチ302、305、309によ
ってそれぞれ制御される。最初にインダクタンスが要求
されると、ラッチ302がANDゲート301を介して
セットされる。さらにインダクタンスが要求されると、
ラッチ305がANDゲート303を介してセットされ
る。最後に、ラッチ309がANDゲート308を介し
てセットされる。
【0034】導体227を介して受信されたセット信号
は、ANDゲート301によって、パルス発生器315
の出力と論理的にANDをとられる。パルス発生器31
5によって発生されるパルス間隔は、リレーの開閉に要
する時間に等しい。ANDゲート304、306、およ
び312を介してラッチをリセットすることにより、イ
ンダクタンスは回路から除去される。遅延タイマ311
は、より多くのキャパシタンスを加える機会を容量性制
御器203に与えるために、導体230上で受信された
リセット信号を遅延する。
【0035】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、電
力分配システムのある点でのインピーダンスを直接測定
し、力率が1になるようにそのインピーダンスを抵抗性
にするように動的に調節するインピーダンス補償器を提
供する。本発明の補償器は、キャパシタンスおよびイン
ダクタンスを動的に挿入および除去して、インピーダン
スを調節する。インピーダンス補償器に電気が加えられ
ると、すべてのインダクタンス要素が活動化されるため
、初期サージ電流を避けるために一定時間だけスイッチ
は開いたまま保持される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるインピーダンス補償器のブロック
図である。
【図2】インピーダンス補償器の動作において利用され
る電圧レベルの図である。
【図3】本発明によるインピーダンス補償器の詳細な図
である。
【図4】リレー制御器の詳細な図である。
【符号の説明】
100  インピーダンス補償器 101  インピーダンス回路 102  制御器 103  AC電源 104  負荷 201  可変インダクタ・サブ回路 202  可変キャパシタ・サブ回路 203  キャパシタンス制御器 204  変圧器 205  位相差発振器 206  周波数−電圧変換器 207  誘導性制御器 236  セット増幅器 315  パルス発生器

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電力分配システムの力率改良装置にお
    いて、前記電力分配システムのインピーダンスを決定す
    る手段と、前記力率がほぼ1になるように前記インピー
    ダンスをほぼ抵抗性になるように調節する手段とからな
    ることを特徴とする力率改良装置。
  2. 【請求項2】  前記決定手段が、前記インピーダンス
    を、前記インピーダンスの無効成分を表す電圧に変換す
    る手段と、前記電圧に応じて、前記無効成分が容量性、
    誘導性、抵抗性のいずれであるかを指示する手段からな
    ることを特徴とする請求項1の装置。
  3. 【請求項3】  前記調節手段が、前記電力分配システ
    ムに並列なキャパシタンスの量を制御する手段と(前記
    キャパシタンスは所定の最大および最小値を有する)、
    前記キャパシタンスの所定の最大または最小値が超過さ
    れた場合に、前記電力分配システムに直列のインダクタ
    ンスの量を制御する手段からなることを特徴とする請求
    項2の装置。
  4. 【請求項4】  前記キャパシタンス制御手段が、前記
    並列キャパシタンスの量を連続的に制御することを特徴
    とする請求項3の装置。
  5. 【請求項5】  前記インダクタンス制御手段が、複数
    の誘導性要素と、前記所定の最小値にある前記キャパシ
    タンスに応じて、前記電力分配システムに直列に挿入さ
    れる前記インダクタンスの量が増加するように、前記誘
    導性要素のうちの1つを挿入するインダクタンス制御器
    からなり、前記インダクタンス制御器がさらに、前記所
    定の最小値にある前記キャパシタンスに応じて、前記電
    力分配システムに直列に挿入される前記インダクタンス
    の量が減少するように、前記誘導性要素のうちの1つを
    除去することを特徴とする請求項3の装置。
  6. 【請求項6】  前記変換手段が、前記インピーダンス
    を反映する変圧器と、前記反映されたインピーダンスに
    応じて、前記無効成分を表す周波数を発生する発振器と
    、前記周波数に応じて前記電圧を発生する周波数−電圧
    変換器からなることを特徴とする請求項1の装置。
  7. 【請求項7】  前記指示手段が、前記電圧に応じてエ
    ラー電圧を発生するエラー増幅器からなり、前記無効成
    分が抵抗性の場合、前記エラー電圧は所定の中心電圧に
    ほぼ等しく、前記無効成分が容量性の場合、前記エラー
    電圧は前記所定の中心電圧から第1電圧領域にシフトさ
    れ、前記無効成分が誘導性の場合、前記エラー電圧は前
    記所定の中心電圧から第2電圧領域にシフトされること
    を特徴とする請求項6の装置。
  8. 【請求項8】  前記調節手段が、前記装置によって前
    記インピーダンスに寄与するキャパシタンスの量を制御
    する手段からなり、前記エラー電圧が前記第1電圧領域
    にある場合、前記キャパシタンス制御手段は寄与キャパ
    シタンスを減少させ、前記エラー電圧が前記第2電圧領
    域にある場合、前記キャパシタンス制御手段は寄与キャ
    パシタンスを増加させることを特徴とする請求項7の装
    置。
  9. 【請求項9】  前記指示手段がさらに、前記電圧が、
    前記第2電圧領域内の前記エラー電圧と異なる第1の所
    定の絶対電圧値以上であることに対応して、セット信号
    を発生するセット増幅器と、前記電圧が、前記第1電圧
    レベル内の前記エラー電圧と異なる第2の所定の絶対電
    圧値以上であることに対応して、リセット信号を発生す
    るリセット増幅器からなり、前記調節手段がさらに、前
    記装置によって前記インピーダンスに寄与するインダク
    タンスを制御して、前記セット信号に応じてインダクタ
    ンスを増加させるインダクタンス制御手段と、前記イン
    ダクタンス制御手段がさらに、前記リセット信号に応じ
    て、前記装置によって前記インピーダンスに寄与するイ
    ンダクタンスの量を減少させることを特徴とする請求項
    8の装置。
  10. 【請求項10】  前記インダクタンス制御手段が、複
    数の誘導性要素と、前記セット信号に応じて、前記イン
    ピーダンスに寄与するインダクタンスの量を増加させる
    ために、前記誘導性要素のうちの1つを挿入するインダ
    クタンス制御器からなり、前記インダクタンス制御器が
    さらに、前記リセット信号に応じて、前記インピーダン
    スに寄与するインダクタンスの量を減少させるために、
    前記誘導性要素のうちの1つを除去することを特徴とす
    る請求項9の装置。
  11. 【請求項11】  前記インダクタンス制御手段がさら
    に、電気的に作動されるスイッチからなり、これらはそ
    れぞれ前記誘導性要素のうちの1つと並列に接続され、
    前記インダクタンス制御器が、並列に接続された電気的
    に作動されるスイッチを開くことによって前記誘導性要
    素のうちの1つを挿入し、前記接続された電気的に作動
    されるスイッチを閉じることによって前記誘導性要素の
    うちの1つを除去し、前記電気的に作動されるスイッチ
    は前記電力分配システム内に電気が存在しないときには
    開いており、これによって、最初に電気が前記電力分配
    システムに加えられたときに前記誘導性要素がすべて挿
    入されて、前記電力分配システムの電流のサージを制限
    することを特徴とする請求項10の装置。
  12. 【請求項12】  電力分配システムにおいて力率を調
    節する方法が、前記電力分配システムのインピーダンス
    を決定するステップと、前記力率がほぼ1になるように
    前記インピーダンスをほぼ抵抗性になるように調節する
    ステップからなることを特徴とする力率改良方法。
  13. 【請求項13】  前記決定ステップが、前記インピー
    ダンスを、前記インピーダンスの無効成分を表す電圧に
    変換するステップと、前記電圧に応じて、前記無効成分
    が容量性、誘導性、抵抗性のいずれであるかを指示する
    ステップからなることを特徴とする請求項12の方法。
  14. 【請求項14】  前記調節ステップが、前記電力分配
    システムに並列なキャパシタンスの量を制御するステッ
    プと(前記キャパシタンスは所定の最大および最小値を
    有する)、前記キャパシタンスの所定の最大または最小
    値が超過された場合に、前記電力分配システムに直列の
    インダクタンスの量を制御するステップからなることを
    特徴とする請求項13の方法。
  15. 【請求項15】  前記キャパシタンス制御ステップが
    、前記並列キャパシタンスの量を連続的に制御すること
    を特徴とする請求項14の方法。
  16. 【請求項16】  前記インダクタンス制御ステップが
    、前記所定の最小値にある前記キャパシタンスに応じて
    、前記電力分配システムに直列に挿入される前記インダ
    クタンスの量が増加するように、複数の誘導性要素のう
    ちの1つを挿入するステップと、前記所定の最小値にあ
    る前記キャパシタンスに応じて、前記電力分配システム
    に直列に挿入される前記インダクタンスの量が減少する
    ように、前記誘導性要素のうちの1つを除去するステッ
    プからなることを特徴とする請求項14の方法。
  17. 【請求項17】  前記変換ステップが、変圧器で前記
    インピーダンスを反映するステップと、前記反映された
    インピーダンスに応じて、前記無効成分を表す周波数を
    発振器で発生するステップと、前記周波数に応じて前記
    電圧を周波数−電圧変換器で発生するステップからなる
    ことを特徴とする請求項12の方法。
  18. 【請求項18】  前記指示ステップが、前記電圧に応
    じてエラー電圧をエラー増幅器で発生するステップから
    なり、前記無効成分が抵抗性の場合、前記エラー電圧は
    所定の中心電圧にほぼ等しく、前記無効成分が容量性の
    場合、前記エラー電圧は前記所定の中心電圧から第1電
    圧領域にシフトされ、前記無効成分が誘導性の場合、前
    記エラー電圧は前記所定の中心電圧から第2電圧領域に
    シフトされることを特徴とする請求項17の方法。
  19. 【請求項19】  前記調節ステップが、前記方法によ
    って前記インピーダンスに寄与するキャパシタンスの量
    を制御するステップからなり、前記エラー電圧が前記第
    1電圧領域にある場合、前記キャパシタンス制御ステッ
    プは寄与キャパシタンスを減少させ、前記エラー電圧が
    前記第2電圧領域にある場合、前記キャパシタンス制御
    ステップは寄与キャパシタンスを増加させることを特徴
    とする請求項18の方法。
  20. 【請求項20】  前記指示ステップがさらに、前記電
    圧が、前記第2電圧領域内の前記エラー電圧と異なる第
    1の所定の絶対電圧値以上であることに対応して、セッ
    ト信号をセット増幅器で発生するステップと、前記電圧
    が、前記第1電圧レベル内の前記エラー電圧と異なる第
    2の所定の絶対電圧値以上であることに対応して、リセ
    ット信号をリセット増幅器で発生するステップからなり
    、前記調節ステップがさらに、前記セット信号に応じて
    インダクタンスを増加させるために、前記方法によって
    前記インピーダンスに寄与するインダクタンスを制御す
    るステップと、前記インダクタンス制御ステップがさら
    に、前記リセット信号に応じて、前記方法によって前記
    インピーダンスに寄与するインダクタンスの量を減少さ
    せることを特徴とする請求項19の方法。
  21. 【請求項21】  前記インダクタンス制御ステップが
    、前記セット信号に応じて、前記インピーダンスに寄与
    するインダクタンスの量を増加させるために、複数の誘
    導性要素のうちの1つを挿入するステップと、前記リセ
    ット信号に応じて、前記インピーダンスに寄与するイン
    ダクタンスの量を減少させるために、前記誘導性要素の
    うちの1つを除去するステップからなることを特徴とす
    る請求項20の方法。
JP3244387A 1990-09-27 1991-08-29 力率改良装置および方法 Pending JPH04247504A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US58879890A 1990-09-27 1990-09-27
US588798 2000-06-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04247504A true JPH04247504A (ja) 1992-09-03

Family

ID=24355340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3244387A Pending JPH04247504A (ja) 1990-09-27 1991-08-29 力率改良装置および方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5399955A (ja)
EP (1) EP0478232A3 (ja)
JP (1) JPH04247504A (ja)
CA (1) CA2050068A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007080009A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Hugle Electronics Inc 交流安定化電源装置
JP2021525998A (ja) * 2018-05-28 2021-09-27 南京南瑞▲継▼保▲電気▼有限公司Nr Electric Co., Ltd 補償器およびその制御方法と装置

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5583423A (en) * 1993-11-22 1996-12-10 Bangerter; Fred F. Energy saving power control method
US5535087A (en) * 1994-01-14 1996-07-09 Power Quality Engineering, Inc. Circuit for reducing effects of transient events on electronic equipment
US5640082A (en) * 1996-01-31 1997-06-17 Hughes Electronics Duty cycle controlled switch variable capacitor circuit
WO1998026497A1 (fr) * 1996-12-10 1998-06-18 Matsushita Refrigeration Company Unite de puissance
US6008548A (en) * 1997-09-19 1999-12-28 Cinergy Corp. Programmable logic controller for resonance control in complex capacitor switching
US6239992B1 (en) 1999-06-09 2001-05-29 Matsushita Refrigeration Company Electric power unit with early auxiliary capacitor charging
US6456097B1 (en) 1999-12-29 2002-09-24 General Electric Company Fault current detection method
US6657837B1 (en) 1999-12-29 2003-12-02 General Electric Company Circuit breaker incorporating fault lockout protection
GB0004885D0 (en) 2000-03-01 2000-04-19 Alstom Improvements in and relating to filers and filter components
EP1229633A1 (en) * 2001-02-02 2002-08-07 ADI Corporation Switching power factor correction apparatus and method thereof
US6570370B2 (en) 2001-08-21 2003-05-27 Raven Technology, Llc Apparatus for automatic tuning and control of series resonant circuits
US7098745B2 (en) * 2003-06-04 2006-08-29 Intel Corporation System to control integrated circuit resonance
DE10345020A1 (de) * 2003-09-23 2005-05-12 Siemens Ag Vorrichtung zum Einstellen der Impedanz einer Wechselstrom führenden Hochspannungsleitung
WO2006022576A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Abb Research Ltd Electric power flow control
US8855554B2 (en) 2008-03-05 2014-10-07 Qualcomm Incorporated Packaging and details of a wireless power device
KR20130010089A (ko) 2008-04-21 2013-01-25 퀄컴 인코포레이티드 근거리 효율적인 무선 전력 송신
EP2321885A2 (en) * 2008-08-14 2011-05-18 Simplure, Llc. Systems and methods for conditioning and controlling power usage
US8497658B2 (en) 2009-01-22 2013-07-30 Qualcomm Incorporated Adaptive power control for wireless charging of devices
US9561730B2 (en) * 2010-04-08 2017-02-07 Qualcomm Incorporated Wireless power transmission in electric vehicles
US10343535B2 (en) 2010-04-08 2019-07-09 Witricity Corporation Wireless power antenna alignment adjustment system for vehicles
WO2015078656A1 (en) * 2013-11-29 2015-06-04 Abb Technology Ag Fast model predictive pulse pattern control
CN104201676A (zh) * 2014-09-24 2014-12-10 张慧慧 智能电网移相电路
CN104201677A (zh) * 2014-09-24 2014-12-10 张慧慧 分布式智能电网移相电路
US10027120B1 (en) * 2017-09-01 2018-07-17 Edge Electrons Limited System and method for high efficiency power quality correction
CN109873432B (zh) * 2017-12-04 2023-04-28 逸节电子有限公司 用于在电网中进行功率因数和谐波校正的系统
RU2699763C1 (ru) * 2018-10-18 2019-09-10 Степан Владимирович Климаш Устройство для подключения конденсаторов к тяговой сети переменного тока
GB2581783B (en) * 2019-02-22 2021-07-14 Baker Hughes Energy Technology UK Ltd Power factor determination

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56143030A (en) * 1980-04-09 1981-11-07 Hitachi Ltd Controller for ineffective power

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2976481A (en) * 1956-04-09 1961-03-21 Superior Electric Co Adjustable impedance circuit
US3424971A (en) * 1967-04-26 1969-01-28 Asea Ab Means for controlling reactive power in an inverter station
AT332940B (de) * 1973-04-05 1976-10-25 Bbc Brown Boveri & Cie Zwangsloschbare stromrichteranordnung fur einen aus einem ein- oder mehrphasigen wechselspannungsnetz gespeisten gleichstromverbraucher
US4672522A (en) * 1981-11-23 1987-06-09 Xo Industries, Inc. Power factor correcting network
CA1183895A (en) * 1982-04-30 1985-03-12 Canadian General Electric Company Limited System for reducing the rating requirements of static compensator components at hvdc inverter stations
US4412277A (en) * 1982-09-03 1983-10-25 Rockwell International Corporation AC-DC Converter having an improved power factor
JPS59177621A (ja) * 1983-03-29 1984-10-08 Tokyo Electric Power Co Inc:The 静止型無効電力補償装置
DE3338629A1 (de) * 1983-10-25 1985-05-02 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Drehstromfilterkreisanlage fuer stromrichteranlagen
JPS6252617A (ja) * 1985-08-30 1987-03-07 Toshiba Corp 調相設備の制御装置
US5032738A (en) * 1986-01-22 1991-07-16 Vithayathil John J Scheme for rapid adjustment of network impedance
JPS6366617A (ja) * 1986-09-09 1988-03-25 Toshiba Corp 無効電力補償装置
US4970656A (en) * 1986-11-07 1990-11-13 Alcon Laboratories, Inc. Analog drive for ultrasonic probe with tunable phase angle
US4719402A (en) * 1986-12-18 1988-01-12 Westinghouse Electric Corp. VAR generator system with minimal standby losses
US4769587A (en) * 1987-03-09 1988-09-06 Beckwith Electric Co. Power factor control with overvoltage and undervoltage override control in a capacitor control system for a distribution system
JPH0734624B2 (ja) * 1987-09-21 1995-04-12 三菱電機株式会社 電圧−無効電力制御装置
US4914559A (en) * 1988-01-19 1990-04-03 American Telephone And Telegraph Company Power factor improving arrangement
US4903181A (en) * 1989-05-16 1990-02-20 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Power converter having parallel power switching systems coupled by an impedance inversion network
US5099190A (en) * 1990-01-16 1992-03-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Reactive power compensation apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56143030A (en) * 1980-04-09 1981-11-07 Hitachi Ltd Controller for ineffective power

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007080009A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Hugle Electronics Inc 交流安定化電源装置
JP2021525998A (ja) * 2018-05-28 2021-09-27 南京南瑞▲継▼保▲電気▼有限公司Nr Electric Co., Ltd 補償器およびその制御方法と装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0478232A2 (en) 1992-04-01
US5399955A (en) 1995-03-21
CA2050068A1 (en) 1992-03-28
EP0478232A3 (en) 1993-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04247504A (ja) 力率改良装置および方法
US5900723A (en) Voltage based VAR compensation system
AU711771B2 (en) Method and device for continuous adjustment and regulation of a transformer turns ratio, and transformer provided with such a device
EP1565975B1 (en) A device and a method for control of power flow in a transmission line
US5402057A (en) System and method for coordinating shunt reactance switching
AU2019100517A4 (en) Fast response active reactive power (KVAR) compensator
US5764503A (en) Method and apparatus for providing conditioned AC voltage using current and voltage sensing
KR101529889B1 (ko) 역률개선 기능이 구비된 수배전반
CA1123915A (en) Var generator with current sensitive inductance break point
US5990667A (en) Regulator with asymmetrical voltage increase/decrease capability for utility system
US5272615A (en) Digital controlled inverter and method
US20040201283A1 (en) Parallel power supply system and control method thereof
US4803610A (en) Switching power supply
JPH08124768A (ja) 負荷時タップ切替型交流定電圧装置
US6114842A (en) Precision voltage regulator for capacitor-charging power supply
US3424971A (en) Means for controlling reactive power in an inverter station
EP3721522B1 (en) System and method for high efficiency power quality correction
EP0580919A1 (en) Frequency modulated switching power supply
CA1181806A (en) Method and device for continuously controlling the phase angle in electric energy transmission equipment
JP3570913B2 (ja) 半導体スイッチの制御装置
JPH01311864A (ja) スイツチング方式安定化電源回路装置
EP1155358B1 (en) A method and system for alternating current regulation
JP2003513603A (ja) スタチック形調整器
US20040140720A1 (en) Digital controlled power regulation device
JP2003153443A (ja) 電圧調整装置