JPH04313108A - 無効電力補償装置 - Google Patents
無効電力補償装置Info
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- JPH04313108A JPH04313108A JP3065767A JP6576791A JPH04313108A JP H04313108 A JPH04313108 A JP H04313108A JP 3065767 A JP3065767 A JP 3065767A JP 6576791 A JP6576791 A JP 6576791A JP H04313108 A JPH04313108 A JP H04313108A
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- inverter
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 12
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 11
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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-
- Y—GENERAL 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
- 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
- Y02E40/30—Reactive power compensation
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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、直流入力をインバー
タで交流出力に変換し所定の無効電力を交流電力系統と
の間で流出入させることにより無効電力の補償を行う無
効電力補償装置に関するものである。
タで交流出力に変換し所定の無効電力を交流電力系統と
の間で流出入させることにより無効電力の補償を行う無
効電力補償装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は例えば三菱電機技報 Ｖｏｌ．５
６，ＮＯ６，Ｐ４７ （昭和５７年６月発行）に開示さ
れたこの種従来の無効電力補償装置を示す構成図である
。図において、１は直流電圧源となる平滑コンデンサ、
２は平滑コンデンサ１からの直流入力を交流出力に変換
する３６相のインバータ、３はインバータ２を系統に連
結する多重構成の出力変圧器、４は出力変圧器３と交流
電力系統５との間に挿入された系統遮断器である。６は
系統への出力電流を検出する変流器、７は系統電圧を検
出する計器用変成器、８は変流器６と計器用変成器７と
の出力から系統への瞬時無効電力を検出する無効電力検
出器、９は平滑コンデンサ１の電圧を検出する直流電圧
検出器である。１０は無効電力検出器８からの無効電力
検出信号と無効電力設定器１１からの無効電力基準信号
との偏差から出力電圧指令信号を出力する無効電力制御
器、１２は無効電力制御器１０からの出力電圧指令信号
と直流電圧検出器９からの直流電圧検出信号との偏差か
ら位相信号を出力する直流電圧制御器、１３はインバー
タ２の出力電圧位相と系統電圧位相とから位相差信号を
出力する位相比較器、１４は直流電圧制御器１２からの
位相信号と位相比較器１３からの位相差信号とから位相
指令信号を出力する位相制御器、１５は位相制御器１４
からの位相指令信号に基づきインバータ２の各素子にゲ
ートパルスを送出するゲートパルス発生回路である。
６，ＮＯ６，Ｐ４７ （昭和５７年６月発行）に開示さ
れたこの種従来の無効電力補償装置を示す構成図である
。図において、１は直流電圧源となる平滑コンデンサ、
２は平滑コンデンサ１からの直流入力を交流出力に変換
する３６相のインバータ、３はインバータ２を系統に連
結する多重構成の出力変圧器、４は出力変圧器３と交流
電力系統５との間に挿入された系統遮断器である。６は
系統への出力電流を検出する変流器、７は系統電圧を検
出する計器用変成器、８は変流器６と計器用変成器７と
の出力から系統への瞬時無効電力を検出する無効電力検
出器、９は平滑コンデンサ１の電圧を検出する直流電圧
検出器である。１０は無効電力検出器８からの無効電力
検出信号と無効電力設定器１１からの無効電力基準信号
との偏差から出力電圧指令信号を出力する無効電力制御
器、１２は無効電力制御器１０からの出力電圧指令信号
と直流電圧検出器９からの直流電圧検出信号との偏差か
ら位相信号を出力する直流電圧制御器、１３はインバー
タ２の出力電圧位相と系統電圧位相とから位相差信号を
出力する位相比較器、１４は直流電圧制御器１２からの
位相信号と位相比較器１３からの位相差信号とから位相
指令信号を出力する位相制御器、１５は位相制御器１４
からの位相指令信号に基づきインバータ２の各素子にゲ
ートパルスを送出するゲートパルス発生回路である。
【０００３】次に動作について説明する。インバータ２
は平滑コンデンサ１の直流電圧を交流電力系統５の系統
電圧に同期した交流電圧に変換する。そして、インバー
タ２の出力電圧を系統電圧より高くすると、その差電圧
と出力変圧器３のリアクタンスとの働きで進みの無効電
力が流入する（コンデンサ動作）。また、インバータ２
の出力電力を系統電力より低くすると、遅れの無効電力
が流入する（リアクトル動作）。このように、インバー
タ２の出力電圧を上下することにより無効電力を連続的
に調整するが、更にこのインバータ２の出力電圧の調整
は、平滑コンデンサ１の電圧を上下することによって行
う。
は平滑コンデンサ１の直流電圧を交流電力系統５の系統
電圧に同期した交流電圧に変換する。そして、インバー
タ２の出力電圧を系統電圧より高くすると、その差電圧
と出力変圧器３のリアクタンスとの働きで進みの無効電
力が流入する（コンデンサ動作）。また、インバータ２
の出力電力を系統電力より低くすると、遅れの無効電力
が流入する（リアクトル動作）。このように、インバー
タ２の出力電圧を上下することにより無効電力を連続的
に調整するが、更にこのインバータ２の出力電圧の調整
は、平滑コンデンサ１の電圧を上下することによって行
う。
【０００４】そして、従来の無効電力補償装置は、イン
バータ２の出力電圧の位相を制御することにより平滑コ
ンデンサ１の直流電圧を制御する方式を採用している。 即ち、系統併入後、インバータ２および出力変圧器３の
損失は交流電力系統５より供給されるが、インバータ２
の出力電圧の位相を系統電圧の位相より遅らせると系統
より供給される有効電力がインバータ２および出力変圧
器３の損失より大きくなり平滑コンデンサ１の直流電圧
が上昇する。逆に、インバータ２の出力電圧の位相を系
統電圧の位相より進めると系統より供給される有効電力
が装置の損失より小さくなり直流電圧が低下する。
バータ２の出力電圧の位相を制御することにより平滑コ
ンデンサ１の直流電圧を制御する方式を採用している。 即ち、系統併入後、インバータ２および出力変圧器３の
損失は交流電力系統５より供給されるが、インバータ２
の出力電圧の位相を系統電圧の位相より遅らせると系統
より供給される有効電力がインバータ２および出力変圧
器３の損失より大きくなり平滑コンデンサ１の直流電圧
が上昇する。逆に、インバータ２の出力電圧の位相を系
統電圧の位相より進めると系統より供給される有効電力
が装置の損失より小さくなり直流電圧が低下する。
【０００５】ところで、図３は同じく前掲資料に開示さ
れた系統電圧対無効電力特性で、主としてインバータ２
および出力変圧器３の能力から定まり、この範囲内で無
効電力の補償動作が行われる。
れた系統電圧対無効電力特性で、主としてインバータ２
および出力変圧器３の能力から定まり、この範囲内で無
効電力の補償動作が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の無効電力補償装
置は以上のように構成されているので、図３に示すよう
に、系統電圧の上限値は進相電流の減少とともに増大し
ていくが、電流が零ないし遅相領域では系統電圧の上限
値は一定値に抑えられていた。この発明は、遅相無効電
力を出力する場合、インバータの出力電圧は系統電圧よ
り低くなることに着目し、補償運転許容範囲の拡大を図
らんとするものである。
置は以上のように構成されているので、図３に示すよう
に、系統電圧の上限値は進相電流の減少とともに増大し
ていくが、電流が零ないし遅相領域では系統電圧の上限
値は一定値に抑えられていた。この発明は、遅相無効電
力を出力する場合、インバータの出力電圧は系統電圧よ
り低くなることに着目し、補償運転許容範囲の拡大を図
らんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る無効電力
補償装置は、補償電流範囲の全域における系統電圧の上
限値を以下のように設定するものである。即ち、インバ
ータの出力電圧上限値に、補償すべき無効電力を流入さ
せるために必要なインバータ出力電圧−系統電圧間差電
圧を加えた値を系統電圧の上限値とする。
補償装置は、補償電流範囲の全域における系統電圧の上
限値を以下のように設定するものである。即ち、インバ
ータの出力電圧上限値に、補償すべき無効電力を流入さ
せるために必要なインバータ出力電圧−系統電圧間差電
圧を加えた値を系統電圧の上限値とする。
【０００８】
【作用】この発明に係る無効電力補償装置においては、
インバータの出力電圧がその上限値を越えない限り、系
統電圧の変動は許容され補償運転範囲が拡大する。
インバータの出力電圧がその上限値を越えない限り、系
統電圧の変動は許容され補償運転範囲が拡大する。
【０００９】
【実施例】図１はこの発明の一実施例による無効電力補
償装置を示す構成図である。但し、この実施例の装置は
、無効電力を制御して系統電圧の変動を抑制し系統の安
定化を図る目的に供するもので、主としてその電流指令
回路および運転範囲を規制するリミッタ回路を中心に図
示し、ＰＷＭ制御の詳細な図示を省略している。図にお
いて、２１は交流電力系統、２２は系統連系用の出力変
圧器、２３は平滑コンデンサ２４からの直流入力を交流
出力に変換するインバータ、２５は系統電圧を検出する
計器用変成器、２６は電圧指令Ｖｒｅｆと系統電圧Ｖｓ
との偏差△Ｖを演算する減算器、２７は偏差△Ｖから無
効電流指令ＩＱ ｒｅｆ を出力する一次遅れ回路、２
８はリミッタ値演算回路、２９はリミッタ値演算回路２
８からの信号に基づき、無効電流指令ＩＱ ｒｅｆ に
リミッタ処理を加え無効電流指令ＩＱ ｒｅｆ１として
出力する無効電流指令リミッタである。
償装置を示す構成図である。但し、この実施例の装置は
、無効電力を制御して系統電圧の変動を抑制し系統の安
定化を図る目的に供するもので、主としてその電流指令
回路および運転範囲を規制するリミッタ回路を中心に図
示し、ＰＷＭ制御の詳細な図示を省略している。図にお
いて、２１は交流電力系統、２２は系統連系用の出力変
圧器、２３は平滑コンデンサ２４からの直流入力を交流
出力に変換するインバータ、２５は系統電圧を検出する
計器用変成器、２６は電圧指令Ｖｒｅｆと系統電圧Ｖｓ
との偏差△Ｖを演算する減算器、２７は偏差△Ｖから無
効電流指令ＩＱ ｒｅｆ を出力する一次遅れ回路、２
８はリミッタ値演算回路、２９はリミッタ値演算回路２
８からの信号に基づき、無効電流指令ＩＱ ｒｅｆ に
リミッタ処理を加え無効電流指令ＩＱ ｒｅｆ１として
出力する無効電流指令リミッタである。
【００１０】次に動作について説明する。系統電圧は通
常、大小の電圧変動を繰り返している。今、系統電圧Ｖ
ｓが電圧指令Ｖｒｅｆに対してバランスしていた状態か
ら上昇したとすると、減算器２６が両者の偏差△Ｖを検
出し、これに応じて一次遅れ回路２７は遅相の無効電流
指令ＩＱ ｒｅｆを出力することになる。そして、この
無効電流指令ＩＱ ｒｅｆ の値が、無効電流指令リミ
ッタ２９のリミッタ特性の飽和域、即ちリミット値以下
であれば、その値がそのまま、また、リミット値を越え
ればそのリミット値が無効電流本指令ＩＱ ｒｅｆ１と
してインバータ２３に送出され、ここでインバータ２３
はその出力電圧を降下させる方向に動作し系統電圧の上
昇を抑制する。
常、大小の電圧変動を繰り返している。今、系統電圧Ｖ
ｓが電圧指令Ｖｒｅｆに対してバランスしていた状態か
ら上昇したとすると、減算器２６が両者の偏差△Ｖを検
出し、これに応じて一次遅れ回路２７は遅相の無効電流
指令ＩＱ ｒｅｆを出力することになる。そして、この
無効電流指令ＩＱ ｒｅｆ の値が、無効電流指令リミ
ッタ２９のリミッタ特性の飽和域、即ちリミット値以下
であれば、その値がそのまま、また、リミット値を越え
ればそのリミット値が無効電流本指令ＩＱ ｒｅｆ１と
してインバータ２３に送出され、ここでインバータ２３
はその出力電圧を降下させる方向に動作し系統電圧の上
昇を抑制する。
【００１１】以上の動作において、系統電圧の変動を抑
制する本装置の運転限界は、インバータ２３の出力電圧
、出力電流により決定されることになるが、図１のリミ
ッタ値演算回路２８を従来の図３の特性と比較して判る
ように、特に遅相運転領域においてその運転限界が拡大
されている。これは、遅相運転時にはインバータ２３の
出力電圧を系統電圧より低く設定することに着目したも
ので、インバータ２３の出力電圧がその上限値内である
限り系統電圧の上昇を許容するとした結果である。これ
により、ハードウェアとしては同一容量の装置でより広
範囲の系統電圧変動を吸収することが可能となる。
制する本装置の運転限界は、インバータ２３の出力電圧
、出力電流により決定されることになるが、図１のリミ
ッタ値演算回路２８を従来の図３の特性と比較して判る
ように、特に遅相運転領域においてその運転限界が拡大
されている。これは、遅相運転時にはインバータ２３の
出力電圧を系統電圧より低く設定することに着目したも
ので、インバータ２３の出力電圧がその上限値内である
限り系統電圧の上昇を許容するとした結果である。これ
により、ハードウェアとしては同一容量の装置でより広
範囲の系統電圧変動を吸収することが可能となる。
【００１２】なお、上記実施例におけるインバータ２３
としては、例えばＧＴＯインバータやサイリスタインバ
ータ、トランジスタインバータ等を使用することができ
る。また、上記実施例では、無効電力補償装置を系統電
圧の変動を抑制して系統安定化を図る目的に使用してい
るが、力率改善装置として使用することもできる。
としては、例えばＧＴＯインバータやサイリスタインバ
ータ、トランジスタインバータ等を使用することができ
る。また、上記実施例では、無効電力補償装置を系統電
圧の変動を抑制して系統安定化を図る目的に使用してい
るが、力率改善装置として使用することもできる。
【００１３】
【発明の効果】この発明は以上のように構成されている
ので、特に遅相領域における補償運転可能範囲が拡大す
る。
ので、特に遅相領域における補償運転可能範囲が拡大す
る。
【図１】この発明の一実施例による無効電力補償装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】従来の無効電力補償装置を示す構成図である。
【図３】従来の装置の系統電圧対無効電力特性を示す図
である。
である。
２１ 交流電力系統
２２ 出力変圧器
２３ インバータ
２４ 平滑コンデンサ
２８ リミッタ値演算回路
２９ 無効電流指令リミッタ
Ｖｓ 系統電圧
ＩＱ ｒｅｆ 無効電流指令
Claims (1)
- 【請求項１】 直流電圧源となる平滑コンデンサ、こ
の平滑コンデンサからの直流入力を交流出力に変換する
インバータ、およびこのインバータと交流電力系統との
間に挿入された出力変圧器を備え、上記インバータの出
力電圧を制御して所定範囲内の交流電力系統電圧との間
に差電圧を形成することにより進相または遅相電力を流
入させ無効電力の補償を行うものにおいて、上記インバ
ータの出力電圧上限値に、補償すべき無効電力を流入さ
せるために必要な上記差電圧を加算した値を、補償電流
範囲の全域における上記系統電圧の上限として設定した
ことを特徴とする無効電力補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03065767A JP3075578B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03065767A JP3075578B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 無効電力補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04313108A true JPH04313108A (ja) | 1992-11-05 |
| JP3075578B2 JP3075578B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=13296504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03065767A Expired - Lifetime JP3075578B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3075578B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0923585A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | East Japan Railway Co | 無効電力補償の制御方法 |
| JP2015062095A (ja) * | 2013-09-23 | 2015-04-02 | 株式会社デンソー | 負荷駆動制御装置 |
| JP2016185018A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 田淵電機株式会社 | 系統電圧抑制制御装置及び系統電圧抑制制御方法 |
| JPWO2018127967A1 (ja) * | 2017-01-06 | 2019-04-25 | 株式会社東芝 | 無効電力制御装置、及び無効電力制御方法 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP03065767A patent/JP3075578B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0923585A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | East Japan Railway Co | 無効電力補償の制御方法 |
| JP2015062095A (ja) * | 2013-09-23 | 2015-04-02 | 株式会社デンソー | 負荷駆動制御装置 |
| US9762122B2 (en) | 2013-09-23 | 2017-09-12 | Denso Corporation | Load drive controlling device |
| JP2016185018A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 田淵電機株式会社 | 系統電圧抑制制御装置及び系統電圧抑制制御方法 |
| JPWO2018127967A1 (ja) * | 2017-01-06 | 2019-04-25 | 株式会社東芝 | 無効電力制御装置、及び無効電力制御方法 |
| US10862304B2 (en) | 2017-01-06 | 2020-12-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reactive power control device and reactive power control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3075578B2 (ja) | 2000-08-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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