JPH04344128A - 不平衡補償装置 - Google Patents
不平衡補償装置Info
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- JPH04344128A JPH04344128A JP3114922A JP11492291A JPH04344128A JP H04344128 A JPH04344128 A JP H04344128A JP 3114922 A JP3114922 A JP 3114922A JP 11492291 A JP11492291 A JP 11492291A JP H04344128 A JPH04344128 A JP H04344128A
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- Japan
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は送電配電における電圧、
電流の不平衡を補償する装置に関する。
電流の不平衡を補償する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】三相交流電源の電圧は、普通大体におい
て対称であるが、変圧器、配電線、負荷などが平衡を欠
くため、端子電圧が三相不平衡となる場合が起こる。回
路状態が不平衡の場合には、不平衡の度合が著しいほど
逆相分の電圧や電流が出現する。交流電気鉄道の場合、
三相交流電源から単相負荷をとる構成が多く、負荷の変
動により電圧不平衡を引き起こす恐れがある。電圧不平
衡を生じると、発電機等の機器に逆相電流が流れ悪影響
を及ぼす。
て対称であるが、変圧器、配電線、負荷などが平衡を欠
くため、端子電圧が三相不平衡となる場合が起こる。回
路状態が不平衡の場合には、不平衡の度合が著しいほど
逆相分の電圧や電流が出現する。交流電気鉄道の場合、
三相交流電源から単相負荷をとる構成が多く、負荷の変
動により電圧不平衡を引き起こす恐れがある。電圧不平
衡を生じると、発電機等の機器に逆相電流が流れ悪影響
を及ぼす。
【０００３】このような電圧不平衡対策としては、無効
電力補償装置が使用されている。従来の不平衡補償の方
法は、変動負荷の有効電力、無効電力又は電圧変動を検
出し、その大きさに応じて無効電力補償装置の出力を制
御して電圧不平衡を制御するようにしていた。
電力補償装置が使用されている。従来の不平衡補償の方
法は、変動負荷の有効電力、無効電力又は電圧変動を検
出し、その大きさに応じて無効電力補償装置の出力を制
御して電圧不平衡を制御するようにしていた。
【０００４】図３は従来の無効電力補償装置を用いた電
圧不平衡抑制の方法を説明するための図である。交流系
統１の電流は変流器２により検出され、交流系統１の電
圧は変圧器４により検出され、この検出電圧は電圧変化
分検出回路５に入力され、またｐ，ｑ検出回路及び制御
装置６に電圧変化分検出回路５からの出力と前記検出電
圧ΔＶおよび前記検出電流が入力されるようになってい
る。
圧不平衡抑制の方法を説明するための図である。交流系
統１の電流は変流器２により検出され、交流系統１の電
圧は変圧器４により検出され、この検出電圧は電圧変化
分検出回路５に入力され、またｐ，ｑ検出回路及び制御
装置６に電圧変化分検出回路５からの出力と前記検出電
圧ΔＶおよび前記検出電流が入力されるようになってい
る。
【０００５】ｐ，ｑ検出回路及び制御装置６において、
サイリスタ８の位相制御信号としてサイリスタ８へ出力
し無効電力を補償し、電圧不平衡を補償するように制御
される。なお、３は変動負荷（三相不平衡負荷）、７は
リアクトル、９は進相固定コンデンサである。
サイリスタ８の位相制御信号としてサイリスタ８へ出力
し無効電力を補償し、電圧不平衡を補償するように制御
される。なお、３は変動負荷（三相不平衡負荷）、７は
リアクトル、９は進相固定コンデンサである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図３のように電圧変化
分検出回路５の信号を用いて、電圧を平衡させようとす
る場合は、次のような問題がある。 （１）負荷３が遠方にあったり、３相交流電源が強い場
合には逆相電流が流れても電圧変化分が少なく、十分な
補償ができない。
分検出回路５の信号を用いて、電圧を平衡させようとす
る場合は、次のような問題がある。 （１）負荷３が遠方にあったり、３相交流電源が強い場
合には逆相電流が流れても電圧変化分が少なく、十分な
補償ができない。
【０００７】（２）正相分の電圧変化に対しても無効電
力補償装置が応動し、ある容量を正相分の電圧変化の補
償に使用してしまうので、逆相分の電圧を補償する容量
が不足し、十分な補償ができない恐れがある。また、図
３のように各相の無効電力をｐ，ｑ検出回路及び制御装
置６を用い、不平衡の補償をする場合も上記（２）と同
様な問題が生じる。
力補償装置が応動し、ある容量を正相分の電圧変化の補
償に使用してしまうので、逆相分の電圧を補償する容量
が不足し、十分な補償ができない恐れがある。また、図
３のように各相の無効電力をｐ，ｑ検出回路及び制御装
置６を用い、不平衡の補償をする場合も上記（２）と同
様な問題が生じる。
【０００８】そこで、本発明の目的は、電圧変動が小さ
い場合でも効果的に不平衡を補償することができ、また
、逆相分だけ応動するので無効電力補償装置の容量が小
さくて済む不平衡補償装置を提供することにある。
い場合でも効果的に不平衡を補償することができ、また
、逆相分だけ応動するので無効電力補償装置の容量が小
さくて済む不平衡補償装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、発電機と三相不平衡負荷との間の３相交流系
統で２つの線間に進相コンデンサとサイリスタ位相制御
リアクトルを夫々に接続したシステムにおいて、前記交
流系統に印加される電圧と前記交流系統に流れる電流か
ら瞬時逆相分有効電力を演算し、この瞬時逆相分有効電
力の大きさに応じて前記サイリスタ位相制御リアクトル
の出力を制御し、逆相分有効電力を補償する手段を備え
たものである。
するため、発電機と三相不平衡負荷との間の３相交流系
統で２つの線間に進相コンデンサとサイリスタ位相制御
リアクトルを夫々に接続したシステムにおいて、前記交
流系統に印加される電圧と前記交流系統に流れる電流か
ら瞬時逆相分有効電力を演算し、この瞬時逆相分有効電
力の大きさに応じて前記サイリスタ位相制御リアクトル
の出力を制御し、逆相分有効電力を補償する手段を備え
たものである。
【００１０】
【作用】本発明によれば、瞬時逆相分有効電力を演算し
、この瞬時逆相分有効電力の大きさに応じてサイリスタ
位相制御リアクトルの出力を制御するようにしたので、
電圧変動が小さい場合でも効果的に不平衡を補償するこ
とができ、また、逆相分だけ応動するので無効電力補償
装置の容量が小さくて済む。
、この瞬時逆相分有効電力の大きさに応じてサイリスタ
位相制御リアクトルの出力を制御するようにしたので、
電圧変動が小さい場合でも効果的に不平衡を補償するこ
とができ、また、逆相分だけ応動するので無効電力補償
装置の容量が小さくて済む。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は実施例の概略構成を示す回路図であ
り、発電機１０と三相不平衡負荷３との間の３相交流系
統で２つの線間に進相コンデンサ９とサイリスタ位相制
御リアクトル（以下ＴＣＲと称する）１１を夫々に接続
したシステムを対象としている。このシステムにおいて
、交流系統に印加される電圧を変圧器４で検出し、また
交流系統に流れる電流を変流器２で検出し、これらの検
出値を逆相電力検出回路および不平衡補償回路１２に入
力させ、この内部で瞬時逆相分有効電力を演算し、この
瞬時逆相分有効電力の大きさに応じてＴＣＲ１１の出力
を制御するように構成し、これにより逆相分有効電力を
補償するようにしたものである。
て説明する。図１は実施例の概略構成を示す回路図であ
り、発電機１０と三相不平衡負荷３との間の３相交流系
統で２つの線間に進相コンデンサ９とサイリスタ位相制
御リアクトル（以下ＴＣＲと称する）１１を夫々に接続
したシステムを対象としている。このシステムにおいて
、交流系統に印加される電圧を変圧器４で検出し、また
交流系統に流れる電流を変流器２で検出し、これらの検
出値を逆相電力検出回路および不平衡補償回路１２に入
力させ、この内部で瞬時逆相分有効電力を演算し、この
瞬時逆相分有効電力の大きさに応じてＴＣＲ１１の出力
を制御するように構成し、これにより逆相分有効電力を
補償するようにしたものである。
【００１２】逆相電力検出回路および不平衡補償回路１
２は従来の無効電力補償装置のΔＶ、有効電力、無効電
力の代りに逆相分有効電力の検出を行うものである。Ｔ
ＣＲ１１は、リアクトル１４と直列に接続された逆並列
接続のサイリスタ１３とからなっている。コンデンサ９
の構成は、ＴＣＲ１１により発生する高調波の吸収、変
動負荷（三相不平衡負荷）３に含まれる第３次、５次調
波等の吸収が行えるようにフィルタ構成としている。
２は従来の無効電力補償装置のΔＶ、有効電力、無効電
力の代りに逆相分有効電力の検出を行うものである。Ｔ
ＣＲ１１は、リアクトル１４と直列に接続された逆並列
接続のサイリスタ１３とからなっている。コンデンサ９
の構成は、ＴＣＲ１１により発生する高調波の吸収、変
動負荷（三相不平衡負荷）３に含まれる第３次、５次調
波等の吸収が行えるようにフィルタ構成としている。
【００１３】ここで、逆相分有効電力の検出について述
べる。交流電圧の変動が小さい場合には、逆相分有効電
力は逆相有効電流に等しいので、以下では逆相分有効電
流についての計算を示す。交流系統の線電流をＩｕ ，
Ｉｖ，Ｉｗ を対称座標法にてＶ相を基準にして零相を
省略して展開していくと、 Ｉｕ ＝ａＩ１ ＋ａ２ Ｉ２ Ｉｖ ＝Ｉ１ ＋Ｉ２ Ｉｗ ＝ａ２ Ｉ１ ＋ａＩ２
ａ＝εｊ１２０° ここで、Ｉ１ ：正相電流、Ｉ２ ：逆相電流である。 したがって、正相電流、逆相電流は Ｉ１ ＝Ｉｖ ＋ａＩｗ ＋ａ２ Ｉｕ Ｉ
２ ＝Ｉｖ ＋ａ２ Ｉｗ ＋ａＩｕとなる。又、線電
流Ｉｕ ，Ｉｖ ，Ｉｗ を瞬時値で表現すると Ｉｕ ＝２１／２ Ｉ１ ｓｉｎ（ωｔ＋
φ１ −２４０°）＋２１／２ Ｉ２ ｓｉｎ（ωｔ＋
φ２ −１２０°）となり、Ｉｖ ，Ｉｗ についても
類似の式となる。
べる。交流電圧の変動が小さい場合には、逆相分有効電
力は逆相有効電流に等しいので、以下では逆相分有効電
流についての計算を示す。交流系統の線電流をＩｕ ，
Ｉｖ，Ｉｗ を対称座標法にてＶ相を基準にして零相を
省略して展開していくと、 Ｉｕ ＝ａＩ１ ＋ａ２ Ｉ２ Ｉｖ ＝Ｉ１ ＋Ｉ２ Ｉｗ ＝ａ２ Ｉ１ ＋ａＩ２
ａ＝εｊ１２０° ここで、Ｉ１ ：正相電流、Ｉ２ ：逆相電流である。 したがって、正相電流、逆相電流は Ｉ１ ＝Ｉｖ ＋ａＩｗ ＋ａ２ Ｉｕ Ｉ
２ ＝Ｉｖ ＋ａ２ Ｉｗ ＋ａＩｕとなる。又、線電
流Ｉｕ ，Ｉｖ ，Ｉｗ を瞬時値で表現すると Ｉｕ ＝２１／２ Ｉ１ ｓｉｎ（ωｔ＋
φ１ −２４０°）＋２１／２ Ｉ２ ｓｉｎ（ωｔ＋
φ２ −１２０°）となり、Ｉｖ ，Ｉｗ についても
類似の式となる。
【００１４】逆相瞬時電力を計算するため、各線間電圧
Ｖｖ とＶｗ を２４０°進めたａ２ Ｖｗ とＶｕ
を１２０°進めたａＶｕ を各線電流値と乗じたものの
和を算出する。ただし、各相電圧は変動が小さいとし、
Ｖｖ ＝Ｖｗ ＝Ｖｕ ＝１ｐｕとする。逆相瞬時電力
は ＩＰ２＝３÷２１／２ ×Ｉ２ ｃｏｓ φ２
−３÷２１／２ ×Ｉ１ ｃｏｓ （２ωｔ＋φ１ ）
となる。本式の直流分３÷２１／２ ×Ｉ２ ｃｏｓ
φ２ が逆相分有効電力である。この大きさに応じてサ
イリスタの位相制御を行う。図２に図１の実施例のＵ−
Ｗ間に抵抗負荷が接続された場合のベクトル図を示す。 このベクトル図からＩ２ ＝３１／２ ÷２×ＩＵＬな
ので、ＩＰ２＝３÷２１／２ ×３１／２ ÷２×ＩＵ
Ｌとなる。このＩＰ２に応じて各相の固定コンデンサ９
とＴＣＲ１１との合成出力を
Ｖｖ とＶｗ を２４０°進めたａ２ Ｖｗ とＶｕ
を１２０°進めたａＶｕ を各線電流値と乗じたものの
和を算出する。ただし、各相電圧は変動が小さいとし、
Ｖｖ ＝Ｖｗ ＝Ｖｕ ＝１ｐｕとする。逆相瞬時電力
は ＩＰ２＝３÷２１／２ ×Ｉ２ ｃｏｓ φ２
−３÷２１／２ ×Ｉ１ ｃｏｓ （２ωｔ＋φ１ ）
となる。本式の直流分３÷２１／２ ×Ｉ２ ｃｏｓ
φ２ が逆相分有効電力である。この大きさに応じてサ
イリスタの位相制御を行う。図２に図１の実施例のＵ−
Ｗ間に抵抗負荷が接続された場合のベクトル図を示す。 このベクトル図からＩ２ ＝３１／２ ÷２×ＩＵＬな
ので、ＩＰ２＝３÷２１／２ ×３１／２ ÷２×ＩＵ
Ｌとなる。このＩＰ２に応じて各相の固定コンデンサ９
とＴＣＲ１１との合成出力を
【００１５】ＩＵＳＵＣ＝
Ｋ・ＩＰ２、ＩＷＳＵＣ＝−Ｋ・ＩＰ２とするように位
相制御すれば、ベクトル図に示すように逆相分をキャン
セルし、このようにすると発電機からの電流は各相平衡
させることができる。
Ｋ・ＩＰ２、ＩＷＳＵＣ＝−Ｋ・ＩＰ２とするように位
相制御すれば、ベクトル図に示すように逆相分をキャン
セルし、このようにすると発電機からの電流は各相平衡
させることができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明の不平衡補償装置によれば、電圧
変動が小さい場合でも効果的に不平衡を補償することが
でき、また、無効電力補償装置の容量が小さくて済むと
いう効果がある。
変動が小さい場合でも効果的に不平衡を補償することが
でき、また、無効電力補償装置の容量が小さくて済むと
いう効果がある。
【図１】本発明の不平衡補償装置の一実施例を示す概略
回路図。
回路図。
【図２】図１の一実施例に基づくベクトル図。
【図３】従来の無効電力補償装置の一例を示すブロック
図。
図。
２…変流器、３…変動負荷、４…変圧器、９…進相コン
デンサ、１０…発電機、１１…サイリスタ位相制御リア
クトル（ＴＣＲ）、１２…逆相分検出回路および不平衡
補償回路。
デンサ、１０…発電機、１１…サイリスタ位相制御リア
クトル（ＴＣＲ）、１２…逆相分検出回路および不平衡
補償回路。
Claims (1)
- 【請求項１】 発電機と三相不平衡負荷との間の３相
交流系統で２つの線間に進相コンデンサとサイリスタ位
相制御リアクトルを夫々に接続したシステムにおいて、
前記交流系統に印加される電圧と前記交流系統に流れる
電流から瞬時逆相分有効電力を演算し、この瞬時逆相分
有効電力の大きさに応じて前記サイリスタ位相制御リア
クトルの出力を制御し、逆相分有効電力を補償する手段
を備えた不平衡補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03114922A JP3135600B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 不平衡補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03114922A JP3135600B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 不平衡補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04344128A true JPH04344128A (ja) | 1992-11-30 |
| JP3135600B2 JP3135600B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=14649988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03114922A Expired - Fee Related JP3135600B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 不平衡補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3135600B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05292671A (ja) * | 1992-04-06 | 1993-11-05 | Kazumori Ide | 基準設定値追従制御による三相定電圧電力平衡装置 |
| JP2017215937A (ja) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | 無効電力補償システム及びその方法 |
| CN109167375A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-01-08 | 兰州理工大学 | 电动汽车充电站三相电压自动平衡充电系统及充电方法 |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP03114922A patent/JP3135600B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05292671A (ja) * | 1992-04-06 | 1993-11-05 | Kazumori Ide | 基準設定値追従制御による三相定電圧電力平衡装置 |
| JP2017215937A (ja) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | 無効電力補償システム及びその方法 |
| CN109167375A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-01-08 | 兰州理工大学 | 电动汽车充电站三相电压自动平衡充电系统及充电方法 |
| CN109167375B (zh) * | 2018-10-23 | 2022-06-14 | 兰州理工大学 | 电动汽车充电站三相电压自动平衡充电系统及充电方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3135600B2 (ja) | 2001-02-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |