JPH05289762A - 分数調波抑制用ｓｖｃ制御装置 - Google Patents
分数調波抑制用ｓｖｃ制御装置Info
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- JPH05289762A JPH05289762A JP4082571A JP8257192A JPH05289762A JP H05289762 A JPH05289762 A JP H05289762A JP 4082571 A JP4082571 A JP 4082571A JP 8257192 A JP8257192 A JP 8257192A JP H05289762 A JPH05289762 A JP H05289762A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/30—Reactive power compensation
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電圧変動率の低減等を目的として直列コンデ
ンサ４を挿入した電力系統に、サイリスタ制御リアクト
ル（ＴＣＲ）を有する無効電力補償装置（ＳＶＣ）を設
置した場合に、無負荷トランス５を投入することによっ
て発生する分数調波で、サイリスタ制御リアクトル（Ｔ
ＣＲ）が偏磁して無効電力補償装置ＳＶＣの電圧変動抑
制作用が損なわれ、分数調波振動が持続する現象を除去
する。 【構成】 低周波検出回路１８で特定分数調波を検出
し、分数調波抑制回路１９で、商用周波の半周期毎にサ
イリスタ制御リアクトル（ＴＣＲ）に流れる正負の電流
の大きさが、その時点の特定分数調波の極性方向にその
振幅分だけ変化するようにサイリスタ制御位相角βをず
らすことにより、偏磁を解消する。
ンサ４を挿入した電力系統に、サイリスタ制御リアクト
ル（ＴＣＲ）を有する無効電力補償装置（ＳＶＣ）を設
置した場合に、無負荷トランス５を投入することによっ
て発生する分数調波で、サイリスタ制御リアクトル（Ｔ
ＣＲ）が偏磁して無効電力補償装置ＳＶＣの電圧変動抑
制作用が損なわれ、分数調波振動が持続する現象を除去
する。 【構成】 低周波検出回路１８で特定分数調波を検出
し、分数調波抑制回路１９で、商用周波の半周期毎にサ
イリスタ制御リアクトル（ＴＣＲ）に流れる正負の電流
の大きさが、その時点の特定分数調波の極性方向にその
振幅分だけ変化するようにサイリスタ制御位相角βをず
らすことにより、偏磁を解消する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電圧変動率を低減す
る等の目的で直列コンデンサを挿入した交流電力系統
に、サイリスタ制御リアクトル（以下ＴＣＲと呼称す
る）を有する無効電力補償装置（以下ＳＶＣと呼称す
る）を設置した場合に、無負荷トランスを投入したとき
の突入電流によって発生する分数調波でＴＣＲが偏磁し
てＳＶＣの電圧変動抑制作用が損なわれ、分数調波振動
が持続する現象を除去した分数調波抑制用ＳＶＣ制御装
置に関する。
る等の目的で直列コンデンサを挿入した交流電力系統
に、サイリスタ制御リアクトル（以下ＴＣＲと呼称す
る）を有する無効電力補償装置（以下ＳＶＣと呼称す
る）を設置した場合に、無負荷トランスを投入したとき
の突入電流によって発生する分数調波でＴＣＲが偏磁し
てＳＶＣの電圧変動抑制作用が損なわれ、分数調波振動
が持続する現象を除去した分数調波抑制用ＳＶＣ制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に示すように、変電所電源１から母
線２を通して負荷３に給電する交流電力系統に、線路リ
アクタンスを改善する直列コンデンサ４を挿入して電圧
変動率の低下等を図った場合において、負荷３の無負荷
トランス５の投入時に、図５に示すように系統の商用周
波数電圧に分数調波電圧（例えば６０ＨZに対して１２
ＨZ）が重畳して電圧変動を起こすことがある。これは
例えば、電車に電力供給するき電系統に電車が到来した
場合で、負荷３である電車の無負荷トランス５を励磁す
る突入電流によって直列コンデンサ４が直流で充電さ
れ、このエネルギーを、無負荷トランス５との間でやり
とりする共振を起こして分数調波が発生する。
線２を通して負荷３に給電する交流電力系統に、線路リ
アクタンスを改善する直列コンデンサ４を挿入して電圧
変動率の低下等を図った場合において、負荷３の無負荷
トランス５の投入時に、図５に示すように系統の商用周
波数電圧に分数調波電圧（例えば６０ＨZに対して１２
ＨZ）が重畳して電圧変動を起こすことがある。これは
例えば、電車に電力供給するき電系統に電車が到来した
場合で、負荷３である電車の無負荷トランス５を励磁す
る突入電流によって直列コンデンサ４が直流で充電さ
れ、このエネルギーを、無負荷トランス５との間でやり
とりする共振を起こして分数調波が発生する。
【０００３】ところで、このような電力系統には、負荷
変動に伴う電圧変動を抑制するＳＶＣが設置される場合
がある。このＳＶＣは、図４に示すように遅れ無効電力
ＱTC Rを発生するＴＣＲと、進み無効電力ＱFCを発生す
るフィルタ（以下ＦＣと呼称する）を母線２に並列に接
続したもので、電力系統は一般に誘導性負荷状態となっ
ているため、電圧上昇要因として作用するＦＣの進み無
効電力ＱFCで電圧降下を一定の大きさで抑制する一方、
電圧降下要因として作用するＴＣＲの遅れ無効電力Ｑ
TCRを、負荷変動に応じ位相制御にて増減して電圧変動
を抑制している。
変動に伴う電圧変動を抑制するＳＶＣが設置される場合
がある。このＳＶＣは、図４に示すように遅れ無効電力
ＱTC Rを発生するＴＣＲと、進み無効電力ＱFCを発生す
るフィルタ（以下ＦＣと呼称する）を母線２に並列に接
続したもので、電力系統は一般に誘導性負荷状態となっ
ているため、電圧上昇要因として作用するＦＣの進み無
効電力ＱFCで電圧降下を一定の大きさで抑制する一方、
電圧降下要因として作用するＴＣＲの遅れ無効電力Ｑ
TCRを、負荷変動に応じ位相制御にて増減して電圧変動
を抑制している。
【０００４】この位相制御には、系統の電圧降下式ΔＶ
＝％Ｒ・ＰL＋％Ｘ・（ＱL＋ＱTCR−ＱFC）に基づき
（但し、系統の電源側インピ−ダンスを％Ｚ＝％Ｒ＋％
Ｘ、負荷３の有効電力と無効電力を夫々ＰL、ＱLとす
る）、負荷の有効電力ＰLと無効電力ＱLを検出してオー
プンループで制御を行なうＱ制御（電圧降下に与える影
響が大きい無効電力ＱLを主体に制御を行なう）と、給
電点の電圧Ｖを検出して、これが設定目標値に近付くよ
うにＡＶＲ回路にてフィードバック制御を行なうＶ制御
がある。
＝％Ｒ・ＰL＋％Ｘ・（ＱL＋ＱTCR−ＱFC）に基づき
（但し、系統の電源側インピ−ダンスを％Ｚ＝％Ｒ＋％
Ｘ、負荷３の有効電力と無効電力を夫々ＰL、ＱLとす
る）、負荷の有効電力ＰLと無効電力ＱLを検出してオー
プンループで制御を行なうＱ制御（電圧降下に与える影
響が大きい無効電力ＱLを主体に制御を行なう）と、給
電点の電圧Ｖを検出して、これが設定目標値に近付くよ
うにＡＶＲ回路にてフィードバック制御を行なうＶ制御
がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記直列コンデンサ４
を挿入した交流電力系統に、ＳＶＣが設置されていた場
合、無負荷トランス５を投入した際に発生する分数調波
が減衰せず拡大・継続して新たな電圧変動を引き起こ
す。これは、分数調波によってＴＣＲ電流が大きく振ら
れてＴＣＲのリアクトルが偏磁するためである。
を挿入した交流電力系統に、ＳＶＣが設置されていた場
合、無負荷トランス５を投入した際に発生する分数調波
が減衰せず拡大・継続して新たな電圧変動を引き起こ
す。これは、分数調波によってＴＣＲ電流が大きく振ら
れてＴＣＲのリアクトルが偏磁するためである。
【０００６】そこで、本発明は、このような分数調波を
ＳＶＣ自身が積極的に除去するように構成し、高速に分
数調波の抑制ができるＳＶＣ制御装置を提供することを
目的とする。
ＳＶＣ自身が積極的に除去するように構成し、高速に分
数調波の抑制ができるＳＶＣ制御装置を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、電源から直列
コンデンサを介して負荷に給電する交流電力系統の負荷
側にサイリスタ制御リアクトルを有する無効電力補償装
置を設置し、位相制御によりサイリスタ制御リアクトル
の発生する遅れ無効電力を変化させて、負荷変動に伴う
電圧変動を抑制する設備において、系統に発生する特定
分数調波を負荷側で瞬時に検出する低周波検出回路と、
商用周波の半周期毎にサイリスタ制御リアクトルに流れ
る正と負の電流の大きさが、その時点の特定分数調波の
極性方向にその振幅分だけ変化するようにサイリスタの
制御位相角をずらす分数調波抑制補正回路とを具備した
分数調波抑制用ＳＶＣ制御装置を提案する。
コンデンサを介して負荷に給電する交流電力系統の負荷
側にサイリスタ制御リアクトルを有する無効電力補償装
置を設置し、位相制御によりサイリスタ制御リアクトル
の発生する遅れ無効電力を変化させて、負荷変動に伴う
電圧変動を抑制する設備において、系統に発生する特定
分数調波を負荷側で瞬時に検出する低周波検出回路と、
商用周波の半周期毎にサイリスタ制御リアクトルに流れ
る正と負の電流の大きさが、その時点の特定分数調波の
極性方向にその振幅分だけ変化するようにサイリスタの
制御位相角をずらす分数調波抑制補正回路とを具備した
分数調波抑制用ＳＶＣ制御装置を提案する。
【０００８】
【作用】上記構成は、分数調波を検出すると、商用周波
の正負の半周期ごとに通電位相角を決定して行なうサイ
リスタの位相制御を、正と負のリアクトル電流の大きさ
が、分数調波によるＴＣＲの偏磁が解消する方向に増減
する正負非対称制御にて行なう。これによってＴＣＲの
リアクトルの偏磁を解消させると同時に、直列コンデン
サの分数調波に伴う充電電荷を放出させ、分数調波の消
滅によりＴＣＲ本来の負荷変動に応じた電圧変動の抑制
が可能になる。
の正負の半周期ごとに通電位相角を決定して行なうサイ
リスタの位相制御を、正と負のリアクトル電流の大きさ
が、分数調波によるＴＣＲの偏磁が解消する方向に増減
する正負非対称制御にて行なう。これによってＴＣＲの
リアクトルの偏磁を解消させると同時に、直列コンデン
サの分数調波に伴う充電電荷を放出させ、分数調波の消
滅によりＴＣＲ本来の負荷変動に応じた電圧変動の抑制
が可能になる。
【０００９】
【実施例】この発明の構成例を、図１に示して説明す
る。図１は変電所電源１から直列コンデンサ４を介し
て、系統母線２に給電する交流電力系統に、ＳＶＣと、
この発明のＳＶＣ制御装置１０を設けたもので、電源側
には電源を含む電源側インピ−ダンス％Ｚ＝％Ｒ＋％
Ｘ、負荷側には無負荷トランス５が示されている。
る。図１は変電所電源１から直列コンデンサ４を介し
て、系統母線２に給電する交流電力系統に、ＳＶＣと、
この発明のＳＶＣ制御装置１０を設けたもので、電源側
には電源を含む電源側インピ−ダンス％Ｚ＝％Ｒ＋％
Ｘ、負荷側には無負荷トランス５が示されている。
【００１０】ＳＶＣは、ＴＣＲとＦＣを母線２に並列接
続して構成され、ＴＣＲは逆並列接続サイリスタ１１
と、この定格電圧に降圧するためと遅れ無効電力ＱTCR
を発生するリアクトルを兼ねた高インピ−ダンス変圧器
１２とから構成される。なお、高インピ−ダンス変圧器
１２に変えて、通常の変圧器と直列リアクトルの場合も
ある。ＦＣは、一定の進み無効電力ＱFCを発生するコン
デンサ１３と、このコンデンサ１３とで母線の高調波を
吸収する直列リアクトル１４とから構成される。
続して構成され、ＴＣＲは逆並列接続サイリスタ１１
と、この定格電圧に降圧するためと遅れ無効電力ＱTCR
を発生するリアクトルを兼ねた高インピ−ダンス変圧器
１２とから構成される。なお、高インピ−ダンス変圧器
１２に変えて、通常の変圧器と直列リアクトルの場合も
ある。ＦＣは、一定の進み無効電力ＱFCを発生するコン
デンサ１３と、このコンデンサ１３とで母線の高調波を
吸収する直列リアクトル１４とから構成される。
【００１１】ＳＶＣ制御装置１０は、系統電圧Ｖと負荷
電流ＩLからＱ制御信号を発生するＱ制御回路１５、系
統電圧ＶからＶ制御信号を発生するＶ制御回路１６、Ｑ
制御信号とＶ制御信号のいずれか一方を利用してＴＣＲ
のサイリスタ１１を位相制御するトリガパルスを発生す
る位相制御回路１７、系統電圧Ｖから特定分数調波を検
出して出力する低周波検出回路１８、検出された特定分
数調波に応じて位相制御用トリガパルスの発生タイミン
グを、ＴＣＲの偏磁を解消する方向にずらす分数調波抑
制補正回路１９を主な構成要素とする。これらの構成要
素を、以下に分説する。
電流ＩLからＱ制御信号を発生するＱ制御回路１５、系
統電圧ＶからＶ制御信号を発生するＶ制御回路１６、Ｑ
制御信号とＶ制御信号のいずれか一方を利用してＴＣＲ
のサイリスタ１１を位相制御するトリガパルスを発生す
る位相制御回路１７、系統電圧Ｖから特定分数調波を検
出して出力する低周波検出回路１８、検出された特定分
数調波に応じて位相制御用トリガパルスの発生タイミン
グを、ＴＣＲの偏磁を解消する方向にずらす分数調波抑
制補正回路１９を主な構成要素とする。これらの構成要
素を、以下に分説する。
【００１２】Ｑ制御回路１５は、電圧降下要因となる負
荷の有効電力ＰLと無効電力ＱLに対応するＱ制御信号を
発生するもので、このＱ制御信号は、その大きさに応じ
てＴＣＲの発生する遅れ無効電力ＱTCRを減少（電圧上
昇要因）させるのに用いられ、これによって負荷変動に
伴う電圧変動を抑制する。
荷の有効電力ＰLと無効電力ＱLに対応するＱ制御信号を
発生するもので、このＱ制御信号は、その大きさに応じ
てＴＣＲの発生する遅れ無効電力ＱTCRを減少（電圧上
昇要因）させるのに用いられ、これによって負荷変動に
伴う電圧変動を抑制する。
【００１３】Ｖ制御回路１６は、降圧変圧器ＰＴで検出
した系統電圧Ｖを、所定の目標電圧ＶSと比較し、その
差をＶ制御信号（０〜−１０Ｖ）として出力するもの
で、これによってＴＣＲの発生する遅れ無効電力ＱTCR
をＡＶＲ制御して、系統電圧Ｖを設定された目標電圧Ｖ
Sに近付ける。
した系統電圧Ｖを、所定の目標電圧ＶSと比較し、その
差をＶ制御信号（０〜−１０Ｖ）として出力するもの
で、これによってＴＣＲの発生する遅れ無効電力ＱTCR
をＡＶＲ制御して、系統電圧Ｖを設定された目標電圧Ｖ
Sに近付ける。
【００１４】位相制御回路１７は、系統条件によって切
り変えられるＱＶ切換えスイッチ２４によって、Ｑ制御
信号とＶ制御信号のいずれか一方を加算器２５を通して
受け、ＴＣＲのサイリスタを導通させる正負のトリガパ
ルスを発生する。この位相制御回路１７において、２
６，２７はバンドパスフィルタで、降圧変圧器ＰＴから
系統電圧Ｖを受け商用周波数成分を取り出す。２８はＰ
ＬＬ回路で、バンドパスフィルタ２７の出力を受け位相
制御の正確な基準となる商用周波同期信号を発生する。
２９はＳＡＷ回路で、この商用周波同期信号の正負のピ
ーク値からゼロクロス点までの１／４周期区間ごとに、
立ち下がる鋸歯状波を発生する。３０はブロックゾーン
信号発生回路で、バンドパスフィルタ２６の出力を受
け、トリガパルスを発生してはならない商用周波のゼロ
クロス点から正負のピーク値までの各１／４周期区間に
ブロックゾーン信号を発生する。３１はファンクション
回路で、加算器２５の出力するＱ制御信号またはＶ制御
信号（０〜−１０Ｖ）を受け、例えば９゜から８０゜ま
で制御可能であるＴＣＲのサイリスタの制御位相角を表
す電圧に線形変換する。３２は比較器で、ファンクショ
ン回路３１で線形変換された制御信号を前記鋸歯状波と
比較し、電圧が一致する交差時にトリガタイミング信号
を発生する。３３はトリガパルス発生回路で、トリガタ
イミング信号の正負を、ＰＬＬ回路２８の出力する商用
周波同期信号で区別し、前記ブロックゾーン信号でマス
キングして出力する。３４はパルス増幅器で、トリガパ
ルス発生回路２９の出力する正負のトリガパルスをＴＣ
Ｒのサイリスタ１１を点弧するのに十分な大きさに増幅
して出力する。
り変えられるＱＶ切換えスイッチ２４によって、Ｑ制御
信号とＶ制御信号のいずれか一方を加算器２５を通して
受け、ＴＣＲのサイリスタを導通させる正負のトリガパ
ルスを発生する。この位相制御回路１７において、２
６，２７はバンドパスフィルタで、降圧変圧器ＰＴから
系統電圧Ｖを受け商用周波数成分を取り出す。２８はＰ
ＬＬ回路で、バンドパスフィルタ２７の出力を受け位相
制御の正確な基準となる商用周波同期信号を発生する。
２９はＳＡＷ回路で、この商用周波同期信号の正負のピ
ーク値からゼロクロス点までの１／４周期区間ごとに、
立ち下がる鋸歯状波を発生する。３０はブロックゾーン
信号発生回路で、バンドパスフィルタ２６の出力を受
け、トリガパルスを発生してはならない商用周波のゼロ
クロス点から正負のピーク値までの各１／４周期区間に
ブロックゾーン信号を発生する。３１はファンクション
回路で、加算器２５の出力するＱ制御信号またはＶ制御
信号（０〜−１０Ｖ）を受け、例えば９゜から８０゜ま
で制御可能であるＴＣＲのサイリスタの制御位相角を表
す電圧に線形変換する。３２は比較器で、ファンクショ
ン回路３１で線形変換された制御信号を前記鋸歯状波と
比較し、電圧が一致する交差時にトリガタイミング信号
を発生する。３３はトリガパルス発生回路で、トリガタ
イミング信号の正負を、ＰＬＬ回路２８の出力する商用
周波同期信号で区別し、前記ブロックゾーン信号でマス
キングして出力する。３４はパルス増幅器で、トリガパ
ルス発生回路２９の出力する正負のトリガパルスをＴＣ
Ｒのサイリスタ１１を点弧するのに十分な大きさに増幅
して出力する。
【００１５】低周波検出回路１８は、特定分数調波に対
して位相調整を行なうハイパスフィルタ３５、基本波用
の帯域除去フィルタ３６、二倍調波用の帯域除去フィル
タ３７、所定の利得を持ち出力波形から不要な成分を取
り除くローパスフィルタ３８を直列接続して構成され、
降圧変圧器ＰＴの出力する系統電圧Ｖから、特定分数調
波を位相差を０に近くして高速に取り出す。各フィルタ
３５、３６、３７、３８のカットオフ周波数は、例えば
商用周波数が６０ＨZで、分数調波が１／５分数調波
（１２ＨZ）のとき、夫々５ＨZ、６０ＨZ、１２０ＨZ、
２０８ＨZとする。この回路１８の利得を、補正が過大
にならない範囲で大きくすれば、分数調波の抑制をより
高速に行なうことができる。なお、分数調波の周波数は
直列コンデンサ４の容量および無負荷トランス５の容量
等の系統条件によって決まるものであり、この低周波検
出回路１８は、回路内に特定分数調波用の帯域透過フィ
ルタを組み込む等の変形も可能である。
して位相調整を行なうハイパスフィルタ３５、基本波用
の帯域除去フィルタ３６、二倍調波用の帯域除去フィル
タ３７、所定の利得を持ち出力波形から不要な成分を取
り除くローパスフィルタ３８を直列接続して構成され、
降圧変圧器ＰＴの出力する系統電圧Ｖから、特定分数調
波を位相差を０に近くして高速に取り出す。各フィルタ
３５、３６、３７、３８のカットオフ周波数は、例えば
商用周波数が６０ＨZで、分数調波が１／５分数調波
（１２ＨZ）のとき、夫々５ＨZ、６０ＨZ、１２０ＨZ、
２０８ＨZとする。この回路１８の利得を、補正が過大
にならない範囲で大きくすれば、分数調波の抑制をより
高速に行なうことができる。なお、分数調波の周波数は
直列コンデンサ４の容量および無負荷トランス５の容量
等の系統条件によって決まるものであり、この低周波検
出回路１８は、回路内に特定分数調波用の帯域透過フィ
ルタを組み込む等の変形も可能である。
【００１６】分数調波抑制補正回路１９は、低周波検出
回路１８の出力する分数調波を、極性反転回路３９と極
性切換えスイッチ４０を用いて、前記加算器２５に所定
の極性で加算し、商用周波の半周期毎に流れる正負のＴ
ＣＲ電流ＩTCRの大きさが、その時点の分数調波の極性
方向にその振幅分だけ変化するようにトリガパルス位相
角をずらす。これは、商用周波の半周期ごとに流れる正
負のＴＣＲ電流ＩTCRを偏磁を解消する向きに増減する
もので、分数調波が正のときは、ＴＣＲが負方向に偏磁
しているので、正のＴＣＲ電流を増加し負のＴＣＲ電流
を減少させる。また分数調波が負のときは、ＴＣＲが正
方向に偏磁しているので、正のＴＣＲ電流を減少させ負
のＴＣＲ電流を増加させる。このため、正のＴＣＲ電流
を流す商用周波の正の期間には、分数調波をその極性の
まま加算器２５に入力し、負のＴＣＲ電流を流す商用周
波の負の期間には、極性反転回路３９にて極性を反転さ
せて、加算器２５にＳＨＤＣ（Subharmonics Damping C
ontrol）信号として、加えている。この切換えを行なう
アナログスイッチを用いた極性切換えスイッチ４０は、
ＰＬＬ回路２８の出力する商用周波の正負判別信号を受
けて動作する。
回路１８の出力する分数調波を、極性反転回路３９と極
性切換えスイッチ４０を用いて、前記加算器２５に所定
の極性で加算し、商用周波の半周期毎に流れる正負のＴ
ＣＲ電流ＩTCRの大きさが、その時点の分数調波の極性
方向にその振幅分だけ変化するようにトリガパルス位相
角をずらす。これは、商用周波の半周期ごとに流れる正
負のＴＣＲ電流ＩTCRを偏磁を解消する向きに増減する
もので、分数調波が正のときは、ＴＣＲが負方向に偏磁
しているので、正のＴＣＲ電流を増加し負のＴＣＲ電流
を減少させる。また分数調波が負のときは、ＴＣＲが正
方向に偏磁しているので、正のＴＣＲ電流を減少させ負
のＴＣＲ電流を増加させる。このため、正のＴＣＲ電流
を流す商用周波の正の期間には、分数調波をその極性の
まま加算器２５に入力し、負のＴＣＲ電流を流す商用周
波の負の期間には、極性反転回路３９にて極性を反転さ
せて、加算器２５にＳＨＤＣ（Subharmonics Damping C
ontrol）信号として、加えている。この切換えを行なう
アナログスイッチを用いた極性切換えスイッチ４０は、
ＰＬＬ回路２８の出力する商用周波の正負判別信号を受
けて動作する。
【００１７】次に上記構成によるＳＶＣの制御動作と、
そのときの分数調波抑制補正動作を、図２の動作原理波
形図について説明する。
そのときの分数調波抑制補正動作を、図２の動作原理波
形図について説明する。
【００１８】商用周波（ａ）に対して分数調波が発生せ
ず、負荷変動が零で制御信号（ｂ）が一定の場合は、鋸
歯状波（ｃ）と制御信号（ｂ）の交差時点は一定である
ので、トリガパルス（ｅ）の位相角は常に一定で、正負
のＴＣＲ電流（ｆ）は対称形状をなす。
ず、負荷変動が零で制御信号（ｂ）が一定の場合は、鋸
歯状波（ｃ）と制御信号（ｂ）の交差時点は一定である
ので、トリガパルス（ｅ）の位相角は常に一定で、正負
のＴＣＲ電流（ｆ）は対称形状をなす。
【００１９】この商用周波（ａ）に、分数調波（ｇ）が
重畳すると、分数調波抑制補正回路１９は、加算器２５
に、商用周波の正の期間は分数調波をその極性のまま与
え、商用周波の負の期間は極性を反転して与える。この
ように与えられるＳＨＤＣ信号（ｈ）によって補正され
た制御信号（ｉ）は、商用周波の正の期間と負の期間で
逆向きに変化する。そして、制御信号（ｉ）と鋸歯状波
（ｃ）の交差時に発生するトリガパルス（ｊ）の発生タ
イミングは、正の分数調波に対して正の商用周波期間は
進んでＴＣＲ電流（ｋ）を増加させ、負の商用周波期間
は遅れてＴＣＲ電流（ｋ）を減少させる。また負の分数
調波に対して正の商用周波期間は遅れてＴＣＲ電流
（ｋ）を減少させ、負の商用周波期間は進んでＴＣＲ電
流（ｋ）を増加させる。この結果、ＴＣＲ電流ＩTCRは
偏磁方向と逆方向に増減する。
重畳すると、分数調波抑制補正回路１９は、加算器２５
に、商用周波の正の期間は分数調波をその極性のまま与
え、商用周波の負の期間は極性を反転して与える。この
ように与えられるＳＨＤＣ信号（ｈ）によって補正され
た制御信号（ｉ）は、商用周波の正の期間と負の期間で
逆向きに変化する。そして、制御信号（ｉ）と鋸歯状波
（ｃ）の交差時に発生するトリガパルス（ｊ）の発生タ
イミングは、正の分数調波に対して正の商用周波期間は
進んでＴＣＲ電流（ｋ）を増加させ、負の商用周波期間
は遅れてＴＣＲ電流（ｋ）を減少させる。また負の分数
調波に対して正の商用周波期間は遅れてＴＣＲ電流
（ｋ）を減少させ、負の商用周波期間は進んでＴＣＲ電
流（ｋ）を増加させる。この結果、ＴＣＲ電流ＩTCRは
偏磁方向と逆方向に増減する。
【００２０】以上の説明は、理解を容易にするため、簡
略化した波形を示して行なったが、実際には商用周波
（ａ）に分数調波（ｇ）が重畳していると、ＴＣＲ電流
（ｋ）の振幅もこれに応じて増減する。また補正を加え
ているので、分数調波（ｇ）は急速に減衰する。
略化した波形を示して行なったが、実際には商用周波
（ａ）に分数調波（ｇ）が重畳していると、ＴＣＲ電流
（ｋ）の振幅もこれに応じて増減する。また補正を加え
ているので、分数調波（ｇ）は急速に減衰する。
【００２１】次に、実際の交流電力系統における分数調
波の抑制例について説明する。図３に示すのは、Ｑ制御
にてＳＶＣの運転を行なっているとき、Ａの時点で無負
荷トランス５が系統に投入された場合の、系統電圧Ｖ、
直列コンデンサの両端電圧ＶSRC、負荷電流ＩL、ＴＣＲ
電流ＩTCRが変化する様子を示す。無負荷トランス５へ
の投入に伴い突入電流が流れ、直列コンデンサ４によっ
て分数調波が発生する。それを低周波検出回路１８にて
検出し、補正動作が開始される。このときのＴＣＲ電流
ＩTCRの制御タイミングＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは、図
２のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆに夫々対応している。この
制御例からわかるように、分数調波は、その一周期でほ
ぼ消滅し、この後は無負荷トランス５の遅れ無効電力Ｑ
L分だけ、ＴＣＲの発生する遅れ無効電力ＱTCRを減少さ
せるようにＴＣＲ電流ＩT CRを、略零近くまで落とす制
御を行なっている。また、ＳＶＣをＶ制御しても略同じ
結果が得られることが実地検証により確認されている。
波の抑制例について説明する。図３に示すのは、Ｑ制御
にてＳＶＣの運転を行なっているとき、Ａの時点で無負
荷トランス５が系統に投入された場合の、系統電圧Ｖ、
直列コンデンサの両端電圧ＶSRC、負荷電流ＩL、ＴＣＲ
電流ＩTCRが変化する様子を示す。無負荷トランス５へ
の投入に伴い突入電流が流れ、直列コンデンサ４によっ
て分数調波が発生する。それを低周波検出回路１８にて
検出し、補正動作が開始される。このときのＴＣＲ電流
ＩTCRの制御タイミングＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは、図
２のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆに夫々対応している。この
制御例からわかるように、分数調波は、その一周期でほ
ぼ消滅し、この後は無負荷トランス５の遅れ無効電力Ｑ
L分だけ、ＴＣＲの発生する遅れ無効電力ＱTCRを減少さ
せるようにＴＣＲ電流ＩT CRを、略零近くまで落とす制
御を行なっている。また、ＳＶＣをＶ制御しても略同じ
結果が得られることが実地検証により確認されている。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、直列コンデンサを挿入した交
流電力系統に設置されたＳＶＣにおいて、無負荷トラン
スの投入時に発生する分数調波によるＳＶＣのリアクト
ルの偏磁を、ＳＶＣ自身が直接解消するように制御する
から、分数調波を高速に減衰させることができる。
流電力系統に設置されたＳＶＣにおいて、無負荷トラン
スの投入時に発生する分数調波によるＳＶＣのリアクト
ルの偏磁を、ＳＶＣ自身が直接解消するように制御する
から、分数調波を高速に減衰させることができる。
【図１】この発明の分数調波抑制用ＳＶＣ制御装置の実
施例を示す。
施例を示す。
【図２】図１に示す分数調波抑制用ＳＶＣ制御装置の動
作原理波形図を示す。
作原理波形図を示す。
【図３】図１に示す分数調波抑制用ＳＶＣ制御装置を、
実際の交流電力系統で、無負荷トランスが投入されたと
きに運転した場合の分数調波の抑制状態を表す波形図を
示す。
実際の交流電力系統で、無負荷トランスが投入されたと
きに運転した場合の分数調波の抑制状態を表す波形図を
示す。
【図４】直列コンデンサが挿入され、ＳＶＣが設置され
た交流電力系統を示す。
た交流電力系統を示す。
【図５】１／５分数調波が重畳した商用周波を示す。
１ 変電所電源 ２ 母線 ３ 負荷 ４ 直列コンデンサ ５ 無負荷トランス １０ ＳＶＣ制御装置 １１ サイリスタ １２ 高インピ−ダンス変圧器（リアクトル） １３ コンデンサ １４ 直列リアクトル １５ Ｑ制御回路 １６ Ｖ制御回路 １７ 位相信号発生回路 １８ 低周波検出回路 １９ 分数調波抑制補正回路 ２５ 加算器 ＳＶＣ 無効電力補償装置 ＴＣＲ サイリスタ制御リアクトル ＦＣ フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 一彦 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内 (72)発明者 浅野 雅彦 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内 (72)発明者 長西 嘉彦 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 電源から直列コンデンサを介して負荷に
給電する交流電力系統の負荷側にサイリスタ制御リアク
トルを有する無効電力補償装置を設置し、位相制御によ
りサイリスタ制御リアクトルの発生する遅れ無効電力を
変化させて、負荷変動に伴う電圧変動を抑制する設備に
おいて、 系統に発生する特定分数調波を負荷側で瞬時に検出する
低周波検出回路と、 商用周波の半周期毎にサイリスタ制御リアクトルに流れ
る正と負の電流の大きさが、その時点の特定分数調波の
極性方向にその振幅分だけ変化するようにサイリスタ制
御位相角をずらす分数調波抑制補正回路とを具備したこ
とを特徴とする分数調波抑制用ＳＶＣ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4082571A JPH05289762A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 分数調波抑制用ｓｖｃ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4082571A JPH05289762A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 分数調波抑制用ｓｖｃ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05289762A true JPH05289762A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=13778174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4082571A Pending JPH05289762A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 分数調波抑制用ｓｖｃ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05289762A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
| CN104459316A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-25 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 电力系统的分次谐波测量方法及系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS498737A (ja) * | 1972-05-23 | 1974-01-25 | ||
| JPS58133128A (ja) * | 1982-02-02 | 1983-08-08 | 東京電力株式会社 | 交直連系系統の電力制御装置 |
| JPS60125280A (ja) * | 1983-11-16 | 1985-07-04 | エフ・エム・シー・コーポレーシヨン | 電力ライン分数調波型電磁励振器用制御装置 |
| JPS60180443A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-14 | 三菱電機株式会社 | 電力制御装置 |
| JPH0446831A (ja) * | 1990-06-13 | 1992-02-17 | Railway Technical Res Inst | 直列コンデンサによるａｔき電回路の電圧降下補償方法 |
-
1992
- 1992-04-06 JP JP4082571A patent/JPH05289762A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS498737A (ja) * | 1972-05-23 | 1974-01-25 | ||
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| CN104459316A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-25 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 电力系统的分次谐波测量方法及系统 |
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