JPH0576645B2 - - Google Patents

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JPH0576645B2
JPH0576645B2 JP60162715A JP16271585A JPH0576645B2 JP H0576645 B2 JPH0576645 B2 JP H0576645B2 JP 60162715 A JP60162715 A JP 60162715A JP 16271585 A JP16271585 A JP 16271585A JP H0576645 B2 JPH0576645 B2 JP H0576645B2
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JP
Japan
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reactive power
load
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JP60162715A
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JPS6222126A (ja
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Michio Nakano
Yosha Ogiwara
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Nissin Electric Co Ltd
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Nissin Electric Co Ltd
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    • 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

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、負荷が消費する無効電力の変動分
を検出し、これを打ち消す極性の無効電力を静止
型の無効電力補償装置本体で消費させることによ
り、系統の無効電力の変動、すなわち系統に流れ
る無効電流の変動や受電端電圧の変動を抑制する
無効電力補償装置に関するものである。
従来の技術 従来の無効電力補償装置における静止型無効電
力補償装置本体3は、第6図に示すように、系統
1に接続された負荷2が消費する無効電力の変動
分を打ち消す極性の無効電力を消費するもので、
受電端4に接続され、コンデンサ5とサイリスタ
位相制御リアクトル6(サイリスタ6A,6Bと
リアクトル6Cの直列回路)との並列回路で構成
され、系統1の無効電力の変動を抑制するように
なつている。
この静止型の無効電力補償装置本体3を制御す
る制御装置は、負荷2が消費する無効電力を変圧
器7および変流器8を介して無効電力検出回路9
で検出し、この検出結果に基づいてゲートパルス
発生回路10がサイリスタ6A,6Bを位相制御
することにより、負荷2の消費する無効電力の変
動分を打ち消す極性の無効電力を無効電力補償装
置本体3で消費させるようになつている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような構成では、無効電力
検出回路9の検出遅れやサイリスタ位相制御リア
クトル6の応答遅れなどの遅れ時間によつて、応
答速度や精度に限界があつた。
この発明は、上記した問題点に鑑みてなされた
もので、応答速度および精度を高めることができ
る無効電力補償装置を提供することを目的とす
る。
問題点を解決するための手段 この発明の無効電力補償装置は、系統に接続さ
れて所定パターンで周期的に変動する負荷の無効
電力変動を補償する無効電力補償装置であつて、 可変インピーダンス素子からなり前記負荷の受
電端に設けられた無効電力補償装置本体と、前記
負荷の無効電力の変動分と前記無効電力補償装置
本体の無効電力の変動分との誤差信号を出力する
無効電力変動検出回路と、この無効電力変動検出
回路から出力される誤差信号に対し前記負荷のn
変動周期分(nは1以上の整数)の遅延時間間を
有する遅延素子の出力端の出力を加算器で加算し
前記加算器の出力を前記遅延素子の入力端に入力
し前記遅延素子から取り出される制御信号に基づ
き前記無効電力補償装置本体のインピーダンスを
変化させて無効電力を変化させることにより前記
負荷の消費する無効電力の変動分を補償する繰返
し制御器とを備える構成にしたものである。
作 用 このように、無効電力検出回路から出力される
誤差信号に遅延素子の出力端の出力を加算器で加
算して遅延素子の入力端の入力とし、遅延素子の
出力から取り出される制御信号に基づいて無効電
力補償装置本体の無効電力を変化させるようにし
たため、負荷の無効電力の変動分の変動パターン
に無効電力変動検出回路や無効電力変動補償装置
本体の応答遅れ、誤差に対する補償分を加味した
n変動周期分の制御信号パターンが繰返し制御器
内で記憶されて巡回することになり、周期に変動
する負荷の無効電力の変動分に対し無効電力補償
装置本体の無効電力の変動分を応答性よく、かつ
高精度に追従させて負荷の無効電力変動を補償す
ることができ、系統の無効電力変動を抑制するこ
とができる。
実施例 この発明の一実施例を第1図ないし第4図に基
づいて説明する。この無効電力補償装置は、第1
図および第2図に示すように、系統1に接続され
て所定パターンで周期的に変動する圧延機負荷な
どのの負荷2の無効電力変動を補償する無効電力
補償装置であつて、 可変インピーダンス素子からなり前記負荷2の
受電端4に設けられた無効電力補償装置本体3
と、前記負荷2の無効電力の変動分と前記無効電
力補償装置本体3の無効電力の変動分との誤差信
号を出力する無効電力変動検出回路11と、この
無効電力変動検出回路11から出力される誤差信
号に対し前記負荷2の1変動周期分の遅延時間を
有する遅延素子12Aの出力端の出力を加算器1
2Bで加算し前記加算器12Bの出力を前記遅延
素子12Aの入力端に入力し前記遅延素子12A
の出力端から取り出される制御信号に基づき前記
無効電力補償装置本体3のインピーダンスを変化
させて無効電力を変化させることにより前記負荷
2の消費する無効電力の変動分を補償する繰返し
制御器12とを備える構成である。
この場合、無効電力補償装置本体は、第6図の
ものと同様にコンデンサ5とサイリスタ位相制御
リアクトル6((サイリスタ6A,6B,リアク
トルC)とで構成されており、サイリスタ6A,
6Bのトリガ位相を変えることで無効電力の消費
量を調整できるようになつている。
以下、より詳しく説明する。この無効電力補償
装置は、第1図に示すように、系統電流を変流器
13を介して無効電力変動検出回路11に取り込
むとともに、負荷2の受電端4の電圧を変圧器1
4を介して無効電力変動検出回路11に取り込
み、無効電力変動検出回路11において系統の無
効電力QSの変動分ΔQSを検出し、この無効電力QS
の変動分ΔQSをデジタル化手段15によつて一定
サンプル周期毎にサンプリングしてA/D変換す
るようにしている。
そして、このデジタル化手段15の出力データ
を第2図に示すように繰返し制御器12のシフト
レジスタなどの遅延素子12Aにて負荷2の1変
動周期だけ遅延させるとともに遅延素子12Aの
最終段の出力データを遅延素子12Aの初段に正
帰還し、遅延素子12Aの最終段の出力でで点弧
パルス発生回路16における点弧パルスの位相を
コントロールしている。
無効電力補償装置本体3は、サイリスタ6A,
6Bへの点孤パルスが点弧パルス発生回路16に
よつて与えられ、サイリスタ6A,6Bの点弧位
置の変化に応じて無効電力補償装置本体3の無効
電力の消費量が変化することになる。
上記した無効電力補償装置は、第3図に示すよ
うに、周期的外乱としての負荷2の無効電力QL
の変動分ΔQLと無効電力補償装置本体3の無効電
力QCの変動分ΔQCの誤差信号ΔQε、すなわち、
系統1の無効電力QSの変動分ΔQSを繰返し制御器
12に加え、繰返し制御器12の出力を無効電力
補償装置本体3(ゲインGP)に加え、無効電力
補償装置本体3の出力、すなわち無効電力QC
変動分ΔQCを帰還する構成である。この場合、系
統1の無効電力QSと負荷2の無効電力QLと無効
電力補償装置本体3の無効電力QCとの間には QS=QL−QC の関係があり、第3図の系は、系統1の無効電力
QSの変動分ΔQSをゼロにすることを目標とするも
のである。すなわち、 ΔQS=ΔQS−ΔQC =ΔQε =0 を目標とする。
繰返し制御器12の遅延素子12Aを構成する
n段のシフトレジスタ(nワードのメモリ)は、
入力データのサンプル毎に次々にデータをシフト
していくもので、シフトレジスタの伝達関数は、
サンプル周期τとラプラス演算子Sとを用いて、 exp(−τS) で表わされる。これを Z-1=exp(−τS) のように表現したのが第3図である。
また、n段のシフトレジスタによつて (Z-1n=exp(−SL) となるように段数nが設定される。ただし、Lは
負荷変動周期である。
例えば、サンプル周期τを電源周波数(50Hz)
の1周期、すなわち20msec(=0.02sec)に設定
すると、負荷変動周期Lが4秒の場合、200段の
シフトレジスタを用いることになる。
つぎに、第3図の系の動作を第4図を参照して
説明する。
今、負荷2の消費する無効電力QLの変動分
ΔQLが第4図Aのように台形波状に周期変動した
場合、誤差信号ΔQε(=ΔQS)は、第1周期目で
変動分ΔQCの帰還がゼロであるため、第4図Bに
示すようにΔQLがそのまま現われ、この誤差信号
ΔQεと遅延素子12Aの最終段の出力(ゼロで
ある;第4図G)とを加算器12Bで加算した第
4図Cの信号が遅延素子12Aの初段に加えら
れ、遅延素子12Aの初段(第1段)から最終段
(第n段)によつて第4図のD,E,F,Gのよ
うに1サンプル周期ずつ順次遅延され、遅延素子
12A全体では負荷2の1変動周期分遅延される
ことになる。そして、この遅延素子12Aの最終
段の出力、すなわち制御信号によつて無効電力補
償装置本体3の消費する無効電力QCの変動分
ΔQCが第4図Hに示すように変動分ΔQLに対し1
周期遅れて追従し変動分ΔQLを補償することにな
る。この際、変動分ΔQCは、従来例で述べべたよ
うな応答遅れによつて第1周期目では破線で示す
必要な変動分ΔQCに対しかなり誤差を有してい
る。
上記した遅延素子12Aの最終段の出力(第4
図Gの第1周期目)は、加算器12Bを介して帰
還され第2周期目の誤差信号ΔQε(第4図Bの第
2周期目;第4図Hの破線と実線の差)と第1周
期目の誤差信号ΔQε(第4図Gの信号)とが加算
器12Bで加算され、この加算結果(第4図Cの
第2周期目)が遅延素子12Aの初段に入力され
ることになり、第4図D〜Gのように順次遅延さ
れる。そして、遅延素子12Aの最終段の出力、
すなわち制御信号によつて無効電力補償装置本体
3の消費する無効電力QCの変動分ΔQCが第4図
Hのように変動分ΔQLに対し1周期遅れて追従し
変動分ΔQLを補償することになる。この際、遅延
素子12Aの最終段の出力、すなわち制御信号は
前変動周期の制御信号に現変動周期の誤差信号
ΔQεを加算したものであるため、負荷2の無効
電力QLの変動分ΔQLの変動パターンに無効電力
変動検出回路11や無効電力補償装置本体3の応
答遅れや誤差に対する補償分を加味したパターン
で周期的に変化することになり、以下、上記の動
作を繰返すことにより、変動分ΔQCを変動分ΔQL
の変化に対し応答性良く、かつ高精度に追従させ
ることが可能となる。
上記繰返し制御器12は、マクロ的に見れば、
積分要素であり、系が安定であれば、繰返し加え
られる外乱に対し定常誤差を発生しないことにな
る。シフトレジスタを16ビツトにすれば、同一の
パターンが続く限り、負荷2の運転を数回に繰返
した後には、10-4の精度で負荷変動を抑制でき
る。なお、従来例では、10-2の精度が上限であつ
た。
この実施例の変形例として第5図に示すような
ものも考えられる。すなわち、制御系全体の安定
性を確保するためには、制御対象、すなわち無効
電力補償装置本体3の位相ずれを補正する必要が
あり、このためには、無効電力補償装置本体3の
前段に位相進み回路を挿入することが必要とな
る。この場合において、無効電力補償装置本体3
への入力を繰返し制御器12の遅延素子12Aの
中間段、例えば最終段から2つ手前の段から定数
回路(ゲインK)17を介して取り出せだ、特別
な位相進み回路を設けることなく位相補正を行う
ことができる。
本実施例の構成によれば、負荷2の繰返し変動
パターンが途中で変化しても、それが大きな変化
でなければ、最初よりも少い繰返し回数で定常状
態(十分な補償精度を有する)が得られるように
なり、圧延機負荷や溶接機負荷等の変動対策に有
効である。
また、大電力の負荷変動を伴うプラントにおい
て、過去の運転実績に基づいて、代表的な負荷変
動パターンとこれに対応した繰返し制御器12の
最終段階での内容を何種類か用意しておき、これ
を、与えられた負荷変動パターンに応じて適宜選
択することによつて従来のフイードバツク制御で
は見られない優れた特性、すなわち応答性の改
善,精度の向上)を引き出すことができる。
なお、上記実施例では、負荷の無効電力を検出
していたが、有効電力や電流を検出するようにし
てもよい。これは、有効電力や電流が負荷の無効
電力に比例して変化する場合に有効である。ま
た、繰返し制御器12はデジタル方式のものであ
つたが、アナログ方式のものでも、この発明を適
用できる。また、遅延素子12Aの遅延時間は1
変動周期に限らず、2以上であつてもよい。
発明の効果 この発明の無効電力補償装置は、無効電力検出
回路から出力される誤差信号に遅延素子の出力端
の出力を加算器で加算して遅延素子の入力端の入
力とし、遅延素子の出力から取り出される制御信
号に基づいて無効電力補償装置本体の無効電力を
変化させるようにしたため、負荷の無効電力の変
動分の変動パターンに無効電力変動検出回路や無
効電力変動補償装置本体の応答遅れ、誤差に対す
る補償分を加味したn変動周期分の制御信号パタ
ーンが繰返し制御器内で記憶されて巡回すること
になり、周期に変動する負荷の無効電力の変動分
に対し無効電力補償装置本体の無効電力の変動分
を応答性よく、かつ高精度に追従させて負荷の無
効電力変動を補償することができ、系統の無効電
力変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図、第2図はその要部の具体回路図、第3図
は第1図の回路の制御系図、第4図はその各部の
タイミング図、第5図は変形例の制御系図、第6
図は従来例の構成を示す回路図である。 1……系統、2……負荷、3……無効電力補償
装置、4……受電端、11……無効電力変動検出
回路、12……繰返し制御器、12A……遅延素
子、12B……加算器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 系統に接続されて所定パターンで周期的に変
    動する負荷の無効電力変動を補償する無効電力補
    償装置であつて、 可変インピーダンス素子からなり前記負荷の受
    電端に設けられた無効電力補償装置本体と、前記
    負荷の無効電力の変動分と前記無効電力補償装置
    本体の無効電力の変動分との誤差信号を出力する
    無効電力変動検出回路と、この無効電力変動検出
    回路から出力される誤差信号に対し前記負荷のn
    変動周期分(nは1以上の整数)の遅延時間を有
    する遅延素子の出力端の出力を加算器で加算し前
    記加算器の出力を前記遅延素子の入力端に入力し
    前記遅延素子から取り出される制御信号に基づき
    前記無効電力補償装置本体のインピーダンスを変
    化させて無効電力を変化させることにより前記負
    荷の消費する無効電力の変動分を補償する繰返し
    制御器とを備えた無効電力補償装置。
JP60162715A 1985-07-22 1985-07-22 無効電力補償装置 Granted JPS6222126A (ja)

Priority Applications (1)

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JP60162715A JPS6222126A (ja) 1985-07-22 1985-07-22 無効電力補償装置

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JP60162715A JPS6222126A (ja) 1985-07-22 1985-07-22 無効電力補償装置

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Publication Number Publication Date
JPS6222126A JPS6222126A (ja) 1987-01-30
JPH0576645B2 true JPH0576645B2 (ja) 1993-10-25

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ID=15759915

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JP60162715A Granted JPS6222126A (ja) 1985-07-22 1985-07-22 無効電力補償装置

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JP (1) JPS6222126A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0852561A (ja) * 1994-07-22 1996-02-27 Georg Fischer Giessereianlagen Ag 鋳型運搬装置及び方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0852561A (ja) * 1994-07-22 1996-02-27 Georg Fischer Giessereianlagen Ag 鋳型運搬装置及び方法

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JPS6222126A (ja) 1987-01-30

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