JPH0622460A - 力率制御装置 - Google Patents
力率制御装置Info
- Publication number
- JPH0622460A JPH0622460A JP4180114A JP18011492A JPH0622460A JP H0622460 A JPH0622460 A JP H0622460A JP 4180114 A JP4180114 A JP 4180114A JP 18011492 A JP18011492 A JP 18011492A JP H0622460 A JPH0622460 A JP H0622460A
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- Pending
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 商用電力系統と自家発電との並列運転中に受
電遅れ無効電力及び受電進み無効電力を減少させる力率
制御装置において、受電点における無効電力量をデジタ
ル量に変換するＡ／Ｄ変換器（５３）と、受電無効電力
設定値（１０）とＡ／Ｄ変換器（５３）の出力との偏差
に応じて発電機励磁電流増減指令をデジタル量として出
力するデジタルＰＩ制御装置（５１）と、このデジタル
ＰＩ制御装置の出力をアナログ量に変換して自家発電用
発電機の自動電圧調整装置（６）へ出力するＤ／Ａ変換
器（５２）とを備えた力率制御装置。 【効果】 デジタルＰＩ制御を用いることで従来のよう
なオン／オフ制御のための中立帯を設ける必要がなく、
常に、受電無効電力を零（受電点力率を１．０）に制御
することができる。
電遅れ無効電力及び受電進み無効電力を減少させる力率
制御装置において、受電点における無効電力量をデジタ
ル量に変換するＡ／Ｄ変換器（５３）と、受電無効電力
設定値（１０）とＡ／Ｄ変換器（５３）の出力との偏差
に応じて発電機励磁電流増減指令をデジタル量として出
力するデジタルＰＩ制御装置（５１）と、このデジタル
ＰＩ制御装置の出力をアナログ量に変換して自家発電用
発電機の自動電圧調整装置（６）へ出力するＤ／Ａ変換
器（５２）とを備えた力率制御装置。 【効果】 デジタルＰＩ制御を用いることで従来のよう
なオン／オフ制御のための中立帯を設ける必要がなく、
常に、受電無効電力を零（受電点力率を１．０）に制御
することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、商用受電電源と並列運
転を行う自家発電設備用発電機の力率制御装置に関する
ものである。
転を行う自家発電設備用発電機の力率制御装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ごみ焼却発電プラントでは、ご
みを焼却する際に発生する熱を利用してボイラを運転
し、自家発電を行って、発電プラント内における消費電
力を賄っている。また、商用電力系統に連系したごみ焼
却発電プラントでは、当該プラントで発電した余剰電力
を商用電力系統に逆送電することが許されている設備も
ある。ところで、需要家における電気料金の算出に際し
て、受電点の負荷力率による基本料金の割引、割増制度
があり、受電点の力率において遅れ０．８５を基準とし
て、力率が１％増減することにより基本料金が１％割
引、割増される。また、受電点力率は進み力率とならな
いようにしなければならない。つまり、受電点力率が
１．０のとき電気料金の割引率が最も高くなるため、需
要家は受電点力率を１．０に極力近づける努力をしてい
る。このため一般的には、図３に示すように、受電点の
無効電力量１２が受電無効電力設定器１３で設定された
値を中心として、制御中立帯幅設定器１４で設定された
中立帯幅以内に入るよう、自動電圧調整装置（ＡＶＲ）
６に対して力率制御部１５より発電機の励磁電流増指令
または励磁電流減指令をオン／オフ出力している。図３
中、１６は比較部、１１は発電無効電力量を示してい
る。
みを焼却する際に発生する熱を利用してボイラを運転
し、自家発電を行って、発電プラント内における消費電
力を賄っている。また、商用電力系統に連系したごみ焼
却発電プラントでは、当該プラントで発電した余剰電力
を商用電力系統に逆送電することが許されている設備も
ある。ところで、需要家における電気料金の算出に際し
て、受電点の負荷力率による基本料金の割引、割増制度
があり、受電点の力率において遅れ０．８５を基準とし
て、力率が１％増減することにより基本料金が１％割
引、割増される。また、受電点力率は進み力率とならな
いようにしなければならない。つまり、受電点力率が
１．０のとき電気料金の割引率が最も高くなるため、需
要家は受電点力率を１．０に極力近づける努力をしてい
る。このため一般的には、図３に示すように、受電点の
無効電力量１２が受電無効電力設定器１３で設定された
値を中心として、制御中立帯幅設定器１４で設定された
中立帯幅以内に入るよう、自動電圧調整装置（ＡＶＲ）
６に対して力率制御部１５より発電機の励磁電流増指令
または励磁電流減指令をオン／オフ出力している。図３
中、１６は比較部、１１は発電無効電力量を示してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来方式では、
受電無効電力量１２が制御中立帯内に入ったとき制御を
中止するため、受電無効電力量１２を完全に零にできな
い場合がある。また、中立帯幅を小さくし過ぎるとハン
チングを起こし、制御が安定しないことがある。ところ
で、需要家の受電点力率 cosφの算定は、１か月間の受
電電力量の積算値ΣＷｈと受電無効電力量の積算値Σｖ
ａｒｈを用いて、 cosφ＝ΣＷｈ／√｛（ΣＷｈ）2 ＋
（Σｖａｒｈ）2 ｝で与えられる。そのため受電無効電
力を零にできない場合、すなわちΣｖａｒｈ≠０の場
合、受電点力率は cosφ＜１．０となり、しかもごみ焼
却発電プラントのように受電点の電力潮流が小さいシス
テムでは受電電力量ΣＷｈが小さく、わずかな受電無効
電力量Σｖａｒｈに対して受電点力率を遅らせ、力率
１．０との差が大きくなるという問題を有していた。本
発明が解決すべき課題は、発電機から出力される無効電
力量を制御し、受電点の無効電力量を常に零とし、受電
点力率を１．０とする、ごみ焼却発電プラント等におけ
る受電点力率制御装置を提供することにある。
受電無効電力量１２が制御中立帯内に入ったとき制御を
中止するため、受電無効電力量１２を完全に零にできな
い場合がある。また、中立帯幅を小さくし過ぎるとハン
チングを起こし、制御が安定しないことがある。ところ
で、需要家の受電点力率 cosφの算定は、１か月間の受
電電力量の積算値ΣＷｈと受電無効電力量の積算値Σｖ
ａｒｈを用いて、 cosφ＝ΣＷｈ／√｛（ΣＷｈ）2 ＋
（Σｖａｒｈ）2 ｝で与えられる。そのため受電無効電
力を零にできない場合、すなわちΣｖａｒｈ≠０の場
合、受電点力率は cosφ＜１．０となり、しかもごみ焼
却発電プラントのように受電点の電力潮流が小さいシス
テムでは受電電力量ΣＷｈが小さく、わずかな受電無効
電力量Σｖａｒｈに対して受電点力率を遅らせ、力率
１．０との差が大きくなるという問題を有していた。本
発明が解決すべき課題は、発電機から出力される無効電
力量を制御し、受電点の無効電力量を常に零とし、受電
点力率を１．０とする、ごみ焼却発電プラント等におけ
る受電点力率制御装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の力率制御装置は、商用電力系統と自家発電
との並列運転中に受電遅れ無効電力及び受電進み無効電
力を減少させる力率制御装置において、受電点における
無効電力量をデジタル量に変換するＡ／Ｄ変換器と、受
電無効電力設定値と前記Ａ／Ｄ変換器の出力との偏差に
応じて発電機励磁電流増減指令をデジタル量として出力
するデジタルＰＩ制御装置と、このデジタルＰＩ制御装
置の出力をアナログ量に変換して前記自家発電用発電機
の自動電圧調整装置へ出力するＤ／Ａ変換器とを備えた
構成としている。
め、本発明の力率制御装置は、商用電力系統と自家発電
との並列運転中に受電遅れ無効電力及び受電進み無効電
力を減少させる力率制御装置において、受電点における
無効電力量をデジタル量に変換するＡ／Ｄ変換器と、受
電無効電力設定値と前記Ａ／Ｄ変換器の出力との偏差に
応じて発電機励磁電流増減指令をデジタル量として出力
するデジタルＰＩ制御装置と、このデジタルＰＩ制御装
置の出力をアナログ量に変換して前記自家発電用発電機
の自動電圧調整装置へ出力するＤ／Ａ変換器とを備えた
構成としている。
【０００５】
【作用】上記手段により、受電無効電力量に応じて、自
動力率制御装置から自動電圧調整装置に対して発電機励
磁電流増または発電機励磁電流減のアナログ制御量を出
力し、発電機が出力する無効電力量を調整することで、
受電無効電力量を零とし、受電点力率が１．０に制御さ
れることになる。
動力率制御装置から自動電圧調整装置に対して発電機励
磁電流増または発電機励磁電流減のアナログ制御量を出
力し、発電機が出力する無効電力量を調整することで、
受電無効電力量を零とし、受電点力率が１．０に制御さ
れることになる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１、その制御ブ
ロック図を図２に示して説明する。図１において、受電
電力ＰR 、受電無効電力ＱR 、発電電力ＰG 及び発電無
効電力ＱG をそれぞれ変換器１，２，３及び４で電流ま
たは電圧信号に変換して自動力率制御装置（ＡＰＦＲ）
５に入力する。自動力率制御装置５内では、入力された
前記電流または電圧信号をデジタル量に変換し、制御に
使用している。図１中、６は自動電圧調整装置（ＡＶ
Ｒ）、７は自家発電用の同期発電機である。商用電力系
統と自家発電との並列運転中、受電点において遅れ無効
電力が負荷９に供給されているとき、図２に示すよう
に、その受電無効電力量１２をＡ／Ｄ変換器５３により
デジタル量に変換し、その出力と受電無効電力設定値Ｑ
（＝０）との偏差の大きさに応じてデジタル制御装置５
１より発電機励磁電流増指令信号をデジタル量として出
力し、Ｄ／Ａ変換器５２によりアナログ量に変換し、自
動力率制御装置５より自動電圧調整装置６へ出力する。
その結果、発電遅れ無効電力量１１が増加し、受電遅れ
無効電力量１２が減少する。同様に、受電点において進
み無効電力が検出されているときは、自動力率制御装置
５より発電機励磁電流減指令信号を自動電圧調整装置６
へ出力する。その結果、発電機遅れ無効電力量１１が減
少し、受電進み無効電力量１２が減少する。このように
して、受電点の無効電力量１２を零にして、受電点力率
を１．０に制御する。
ロック図を図２に示して説明する。図１において、受電
電力ＰR 、受電無効電力ＱR 、発電電力ＰG 及び発電無
効電力ＱG をそれぞれ変換器１，２，３及び４で電流ま
たは電圧信号に変換して自動力率制御装置（ＡＰＦＲ）
５に入力する。自動力率制御装置５内では、入力された
前記電流または電圧信号をデジタル量に変換し、制御に
使用している。図１中、６は自動電圧調整装置（ＡＶ
Ｒ）、７は自家発電用の同期発電機である。商用電力系
統と自家発電との並列運転中、受電点において遅れ無効
電力が負荷９に供給されているとき、図２に示すよう
に、その受電無効電力量１２をＡ／Ｄ変換器５３により
デジタル量に変換し、その出力と受電無効電力設定値Ｑ
（＝０）との偏差の大きさに応じてデジタル制御装置５
１より発電機励磁電流増指令信号をデジタル量として出
力し、Ｄ／Ａ変換器５２によりアナログ量に変換し、自
動力率制御装置５より自動電圧調整装置６へ出力する。
その結果、発電遅れ無効電力量１１が増加し、受電遅れ
無効電力量１２が減少する。同様に、受電点において進
み無効電力が検出されているときは、自動力率制御装置
５より発電機励磁電流減指令信号を自動電圧調整装置６
へ出力する。その結果、発電機遅れ無効電力量１１が減
少し、受電進み無効電力量１２が減少する。このように
して、受電点の無効電力量１２を零にして、受電点力率
を１．０に制御する。
【０００７】このとき、自動力率制御装置５に入力され
た受電電力、受電無効電力より受電点力率の遅れまたは
進みを判定しておき、進み力率の場合は直ちに遅れ領域
となるよう自動電圧調整装置６への制御量を調整する。
また、自動力率制御装置５に入力された発電電力、発電
無効電力より発電機７が出力可能な無効電力（遅れまた
は進み）を算出し、自動電圧調整装置６への制御量の最
大値を制限している。前述のデジタルＰＩ制御は、被制
御要素をある設定された目標値に整定するために行う一
般的な方法であり、目標値と現在値との偏差の大きさに
応じた制御量を出力するため、現在値の目標値に対する
行き過ぎ量（オーバーシュート）を抑えることができ、
現在値を迅速かつ円滑に目標値に制御することができ
る。従って、目標値をある値一点に定めることができ、
目標値の前後に中立帯を設ける必要はない。また、演算
部にはマイクロプロセッサを使用しているため、高速処
理が可能となるばかりでなく、ＣＲＴ等へのモニタリン
グも容易となる。
た受電電力、受電無効電力より受電点力率の遅れまたは
進みを判定しておき、進み力率の場合は直ちに遅れ領域
となるよう自動電圧調整装置６への制御量を調整する。
また、自動力率制御装置５に入力された発電電力、発電
無効電力より発電機７が出力可能な無効電力（遅れまた
は進み）を算出し、自動電圧調整装置６への制御量の最
大値を制限している。前述のデジタルＰＩ制御は、被制
御要素をある設定された目標値に整定するために行う一
般的な方法であり、目標値と現在値との偏差の大きさに
応じた制御量を出力するため、現在値の目標値に対する
行き過ぎ量（オーバーシュート）を抑えることができ、
現在値を迅速かつ円滑に目標値に制御することができ
る。従って、目標値をある値一点に定めることができ、
目標値の前後に中立帯を設ける必要はない。また、演算
部にはマイクロプロセッサを使用しているため、高速処
理が可能となるばかりでなく、ＣＲＴ等へのモニタリン
グも容易となる。
【０００８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、デ
ジタルＰＩ制御を用いることで従来のようなオン／オフ
制御のための中立帯を設ける必要がなく、常に、受電無
効電力を零、つまり受電点力率を１．０に制御すること
ができる。
ジタルＰＩ制御を用いることで従来のようなオン／オフ
制御のための中立帯を設ける必要がなく、常に、受電無
効電力を零、つまり受電点力率を１．０に制御すること
ができる。
【図１】 本発明の一実施例を示す受電点力率制御方法
を説明するためのブロック図である。
を説明するためのブロック図である。
【図２】 本発明の制御ブロック図である。
【図３】 従来の制御ブロック図である。
１ 受電電力変換器、２ 受電無効電力変換器、３ 発
電電力変換器、４ 発電無効電力変換器、５ 自動力率
制御装置、５１ デジタルＰＩ制御装置、５２Ｄ／Ａ変
換器、５３ Ａ／Ｄ変換器、６ 自動電圧調整装置、７
同期発電機、８ 商用電源、９ 負荷、１０ 受電無
効電力設定値、１１ 発電無効電力量、１２ 受電無効
電力量
電電力変換器、４ 発電無効電力変換器、５ 自動力率
制御装置、５１ デジタルＰＩ制御装置、５２Ｄ／Ａ変
換器、５３ Ａ／Ｄ変換器、６ 自動電圧調整装置、７
同期発電機、８ 商用電源、９ 負荷、１０ 受電無
効電力設定値、１１ 発電無効電力量、１２ 受電無効
電力量
Claims (1)
- 【請求項１】 商用電力系統と自家発電との並列運転中
に受電遅れ無効電力及び受電進み無効電力を減少させる
力率制御装置において、受電点における無効電力量をデ
ジタル量に変換するＡ／Ｄ変換器と、受電無効電力設定
値と前記Ａ／Ｄ変換器の出力との偏差に応じて発電機励
磁電流増減指令をデジタル量として出力するデジタルＰ
Ｉ制御装置と、このデジタルＰＩ制御装置の出力をアナ
ログ量に変換して前記自家発電用発電機の自動電圧調整
装置へ出力するＤ／Ａ変換器とを備えたことを特徴とす
る力率制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180114A JPH0622460A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 力率制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180114A JPH0622460A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 力率制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0622460A true JPH0622460A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=16077667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4180114A Pending JPH0622460A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 力率制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622460A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100453158B1 (ko) * | 2002-04-22 | 2004-10-15 | 한국전기연구원 | 발전기의 자동 전압 조정장치 |
| CN105190465A (zh) * | 2013-03-15 | 2015-12-23 | 高通股份有限公司 | 用于集成无电容低压差(ldo)电压调节器的数字辅助调节 |
-
1992
- 1992-07-07 JP JP4180114A patent/JPH0622460A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100453158B1 (ko) * | 2002-04-22 | 2004-10-15 | 한국전기연구원 | 발전기의 자동 전압 조정장치 |
| CN105190465A (zh) * | 2013-03-15 | 2015-12-23 | 高通股份有限公司 | 用于集成无电容低压差(ldo)电压调节器的数字辅助调节 |
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