JPH0625951B2 - 無効電力補償装置 - Google Patents
無効電力補償装置Info
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- JPH0625951B2 JPH0625951B2 JP60200012A JP20001285A JPH0625951B2 JP H0625951 B2 JPH0625951 B2 JP H0625951B2 JP 60200012 A JP60200012 A JP 60200012A JP 20001285 A JP20001285 A JP 20001285A JP H0625951 B2 JPH0625951 B2 JP H0625951B2
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- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は無効電力補償装置に係り、交流電源系統から交
流母線を介して無効電力変動の激しい負荷に電力を供給
するシステムにおいて、効果的な無効電力補償を行うた
めの無効電力補償装置に関する。
流母線を介して無効電力変動の激しい負荷に電力を供給
するシステムにおいて、効果的な無効電力補償を行うた
めの無効電力補償装置に関する。
近年、大容量のアーク炉設備が交流電源系統に接続され
運転されるようになった。周知の如く、アーク炉は炉中
の溶解物の状態により急変動する無効電力を電源側に発
生する。この急変動する無効電力は電源系統インピーダ
ンスとの相互作用で電圧波形を歪ませ照明器具のフリッ
カの原因になり、及び、電源設備の利用率を低下させる
原因になっている。このため、大容量のアーク炉等を設
備する時にはアーク炉に並置して無効電力補償装置を備
え、これによりアーク炉の発生する急変動する無効電力
を補償し、交流電源系統の無効電力の変動を抑制してい
る。
運転されるようになった。周知の如く、アーク炉は炉中
の溶解物の状態により急変動する無効電力を電源側に発
生する。この急変動する無効電力は電源系統インピーダ
ンスとの相互作用で電圧波形を歪ませ照明器具のフリッ
カの原因になり、及び、電源設備の利用率を低下させる
原因になっている。このため、大容量のアーク炉等を設
備する時にはアーク炉に並置して無効電力補償装置を備
え、これによりアーク炉の発生する急変動する無効電力
を補償し、交流電源系統の無効電力の変動を抑制してい
る。
このような無効電力補償装置については、例えば〔文
献〕電気学会技術報告（II部）、昭和５４年４月第７６
号Ｐ２６〜Ｐ３１、「無効電力・高調波対策のための電
力変換技術」、整流器常置専門委員会編、に記述されて
おり、その構成は第５図に示すような電力供給システム
となる。
献〕電気学会技術報告（II部）、昭和５４年４月第７６
号Ｐ２６〜Ｐ３１、「無効電力・高調波対策のための電
力変換技術」、整流器常置専門委員会編、に記述されて
おり、その構成は第５図に示すような電力供給システム
となる。
即ち、同図において、１０はアーク炉等の負荷であり、
炉１２の中に鉄等を入れ電極１１を通して放電により電
流を流し、内部の鉄を加熱溶解している。９は炉用トラ
ンスである。
炉１２の中に鉄等を入れ電極１１を通して放電により電
流を流し、内部の鉄を加熱溶解している。９は炉用トラ
ンスである。
１００は無効電力補償装置であり、リアクトル部３００
と高調波フィルタを兼ねた進相コンデンサ部２００で構
成される。リアクトル部３００はリアクトル302U〜302W
とそれに直列接続された逆並列サイリスタ301U〜301W
と、負荷電流検出器８１Ｒ，８１Ｓ，８１Ｔと電圧検出
用トランス７０と、その制御回路３５０よりなり、アー
ク炉１０の無効電力を検出し、その検出値に応じてサイ
リスタ301U〜301Wの導通角が調整され、リアクトルの電
流が制御されている。即ち、無効電力補償装置１００で
は、進相コンデンサ２００の作用と相まってリアクトル
302U〜302Wの電流が制御され、アーク炉１０の発生無効
電力（遅れ）と等しい量の進み無効電力を線５１Ｒ，５
１Ｓ，５１Ｔに発生するよう制御され、三相母線４の点
では無効電力は無くなり負荷の有効電力だけが流れるよ
うになる。従つて、母線４の電圧歪は低減され、また電
源設備の利用率が向上することとなる。３は三相交流電
源系統に存在する系統インピーダンス、１は三相交流電
源系統又は送配電母線などの電力供給源である。
と高調波フィルタを兼ねた進相コンデンサ部２００で構
成される。リアクトル部３００はリアクトル302U〜302W
とそれに直列接続された逆並列サイリスタ301U〜301W
と、負荷電流検出器８１Ｒ，８１Ｓ，８１Ｔと電圧検出
用トランス７０と、その制御回路３５０よりなり、アー
ク炉１０の無効電力を検出し、その検出値に応じてサイ
リスタ301U〜301Wの導通角が調整され、リアクトルの電
流が制御されている。即ち、無効電力補償装置１００で
は、進相コンデンサ２００の作用と相まってリアクトル
302U〜302Wの電流が制御され、アーク炉１０の発生無効
電力（遅れ）と等しい量の進み無効電力を線５１Ｒ，５
１Ｓ，５１Ｔに発生するよう制御され、三相母線４の点
では無効電力は無くなり負荷の有効電力だけが流れるよ
うになる。従つて、母線４の電圧歪は低減され、また電
源設備の利用率が向上することとなる。３は三相交流電
源系統に存在する系統インピーダンス、１は三相交流電
源系統又は送配電母線などの電力供給源である。
以上の構成の無効電力補償装置１００では、制御回路３
５０により負荷１０の発生する無効電力をいかに正確に
検出するか、が装置性能を左右するポイントになってい
る。この無効電力検出回路の一例を第６図に示す。
５０により負荷１０の発生する無効電力をいかに正確に
検出するか、が装置性能を左右するポイントになってい
る。この無効電力検出回路の一例を第６図に示す。
即ち、第６図は特開昭５９−１３９４１６の第２図に開
示されている回路でありまず母線電圧ｅの９０°遅相波
形ｅ90と負荷電流ｉＬとの積ｑをつくると、ｑには直流
成分（無効電力成分）とそれに基本波周波数の２倍で振
動する交流成分が含まれる形になり、この信号を低域通
過フィルタに通し直流分qVAR（無効電力を示す量）を検
出し、これに基づいてリアクトル部３００の電流を制御
している。
示されている回路でありまず母線電圧ｅの９０°遅相波
形ｅ90と負荷電流ｉＬとの積ｑをつくると、ｑには直流
成分（無効電力成分）とそれに基本波周波数の２倍で振
動する交流成分が含まれる形になり、この信号を低域通
過フィルタに通し直流分qVAR（無効電力を示す量）を検
出し、これに基づいてリアクトル部３００の電流を制御
している。
その他、種々の無効電力検出法が提案されているが、そ
の主旨は特開昭５９−１３９４１６に開示されている原
理に帰着できる。
の主旨は特開昭５９−１３９４１６に開示されている原
理に帰着できる。
以上が従来の無効電力補償装置の説明であるが、この装
置では次のような欠点がある。即ち、アーク炉等の発生
する変動電力（有効電力・無効電力も含めて）を分析す
ると、その中には変動しない直流量の成分（即ち、正相
電圧と正相電流に起因する正相電力）と変動する成分
（即ち、正相電圧と逆相電流に起因する逆相電力）とを
含んでいるが、従来の無効電力検出法はこれら正相電力
と逆相電力を明確に分離するという概念がなく、そのた
め電力を正相電力と逆相電力が渾然一体と混った形の単
なる変動分としてのみとらえ、それに基づいてリアクト
ル電流を制御している。そのため、従来の無効電力補償
装置では補償対象を何にするか、即ち、正相無効電力
（変動しない成分）を制御しているのか、逆相無効電力
（変動する成分）を制御しているのか、の識別が原理的
にできず、より高度な制御への展開が不可能であった。
置では次のような欠点がある。即ち、アーク炉等の発生
する変動電力（有効電力・無効電力も含めて）を分析す
ると、その中には変動しない直流量の成分（即ち、正相
電圧と正相電流に起因する正相電力）と変動する成分
（即ち、正相電圧と逆相電流に起因する逆相電力）とを
含んでいるが、従来の無効電力検出法はこれら正相電力
と逆相電力を明確に分離するという概念がなく、そのた
め電力を正相電力と逆相電力が渾然一体と混った形の単
なる変動分としてのみとらえ、それに基づいてリアクト
ル電流を制御している。そのため、従来の無効電力補償
装置では補償対象を何にするか、即ち、正相無効電力
（変動しない成分）を制御しているのか、逆相無効電力
（変動する成分）を制御しているのか、の識別が原理的
にできず、より高度な制御への展開が不可能であった。
近年、交流電力系統の電力の品質向上が強く求められ、
これに応ずるため、アーク炉等のフリッカ対策用の無効
電力補償装置、及び、交流電力系統の安定化対策用の無
効電力補償装置のより高度な制御が強く求められてお
り、この要求を満すための新規な制御概念に基づく精度
の良い電力検出法（有効分、無効分を含めて）を備えた
無効電力補償装置の出現が望まれていた。
これに応ずるため、アーク炉等のフリッカ対策用の無効
電力補償装置、及び、交流電力系統の安定化対策用の無
効電力補償装置のより高度な制御が強く求められてお
り、この要求を満すための新規な制御概念に基づく精度
の良い電力検出法（有効分、無効分を含めて）を備えた
無効電力補償装置の出現が望まれていた。
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、
その目的はアーク炉等の負荷の発生する無効電力の補償
を行う装置において、負荷電流の中の正相分と逆相分を
分離検出し、それにより補償対象を明確にして制御を行
うことにより、高精度の補償制御を行えるようにした無
効電力補償装置を提供することにある。
その目的はアーク炉等の負荷の発生する無効電力の補償
を行う装置において、負荷電流の中の正相分と逆相分を
分離検出し、それにより補償対象を明確にして制御を行
うことにより、高精度の補償制御を行えるようにした無
効電力補償装置を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために交流電源系統に接続
される負荷が発生する無効電力を補償する無効電力補償
装置において、 検出した負荷電流を２相変換して得られた２相電流信号
と、負荷がつながる交流母線電圧に同期した単位２相電
圧信号とを用い、これらの信号の演算を通じて負荷電流
の中の正相無効分及び逆相成分を分離検出し、この検出
信号に基づいて無効電力補償装置の電流指令を作成し、
この電流指令値に基づいて無効電力補償装置を制御する
ことを特徴とする。
される負荷が発生する無効電力を補償する無効電力補償
装置において、 検出した負荷電流を２相変換して得られた２相電流信号
と、負荷がつながる交流母線電圧に同期した単位２相電
圧信号とを用い、これらの信号の演算を通じて負荷電流
の中の正相無効分及び逆相成分を分離検出し、この検出
信号に基づいて無効電力補償装置の電流指令を作成し、
この電流指令値に基づいて無効電力補償装置を制御する
ことを特徴とする。
本発明の無効電力補償装置を備えた電力供給システム
（以後の説明の便のため、三相系で説明する）は第５図
と同一であり、前述の従来例の説明で言及した要素につ
いては、ここでは説明を省略する。
（以後の説明の便のため、三相系で説明する）は第５図
と同一であり、前述の従来例の説明で言及した要素につ
いては、ここでは説明を省略する。
第５図において８１Ｒ，８１Ｓ，８１Ｔは電流検出器で
ありアーク炉１０の電流（ｉRL，ｉSL，ｉTL）を検出し
制御回路３５０に導く。７０は電圧検出器でありアーク
炉１０（炉用トランス９も含む）がつながる母線の電圧
（ｅRS，ｅST，ｅTR）を検出し制御回路３５０に導く。
３００はリアクトル部であり通常はデルタ結線され、サ
イリスタ301U〜301Wの点弧角の調整により電流の大きさ
が調整される。リアクトル電流は通常基本波の他に高調
波を含んだ歪波形となる。
ありアーク炉１０の電流（ｉRL，ｉSL，ｉTL）を検出し
制御回路３５０に導く。７０は電圧検出器でありアーク
炉１０（炉用トランス９も含む）がつながる母線の電圧
（ｅRS，ｅST，ｅTR）を検出し制御回路３５０に導く。
３００はリアクトル部であり通常はデルタ結線され、サ
イリスタ301U〜301Wの点弧角の調整により電流の大きさ
が調整される。リアクトル電流は通常基本波の他に高調
波を含んだ歪波形となる。
４００は本発明を盛込んだ演算回路であり、電流信号ｉ
RL，ｉSL，ｉTLと電圧信号ｅRS，ｅST，ｅTRを入力し種
々の演算を行い、リアクトル部３００が流すべき基本波
電流を指示するための直流値の電流指令▲Ｉ* U▼，▲Ｉ
* V▼，▲Ｉ* W▼を出力する。
RL，ｉSL，ｉTLと電圧信号ｅRS，ｅST，ｅTRを入力し種
々の演算を行い、リアクトル部３００が流すべき基本波
電流を指示するための直流値の電流指令▲Ｉ* U▼，▲Ｉ
* V▼，▲Ｉ* W▼を出力する。
５００は点弧制御器であり電流指令値▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V
▼，▲Ｉ* W▼を受けて動作し、▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲
Ｉ* W▼で指示された電流（基本波成分）をリアクトル30
2U,302V,302Wが流すようサイリスタ301U,301V,301Wを点
弧制御する。
▼，▲Ｉ* W▼を受けて動作し、▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲
Ｉ* W▼で指示された電流（基本波成分）をリアクトル30
2U,302V,302Wが流すようサイリスタ301U,301V,301Wを点
弧制御する。
演算回路４００と点弧制御器５００を合わせたものを制
御回路３５０と称しこの回路の詳細を第１図に示す。
御回路３５０と称しこの回路の詳細を第１図に示す。
次に本発明の主要部を第１図，第２図により説明する。
なお、本発明では第１図のリアクトル部３００がデルタ
結線された場合を例にして、以下の説明を進める。
なお、本発明では第１図のリアクトル部３００がデルタ
結線された場合を例にして、以下の説明を進める。
第１図と第５図の同一記号カ所は同一の要素同一信号を
表わす。即ち、第１図において、４０２は線／相変換器
であり、第５図の線電流として検出した負荷電流信号ｉ
RL，ｉSL，ｉTLを式(1)の演算によりデルタ結線の相電
流ｉUL，ｉVL，ｉWLに変換する（式(1)の変換は第５図
のリアクトル部３００がデルタ結線の時に必要な変換で
あり、スター結線ではこの変換は不要となる）。
表わす。即ち、第１図において、４０２は線／相変換器
であり、第５図の線電流として検出した負荷電流信号ｉ
RL，ｉSL，ｉTLを式(1)の演算によりデルタ結線の相電
流ｉUL，ｉVL，ｉWLに変換する（式(1)の変換は第５図
のリアクトル部３００がデルタ結線の時に必要な変換で
あり、スター結線ではこの変換は不要となる）。
４０３は２相変換器であり、電流信号ｉUL，ｉVL，ｉWL
を式(2)の演算により２相電流信号ｉ1dL，ｉ1qLに変換
する。
を式(2)の演算により２相電流信号ｉ1dL，ｉ1qLに変換
する。
４０６は２相発生器であり、第５図の母線電圧信号
ｅRS，ｅST，ｅTRを入力し、第５図において第１相をＲ
相、第２相をＳ相、第３相をＴ相とすると、第１相と第
２相の線間電圧ｅRSに同期した単位正弦波信号▲ｅ* 1d
▼と▲ｅ* 1d▼より９０°遅れた単位正弦波信号▲ｅ* 1q
▼を式(3)の如く発生する（なお、第５図のリアクトル
部３００がスター結線の場合は信号▲ｅ* 1d▼，▲ｅ* 1q
▼は第１相の相電圧に同期させる）。
ｅRS，ｅST，ｅTRを入力し、第５図において第１相をＲ
相、第２相をＳ相、第３相をＴ相とすると、第１相と第
２相の線間電圧ｅRSに同期した単位正弦波信号▲ｅ* 1d
▼と▲ｅ* 1d▼より９０°遅れた単位正弦波信号▲ｅ* 1q
▼を式(3)の如く発生する（なお、第５図のリアクトル
部３００がスター結線の場合は信号▲ｅ* 1d▼，▲ｅ* 1q
▼は第１相の相電圧に同期させる）。
４０８は演算器であり、信号ｉ1dL，ｉ1qL及び▲ｅ* 1d
▼，▲ｅ* 1q▼を入力し、式(4)により信号Ｑ1Pを演算す
る。
▼，▲ｅ* 1q▼を入力し、式(4)により信号Ｑ1Pを演算す
る。
Ｑ1P＝▲ｅ* 1d▼・ｉ1qL−▲ｅ* 1q▼・ｉ1dL……(4) 負荷電流ｉRL，ｉSL，ｉTLが正相分／逆相分を含む場
合、Ｑ1Pは直流分と基本波の２倍で振動する交流分を含
んだ脈流となり、このＱ1Pの直流成分が正相無効電流を
表わす。４１３は直流検出フィルタであり信号Ｑ1Pの直
流成分を信号Ｑ1PDとして出力する。即ち、Ｑ1PDは正相
無効電流信号である。
合、Ｑ1Pは直流分と基本波の２倍で振動する交流分を含
んだ脈流となり、このＱ1Pの直流成分が正相無効電流を
表わす。４１３は直流検出フィルタであり信号Ｑ1Pの直
流成分を信号Ｑ1PDとして出力する。即ち、Ｑ1PDは正相
無効電流信号である。
４１０は演算器であり信号ｉ1dL，ｉ1qL及び▲ｅ
* 1d▼，▲ｅ* 1q▼を入力し、式(5)により信号Ｑ1N，Ｐ
1Nを演算する。
* 1d▼，▲ｅ* 1q▼を入力し、式(5)により信号Ｑ1N，Ｐ
1Nを演算する。
負荷電流ｉRL，ｉSL，ｉTLに正相分／逆相分を含む場
合、Ｑ1P，Ｐ1Nは脈流信号となり、この信号Ｑ1P，Ｐ1N
を直流検出フィルタ４１４，４１５に通し、それぞれ直
流成分信号Ｑ1ND，Ｐ1NDを検出する。こうして得られた
Ｐ1ND，Ｑ1NDは式(1)の第１相電流ｉULが含む逆相電流
を、第１相と第２相の線間電圧に同相の成分（Ｐ1ND）
とそれと９０°位相の異なる成分（Ｑ1ND）に分解した
時の各成分の電流を表わしており、ここではＰ1NDを第
１相の同相逆相電流信号、Ｑ1NDを第１相の９０°逆相
電流信号と呼ぶことにする。
合、Ｑ1P，Ｐ1Nは脈流信号となり、この信号Ｑ1P，Ｐ1N
を直流検出フィルタ４１４，４１５に通し、それぞれ直
流成分信号Ｑ1ND，Ｐ1NDを検出する。こうして得られた
Ｐ1ND，Ｑ1NDは式(1)の第１相電流ｉULが含む逆相電流
を、第１相と第２相の線間電圧に同相の成分（Ｐ1ND）
とそれと９０°位相の異なる成分（Ｑ1ND）に分解した
時の各成分の電流を表わしており、ここではＰ1NDを第
１相の同相逆相電流信号、Ｑ1NDを第１相の９０°逆相
電流信号と呼ぶことにする。
420Aは分配器であり信号Ｑ1PD，Ｑ1ND，Ｐ1NDを受けて
演算を行ない、第５図のリアクトル部３００が流す電流
を指示するための電流指令値▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ
* W▼を出力する。分配器420Aの詳細を第２図に示す。
演算を行ない、第５図のリアクトル部３００が流す電流
を指示するための電流指令値▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ
* W▼を出力する。分配器420Aの詳細を第２図に示す。
５００は点弧制御器であり、電流指令値▲Ｉ* U▼，▲Ｉ
* V▼，▲Ｉ* W▼を受けて動作し、▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，
▲Ｉ* W▼で指示された電流（基本波成分）をリアクトル
部３００が流すようサイリスタ301U,301V,301Wを点弧制
御する。
* V▼，▲Ｉ* W▼を受けて動作し、▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，
▲Ｉ* W▼で指示された電流（基本波成分）をリアクトル
部３００が流すようサイリスタ301U,301V,301Wを点弧制
御する。
次に第２図により分配器420Aを説明する。第１図と第２
図の同一記号の信号は記号に合わせて接続される。第２
図において、421A,424Aは演算器であり、第１相の９０
°逆相電流信号Ｑ1NDと第１相の同相逆相電流信号Ｐ1ND
を入力し、それぞれ式(6),(7)の演算を通して、第２相
の９０°逆相電流信号Ｑ2ND，第２相の同相逆相電流信
号Ｐ2ND，及び第３相の９０°逆相電流信号Ｑ3ND，第３
相の同相逆相電流信号Ｐ3NDを出力する。
図の同一記号の信号は記号に合わせて接続される。第２
図において、421A,424Aは演算器であり、第１相の９０
°逆相電流信号Ｑ1NDと第１相の同相逆相電流信号Ｐ1ND
を入力し、それぞれ式(6),(7)の演算を通して、第２相
の９０°逆相電流信号Ｑ2ND，第２相の同相逆相電流信
号Ｐ2ND，及び第３相の９０°逆相電流信号Ｑ3ND，第３
相の同相逆相電流信号Ｐ3NDを出力する。
ここで、P2ND,Q2NDは式(1)の第２相電流ｉVLの逆相成分
を、第２相・第３相の線間電圧に同相の成分とそれと９
０°位相の異なる成分に分解した時の同相成分電流（Ｐ
2ND）、９０°位相の異なる電流成分（Ｑ2ND）を表わし
ている。
を、第２相・第３相の線間電圧に同相の成分とそれと９
０°位相の異なる成分に分解した時の同相成分電流（Ｐ
2ND）、９０°位相の異なる電流成分（Ｑ2ND）を表わし
ている。
同様に、P3ND,Q3NDは式(1)の第３相電流ｉWLの逆相成分
を、第３相・第１相の線間電圧に同相の成分とそれと９
０°位相の異なる成分に分解した時の同相成分電流（Ｐ
3ND）、９０°位相の異なる電流成分（Ｑ3ND）を表わし
ている。
を、第３相・第１相の線間電圧に同相の成分とそれと９
０°位相の異なる成分に分解した時の同相成分電流（Ｐ
3ND）、９０°位相の異なる電流成分（Ｑ3ND）を表わし
ている。
４３７は設定器であり第５図のリアクトル部３００が発
生すべき無効電流（遅れ）の最大値を指示するための無
効電流設定信号Ｑ1MAXを出力する。
生すべき無効電流（遅れ）の最大値を指示するための無
効電流設定信号Ｑ1MAXを出力する。
430Aは振分器であり、この中ではアーク炉等の負荷電流
から検出された正相無効電流信号Ｑ1PD，第１相、第２
相、第３相の９０°逆相電流信号Ｑ1ND，Ｑ2ND，Ｑ3ND
と同相逆相電流信号Ｐ1ND,Ｐ2ND，Ｐ3ND及び無効電流設
定信号Ｑ1MAXを入力し、これらの信号に基づいて式(8)
の演算を行い、それぞれ第５図のリアクトル部３００の
第１相のリアクトル302Uの発生すべき電流を指示するた
めの第１相の電流指令▲Ｉ* U▼，及び同様リアクトル30
2Vのための第２相の電流指令▲Ｉ* V▼，及びリアクトル
302Wのための第３相の電流指令▲Ｉ* W▼を出力する。こ
こで振分器430Aを構成するものとして次の要素がある。
即ち、431A,432A,433Aは係数器であり入力信号を 倍して出力する。434A,435A,436Aは加算器であり係数器
431A,432A,433Aの出力を図示の極性で加算する。加算器
434A,435A,436Aの出力は式(8)の第３項の演算に相当す
る。438Aは加算器であり設定信号Ｑ1MAXと信号Ｑ1PDを
図示極性で演算する。即ち、加算器438Aの出力は式(8)
の第１項の演算に相当する。439A,440A,441Aは加算器で
あり信号Q1ND,Q2ND,Q3NDと加算器438Aの出力信号及び係
数器434A,435A,436Aの出力信号を図示の極性で加算す
る。
から検出された正相無効電流信号Ｑ1PD，第１相、第２
相、第３相の９０°逆相電流信号Ｑ1ND，Ｑ2ND，Ｑ3ND
と同相逆相電流信号Ｐ1ND,Ｐ2ND，Ｐ3ND及び無効電流設
定信号Ｑ1MAXを入力し、これらの信号に基づいて式(8)
の演算を行い、それぞれ第５図のリアクトル部３００の
第１相のリアクトル302Uの発生すべき電流を指示するた
めの第１相の電流指令▲Ｉ* U▼，及び同様リアクトル30
2Vのための第２相の電流指令▲Ｉ* V▼，及びリアクトル
302Wのための第３相の電流指令▲Ｉ* W▼を出力する。こ
こで振分器430Aを構成するものとして次の要素がある。
即ち、431A,432A,433Aは係数器であり入力信号を 倍して出力する。434A,435A,436Aは加算器であり係数器
431A,432A,433Aの出力を図示の極性で加算する。加算器
434A,435A,436Aの出力は式(8)の第３項の演算に相当す
る。438Aは加算器であり設定信号Ｑ1MAXと信号Ｑ1PDを
図示極性で演算する。即ち、加算器438Aの出力は式(8)
の第１項の演算に相当する。439A,440A,441Aは加算器で
あり信号Q1ND,Q2ND,Q3NDと加算器438Aの出力信号及び係
数器434A,435A,436Aの出力信号を図示の極性で加算す
る。
以上の演算で得られた信号▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W
▼は直流量の信号となり、この信号の中には正相電流に
関する情報及び逆相電流に関する情報が全て含まれてい
る。従って、この▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W▼に基づ
いて第５図のリアクトル部３００を制御することによ
り、アーク炉等の負荷電流が正相分に加えて逆相分も多
量に含む場合であっても第５図の点４の所の電流を自在
に平衡化できる。
▼は直流量の信号となり、この信号の中には正相電流に
関する情報及び逆相電流に関する情報が全て含まれてい
る。従って、この▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W▼に基づ
いて第５図のリアクトル部３００を制御することによ
り、アーク炉等の負荷電流が正相分に加えて逆相分も多
量に含む場合であっても第５図の点４の所の電流を自在
に平衡化できる。
以上が本発明の代表的構成である。
次に本発明の作用を説明する。
まず第５図においてアーク炉の電流が信号iRL,iSL,iTL
として検出されるが、この電流は通常、正相分と逆相分
を含んだ不平衡電流となっている。一方、アーク炉が接
続される電源母線電圧も信号eRS,eST,eTRとして検出さ
れ無効電力補償装置１００制御回路４００に導入され
る。次に第１図において、２相発生器４０６は信号eRS,
eST,eTRを受けて式(3)に基づく２相信号▲ｅ* 1d▼，▲
ｅ* 1q▼が発生され、一方、線電流として検出された信
号iRL,iSL,iTLは線／相変換器４０２の中で式(1)による
変換が行われ、その結果、デルタ結線の相電流iUL,iVL,
iWL（即ち、例えば第５図のΔ結線されたリアクトル部
３００を例にするとリアクトル302U,302V,302Wに流れる
電流に当たる）に変換される。この信号iUL,iVL,iWLは
２相変換器４０３の中で式(2)による変換が行われ、２
相信号i1dL,i1qLが得られる。次に演算器４０８の中で
式(4)の演算を行い信号Ｑ1Pを得て、これを直流検出フ
ィルタ４１３に通して直流成分の信号Ｑ1PDを取出す。
こうして取出された信号Ｑ1PDは負荷電流信号iRL,iSL,i
TL（又は式(1)のiUL,iVL,iWLと言い換えてもよい）の中
に含まれる正相分電流を表わしている。一方、演算器４
１０の中で式(5)の演算を行い信号P1N,Q1Nを得て、これ
を直流検出フィルタ４１７，４１８に通して直流成分の
信号P1ND,Q1NDを取出す。こうして得られた信号P1ND,Q
1NDは、式(1)の第１相電流ｉULが含む逆相分電流を第１
相と第２相の線間電圧と同相の成分と９０°位相の異な
る成分に分解した場合の、各成分の電流、即ち、同相電
流成分（Ｐ1ND）及び９０°位相の異なる電流成分（Ｑ
1ND）を表わしている（Ｐ1ND：第１相の同相逆相電流、
Ｑ1ND：第１相の９０°逆相電流と呼ぶことにする）。
として検出されるが、この電流は通常、正相分と逆相分
を含んだ不平衡電流となっている。一方、アーク炉が接
続される電源母線電圧も信号eRS,eST,eTRとして検出さ
れ無効電力補償装置１００制御回路４００に導入され
る。次に第１図において、２相発生器４０６は信号eRS,
eST,eTRを受けて式(3)に基づく２相信号▲ｅ* 1d▼，▲
ｅ* 1q▼が発生され、一方、線電流として検出された信
号iRL,iSL,iTLは線／相変換器４０２の中で式(1)による
変換が行われ、その結果、デルタ結線の相電流iUL,iVL,
iWL（即ち、例えば第５図のΔ結線されたリアクトル部
３００を例にするとリアクトル302U,302V,302Wに流れる
電流に当たる）に変換される。この信号iUL,iVL,iWLは
２相変換器４０３の中で式(2)による変換が行われ、２
相信号i1dL,i1qLが得られる。次に演算器４０８の中で
式(4)の演算を行い信号Ｑ1Pを得て、これを直流検出フ
ィルタ４１３に通して直流成分の信号Ｑ1PDを取出す。
こうして取出された信号Ｑ1PDは負荷電流信号iRL,iSL,i
TL（又は式(1)のiUL,iVL,iWLと言い換えてもよい）の中
に含まれる正相分電流を表わしている。一方、演算器４
１０の中で式(5)の演算を行い信号P1N,Q1Nを得て、これ
を直流検出フィルタ４１７，４１８に通して直流成分の
信号P1ND,Q1NDを取出す。こうして得られた信号P1ND,Q
1NDは、式(1)の第１相電流ｉULが含む逆相分電流を第１
相と第２相の線間電圧と同相の成分と９０°位相の異な
る成分に分解した場合の、各成分の電流、即ち、同相電
流成分（Ｐ1ND）及び９０°位相の異なる電流成分（Ｑ
1ND）を表わしている（Ｐ1ND：第１相の同相逆相電流、
Ｑ1ND：第１相の９０°逆相電流と呼ぶことにする）。
次に第２図の分配器420Aの中では演算器421A,424Aの中
で式(6),(7)の演算を行って、第２相の同相逆相電流Ｐ
2ND，９０°逆相電流Ｑ2ND，第３相の同相逆相電流Ｐ
3ND，９０°逆相電流Ｑ3NDが得られる。
で式(6),(7)の演算を行って、第２相の同相逆相電流Ｐ
2ND，９０°逆相電流Ｑ2ND，第３相の同相逆相電流Ｐ
3ND，９０°逆相電流Ｑ3NDが得られる。
以上のようにして得られた信号Ｑ1PDは負荷電流iRL,
iSL,iTLの中に含まれる正相分電流だけに関係する信号
であり、さらに言えばその正相分電流が有効電流と無効
電流とに分解できるとすれば、その無効電流だけに関係
し、即ち正相無効電流だけに関係する信号である。な
お、電流の正相分に関する諸量の演算、例えば式(6)等
の変換では、どの相に基準を合わせて演算を行っても全
く同じ量が演算される。従って正相分に関する演算は１
つの相について行えばよい。
iSL,iTLの中に含まれる正相分電流だけに関係する信号
であり、さらに言えばその正相分電流が有効電流と無効
電流とに分解できるとすれば、その無効電流だけに関係
し、即ち正相無効電流だけに関係する信号である。な
お、電流の正相分に関する諸量の演算、例えば式(6)等
の変換では、どの相に基準を合わせて演算を行っても全
く同じ量が演算される。従って正相分に関する演算は１
つの相について行えばよい。
また、信号P1ND,Q1ND及びP2ND,Q2ND及びP3ND,Q3NDに着
目すると、これらの信号は負荷電流式(1)のiUL,iVL,iWL
（又はiRL,iSL,iTLと言い換えてもよい）の中に含まれ
る逆相分電流だけに関係する信号であり、さらに言えば
P1ND,Q1NDは電流ｉULの逆相分のみに、P2ND,Q2NDはｉVL
の逆相分のみに、P3ND,Q3NDは電流ｉWLの逆相分のみに
関係する信号であり、さらに詳しく言えばP1ND,Q1NDを
例にすると、Ｐ1NDは電流ｉULの逆相分の中の線間電圧
と同相の電流成分であり、Ｑ1NDは電圧と９０°位相の
ずれた電流成分のみに関係する信号である。
目すると、これらの信号は負荷電流式(1)のiUL,iVL,iWL
（又はiRL,iSL,iTLと言い換えてもよい）の中に含まれ
る逆相分電流だけに関係する信号であり、さらに言えば
P1ND,Q1NDは電流ｉULの逆相分のみに、P2ND,Q2NDはｉVL
の逆相分のみに、P3ND,Q3NDは電流ｉWLの逆相分のみに
関係する信号であり、さらに詳しく言えばP1ND,Q1NDを
例にすると、Ｐ1NDは電流ｉULの逆相分の中の線間電圧
と同相の電流成分であり、Ｑ1NDは電圧と９０°位相の
ずれた電流成分のみに関係する信号である。
以上、負荷電流iRL,iSL,iTLのあらゆる情報が直流の信
号Q1PD,P1ND,P2ND,P3ND,Q1ND,Q2ND,Q3NDの形で独立して
分離検出されていることが明らかであろう。
号Q1PD,P1ND,P2ND,P3ND,Q1ND,Q2ND,Q3NDの形で独立して
分離検出されていることが明らかであろう。
こうして得られた信号を第２図の振分器430Aの中で式
(8)に沿って振分け電流指令▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ*
W▼を作るが、この電流指令▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ*
W▼に基づいて第５図のリアクトル部の電流を制御する
と、逆相電流の制御に関してはアーク炉の発生する電流
の逆相分電流と、リアクトル部３００の発生する補償電
流の中の逆相分電流の位相が丁度反対になるよう制御さ
れるから、従って逆相分に関してはこれらが点５１Ｒ，
５１Ｓ，５１Ｔのところで合成されず互いに打消し合
い、従って逆相電流は電源１の方へ流れなくなり、電源
１の電流が平衡化されることとなる。次に、正相無効電
流に関しては、第２図の加算器438Aの出力信号が作用
し、その結果、負荷の発生する電流の正相無効（遅れ）
と第５図のリアクトル部３００の発生する補償電流の正
相無効分（遅れ）との和が、丁度、第２図の無効電流設
定信号Ｑ1MAX（遅れ）に等しくなるように制御されるか
ら、従ってこれらの一定の遅れ無効電流と第５図の進相
コンデンサの進み無効電流がお互いに打消し合い、その
結果第５図の交流電源１の方へは無効電流は流れなくな
り、交流電源には負荷の発生する正相有効電流だけが流
れることとなる。
(8)に沿って振分け電流指令▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ*
W▼を作るが、この電流指令▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ*
W▼に基づいて第５図のリアクトル部の電流を制御する
と、逆相電流の制御に関してはアーク炉の発生する電流
の逆相分電流と、リアクトル部３００の発生する補償電
流の中の逆相分電流の位相が丁度反対になるよう制御さ
れるから、従って逆相分に関してはこれらが点５１Ｒ，
５１Ｓ，５１Ｔのところで合成されず互いに打消し合
い、従って逆相電流は電源１の方へ流れなくなり、電源
１の電流が平衡化されることとなる。次に、正相無効電
流に関しては、第２図の加算器438Aの出力信号が作用
し、その結果、負荷の発生する電流の正相無効（遅れ）
と第５図のリアクトル部３００の発生する補償電流の正
相無効分（遅れ）との和が、丁度、第２図の無効電流設
定信号Ｑ1MAX（遅れ）に等しくなるように制御されるか
ら、従ってこれらの一定の遅れ無効電流と第５図の進相
コンデンサの進み無効電流がお互いに打消し合い、その
結果第５図の交流電源１の方へは無効電流は流れなくな
り、交流電源には負荷の発生する正相有効電流だけが流
れることとなる。
以上の説明から、本発明の無効電力補償装置が作動する
とアーク炉等の負荷が正相分、逆相分を含んだ不平衡電
流を発生しても、無効電流の補償が行われ、及び逆相電
流の補償が行われるため交流電源には正相有効電流だけ
が流れるようになり、従って電圧変動（即ちフリッカ）
を抑制できしかも電源の利用率（即ち、無効電力を扱わ
なくてよい）向上が図れることが分る。
とアーク炉等の負荷が正相分、逆相分を含んだ不平衡電
流を発生しても、無効電流の補償が行われ、及び逆相電
流の補償が行われるため交流電源には正相有効電流だけ
が流れるようになり、従って電圧変動（即ちフリッカ）
を抑制できしかも電源の利用率（即ち、無効電力を扱わ
なくてよい）向上が図れることが分る。
以上が本発明の代表的な実施例である。
次に本発明の他の実施例を第３図により説明する。即
ち、第３図は前述した第２図の分配器420Aの変形例であ
り、第３図は第１図の分配器420Aの中に挿入され使用さ
れる。従って、本変形例は前に説明した発明と重複する
部分があり、重複する部分については説明を省略する。
第３図と第１図の同一記号カ所は記号に合わせて接続さ
れる。
ち、第３図は前述した第２図の分配器420Aの変形例であ
り、第３図は第１図の分配器420Aの中に挿入され使用さ
れる。従って、本変形例は前に説明した発明と重複する
部分があり、重複する部分については説明を省略する。
第３図と第１図の同一記号カ所は記号に合わせて接続さ
れる。
第３図において、421B,424Bは演算器であり、前記した
第１相の９０°逆相電流信号Ｑ1NDと第１相の同相逆相
電流信号Ｐ1NDを入力し、それぞれ式(9),(10)の演算を
通して第２相の９０°逆相電流信号Ｑ2ND、第３相の９
０°逆相電流信号Ｑ3NDを出力する。このQ2ND,Q3NDは前
記説明の式(6),(7)で得られた信号Q2ND,Q3NDと同じもの
である。
第１相の９０°逆相電流信号Ｑ1NDと第１相の同相逆相
電流信号Ｐ1NDを入力し、それぞれ式(9),(10)の演算を
通して第２相の９０°逆相電流信号Ｑ2ND、第３相の９
０°逆相電流信号Ｑ3NDを出力する。このQ2ND,Q3NDは前
記説明の式(6),(7)で得られた信号Q2ND,Q3NDと同じもの
である。
４３７は設定器であり、無効電流設定信号Ｑ1MAXを出力
する。430Bは振分器であり、正相無効電流信号Ｑ1PD、
第１相、第２相、第３相の９０°逆相電流信号Q1ND,Q
2ND,Q3ND及び無効電流設定信号Ｑ1MAXを入力し、これら
の信号に基づいて式(11)の演算を行い、第１相、第２
相、第３相の電流指令▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W▼を
出力する。ここで、446B,447B,448Bは係数器であり入力
信号を２倍して出力する。また438A,439B,440B,441Bは
加算器であり図示の信号を図示の極性で加算する。
する。430Bは振分器であり、正相無効電流信号Ｑ1PD、
第１相、第２相、第３相の９０°逆相電流信号Q1ND,Q
2ND,Q3ND及び無効電流設定信号Ｑ1MAXを入力し、これら
の信号に基づいて式(11)の演算を行い、第１相、第２
相、第３相の電流指令▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W▼を
出力する。ここで、446B,447B,448Bは係数器であり入力
信号を２倍して出力する。また438A,439B,440B,441Bは
加算器であり図示の信号を図示の極性で加算する。
電流指令▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W▼は前述した式
(8)で得られる電流指令値と全く同一のものであり、従
ってこの▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W▼に基づいて第５
図のリアクトル部３００の電流を制御すると、前述した
第１図、第２図による発明と全く同じ補償効果が得られ
る。
(8)で得られる電流指令値と全く同一のものであり、従
ってこの▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W▼に基づいて第５
図のリアクトル部３００の電流を制御すると、前述した
第１図、第２図による発明と全く同じ補償効果が得られ
る。
以上、本実施例では第３図の演算器421B,424Bの演算が
第２図の演算器421A,424Aより簡略化できる。
第２図の演算器421A,424Aより簡略化できる。
次に本発明のもう１つの実施例を第４図により説明す
る。本実施例もやはり前述した発明の第２図の変形例に
関するものであり、第４図は第１図の分配器420Aに挿入
され使用される。従って前述した発明と重複する部分は
その説明を省略する。
る。本実施例もやはり前述した発明の第２図の変形例に
関するものであり、第４図は第１図の分配器420Aに挿入
され使用される。従って前述した発明と重複する部分は
その説明を省略する。
第４図において、421C,424Cは演算器であり、前記した
第１相の９０°逆相電流信号Ｑ1NDと第１相の同相逆相
電流信号Ｐ1NDを入力し、それぞれ式(12)(13)の演算を
通して第２相の同相逆相電流信号Ｐ2ND，第３相の同相
逆相電流信号Ｐ3NDを出力する。このP2ND,P3NDは前記説
明式(6)(7)で得られた信号P2ND,P3NDと同じものであ
る。
第１相の９０°逆相電流信号Ｑ1NDと第１相の同相逆相
電流信号Ｐ1NDを入力し、それぞれ式(12)(13)の演算を
通して第２相の同相逆相電流信号Ｐ2ND，第３相の同相
逆相電流信号Ｐ3NDを出力する。このP2ND,P3NDは前記説
明式(6)(7)で得られた信号P2ND,P3NDと同じものであ
る。
４３７は設定器であり、無効電流設定信号Ｑ1MAXを出力
する。430Cは振分器であり、正相無効電流信号Ｑ1PD、
第１相、第２相、第３相の同相逆相電流信号P1ND,P2ND,
P3ND及び無効電流設定信号Ｑ1MAXを入力し、これらの信
号に基づいて式(14)の演算を行い、第１相、第２相、第
３相の電流指令▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W▼を出力す
る。ここで、431A,432A,433Aは係数器であり入力信号を 倍して出力する。446B,447B,448Bも係数器であり入力信
号を２倍して出力する。
する。430Cは振分器であり、正相無効電流信号Ｑ1PD、
第１相、第２相、第３相の同相逆相電流信号P1ND,P2ND,
P3ND及び無効電流設定信号Ｑ1MAXを入力し、これらの信
号に基づいて式(14)の演算を行い、第１相、第２相、第
３相の電流指令▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W▼を出力す
る。ここで、431A,432A,433Aは係数器であり入力信号を 倍して出力する。446B,447B,448Bも係数器であり入力信
号を２倍して出力する。
また、438A,439B,440B,441B,434A,435A,436Aは加算器で
あり図示の信号を図示の極性で加算する。
あり図示の信号を図示の極性で加算する。
電流指令▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W▼は前述した式
(8)で得た電流指令値と全く同一のものであり、従って
この▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W▼に基づいて第５図の
リアクトル部３００の電流を制御すると、前述した第１
図、第２図による発明と全く同じ補償効果が得られる。
(8)で得た電流指令値と全く同一のものであり、従って
この▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W▼に基づいて第５図の
リアクトル部３００の電流を制御すると、前述した第１
図、第２図による発明と全く同じ補償効果が得られる。
以上、本実施例では第４図の演算器421C,424Cの演算が
第２図の演算器421A,424Aより簡略化できる。
第２図の演算器421A,424Aより簡略化できる。
以上の説明から明らかなように、本発明の無効電力補償
装置では次のような効果が得られる。即ち、 (1)アーク炉等の変動する負荷が発生する電流は正相分
とともに多量の逆相分を含んだ不平衡電流となるが、本
発明ではこれら正相分、逆相分を明確に分離検出できる
ことから、無効電力補償装置の補償すべき対象が明確に
なり、即ち、正相無効電力だけに着目した制御、逆相電
流にだけに着目した制御、又は、電流の平衡化制御（逆
相電流補償を優先させ装置に余力がある場合にのみ正相
無効電力補償を行う（優先度制御）、等々の制御が自在
に構成でき、従来のものに比し、より高度な補償制御が
簡単に実現できる。
装置では次のような効果が得られる。即ち、 (1)アーク炉等の変動する負荷が発生する電流は正相分
とともに多量の逆相分を含んだ不平衡電流となるが、本
発明ではこれら正相分、逆相分を明確に分離検出できる
ことから、無効電力補償装置の補償すべき対象が明確に
なり、即ち、正相無効電力だけに着目した制御、逆相電
流にだけに着目した制御、又は、電流の平衡化制御（逆
相電流補償を優先させ装置に余力がある場合にのみ正相
無効電力補償を行う（優先度制御）、等々の制御が自在
に構成でき、従来のものに比し、より高度な補償制御が
簡単に実現できる。
(2)負荷電流に変動があっても、また進み力率／遅れ力
率にかかわりなく、正相分・逆相分を直流信号の形で連
続的に検出でき、従って制御に不連続性が入り込まない
ことから安定な補償制御が実現できる。
率にかかわりなく、正相分・逆相分を直流信号の形で連
続的に検出でき、従って制御に不連続性が入り込まない
ことから安定な補償制御が実現できる。
(3)また、制御回路においては負荷電流の正相分、逆相
分を検出する場合、信号処理手段として係数器、加算
器、乗算器等々の簡単な素子を用い、単純な演算を行っ
て所用の信号を得るだけであり、検出信号にあいまいさ
が入り込まず、正確で高精度の信号（正相分、逆相分に
関する）を得ることができる。また回路が簡単なためコ
ストも安くなる。
分を検出する場合、信号処理手段として係数器、加算
器、乗算器等々の簡単な素子を用い、単純な演算を行っ
て所用の信号を得るだけであり、検出信号にあいまいさ
が入り込まず、正確で高精度の信号（正相分、逆相分に
関する）を得ることができる。また回路が簡単なためコ
ストも安くなる。
(4)従って本発明による無効電力補償装置では、正相電
流／逆相電流に関する情報を正確に分離検出しているこ
とから、従ってアーク炉のように急変動する負荷であっ
ても、その補償対象（即ち、正相無効電流を制御するの
か、逆相電流を制御するのか、等々）を明確にして制御
を行うことができるから、安定で高精度の無効電力補償
が可能となる。
流／逆相電流に関する情報を正確に分離検出しているこ
とから、従ってアーク炉のように急変動する負荷であっ
ても、その補償対象（即ち、正相無効電流を制御するの
か、逆相電流を制御するのか、等々）を明確にして制御
を行うことができるから、安定で高精度の無効電力補償
が可能となる。
以上述べたように本発明の無効電力補償装置では、従来
の制御には無い、“正相分と逆相分を分離検出しそれに
基づいて補償制御を行う”という全く新しい制御概念が
取入れられているため、よって今後の複雑・高度化する
無効電力補償制御への要求にも充分、答えることができ
る。
の制御には無い、“正相分と逆相分を分離検出しそれに
基づいて補償制御を行う”という全く新しい制御概念が
取入れられているため、よって今後の複雑・高度化する
無効電力補償制御への要求にも充分、答えることができ
る。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図乃
至第４図は本発明のそれぞれ異る他の実施例を示すブロ
ック図、第５図は、本発明が適用される無効電力補償装
置の主回路図、第６図は従来の無効電力補償装置に採用
されている無効電力検出回路のブロック図である。 １…交流電源系統、３…系統インピーダンス、９，１０
…アーク炉設備、１００…無効電力補償装置、２００…
進相コンデンサ、３００…リアクトル部、３５０…制御
回路、４００…演算回路、５００…点弧制御回路、４０
２…線／相変換器、４０３…２相変換器、４０８，４１
０…演算器、４０６…２相発生器、４１３〜４１５…直
流検出フィルタ、420A…分配器、５００…点弧制御器、
421A,424A,421B,424B,421C,424C…演算器、４３７…設
定器、431A〜433A,446B〜448B…係数器、434A〜436A,43
8A〜441A,439B〜441B…加算器。
至第４図は本発明のそれぞれ異る他の実施例を示すブロ
ック図、第５図は、本発明が適用される無効電力補償装
置の主回路図、第６図は従来の無効電力補償装置に採用
されている無効電力検出回路のブロック図である。 １…交流電源系統、３…系統インピーダンス、９，１０
…アーク炉設備、１００…無効電力補償装置、２００…
進相コンデンサ、３００…リアクトル部、３５０…制御
回路、４００…演算回路、５００…点弧制御回路、４０
２…線／相変換器、４０３…２相変換器、４０８，４１
０…演算器、４０６…２相発生器、４１３〜４１５…直
流検出フィルタ、420A…分配器、５００…点弧制御器、
421A,424A,421B,424B,421C,424C…演算器、４３７…設
定器、431A〜433A,446B〜448B…係数器、434A〜436A,43
8A〜441A,439B〜441B…加算器。
Claims (4)
- 【請求項１】多相交流電源系統に接続される負荷が発生
する不平衡電力及び無効電力を補償する無効電力補償装
置において、 Ｎ相多相交流電源の第１相に同期した単位正弦波信号▲
ｅ* 1d▼とそれより９０°位相が遅れた単位正弦波信号
▲ｅ* 1q▼を得る手段と、 Ｎ相多相負荷電流ｉ1L，ｉ2L，…ｉNLを検出し、第１相
の電圧にｄ軸を合わせた２相変換を行い２相電流信号ｉ
1dL，ｉ1qLを得る手段と、 前記信号▲ｅ* 1d▼，▲ｅ* 1q▼とｉ1dL，ｉ1qLを用いて Ｑ1P＝▲ｅ* 1d▼・ｉ1qL−▲ｅ* 1q▼・ｉ1dL Ｐ1N＝▲ｅ* 1d▼・ｉ1dL−▲ｅ* 1q▼・ｉ1qL Ｑ1N＝▲ｅ* 1d▼・ｉ1qL＋▲ｅ* 1q▼・ｉ1dL の演算により信号Ｑ1P，Ｐ1N，Ｑ1Nを得る手段と、 前記信号Ｑ1Pの直流成分を検出し信号Ｑ1PDを得る手段
と、 前記信号Ｐ1N，Ｑ1Nの直流成分を検出し信号Ｐ1ND，Ｑ
1NDを得る手段と、 前記信号Ｑ1PD，Ｐ1ND，Ｑ1NDを入力信号として演算を
行いＮ相多相交流の第１相，第２相〜第Ｎ相の電流指令
を作成する手段とを備え、 該手段により得られた電流指令に基づいて前記無効電力
補償装置を制御することを特徴とする無効電力補償装
置。 - 【請求項２】前記電流指令を作成する手段が、 無効電力補償装置が補償すべき無効電力の最大値を指示
するための無効電流設定信号Ｑ1MAXを設定する手段と、 前記信号Ｐ1ND，Ｑ1NDに基づいて の演算を行い信号Ｐ2ND，Ｑ2ND，Ｐ3ND，Ｑ3NDを得る手
段と、 前記信号Ｑ1MAX，Ｑ1PD，Ｑ1ND，Ｑ2ND，Ｑ3ND，
Ｐ1ND，Ｐ2ND，Ｐ3NDに基づいて の演算をし、電流指令信号▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W
▼を作成する手段とから成ることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の無効電力補償装置。 - 【請求項３】前記電流指令を作成する手段が、 無効電力補償装置が補償すべき無効電力の最大値を指示
するための無効電流設定信号Ｑ1MAXを設定する手段と、 前記信号Ｐ1ND，Ｑ1NDに基づいて の演算を行い信号Ｑ2ND，Ｑ3NDを得る手段と、 前記信号Ｑ1MAX，Ｑ1PD，Ｑ1ND，Ｑ2ND，Ｑ3NDに基づい
て ▲Ｉ* U▼＝−Ｑ1MAX＋Ｑ1PD−２Ｑ1ND ▲Ｉ* V▼＝−Ｑ1MAX＋Ｑ1PD−２Ｑ2ND ▲Ｉ* W▼＝−Ｑ1MAX＋Ｑ1PD−２Ｑ3ND の演算をし、電流指令信号▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W
▼を作成する手段とから成ることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の無効電力補償装置。 - 【請求項４】前記電流指令を作成する手段が、 無効電力補償装置が補償すべき無効電力の最大値を指示
するための無効電流設定信号Ｑ1MAXを設定する手段と、 前記信号Ｐ1ND，Ｑ1NDに基づいて の演算を行い信号Ｐ2ND，Ｐ3NDを得る手段と、 前記信号Ｑ1MAX，Ｑ1PD，Ｐ1ND，Ｐ2ND，Ｐ3NDに基づい
て の演算をし、電流指令信号▲Ｉ* U▼，▲Ｉ* V▼，▲Ｉ* W
▼を作成する手段とから成ることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の無効電力補償装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60200012A JPH0625951B2 (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 無効電力補償装置 |
| AU62349/86A AU573101B2 (en) | 1985-09-10 | 1986-09-04 | Reactive power compensation apparatus |
| US06/903,957 US4698581A (en) | 1985-09-10 | 1986-09-05 | Reactive power compensation apparatus |
| CA000517797A CA1300222C (en) | 1985-09-10 | 1986-09-09 | Reactive power compensation apparatus |
| DE8686112529T DE3684207D1 (de) | 1985-09-10 | 1986-09-10 | Blindleistungskompensator. |
| EP86112529A EP0214661B1 (en) | 1985-09-10 | 1986-09-10 | Reactive power compensation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60200012A JPH0625951B2 (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 無効電力補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6260015A JPS6260015A (ja) | 1987-03-16 |
| JPH0625951B2 true JPH0625951B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=16417325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60200012A Expired - Lifetime JPH0625951B2 (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0625951B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102375108A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-03-14 | 四川省电力公司自贡电业局 | 一种用于变压器中线电流抑制装置的可靠性分析方法 |
| CN102437570A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-05-02 | 四川省电力公司自贡电业局 | 变压器中线电流抑制装置模拟运行系统及可靠性判断方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60174923A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-09-09 | Toshiba Corp | ライニング容器の漏洩検出装置 |
| JPH01160345U (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-07 | ||
| US5991327A (en) * | 1995-10-26 | 1999-11-23 | Inverpower Controls Ltd. | Smart predictive line controller for AC and DC electric arc furnaces |
-
1985
- 1985-09-10 JP JP60200012A patent/JPH0625951B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102375108A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-03-14 | 四川省电力公司自贡电业局 | 一种用于变压器中线电流抑制装置的可靠性分析方法 |
| CN102437570A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-05-02 | 四川省电力公司自贡电业局 | 变压器中线电流抑制装置模拟运行系统及可靠性判断方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6260015A (ja) | 1987-03-16 |
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