JPH0628011B2 - 無効電力制御装置 - Google Patents
無効電力制御装置Info
- Publication number
- JPH0628011B2 JPH0628011B2 JP58002065A JP206583A JPH0628011B2 JP H0628011 B2 JPH0628011 B2 JP H0628011B2 JP 58002065 A JP58002065 A JP 58002065A JP 206583 A JP206583 A JP 206583A JP H0628011 B2 JPH0628011 B2 JP H0628011B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactive power
- load
- generator
- thyristor
- svg
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/70—Regulating power factor; Regulating reactive current or power
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は無効電力制御装置に関し、特に核融合実験設
備等において、電源としての発電機から間欠負荷に給電
する場合の無効電力制御装置に関するものである。
備等において、電源としての発電機から間欠負荷に給電
する場合の無効電力制御装置に関するものである。
従来、この種の装置として第１図および第２図に示すも
のがあった。
のがあった。
まず第１図において、１は回転部の慣性能率が一般のも
のに比べて特に大きくなされた発電機（以下、フライホ
イール発電機と呼ぶ。）、Ｍはフライホイール発電機１
に連結されたモータ、２はフライホイール発電機１と負
荷系統の間に設けられた出力遮断器、３はそれぞれ負荷
系統に接続された負荷遮断器、４はそれぞれ負荷遮断器
３を介して負荷系統に接続された整流器用変圧器、５は
それぞれの整流器用変圧器４に接続されたサイリスタ変
換装置、６はそれぞれのサイリスタ変換装置５に接続さ
れた負荷コイル、７は同じく負荷系統に接続された遮断
器、８は遮断器７を介して負荷系統に接続された電圧調
整変圧器、９は電圧調整変圧器８にそれぞれ並列に接続
されたダイオード・サイリスタ逆並列接続スイッチ、１
０はそれぞれのダイオード・サイリスタ逆並列接続スイ
ッチ９を介して電圧調整変圧器８に接続された進相コン
デンサである。すなわち、ダイオード・サイリスタ逆並
列接続スイッチ９と進相コンデンサ１０の直列接続体が
複数群並列に接続されてなる無効電力補償装置（以下、
ＳＶＣ；Static Var Compensaterと呼ぶ。）が電圧調整
変圧器８に接続されている。
のに比べて特に大きくなされた発電機（以下、フライホ
イール発電機と呼ぶ。）、Ｍはフライホイール発電機１
に連結されたモータ、２はフライホイール発電機１と負
荷系統の間に設けられた出力遮断器、３はそれぞれ負荷
系統に接続された負荷遮断器、４はそれぞれ負荷遮断器
３を介して負荷系統に接続された整流器用変圧器、５は
それぞれの整流器用変圧器４に接続されたサイリスタ変
換装置、６はそれぞれのサイリスタ変換装置５に接続さ
れた負荷コイル、７は同じく負荷系統に接続された遮断
器、８は遮断器７を介して負荷系統に接続された電圧調
整変圧器、９は電圧調整変圧器８にそれぞれ並列に接続
されたダイオード・サイリスタ逆並列接続スイッチ、１
０はそれぞれのダイオード・サイリスタ逆並列接続スイ
ッチ９を介して電圧調整変圧器８に接続された進相コン
デンサである。すなわち、ダイオード・サイリスタ逆並
列接続スイッチ９と進相コンデンサ１０の直列接続体が
複数群並列に接続されてなる無効電力補償装置（以下、
ＳＶＣ；Static Var Compensaterと呼ぶ。）が電圧調整
変圧器８に接続されている。
次に第１図に示された装置の動作について説明する。
フライホイール発電機１はモータＭによって駆動・加速
されながら、その回転部に運動エネルギーを蓄積してい
く。その後、フライホイール発電機１は回転数を低下さ
せながら回転部に蓄積された運動エネルギーを電気エネ
ルギーに変換して、その電気エネルギーを出力遮断器２
を介して負荷系統に給電する。
されながら、その回転部に運動エネルギーを蓄積してい
く。その後、フライホイール発電機１は回転数を低下さ
せながら回転部に蓄積された運動エネルギーを電気エネ
ルギーに変換して、その電気エネルギーを出力遮断器２
を介して負荷系統に給電する。
出力遮断器２および負荷遮断器３を投入し、サイリスタ
変換装置５を制御して負荷コイル６に所定の電力を供給
する。フライホイール発電機１の出力周波数はその回転
数に比例するため、出力周波数は電気エネルギーの放出
につれて低下する。
変換装置５を制御して負荷コイル６に所定の電力を供給
する。フライホイール発電機１の出力周波数はその回転
数に比例するため、出力周波数は電気エネルギーの放出
につれて低下する。
このとき、サイリスタ変換装置５は遅れの無効電力を発
生するが、この無効電力量は周波数に依存するため、Ｓ
ＶＣがなければ上述のフライホイール発電機１の出力電
圧が出力周波数低下にともなって変動する。また、フラ
イホイール発電機１に対する負荷の皮相電力も大きくな
るため、なんらかの手段によって負荷系統の力率を改善
することが必要である。
生するが、この無効電力量は周波数に依存するため、Ｓ
ＶＣがなければ上述のフライホイール発電機１の出力電
圧が出力周波数低下にともなって変動する。また、フラ
イホイール発電機１に対する負荷の皮相電力も大きくな
るため、なんらかの手段によって負荷系統の力率を改善
することが必要である。
負荷系統の力率を改善するため、ＳＶＣがダイオード・
サイリスタ逆並列接続スイッチ９を順次閉路あるいは開
路することによって、進相コンデンサ１０を投入あるい
は解放して、サイリスタ変換装置５で発生したフライホ
イール発電機１に対する無効電力を段階的に補償する。
サイリスタ逆並列接続スイッチ９を順次閉路あるいは開
路することによって、進相コンデンサ１０を投入あるい
は解放して、サイリスタ変換装置５で発生したフライホ
イール発電機１に対する無効電力を段階的に補償する。
この第１図に示された無効電力補償装置では、上述した
ように、フライホイール発電機１がその回転数の低下に
ともなって電気エネルギーを放出するため、その回転数
の低下にともなう出力周波数の低下につれて、サイリス
タ変換装置５の発生する遅れ無効電力のパターンが変化
する。
ように、フライホイール発電機１がその回転数の低下に
ともなって電気エネルギーを放出するため、その回転数
の低下にともなう出力周波数の低下につれて、サイリス
タ変換装置５の発生する遅れ無効電力のパターンが変化
する。
この遅れ無効電力の変化に対応するため、複数の進相コ
ンデンサ１０をダイオード・サイリスタ逆並列接続スイ
ッチ９によってサイリスタ変換装置５の発生する遅れ無
効電力のパターンに従い、順次、投入あるいは解放して
いく必要がある。しかも、この進相コンデンサ１０の投
入あるいは解放は、系統側の各相電圧が零の時点で行う
必要があるため、制御応答が連続的にならないという問
題があった。
ンデンサ１０をダイオード・サイリスタ逆並列接続スイ
ッチ９によってサイリスタ変換装置５の発生する遅れ無
効電力のパターンに従い、順次、投入あるいは解放して
いく必要がある。しかも、この進相コンデンサ１０の投
入あるいは解放は、系統側の各相電圧が零の時点で行う
必要があるため、制御応答が連続的にならないという問
題があった。
第２図は、この第１図のものの欠点を克服するためのも
のである。
のである。
第２図におけるＳＶＣは、ダイオード・サイリスタ逆並
列接続スイッチ１１およびリアクトル１２と、これと並
列に接続された高調波フィルタコンデンサ１３および高
調波フィルタリアクトル１４からなる高調波フィルタ１
５からなっている。
列接続スイッチ１１およびリアクトル１２と、これと並
列に接続された高調波フィルタコンデンサ１３および高
調波フィルタリアクトル１４からなる高調波フィルタ１
５からなっている。
このような構成をとることによって、サイリスタ変換装
置５の発生する遅れ無効電力をダイオード・サイリスタ
逆並列接続スイッチ１１を制御することによって、無効
電力の発生パターンに従って、連続的に補償することが
できる。
置５の発生する遅れ無効電力をダイオード・サイリスタ
逆並列接続スイッチ１１を制御することによって、無効
電力の発生パターンに従って、連続的に補償することが
できる。
ＳＶＣはダイオード・サイリスタ逆並列接続スイッチ１
１の開閉動作にともなって高調波電流を発生するが、こ
の高調波電流を高調波フィルタ１５で吸収させる。
１の開閉動作にともなって高調波電流を発生するが、こ
の高調波電流を高調波フィルタ１５で吸収させる。
しかし、前述の通り、フライホイール発電機１は回転数
の低下にともなって電気エネルギーを放出し、電気エネ
ルギーの放出にともなって出力周波数も低下するため、
高調波フィルタ１５を単一の共振周波数をもつものとす
ることができず、高域側に広い周波数帯域をもついわゆ
るハイパスフィルタ（以下、高調波フィルタ１５を高帯
域フィルタと呼ぶ。）とする必要がある。
の低下にともなって電気エネルギーを放出し、電気エネ
ルギーの放出にともなって出力周波数も低下するため、
高調波フィルタ１５を単一の共振周波数をもつものとす
ることができず、高域側に広い周波数帯域をもついわゆ
るハイパスフィルタ（以下、高調波フィルタ１５を高帯
域フィルタと呼ぶ。）とする必要がある。
高帯域フィルタ１５はチューニングが難しいうえ、増大
した高調波電流がフライホイール発電機１に流入する場
合があるなどの問題があった。
した高調波電流がフライホイール発電機１に流入する場
合があるなどの問題があった。
この発明は上記のような従来の無効電力補償装置におけ
る問題点を解決するためになされたもので、進相コンデ
ンサと系統の周波数に自動的に追従する自励式電圧形イ
ンバータとによる無効電力発生装置（以下、ＳＶＧ；St
atic Var Generatorと呼ぶ。）とを組合せることによっ
て、無効電力の変動を抑制し、フライホイール発電機の
出力電圧変動をある一定の範囲に制御することができる
ようにした無効電力制御装置を提供することを目的とし
ている。
る問題点を解決するためになされたもので、進相コンデ
ンサと系統の周波数に自動的に追従する自励式電圧形イ
ンバータとによる無効電力発生装置（以下、ＳＶＧ；St
atic Var Generatorと呼ぶ。）とを組合せることによっ
て、無効電力の変動を抑制し、フライホイール発電機の
出力電圧変動をある一定の範囲に制御することができる
ようにした無効電力制御装置を提供することを目的とし
ている。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第３図はこの発明による無効電力制御装置の構成を示す
単線結線図、第４図、第５図はＳＶＧの主回路構成図お
よびＳＶＧを構成するインバータ個々の回路構成図であ
る。図において、符号１、Ｍ、２〜７は第１図における
ものと同様のものであり、説明を省略する。
単線結線図、第４図、第５図はＳＶＧの主回路構成図お
よびＳＶＧを構成するインバータ個々の回路構成図であ
る。図において、符号１、Ｍ、２〜７は第１図における
ものと同様のものであり、説明を省略する。
２０は遮断器７を介して負荷系統に接続された進相コン
デンサ、２１は同じく遮断器７を介して負荷系統に接続
されたＳＶＧ用変圧器、２２は自励式インバータ、２３
は自励式インバータ２２に接続された平滑コンデンサで
ある。自励式インバータ２２は多相多重（例えば３６相
多重）のＳＶＧ用変圧器２１に接続されている。３１は
入力変圧器、３２はコンバータであり、平滑コンデンサ
２３には入力変圧器３１を介してコンバータ３２が接続
されている。４１は主サイリスタ、４２は転流補助サイ
リスタ、４３は転流コンデンサ、４４は転流リアクト
ル、４５はダイオードである。
デンサ、２１は同じく遮断器７を介して負荷系統に接続
されたＳＶＧ用変圧器、２２は自励式インバータ、２３
は自励式インバータ２２に接続された平滑コンデンサで
ある。自励式インバータ２２は多相多重（例えば３６相
多重）のＳＶＧ用変圧器２１に接続されている。３１は
入力変圧器、３２はコンバータであり、平滑コンデンサ
２３には入力変圧器３１を介してコンバータ３２が接続
されている。４１は主サイリスタ、４２は転流補助サイ
リスタ、４３は転流コンデンサ、４４は転流リアクト
ル、４５はダイオードである。
次に動作について説明する。
従来の無効電力制御装置について説明したのと同様、フ
ライホイール発電機１はモータＭによって駆動・加速さ
れながら、その回転部に運動エネルギーを蓄積してい
く。その後、フライホイール発電機１は回転数を低下さ
せながら回転部に蓄積された運動エネルギーを電気エネ
ルギーに変換して、その電気エネルギーを出力遮断器２
を介して負荷系統に給電する。
ライホイール発電機１はモータＭによって駆動・加速さ
れながら、その回転部に運動エネルギーを蓄積してい
く。その後、フライホイール発電機１は回転数を低下さ
せながら回転部に蓄積された運動エネルギーを電気エネ
ルギーに変換して、その電気エネルギーを出力遮断器２
を介して負荷系統に給電する。
出力遮断器２および負荷遮断器３を投入し、サイリスタ
変換装置５を制御して負荷コイル６に所定の電力を供給
する。
変換装置５を制御して負荷コイル６に所定の電力を供給
する。
サイリスタ変換装置５の発生する遅れの無効電力はＳＶ
Ｇ用変圧器、自励式インバータ２２および平滑コンデン
サ２３からなるＳＶＧによって発生する進み無効電力に
よって補償される。
Ｇ用変圧器、自励式インバータ２２および平滑コンデン
サ２３からなるＳＶＧによって発生する進み無効電力に
よって補償される。
平滑コンデンサ２３はＳＶＧの起動直前に入力変圧器３
１、コンバータ３２によって充電され、ＳＶＧ起動後は
入力変圧器３１およびコンバータ３２は平滑コンデンサ
２３から切離される。
１、コンバータ３２によって充電され、ＳＶＧ起動後は
入力変圧器３１およびコンバータ３２は平滑コンデンサ
２３から切離される。
ＳＶＧ用変圧器、自励式インバータ２２および平滑コン
デンサ２３からなるＳＶＧは進み、遅れ両方の無効電力
を発生することができるので、進相コンデンサ２０とこ
のＳＶＧとを組合せることによって、より広範囲の遅れ
無効電力変動を補償することができる。例えば、進相コ
ンデンサ２０の容量を５０ＭＶＡ、ＳＶＧを±５０ＭＶ
Ａとすれば、０〜１００ＭＶＡの進み無効電力を補償す
ることができる。
デンサ２３からなるＳＶＧは進み、遅れ両方の無効電力
を発生することができるので、進相コンデンサ２０とこ
のＳＶＧとを組合せることによって、より広範囲の遅れ
無効電力変動を補償することができる。例えば、進相コ
ンデンサ２０の容量を５０ＭＶＡ、ＳＶＧを±５０ＭＶ
Ａとすれば、０〜１００ＭＶＡの進み無効電力を補償す
ることができる。
以上のように、この発明によれば、無効電力制御装置を
進相コンデンサとＳＶＧとの組合せで構成したので、無
効電力の制御を連続的かつ高速に行え、発電機の出力電
圧を一定かつ高精度に制御することができる。
進相コンデンサとＳＶＧとの組合せで構成したので、無
効電力の制御を連続的かつ高速に行え、発電機の出力電
圧を一定かつ高精度に制御することができる。
また、ＳＶＧを単独で設置する場合に比べてＳＶＧの容
量は半分でよく、設置面積小さくなるという効果があ
る。
量は半分でよく、設置面積小さくなるという効果があ
る。
本発明は、特に自励式電圧形インバータを用いたＳＶＧ
が周波数の変動する電力系統の無効電力を補償でき、ま
たその補償量を連続的に変化させることができるという
利点を生かして、出力周波数が変化する、例えば核融合
装置用電源等に対する無効電力補償装置として用いるこ
とを目的になされたものである。
が周波数の変動する電力系統の無効電力を補償でき、ま
たその補償量を連続的に変化させることができるという
利点を生かして、出力周波数が変化する、例えば核融合
装置用電源等に対する無効電力補償装置として用いるこ
とを目的になされたものである。
第１図および第２図はそれぞれ異なる従来の無効電力制
御装置における単線結線図、第３図はこの発明の一実施
例による無効電力制御装置を示す単線結線図、第４図は
第３図におけるＳＶＧの主回路を詳細に示す主回路構成
図、第５図は第４図のＳＶＧを構成する自励式インバー
タの詳細を示す回路構成図である。 図において、１はフライホイール発電機、２は出力遮断
器、３は負荷遮断器、４は整流器用変圧器、５はサイリ
スタ変換装置、６は負荷コイル、７は遮断器、８は電圧
調整変圧器、９はダイオード・サイリスタ逆並列接続ス
イッチ、１０および２０は進相コンデンサ、２１はＳＶ
Ｇ用変圧器、２２は自励式インバータ、２３は平滑コン
デンサである。 なお、図中同一符号は同一、または相当部分を示す。
御装置における単線結線図、第３図はこの発明の一実施
例による無効電力制御装置を示す単線結線図、第４図は
第３図におけるＳＶＧの主回路を詳細に示す主回路構成
図、第５図は第４図のＳＶＧを構成する自励式インバー
タの詳細を示す回路構成図である。 図において、１はフライホイール発電機、２は出力遮断
器、３は負荷遮断器、４は整流器用変圧器、５はサイリ
スタ変換装置、６は負荷コイル、７は遮断器、８は電圧
調整変圧器、９はダイオード・サイリスタ逆並列接続ス
イッチ、１０および２０は進相コンデンサ、２１はＳＶ
Ｇ用変圧器、２２は自励式インバータ、２３は平滑コン
デンサである。 なお、図中同一符号は同一、または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−54267（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−40850（ＪＰ，Ａ) 実公 昭31−13523（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (1)
- 【請求項１】フライホイール発電機の回転数低下にとも
なう電気出力を遅相の間欠負荷に給電する電源システム
において、進相コンデンサと自励式電圧形インバータに
よる無効電力発生装置を前記遅相の間欠負荷と並列に接
続し、前記無効電力発生装置を前記フライホイール発電
機の出力周波数変化に応じて制御することにより、前記
フライホイール発電機に対する無効電力の変動を制御す
るようにしたことを特徴とする無効電力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58002065A JPH0628011B2 (ja) | 1983-01-08 | 1983-01-08 | 無効電力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58002065A JPH0628011B2 (ja) | 1983-01-08 | 1983-01-08 | 無効電力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59127126A JPS59127126A (ja) | 1984-07-21 |
| JPH0628011B2 true JPH0628011B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=11518937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58002065A Expired - Lifetime JPH0628011B2 (ja) | 1983-01-08 | 1983-01-08 | 無効電力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628011B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63242135A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-07 | 三菱電機株式会社 | 無効電力補償装置 |
| JPS6435409U (ja) * | 1987-08-24 | 1989-03-03 |
-
1983
- 1983-01-08 JP JP58002065A patent/JPH0628011B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59127126A (ja) | 1984-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5187427A (en) | Static reactive power compensator | |
| US5225712A (en) | Variable speed wind turbine with reduced power fluctuation and a static VAR mode of operation | |
| JP2660126B2 (ja) | 周波数変動抑制装置 | |
| JPH0628011B2 (ja) | 無効電力制御装置 | |
| JP3228529B2 (ja) | 超電導エネルギー貯蔵装置の制御装置 | |
| JPH09312934A (ja) | 電力系統システムの電力系統安定化装置 | |
| JP3398416B2 (ja) | 周波数変換装置 | |
| JPS5839298A (ja) | 主軸駆動発電装置 | |
| JPH06296396A (ja) | 誘導電動機の速度制御方法及び装置 | |
| JP4064566B2 (ja) | 周波数変換装置 | |
| Tong et al. | Unbalanced Voltage Compensation Strategy for Doubly Fed Induction Generator Based on Self-Synchronization Control without Phase-Locked Loop | |
| JPH023399B2 (ja) | ||
| JPS58103013A (ja) | 無効電力発生装置 | |
| JPH07213070A (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2588275B2 (ja) | 交流励磁同期機の２次励磁装置 | |
| JPS5926177B2 (ja) | 直流部分を含む交流系統の無効電力制御方式 | |
| JPH06276613A (ja) | 交流電気車の制御装置 | |
| JPH0246199A (ja) | 発電設備 | |
| JPS6362984B2 (ja) | ||
| JPS635981B2 (ja) | ||
| JPS58195219A (ja) | サイリスタ整流方式のポロイダル電源システム | |
| JPH10145976A (ja) | 進相コンデンサ設備の制御方式 | |
| JPH01295700A (ja) | 軸駆動発電装置の制御方法 | |
| JPH01311893A (ja) | 誘導機の速度制御装置 | |
| JPH04236132A (ja) | 電力貯蔵装置の運転制御方法 |