JPH07163054A

JPH07163054A - 電力系統の直列補償制御方法及びこれに用いる直列補償装置

Info

Publication number: JPH07163054A
Application number: JP5306229A
Authority: JP
Inventors: Junzo Kida; 順三木田; Hiroshi Arita; 浩有田; Yukio Kurosawa; 幸夫黒澤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-12-07
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1995-06-23

Abstract

(57)【要約】【構成】系統に発生した故障を除去してから再閉路する
ときに変化する電力系統のリアクタンス５を、直列コン
デンサと補償度を調整する制御装置で構成した直列補償
装置６を用いて補償し、かつ系統のリアクタンスが平衡
になるように補償度を制御する。【効果】系統故障中に系統の安定度の低下を最小限に止
めるとともに、故障保護のための再閉路中に系統に逆相
電流が流れることを防ぎ、発電機へのストレスを軽減
し、系統の安定化が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電力系統の直列補償に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電力系統において地絡あるいは短絡など
の故障が発生した場合、系統を保護するために、故障が
発生した送電線の両端に配置されている遮断器を開極さ
せて故障電流を遮断し、系統から故障区間を分離して故
障除去している。

【０００３】例えば、単相故障が発生した場合、図２の
ように、三相二回線送電時における一線地絡故障を考え
る。各送電線は、Ｘ_Lなるリアクタンス５を持ち、第一
回線１ａ，１ｂ，１ｃと、第二回線２ａ，２ｂ，２ｃの
二回線で構成されている。故障発生前には、系統のイン
ピーダンスが三相でほぼ平衡している。今、一線地絡故
障７が送電線１ｃで発生した場合、系統を保護するため
に故障が発生した相である送電線１ｃの両端にある遮断
器８を開き、故障電流を遮断して系統から故障を除去す
る。このとき、送電線１ａ，２ａよりなるＡ相回路と送
電線１ｂ，２ｂよりなるＢ相回路に対し、Ｃ相回路は送
電線２ｃだけになるので回路が不平衡になる。この状態
は故障の原因である地絡アークの消滅後、遮断器８を再
投入（再閉路）して系統を元の状態に復帰させるまで継
続する。永久故障などの場合、ただちに復帰できないの
で、不平衡回路の状態がしばらく継続することになる。

【０００４】以上は単相故障を保護する単相再閉路を例
にとったが、その他に複数の故障相を遮断，再投入する
多相再閉路，故障が発生した回路を三相一括して遮断す
る三相再閉路などの保護方式がある。また、故障点のア
ークが消弧すると考えられる最短時間（超高圧系統では
２０〜３０サイクル程度）だけ遮断して無電圧時間を設
けた後、遮断器を再投入する高速度再閉路や、故障によ
って停電区間が生じたときに迅速、かつ、確実に系統を
自動復旧する低速度再閉路（数秒〜数分以内）などによ
って系統保護がなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は、以下のような問題がある。

【０００６】遮断器によって系統から故障区間を除去し
たとき、図２に示すように故障の発生した送電線１ｃが
系統から切り離されるため、系統故障発生以前に比べて
系統のリアクタンスが大きくなる。系統のリアクタンス
が大きくなると発電機９の同期化力が低下し、系統の安
定度が無くなる。故障発生によって発電機９が動揺して
いる状態で系統の安定度が低下すると、発電機９が脱調
する危険性が高くなる。この安定度の低下を防止する目
的で、故障電流の高速遮断や再閉路時間の短縮化が試み
られているが、高速度再閉路が失敗した場合、さらには
永久故障のために故障相が復旧できない場合には、系統
の安定度が低下し、不安定になりやすい状態が継続する
ことになる。

【０００７】また、故障が発生した送電線が系統が除去
されると、系統のリアクタンスがほぼ平衡している三相
二回線送電の状態から三相交流回路のうちのいずれかの
相が系統から切り離されるために系統の各相のリアクタ
ンスが不平衡になる。不平衡の三相交流回路には、系統
のリアクタンスが平衡しているときには流れない逆相電
流が流れる。特に発電機に逆相電流が流れると、発電機
の回転子表面やくさびにうず電流が誘起されることによ
る回転子表面の過熱，固定子巻線の端部に生じるひずみ
やたわみなどの電磁力，ギャップに発生する二倍周波数
の振動トルクによる固定子の振動などの悪影響が発電機
に及ぼされる。尚、この種の技術として、ＵＳＰ5,032,
738 号公報を挙げることができる。

【０００８】本発明の目的は、発電機へのストレス軽減
と電力系統の安定化を図ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明では、特に二回線以上で送電している系統に
おける故障保護において、故障相あるいは故障回線が遮
断器によって分離されたとき、送電が継続できる故障が
発生していない健全相あるいは健全回線において系統の
リアクタンスを直列補償し、なおかつ各相のリアクタン
スが平衡するように相ごとで補償度を調整する制御を行
う。

【００１０】

【作用】上記手段を用いることによって、系統のリアク
タンスが故障発生以前より大きくなることを防いで、系
統の安定度の低下を防止することができる。また系統の
リアクタンスを平衡させることによって、系統に流れる
逆相電流を低減し、発電機への悪影響を少なくすること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を示す。

【００１２】図１は、三相二回線送電時に一回線で一線
地絡が発生した場合に、本発明を適用した例である。故
障発生前には、送電線１ａ，１ｂ，１ｃ，２ａ，２ｂ，
２ｃにおいて均等にＸ_Cなる容量性リアクタンスを持つ
直列補償装置６によってＸ_Lなる送電線のリアクタンス
５を補償している。図のように、一線地絡故障７が送電
線１ｃにおいて発生したときに、保護リレーが故障の発
生を検知して送電線１ｃの線路両端にある遮断器８を開
き、故亭電流を遮断して系統から故障を除去した状態を
考える。このとき、故障の発生した送電線１ｃと同相で
故障が発生していない回線である送電線２ｃにおいて、
直列補償装置６ａの容量性リアクタンスをＸ_Cから
Ｘ_C′ に制御する。ただしＸ_C′ は、二回線とも健全な
相である送電線１ａ，２ａあるいは１ｂ，２ｂにおける
二回線分を合成したリアクタンス（Ｘ_L＋Ｘ_C）／２と、
送電線２ｃにおけるリアクタンスＸ_L＋Ｘ_C′が等しくな
る容量性リアクタンスを持つようにする。つまり、
Ｘ_C′ は数１に示すような容量性リアクタンスに制御す
る。

【００１３】

【数１】

【００１４】このようにすると、送電線１ｃが系統から
分離されているにもかかわらず、系統のリアクタンスが
故障発生以前と同じにできるので、系統故障や故障除去
時における系統のリアクタンスの増加を抑さえ、系統の
安定度の低下を抑制できる。また、三相交流回路の相ご
とのインピーダンスが平衡しているので、故障保護時に
逆相電流が流れるのを最小限に止め、発電機９に対して
電気的，機械的、あるいは熱的悪影響が及ぶことを防止
できる。

【００１５】しかし、直列補償装置６を構成する回路を
変更する自由度によって、容量性リアクタンスの制御範
囲に制限がある場合がある。このとき、制御すべき直列
補償装置６ａの容量性リアクタンスは、数１で示したＸ
_C′ に可能な限り近い値とすればよい。また、直列補償
装置６と６ａの容量性リアクタンスの間には、数２の関
係が成り立つ。

【００１６】

【数２】｜Ｘ_C′｜≧｜Ｘ_C｜ …（数２）本発明を適用していない場合、図２のように故障が発生
していない健全相である送電線１ａ，２ａあるいは１
ｂ，２ｂにおけるリアクタンスＸ_L／２に対し、故障が
発生している相で系統から除去されていない送電線２ｃ
におけるリアクタンスはＸ_Lであり、故障除去によって
系統のリアクタンスの増加と不平衡が発生することがわ
かる。

【００１７】図３は、本発明で使用する直列補償装置の
構成例である。直列補償装置６は、少なくとも常時、系
統を直列補償するための容量性リアクタンスＸ_Cを持つ
部分３１と、系統故障時に系統のリアクタンスの増加と
不平衡を抑制するために、必要となる容量性リアクタン
スをＸ_C′ にするために使用する容量性リアクタンス
（Ｘ_C′−Ｘ_C）の部分３１ａによって構成される。これ
らは、基本構成は同じであるので、相互に機能を担って
いてもよい。また、直列補償装置６は、直列補償装置６
を構成する基本構成として３１あるいは３１ａの機能を
はたす構成を少なくとも一つずつ直列接続して構成す
る。直列補償装置６、つまり３１と３１ａは、系統のリ
アクタンス分を補償するために系統に直列に挿入する直
列コンデンサ３２，３２ａと、これに並列に、コンデン
サ３２，３２ａに発生する過電圧を抑制するための過電
圧保護装置３３，３３ａと、コンデンサの両端を短絡し
て系統に挿入するコンデンサの量を調整するバイパスス
イッチ３４，３４ａから構成されている。直列コンデン
サ３２，３２ａは、二つ以上の複数のコンデンサを直並
列に接続して構成する。系統に挿入する容量性リアクタ
ンスの大きさは、系統の状態を制御信号として、系統に
挿入するコンデンサの量を判定する手段を持つ制御装置
３５によってバイパススイッチ３４，３４ａを入り切り
して調整する。制御装置３５に与えられる制御信号とし
て、送電線路の各相に流れる電流の信号３８と、系統中
にある開閉装置の開閉状態の信号３９の少なくとも一つ
を用いる。バイパススイッチ３４，３４ａとして遮断器
や開閉器のような機械接点を用いたもの、ギャップスイ
ッチなどの電極間の放電を利用したスイッチ，サイリス
タやＧＴＯサイリスタなどの半導体素子を用いて構成し
たものなどが使用できる。過電圧保護装置３３，３３ａ
としてＺｎＯなどのような非線形抵抗要素や放電ギャッ
プが使用できる。バイパススイッチ３４，３４ａは過電
圧保護装置としても機能するので、直列コンデンサ３
２，３２ａの過電圧保護にはバイパススイッチ３４，３
４ａ及び過電圧保護装置３３，３３ａの少なくとも一つ
を使用する。さらに直列コンデンサ３２，３２ａの過電
圧保護性能を高めるために、バイパススイッチ３４，３
４ａは、制御装置３５からスイッチを閉じる指令を受け
たとき、電源周期の１／２以下で閉じることが望まし
い。

【００１８】図４は、サイリスタ等の半導体素子を用い
て構成した半導体スイッチ３６のスイッチング制御によ
って直列補償装置６の容量性リアクタンスを等価的に可
変にする回路構成例３１ｂである。系統に直列に挿入し
て系統のリアクタンス分を補償するための直列コンデン
サ３２ｂと並列に、コンデンサ３２ｂに発生する過電圧
を抑制するための過電圧保護装置３３ｂと、コンデンサ
３２ｂの両端を短絡・開放して系統に直列補償装置の投
入・分離を制御するバイパススイッチ３４ｂ，容量性リ
アクタンスを等価的に可変にするためにリアクトル３７
を直列に接続した半導体スイッチ３６を接続している。
バイパススイッチ３４ｂと半導体スイッチ３６の制御
は、系統の状態を検知して系統に挿入する容量性リアク
タンスの大きさを判定する手段を持つ制御装置３５ａに
よって行う。制御装置３５に与えられる制御信号とし
て、送電線路の各相に流れる電流の信号３８と、系統中
にある開閉装置の開閉状態の信号３９の少なくとも一つ
を用いる。本発明では、この半導体スイッチ３６の制御
によって、直列補償装置６の容量性リアクタンスが少な
くとも常時の系統を直列補償するリアクタンスＸ_Cか
ら、系統故障時のリアクタンスの増加と不平衡を抑制す
るために必要となる容量性リアクタンスＸ_C′まで変化
できる必要がある。また、直列補償装置６は、３１およ
び３１ｂと同様の構成を少なくとも一つずつ直列接続し
て構成することができる。これにより、固定で系統のリ
アクタンスを直列補償する部分３１と、半導体スイッチ
３６の制御によって高速かつ連続可変で直列補償を制御
する部分３１ｂとを持つ直列補償装置とすることができ
る。

【００１９】図５は、本発明である直列補償制御のシー
ケンス例で、系統故障を保護したときに再閉路が成功し
た場合を示している。系統故障が発生すると流れる短絡
電流によって直列コンデンサに過電圧が発生することが
あるので、その場合、故障発生以前に容量性リアクタン
スＸ_Cであったところをバイパススイッチ３４などによ
って直列コンデンサをバイパスし、一旦、直列補償を中
止する。なお、故障が発生しているにもかかわらず直列
コンデンサに過電圧が発生しない直列補償装置について
は、系統の安定度の低下を防止するために直列補償を継
続しておくのがよい。故障発生から時間ｔ₁後に故障相
における遮断器８が開極して故障電流を遮断し、故障相
を系統から分離する。遮断器の開極からの故障相の分離
後までの時間θ₁後、つまり故障発生から時間ｔ₃後に
直列補償装置のバイパススイッチ３４を開放して直列補
償を再開する。この時の直列補償は、図１における送電
線２ｃのような二回線のうち系統から故障相が分離して
一回線だけ残っている相で、送電線１ａ，２ａまたは１
ｂ，２ｂのような健全相との系統のリアクタンスの不平
衡をなくし、しかも系統のリアクタンスが故障発生前に
比べて大きくならないようにするため、数１に示す容量
性リアクタンスＸ_C′ とする。永久故障でなければ、故
障相を分離後しばらくすると故障点のアークが消滅して
故障から復帰するので、超高圧系統（系統定格電圧２７
５ｋＶ，５００ｋＶなど）における高速度再閉路の場合
では、時間ｔ₂として２０〜３０サイクル程度で遮断器
を再投入する。遮断器を再投入するまでの故障相除去中
は、特に一回線だけ残っている相における直列補償の補
償度を上げて容量性リアクタンスＸ_C′ とし、遮断器再
投入によって系統が元の状態に復帰するときには、直列
補償の補償度を故障発生以前と同じにするため容量性リ
アクタンスＸ_Cとし、系統のインピーダンスが不平衡に
ならないようにする。

【００２０】図６は、本発明である直列補償制御のシー
ケンス例で、系統故障を保護したときに再閉路が失敗し
た場合を示している。遮断器を再投入して再閉路するま
での制御は図５に示した再閉路成功の場合と同様であ
る。遮断器再投入時に永久故障などのために系統故障が
除去できなかったとき、故障電流が再度流れるので、遮
断器再投入後、時間ｔ₁′ 以内に、直列補償装置ではバ
イパススイッチを動作させて系統から直列コンデンサを
除去して過電圧の発生を防止し、遮断器は再度開極して
故障電流を遮断し、故障区間を分離する。再閉路に失敗
した場合、通常は遮断器が自動的に再度投入されること
がないので、系統状態が故障発生以前と同じに復帰する
ことがない。よって、遮断器が再度開極してから故障相
を分離するまでの時間θ₁′後、つまり再閉路失敗から
時間ｔ₃′後に直列補償を再開し、特に図１における送
電線２ｃのような二回線のうち系統から故障相が分離し
て一回線だけ残っている相では、数１に示す容量性リア
クタンスＸ_C′ とする。

【００２１】図７は、本発明である直列補償制御がない
場合の系統故障発生時の発電機の出力変動である。故障
発生直前まで、図のような電力相差角特性曲線４１上に
おける発電機の電気的出力Ｐ₀（発電機の機械入力エネ
ルギに等しい），相差角δ₀の運転点４４ａで発電機が
運転していたとする。故障が発生すると系統電圧が低下
して、故障時の電力相差角特性曲線４２まで発電機の出
力が低下するために、運転点が４４ｂのように移動す
る。電力相差角特性曲線４２上では、発電機の電気的出
力エネルギが機械的入力エネルギより小さくなるために
発電機が加速し始め、運転点が４４ｃのように電力相差
角特性曲線４２上を相差角が大きくなり方向に移動す
る。相差角δ₁になったときに遮断器によって故障が除
去されたとすると、運転点は４４ｄのように相障相もし
くは故障回線が除去されたときの電力相差角特性曲線４
３上に移る。この時、発電機の電気的出力エネルギが機
械的入力エネルギより大きいと発電機の回転は減速する
が、それまでの加速エネルギが大きい場合は十分に減速
できず、４４ｅのように脱調することがある。

【００２２】これに対して、本発明である直列補償制御
を行ったとき、発電機の出力変動は図８のようになる。
故障が発生して発電機が加速し始め、運転点が４４ａ，
44ｂ，４４ｃと移動し、相差角がδ₁になったときに故
障が除去され、４４ｄのように故障除去時の電力相差角
特性曲線４３上に運転点が移る。その後、直列補償制御
によって系統のリアクタンスを故障発生以前と同じにす
ると、故障区間が除去された状態でも電力相差角特性曲
線４３が故障発生以前の電力相差角特性曲線４１と同じ
になる。よって発電機の運転点が４４ｆのように移動し
て、最初は発電機は加速し続けているので電力相差角特
性曲線４１上を運転点が４４ｇへと移るが、発電機の電
気的出力エネルギが機械的入力エネルギに比べて十分大
きいために発電機に減速力が良好に働き、脱調せずに運
転点が４４ｈのように移動して元の状態４４ａに回復す
る。

【００２３】従来の直列補償による系統の安定化の手法
は、故障区間除去後に残された健全回線で等しく直列補
償し、電力相差角特性曲線を故障発生以前に近付けるこ
とによって安定度を高める方法が採られていた。しか
し、この方法では、系統の再閉路が成功して故障が完全
に復旧するまで三相交流回路のインピーダンスが著しく
不平衡になるため、系統に不平衡電流、特に逆相電流が
流れ、発電機に電気的，機械的，熱的ストレスなどの悪
影響を及ぼすおそれがある。

【００２４】一方、本発明では、故障区間除去時の系統
の不平衡を防止するため、例えば、二回線送電で故障相
が除去されたときに、残った送電線によって構成される
系統のリアクタンスが故障発生以前の系統のリアクタン
スと等しくなるように直列補償の補償度を制御する。つ
まり、発電機側から見た三相交流回路が、故障区間の除
去の有無に関係なく系統のインピーダンスがどの相も故
障以前と同様に平衡したインピーダンスになるように制
御する。さらに、系統の過渡安定度を高めるために、系
統のインピーダンスが平衡している条件を保ったまま直
列補償装置の容量性リアクタンスを増加し、系統全体の
補償度を上げ、発電機の同期化力を高めることもでき
る。特にこの方法は、故障発生時に生じる過渡的な系統
の動揺に対して発電機が脱調するのを防止するために有
効である。

【００２５】本発明である直列補償制御を適用した例を
示す。図９は、二回線にまたがる故障を保護する多相再
閉路への適用例である。故障が発生した送電線１ｃ，２
ｂを遮断器８によって除去したとき、送電線１ｃ，２ｂ
が分離された分だけ系統のリアクタンスが増加して系統
の安定度が下がるとともに、発電機側から見た三相交流
回路のインピーダンスが不平衡になる。これを防止する
ため、一回線だけになった送電線１ｂ，２ｃで直列補償
装置６ａを制御して補償度を高める。このとき、直列補
償装置４ａの容量性リアクタンスＸ_C′ は、各相のリア
クタンスが故障発生以前と等しくなる条件から数１で表
される値にすればよい。

【００２６】図１０は、故障が発生した回線の遮断器を
三相すべて開いて故障除去する三相再閉路の場合であ
る。この場合、健全回線で三相交流回路を構成している
ので系統のインピーダンスは平衡しているが、故障除去
中は二回線送電から一回線送電となるために系統のイン
ピーダンスが増加し、系統の安定度が悪くなる。これを
防止するために、残りの健全回線側の直列補償装置６ａ
で補償度を高めて系統のインピーダンスを少なくとも故
障発生以前と同じ程度にまで下げる制御をし、安定度の
低下を防ぐ。このとき、直列補償装置６ａの容量性リア
クタンスＸ_C′ は、各相のリアクタンスが故障発生以前
と等しくなる条件から数１で表される値とすればよい。

【００２７】図１１は、二回線送電時に、母線で両回線
とも一括して直列補償する母線一括補償を行っている場
合を示している。今、送電線１１ｃで一線地絡故障が発
生した場合を考える。遮断器８によって故障除去すると
送電線１１ｃの分だけ系統のリアクタンスが増加して安
定度が下がるとともに、発電機側から見た三相交流回路
のインピーダンスが不平衡になる。これを防止するため
に、母線に配置した直列補償装置のうち、送電線１１ｃ
と同じ相である直列補償装置６ａの補償度を制御する。
このとき、直列補償装置６ａの容量性リアクタンス
Ｘ_C′ を、各相のリアクタンスが故障発生以前と等しく
なる条件から数３で表される値とすればよい。

【００２８】

【数３】

【００２９】図１２は、直列補償装置がある区間を含む
二回線送電を行っている系統で、直列補償装置がある区
間以外で故障が発生したときの例である。今、送電線１
１ｃで一線地絡故障が発生した場合を考える。遮断器８
によって故障除去すると送電線１１ｃの分だけ系統のリ
アクタンスが増加して安定度が下がるとともに、発電機
側から見た三相交流回路のインピーダンスが不平衡にな
る。これを防止するために、直列補償装置があり、かつ
故障相と同じ相で故障が発生していない区間である送電
線２１ｃ，２２ｃにある直列補償装置６ａ，６ｂの補償
度を制御する。直列補償装置６ａと６ｂの容量性リアク
タンスの制御は、三相回路の平衡を保つために送電線２
１ｃと送電線２２ｃにおける電力潮流が著しく不平衡に
ならないようにする。これらのリアクタンス５ｂが等し
くＸ_L2であれば、直列補償装置６ａ，６ｂの容量性リア
クタンスＸ_C′ は各相のリアクタンスが故障発生以前と
等しくなる条件から数４で表される値とする。

【００３０】

【数４】

【００３１】図１３は、四回線送電を行っている系統で
故障が発生したときの例である。今、送電線１ｃで一線
地絡故障が発生した場合を考える。遮断器８によって故
障除去すると送電線１ｃの分だけ系統のリアクタンスが
増加して安定度が下がるとともに、発電機側から見た三
相交流回路のインピーダンスが不平衡になる。これを防
止するために、送電線１ｃと同相で故障が発生していな
い回路の送電線２ｃ，３ｃ，４ｃにおける直列補償装置
６ａ，６ｂ，６ｃの補償度を制御する。直列補償装置６
ａ，６ｂ，６ｃそれぞれの容量性リアクタンスの制御
は、三相回路の平衡を保つために送電線２ｃと送電線３
ｃと送電線４ｃにおける電力潮流が著しく不平衡になら
ないようにする。これらのリアクタンス５が等しく、Ｘ
_Lであるとすれば、直列補償装置６ａ，６ｂ，６ｃの容
量性リアクタンスＸ_C′ は、各相のリアクタンスが故障
発生以前と等しくなる条件から数５で表される値とすれ
ばよい。

【００３２】

【数５】

【００３３】図１４は、同じ発電機９から別系統へ二回
線送電を行っている場合で故障が発生したときの例であ
る。今、二系統のうちの一系統の送電線１１ｃで一線地
絡故障が発生した場合を考える。遮断器８によって故障
除去すると送電線１ｃの分だけ系統のリアクタンスが増
加して安定度が下がるとともに、発電機側から見た三相
交流回路のインピーダンスが不平衡になる。これを防止
するために、送電線１１ｃと同相で故障が発生していな
い回線の送電線１２ｃにおける直列補償装置６ａの補償
度を制御する。一方、送電線２１ａ，２１ｂ，２１ｃと
送電線２２ａ，２２ｂ，２２ｃで構成した系統は故障と
は直接関係ないので、直列補償装置を特に制御する必要
はない。故障が発生している系統で、直列補償装置６ａ
の容量性リアクタンスＸ_C′ は、各相のリアクタンスが
故障発生以前と等しくなる条件から数１で表される値と
する。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば系統のインピーダンスが
不平衡になることを防止するので、故障保護中に流れる
逆相電流を抑制し、発電機へのストレスを軽減できる。
さらに、系統故障によって電力動揺が発生したときに系
統の安定度が低下するのを最小限に止め、発電機の脱調
などを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明である直列補償制御の単相再閉路への適
用例の説明図。

【図２】従来の系統故障保護の説明図。

【図３】直列補償装置の回路図。

【図４】直列補償装置の回路図。

【図５】本発明である直列補償制御の制御シーケンス例
（再閉路成功時）の説明図。

【図６】本発明である直列補償制御の制御シーケンス例
（再閉路失敗時）の説明図。

【図７】本発明である直列補償制御不適用時における発
電機の出力変動の特性図。

【図８】本発明である直列補償制御適用時における発電
機の出力変動の特性図。

【図９】本発明である直列補償制御の多相再閉路への適
用例の説明図。

【図１０】本発明である直列補償制御の三相再閉路への
適用例の説明図。

【図１１】本発明である直列補償制御の母線一括補償時
における再閉路への適用例の説明図。

【図１２】本発明である直列補償制御に、直列補償装置
のない区間で系統故障が発生した場合の適用例の説明
図。

【図１３】本発明である直列補償制御の四回線送電への
適用例の説明図。

【図１４】本発明である直列補償制御の二回線二系統送
電への適用例の説明図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，２ａ，２ｂ，２ｃ…送電線、５…送
電線のリアクタンス、６，６ａ…直列補償装置、７…故
障地点、８…遮断器、９…発電機、１０…無限大母線。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多相交流回路を用いた電力系統における送
電線路の誘導性リアクタンスを補償するために、容量性
リアクタンスあるいは等価的に容量性リアクタンスとな
る手段を、系統に直接あるいは間接的に直列に挿入する
直列補償装置を用い、前記直列補償装置における容量性
リアクタンスを変更する手段を持つ直列補償装置の制御
において、装置が具備している電力系統の相電流に不可
衡電流が流れた場合、前記不平衡電流の発生を抑制する
ために、送電線の相ごとのリアクタンスのばらつきが小
さくなるように前記直列補償装置を制御することを特徴
とする電力系統の直列補償制御方法。
【請求項２】請求項１において、前記直列補償装置によ
る制御を適用する多相交流回路を用いた電力系統は、三
相交流回路であり、前記系統中にある三相交流回路によ
って電気的に接続されている二つの母線間には少なくと
も三相交流回路で二系統ある電力系統の直列補償制御方
法。
【請求項３】請求項１において、前記直列補償装置の制
御信号として、送電線路の各相に流れる電流と、系統中
にある開閉装置の開閉状態の少なくとも一つを使用する
電力系統の直列補償制御方法。
【請求項４】多相交流回路を用いた電力系統における送
電線路の誘導性リアクタンスを補償するために、容量性
リアクタンスあるいは等価的に容量性リアクタンスとな
る手段を、系統に直接あるいは間接的に直列に挿入し、
前記容量性リアクタンスを変更する手段を持つ電力系統
の直列補償装置において、複数のコンデンサを用いて構
成して系統に直列に挿入するコンデンサと、前記コンデ
ンサの両端を短絡する手段と、前記コンデンサに発生す
る過電圧を抑さえる手段とを少なくとも一つ持つ構成
を、複数個直列接続して構成し、前記容量性リアクタン
スが具備されている電力系統の相電流に不平衡電流が流
れた場合、この不平衡電流の発生を抑制するために、送
電線の相ごとのリアクタンスのばらつきが最小となるよ
うに、前記直列補償装置の持つ容量性リアクタンスの系
統への挿入量を調整することを特徴とする直列補償装
置。
【請求項５】請求項４において、前記直列補償装置のコ
ンデンサの両端を短絡する手段として、コンデンサの両
端を系統の電源周期の１／２以下の時間で少なくとも一
回は閉状態にでき、前記コンデンサの両端を短絡するタ
イミングを制御できる手段を持つ直列補償装置。
【請求項６】請求項４において、前記直列補償装置を設
置する電力系統の送電線あるいは母線中に直列に少なく
とも一ケ所、かつ前記送電線あるいは母線の各相に挿入
して設置した直列補償装置。