JPH0767255A - 無効電力補償装置の制御回路 - Google Patents
無効電力補償装置の制御回路Info
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- JPH0767255A JPH0767255A JP5230969A JP23096993A JPH0767255A JP H0767255 A JPH0767255 A JP H0767255A JP 5230969 A JP5230969 A JP 5230969A JP 23096993 A JP23096993 A JP 23096993A JP H0767255 A JPH0767255 A JP H0767255A
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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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷電流のうち三相平衡成分のみならず不平
衡成分に対する補償も行って系統の電圧変動を抑制す
る。 【構成】 負荷９を流れる電流の三相平衡成分、不平衡
成分を直交正相・逆相回転座標変換軸を基準として座標
変換し、正相２軸成分、逆相２軸成分の直流量として分
離検出する正相電流検出器１０ａ、逆相電流検出器１１
ａと、インバータ５の出力電流の三相平衡成分、不平衡
成分を同様に座標変換し、正相２軸成分、逆相２軸成分
の直流量として分離検出する正相電流検出器１０ｂ、逆
相電流検出器１１ｂと、各検出器１０ａ，１１ａ及び電
圧調節器１２の出力である電流指令値と各検出器１０
ｂ，１１ｂの出力である電流検出値との偏差が各々ゼロ
になるように調節動作する電流調節器１５ａ〜１５ｄ
と、これらの出力に基づきインバータ５に対する制御パ
ルスを生成して出力する正相演算器１６、逆相演算器１
７、点弧角演算器１８とを備える。
衡成分に対する補償も行って系統の電圧変動を抑制す
る。 【構成】 負荷９を流れる電流の三相平衡成分、不平衡
成分を直交正相・逆相回転座標変換軸を基準として座標
変換し、正相２軸成分、逆相２軸成分の直流量として分
離検出する正相電流検出器１０ａ、逆相電流検出器１１
ａと、インバータ５の出力電流の三相平衡成分、不平衡
成分を同様に座標変換し、正相２軸成分、逆相２軸成分
の直流量として分離検出する正相電流検出器１０ｂ、逆
相電流検出器１１ｂと、各検出器１０ａ，１１ａ及び電
圧調節器１２の出力である電流指令値と各検出器１０
ｂ，１１ｂの出力である電流検出値との偏差が各々ゼロ
になるように調節動作する電流調節器１５ａ〜１５ｄ
と、これらの出力に基づきインバータ５に対する制御パ
ルスを生成して出力する正相演算器１６、逆相演算器１
７、点弧角演算器１８とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統に接続された
負荷が発生する無効電力や不平衡電力（逆相電力）を電
圧形自励式インバータの運転により補償して電力系統の
電圧変動を抑制する無効電力補償装置の制御回路に関す
る。
負荷が発生する無効電力や不平衡電力（逆相電力）を電
圧形自励式インバータの運転により補償して電力系統の
電圧変動を抑制する無効電力補償装置の制御回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図４は、無効電力補償装置の基本構成を
示す概略的な回路図である。図において、１は電力系
統、４は変圧器、５は自己消弧形スイッチング素子を有
する電圧形自励式インバータ、６は直流コンデンサであ
る。なお、Ｖsは系統電圧、Ｖiはインバータ出力電圧を
示す。このようなシステムにおける無効電力制御は、図
５に示す制御回路により次のように行われている。
示す概略的な回路図である。図において、１は電力系
統、４は変圧器、５は自己消弧形スイッチング素子を有
する電圧形自励式インバータ、６は直流コンデンサであ
る。なお、Ｖsは系統電圧、Ｖiはインバータ出力電圧を
示す。このようなシステムにおける無効電力制御は、図
５に示す制御回路により次のように行われている。
【０００３】すなわち、図５において負荷９の有効・無
効電力は有効・無効電力検出器１０ａ′により検出さ
れ、インバータ５の出力有効・無効電力は有効・無効電
力検出器１０ｂ′により検出される。なお、２ａ，２ｂ
はＣＴ（変流器）、３は連系リアクトル、４，８は変圧
器である。負荷９の有効電力、無効電力のうち無効電力
成分をインバータ５が出力するべき無効電力指令値と
し、インバータ５が出力するべき有効電力指令値として
は、直流コンデンサ６の電圧を一定に維持するための電
圧調節器１２の出力値を用いている。
効電力は有効・無効電力検出器１０ａ′により検出さ
れ、インバータ５の出力有効・無効電力は有効・無効電
力検出器１０ｂ′により検出される。なお、２ａ，２ｂ
はＣＴ（変流器）、３は連系リアクトル、４，８は変圧
器である。負荷９の有効電力、無効電力のうち無効電力
成分をインバータ５が出力するべき無効電力指令値と
し、インバータ５が出力するべき有効電力指令値として
は、直流コンデンサ６の電圧を一定に維持するための電
圧調節器１２の出力値を用いている。
【０００４】つまり、電圧調節器１２の出力である有効
電力指令値は有効・無効電力検出器１０ｂ′からの有効
電力検出値と共に加算器１３ｂに入力され、その偏差が
ゼロになるように電流調節器（有効電流調節器）１５ｂ
が調節動作を行う。また、有効・無効電力検出器１０
ａ′から出力されるインバータ５の無効電力指令値は有
効・無効電力検出器１０ｂ′からの無効電力検出値と共
に加算器１３ａに入力され、その偏差がゼロになるよう
に電流調節器（無効電流調節器）１５ａが調節動作を行
う。
電力指令値は有効・無効電力検出器１０ｂ′からの有効
電力検出値と共に加算器１３ｂに入力され、その偏差が
ゼロになるように電流調節器（有効電流調節器）１５ｂ
が調節動作を行う。また、有効・無効電力検出器１０
ａ′から出力されるインバータ５の無効電力指令値は有
効・無効電力検出器１０ｂ′からの無効電力検出値と共
に加算器１３ａに入力され、その偏差がゼロになるよう
に電流調節器（無効電流調節器）１５ａが調節動作を行
う。
【０００５】点弧角演算器１８は、各電流調節器１５
ａ，１５ｂの出力に基づきインバータ出力電圧の系統電
圧に対する位相角及び振幅を演算し、パルス増幅器２５
を介してインバータ５のスイッチング素子に対する点消
弧パルスを出力する。なお、図において、７は直流ＰＴ
（計器用変圧器）、１３ｃは加算器、１４は直流電圧指
令設定器である。このようにしてインバータ５を運転す
ることにより、負荷９が発生する無効電力を補償して電
力系統１の電圧変動を抑制している。
ａ，１５ｂの出力に基づきインバータ出力電圧の系統電
圧に対する位相角及び振幅を演算し、パルス増幅器２５
を介してインバータ５のスイッチング素子に対する点消
弧パルスを出力する。なお、図において、７は直流ＰＴ
（計器用変圧器）、１３ｃは加算器、１４は直流電圧指
令設定器である。このようにしてインバータ５を運転す
ることにより、負荷９が発生する無効電力を補償して電
力系統１の電圧変動を抑制している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した無効電力補償
方法によれば、負荷９に流れる電流のうち三相平衡成分
に対する補償を行うことができ、これによって系統電圧
の変動はある程度抑制することができる。しかしなが
ら、不平衡電流成分（逆相電流ないし逆相電力成分）に
対する補償は不可能であるため、この不平衡電流成分に
起因して発生する系統の電圧変動は抑制できないという
問題があった。
方法によれば、負荷９に流れる電流のうち三相平衡成分
に対する補償を行うことができ、これによって系統電圧
の変動はある程度抑制することができる。しかしなが
ら、不平衡電流成分（逆相電流ないし逆相電力成分）に
対する補償は不可能であるため、この不平衡電流成分に
起因して発生する系統の電圧変動は抑制できないという
問題があった。
【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、負荷電流の三相
平衡成分のみならず、不平衡成分に起因した逆相電流に
対する補償を行って系統電圧の変動をより効果的に抑制
可能とした無効電力補償装置の制御回路を提供すること
にある。
れたもので、その目的とするところは、負荷電流の三相
平衡成分のみならず、不平衡成分に起因した逆相電流に
対する補償を行って系統電圧の変動をより効果的に抑制
可能とした無効電力補償装置の制御回路を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明は、負荷電流の三相平衡成分及び不平衡
成分を、系統電圧と同一速度で同一方向に回転する直交
正相回転座標変換軸と同一速度で逆方向に回転する直交
逆相回転座標変換軸とを基準にして座標変換し、それぞ
れ正相２軸成分、逆相２軸成分の直流量として分離検出
する第１の正相電流検出手段及び第１の逆相電流検出手
段と、インバータ出力電流の三相平衡成分及び不平衡成
分を、系統電圧と同一速度で同一方向に回転する直交正
相回転座標変換軸と同一速度で逆方向に回転する直交逆
相回転座標変換軸とを基準にして座標変換し、それぞれ
正相２軸成分、逆相２軸成分の直流量として分離検出す
る第２の正相電流検出手段及び第２の逆相電流検出手段
と、第１の正相電流検出手段及び第１の逆相電流検出手
段の出力である電流指令値と、第２の正相電流検出手段
及び第２の逆相電流検出手段の出力である電流検出値と
の偏差が各々ゼロになるように調節動作する電流調節器
と、これらの電流調節器の出力に基づき点弧角を演算し
てインバータのスイッチング素子に対する制御パルスを
出力する手段とを備えたものである。
め、第１の発明は、負荷電流の三相平衡成分及び不平衡
成分を、系統電圧と同一速度で同一方向に回転する直交
正相回転座標変換軸と同一速度で逆方向に回転する直交
逆相回転座標変換軸とを基準にして座標変換し、それぞ
れ正相２軸成分、逆相２軸成分の直流量として分離検出
する第１の正相電流検出手段及び第１の逆相電流検出手
段と、インバータ出力電流の三相平衡成分及び不平衡成
分を、系統電圧と同一速度で同一方向に回転する直交正
相回転座標変換軸と同一速度で逆方向に回転する直交逆
相回転座標変換軸とを基準にして座標変換し、それぞれ
正相２軸成分、逆相２軸成分の直流量として分離検出す
る第２の正相電流検出手段及び第２の逆相電流検出手段
と、第１の正相電流検出手段及び第１の逆相電流検出手
段の出力である電流指令値と、第２の正相電流検出手段
及び第２の逆相電流検出手段の出力である電流検出値と
の偏差が各々ゼロになるように調節動作する電流調節器
と、これらの電流調節器の出力に基づき点弧角を演算し
てインバータのスイッチング素子に対する制御パルスを
出力する手段とを備えたものである。
【０００９】第２の発明は、上記第１の発明において、
前記電流調節器の出力とインバータ出力電圧の正相２軸
成分、逆相２軸成分とに基づいてインバータ出力電圧の
各軸の電圧指令値を演算する演算器を備え、前記電圧指
令値に従ってインバータ出力電圧を制御するものであ
る。
前記電流調節器の出力とインバータ出力電圧の正相２軸
成分、逆相２軸成分とに基づいてインバータ出力電圧の
各軸の電圧指令値を演算する演算器を備え、前記電圧指
令値に従ってインバータ出力電圧を制御するものであ
る。
【００１０】
【作用】本発明において、三相負荷電流の正相電流成分
と逆相電流成分とを電圧形自励式インバータによって補
償することにより、系統の電圧変動をほぼゼロにするこ
とができる。 （１）まず、第１の発明では、三相負荷電流を二相信号
に変換した後、正相ベクトル回転及び逆相ベクトル回転
を行うことにより、正相２軸成分（三相平衡有効電流成
分、三相平衡無効電流成分）及び三相不平衡を生じさせ
る逆相２軸成分（逆相ｄ軸電流成分、逆相ｑ軸電流成
分）をそれぞれ直流量として分離検出する。なお、その
具体的な方法は、同一出願人による特願平５−４７４７
２号「三相電気量の正相／逆相成分検出回路」に示され
ている。上記の分離検出された各値を電流指令値とし、
インバータが出力する正相２軸成分及び逆相２軸成分を
各々電流検出値とする電流調節器を対応して設け、これ
らの電流調節器の調節動作に基づきインバータを運転す
ることにより、負荷電流の正相電流成分のみならず逆相
電流成分をも補償する。
と逆相電流成分とを電圧形自励式インバータによって補
償することにより、系統の電圧変動をほぼゼロにするこ
とができる。 （１）まず、第１の発明では、三相負荷電流を二相信号
に変換した後、正相ベクトル回転及び逆相ベクトル回転
を行うことにより、正相２軸成分（三相平衡有効電流成
分、三相平衡無効電流成分）及び三相不平衡を生じさせ
る逆相２軸成分（逆相ｄ軸電流成分、逆相ｑ軸電流成
分）をそれぞれ直流量として分離検出する。なお、その
具体的な方法は、同一出願人による特願平５−４７４７
２号「三相電気量の正相／逆相成分検出回路」に示され
ている。上記の分離検出された各値を電流指令値とし、
インバータが出力する正相２軸成分及び逆相２軸成分を
各々電流検出値とする電流調節器を対応して設け、これ
らの電流調節器の調節動作に基づきインバータを運転す
ることにより、負荷電流の正相電流成分のみならず逆相
電流成分をも補償する。
【００１１】（２）第２の発明では、前記各電流調節器
の出力をそれぞれ線形な対応関係にある正相有効電流成
分、正相無効電流成分及び逆相２軸電流成分の微分、あ
るいは微分を含んだ信号として扱い、この信号とインバ
ータ出力電圧の正相２軸成分、逆相２軸成分とに基づい
てインバータ出力電圧の各軸の電圧指令値を演算する。
そして、この電圧指令値に基づいてインバータの電圧制
御を行うことにより、 正相電流成分に加え逆相電流成
分を分離独立して制御できるようにした。
の出力をそれぞれ線形な対応関係にある正相有効電流成
分、正相無効電流成分及び逆相２軸電流成分の微分、あ
るいは微分を含んだ信号として扱い、この信号とインバ
ータ出力電圧の正相２軸成分、逆相２軸成分とに基づい
てインバータ出力電圧の各軸の電圧指令値を演算する。
そして、この電圧指令値に基づいてインバータの電圧制
御を行うことにより、 正相電流成分に加え逆相電流成
分を分離独立して制御できるようにした。
【００１２】ここで、電圧形インバータシステムを電圧
源として図６のように考える。図において、２３はイン
バータ等価モデル、２４は電力系統等価モデルを示し、
また、インバータと系統との間のインピーダンスをイン
ダクタンスＬ及び抵抗ｒにより表している。系統電圧Ｖ
sを基準として同一方向に同一速度で回転する直交正相
回転座標軸と逆方向に同一速度で回転する直交逆相回転
座標軸を基準としてインバータ出力電圧、インバータ出
力電流を座標変換すると、正相座標成分は数式１、逆相
座標成分は数式２となる。
源として図６のように考える。図において、２３はイン
バータ等価モデル、２４は電力系統等価モデルを示し、
また、インバータと系統との間のインピーダンスをイン
ダクタンスＬ及び抵抗ｒにより表している。系統電圧Ｖ
sを基準として同一方向に同一速度で回転する直交正相
回転座標軸と逆方向に同一速度で回転する直交逆相回転
座標軸を基準としてインバータ出力電圧、インバータ出
力電流を座標変換すると、正相座標成分は数式１、逆相
座標成分は数式２となる。
【００１３】
【数１】
【００１４】
【数２】
【００１５】インバータ電圧と電流との関係式は、微分
方程式を解くことにより数式３、数式４で表現すること
ができる。なお、これらの数式において、ｐは微分演算
子（ｄ／ｄｔ）である。
方程式を解くことにより数式３、数式４で表現すること
ができる。なお、これらの数式において、ｐは微分演算
子（ｄ／ｄｔ）である。
【００１６】
【数３】
【００１７】
【数４】
【００１８】これらをラプラス変換して示せば、以下の
数式５、数式６のようになる。なお、これらの数式にお
いて、ｓはラプラス演算子である。
数式５、数式６のようになる。なお、これらの数式にお
いて、ｓはラプラス演算子である。
【００１９】
【数５】
【００２０】
【数６】
【００２１】以上の演算により、インバータ出力電圧及
びインバータ出力電流の間には、正相座標系、逆相座標
系においてそれぞれ数式５、数式６の関係があることか
ら、正相系、逆相系共にこれらの数式を制御系内で実際
に展開する演算を行って制御すれば、理想的な制御性能
を得ることができる。
びインバータ出力電流の間には、正相座標系、逆相座標
系においてそれぞれ数式５、数式６の関係があることか
ら、正相系、逆相系共にこれらの数式を制御系内で実際
に展開する演算を行って制御すれば、理想的な制御性能
を得ることができる。
【００２２】
【実施例】以下、図に沿って各発明の実施例を説明す
る。まず、図１は第１の発明の実施例を示すブロック図
である。図１において、電力系統１に接続されている負
荷９の電流はＣＴ２ａにより検出される。この負荷電流
検出値は、第１の正相電流検出手段としての正相電流検
出器１０ａ、第１の逆相電流検出手段としての逆相電流
検出器１１ａにより、系統電圧と同一速度で同一方向に
回転する直交正相回転座標変換軸と、同一速度で逆方向
に回転する直交逆相回転座標変換軸とを基準にして座標
変換され、それぞれ正相２軸成分、逆相２軸成分の直流
量として分離検出される。ここで、正相２軸成分のうち
有効電流成分については、直流コンデンサ６の電圧を一
定に保つ制御を行う必要から、直流電圧指令設定器１４
の出力値を電圧指令値とし直流ＰＴ７の検出値を電圧検
出値とする電圧調節器１２の出力を電流指令値として、
加算器１３ａに入力している。
る。まず、図１は第１の発明の実施例を示すブロック図
である。図１において、電力系統１に接続されている負
荷９の電流はＣＴ２ａにより検出される。この負荷電流
検出値は、第１の正相電流検出手段としての正相電流検
出器１０ａ、第１の逆相電流検出手段としての逆相電流
検出器１１ａにより、系統電圧と同一速度で同一方向に
回転する直交正相回転座標変換軸と、同一速度で逆方向
に回転する直交逆相回転座標変換軸とを基準にして座標
変換され、それぞれ正相２軸成分、逆相２軸成分の直流
量として分離検出される。ここで、正相２軸成分のうち
有効電流成分については、直流コンデンサ６の電圧を一
定に保つ制御を行う必要から、直流電圧指令設定器１４
の出力値を電圧指令値とし直流ＰＴ７の検出値を電圧検
出値とする電圧調節器１２の出力を電流指令値として、
加算器１３ａに入力している。
【００２３】一方、電流検出値については、電圧形自励
式インバータ５の電力系統１への出力電流をＣＴ２ｂに
より検出し、負荷電流の検出と同様に、系統電圧を基準
に第２の正相電流検出手段としての正相電流検出器１０
ｂ、第２の逆相電流検出手段としての逆相電流検出器１
１ｂにより正相２軸成分の直流量、逆相２軸成分の直流
量としてそれぞれ分離検出される。
式インバータ５の電力系統１への出力電流をＣＴ２ｂに
より検出し、負荷電流の検出と同様に、系統電圧を基準
に第２の正相電流検出手段としての正相電流検出器１０
ｂ、第２の逆相電流検出手段としての逆相電流検出器１
１ｂにより正相２軸成分の直流量、逆相２軸成分の直流
量としてそれぞれ分離検出される。
【００２４】以上のようにして生成された電流指令値及
び電流検出値を加算器１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ
に入力し、それぞれの出力（偏差）を正相２軸、逆相２
軸に対応して設けた電流調節器１５ａ〜１５ｄに入力し
て電流を制御する（なお、前述のごとく、加算器１３ａ
に入力される電流指令値は電圧調節器１２の出力であ
る）。そして、正相に対応する二つの電流調節器１５
ａ，１５ｂの出力を正相演算器１６に、また、逆相に対
応する二つの電流調節器１５ｃ，１５ｄの出力を逆相演
算器１７に各々入力し、これらの出力に基づき点弧角演
算器１８により点弧角を演算して点消弧パルスをインバ
ータ５に与え、これを運転することにより、負荷９に流
れる無効電流、不平衡電流を補償することができる。
び電流検出値を加算器１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ
に入力し、それぞれの出力（偏差）を正相２軸、逆相２
軸に対応して設けた電流調節器１５ａ〜１５ｄに入力し
て電流を制御する（なお、前述のごとく、加算器１３ａ
に入力される電流指令値は電圧調節器１２の出力であ
る）。そして、正相に対応する二つの電流調節器１５
ａ，１５ｂの出力を正相演算器１６に、また、逆相に対
応する二つの電流調節器１５ｃ，１５ｄの出力を逆相演
算器１７に各々入力し、これらの出力に基づき点弧角演
算器１８により点弧角を演算して点消弧パルスをインバ
ータ５に与え、これを運転することにより、負荷９に流
れる無効電流、不平衡電流を補償することができる。
【００２５】次に、第２の発明の実施例を図２及び図３
を参照しつつ説明する。まず、図２は第２の発明の一実
施例であり、前述のごとく負荷電流を正相２軸、逆相２
軸変換して得られた電流指令値Ｉpd *，Ｉpq *，Ｉnd *，
Ｉnq *と、インバータ５の出力電流を正相２軸、逆相２
軸変換して得られた電流検出値Ｉpd，Ｉpq，Ｉnd，Ｉnq
とはそれぞれ図示の符号で加算器に入力され、その偏差
がゼロになるように電流調節器１５ａ〜１５ｄが調節動
作する。ここで、電流調節器１５ａ〜１５ｄの出力信号
Ｓ1〜Ｓ4は、数式７〜数式１０に示すように、２軸電流
指令値に対してそれぞれ微分を含む制御量として取り扱
う。
を参照しつつ説明する。まず、図２は第２の発明の一実
施例であり、前述のごとく負荷電流を正相２軸、逆相２
軸変換して得られた電流指令値Ｉpd *，Ｉpq *，Ｉnd *，
Ｉnq *と、インバータ５の出力電流を正相２軸、逆相２
軸変換して得られた電流検出値Ｉpd，Ｉpq，Ｉnd，Ｉnq
とはそれぞれ図示の符号で加算器に入力され、その偏差
がゼロになるように電流調節器１５ａ〜１５ｄが調節動
作する。ここで、電流調節器１５ａ〜１５ｄの出力信号
Ｓ1〜Ｓ4は、数式７〜数式１０に示すように、２軸電流
指令値に対してそれぞれ微分を含む制御量として取り扱
う。
【００２６】
【数７】
【００２７】
【数８】
【００２８】
【数９】
【００２９】
【数１０】
【００３０】これより、図２における電流調節器１５ａ
〜１５ｄよりも後段の演算では、一次遅れ演算器２０ａ
〜２０ｄ及び比例演算器１９ａ〜１９ｄの演算により、
前記数式５、数式６に示した関係を満足するインバータ
出力電圧指令値（正相２軸電流成分、逆相２軸電流成
分）Ｖpd *，Ｖpq *，Ｖnd *，Ｖnq *が求められる。このう
ち、正相２軸電流成分は数式１１、数式１２のとおりと
なり、その結果数式１３が得られる。なお、数式１１、
数式１２及び後述の数式１４、数式１５においてＴ＝Ｌ
／ｒである。
〜１５ｄよりも後段の演算では、一次遅れ演算器２０ａ
〜２０ｄ及び比例演算器１９ａ〜１９ｄの演算により、
前記数式５、数式６に示した関係を満足するインバータ
出力電圧指令値（正相２軸電流成分、逆相２軸電流成
分）Ｖpd *，Ｖpq *，Ｖnd *，Ｖnq *が求められる。このう
ち、正相２軸電流成分は数式１１、数式１２のとおりと
なり、その結果数式１３が得られる。なお、数式１１、
数式１２及び後述の数式１４、数式１５においてＴ＝Ｌ
／ｒである。
【００３１】
【数１１】
【００３２】
【数１２】
【００３３】
【数１３】
【００３４】また、逆相２軸電流成分については、数式
１４、数式１５、数式１６となる。
１４、数式１５、数式１６となる。
【００３５】
【数１４】
【００３６】
【数１５】
【００３７】
【数１６】
【００３８】数式１３、数式１６は、数式５、数式６と
実質的に同一となる。ここで求めた電圧指令値Ｖpd *，
Ｖpq *，Ｖnd *，Ｖnq *に基づき、点弧角演算器１８を介
してインバータ５に点消弧パルスを供給することによ
り、インバータの電圧制御が行われる。
実質的に同一となる。ここで求めた電圧指令値Ｖpd *，
Ｖpq *，Ｖnd *，Ｖnq *に基づき、点弧角演算器１８を介
してインバータ５に点消弧パルスを供給することによ
り、インバータの電圧制御が行われる。
【００３９】なお、上記実施例では電流調節器１５ａ〜
１５ｄの出力信号Ｓ1〜Ｓ4を、数式７〜数式１０に示す
ように微分項及び比例項の和として扱ったが、 Ｓ5：Ｓipd *，Ｓ6：Ｓipq *，Ｓ7：Ｓind *，Ｓ8：Ｓinq * として微分のみの制御量により扱うこともできる。この
場合、電流調節器１５ａ〜１５ｄの後段の演算では、他
の実施例を示す図３のように、比例積分器２１ａ〜２１
ｄ及び積分器２２ａ〜２２ｄにより構成すれば良い。
１５ｄの出力信号Ｓ1〜Ｓ4を、数式７〜数式１０に示す
ように微分項及び比例項の和として扱ったが、 Ｓ5：Ｓipd *，Ｓ6：Ｓipq *，Ｓ7：Ｓind *，Ｓ8：Ｓinq * として微分のみの制御量により扱うこともできる。この
場合、電流調節器１５ａ〜１５ｄの後段の演算では、他
の実施例を示す図３のように、比例積分器２１ａ〜２１
ｄ及び積分器２２ａ〜２２ｄにより構成すれば良い。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、三相電力
系統に接続された負荷に流れる無効電流及び三相不平衡
に起因して流れる逆相電流をインバータによりほぼ完全
に補償し、系統の電圧変動を抑制することができると共
に、正相２軸成分に加えて逆相２軸成分間での干渉量を
補償することにより、各制御軸の過渡応答性能の大幅な
向上を図ることができる。
系統に接続された負荷に流れる無効電流及び三相不平衡
に起因して流れる逆相電流をインバータによりほぼ完全
に補償し、系統の電圧変動を抑制することができると共
に、正相２軸成分に加えて逆相２軸成分間での干渉量を
補償することにより、各制御軸の過渡応答性能の大幅な
向上を図ることができる。
【図１】第１の発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】第２の発明の一実施例の主要部を示すブロック
図である。
図である。
【図３】第２の発明の他の実施例の主要部を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】無効電力補償装置の基本構成を示す概略図であ
る。
る。
【図５】従来の制御回路を示すブロック図である。
【図６】図４の等価回路図である。
１ 電力系統 ２ａ，２ｂ ＣＴ ３ 連系リアクトル ４，８ 変圧器 ５ 電圧形自励式インバータ ６ 直流コンデンサ ７ 直流ＰＴ ９ 負荷 １０ａ，１０ｂ 正相電流検出器 １１ａ，１１ｂ 逆相電流検出器 １２ 電圧調節器 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ 加算器 １４ 直流電圧指令設定器 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ 電流調節器 １６ 正相演算器 １７ 逆相演算器 １８ 点弧角演算器 １９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ 比例演算器 ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 一次遅れ演算器 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ 比例積分器 ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ 積分器 ２３ インバータ等価モデル ２４ 電力系統等価モデル
Claims (2)
- 【請求項１】 三相電力系統に接続された負荷が発生す
る無効電力を電圧形自励式インバータにより補償する無
効電力補償装置の制御回路において、 負荷電流の三相平衡成分及び不平衡成分を、系統電圧と
同一速度で同一方向に回転する直交正相回転座標変換軸
と同一速度で逆方向に回転する直交逆相回転座標変換軸
とを基準にして座標変換し、それぞれ正相２軸成分、逆
相２軸成分の直流量として分離検出する第１の正相電流
検出手段及び第１の逆相電流検出手段と、 インバータ出力電流の三相平衡成分及び不平衡成分を、
系統電圧と同一速度で同一方向に回転する直交正相回転
座標変換軸と同一速度で逆方向に回転する直交逆相回転
座標変換軸とを基準にして座標変換し、それぞれ正相２
軸成分、逆相２軸成分の直流量として分離検出する第２
の正相電流検出手段及び第２の逆相電流検出手段と、 第１の正相電流検出手段及び第１の逆相電流検出手段の
出力である電流指令値と、第２の正相電流検出手段及び
第２の逆相電流検出手段の出力である電流検出値との偏
差が各々ゼロになるように調節動作する電流調節器と、 これらの電流調節器の出力に基づき点弧角を演算してイ
ンバータのスイッチング素子に対する制御パルスを出力
する手段と、 を備えたことを特徴とする無効電力補償装置の制御回
路。 - 【請求項２】 請求項１記載の無効電力補償装置の制御
回路において、 電流調節器の出力とインバータ出力電圧の正相２軸成
分、逆相２軸成分とに基づいてインバータ出力電圧の各
軸の電圧指令値を演算する演算器を備え、前記電圧指令
値に従ってインバータ出力電圧を制御することを特徴と
する無効電力補償装置の制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5230969A JPH0767255A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 無効電力補償装置の制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5230969A JPH0767255A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 無効電力補償装置の制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0767255A true JPH0767255A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16916163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5230969A Withdrawn JPH0767255A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 無効電力補償装置の制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767255A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102244389A (zh) * | 2011-07-08 | 2011-11-16 | 荣信电力电子股份有限公司 | 基于svg装置解决三相电流不平衡、治理负序的方法 |
| KR20160029233A (ko) * | 2014-09-04 | 2016-03-15 | 삼성중공업 주식회사 | 출력전류 평형을 위한 전류 응답성 조절 장치 및 방법 |
| CN105720593A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-06-29 | 东莞市宝英机电有限公司 | 新型三相感应式电压平衡稳压器 |
-
1993
- 1993-08-24 JP JP5230969A patent/JPH0767255A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102244389A (zh) * | 2011-07-08 | 2011-11-16 | 荣信电力电子股份有限公司 | 基于svg装置解决三相电流不平衡、治理负序的方法 |
| KR20160029233A (ko) * | 2014-09-04 | 2016-03-15 | 삼성중공업 주식회사 | 출력전류 평형을 위한 전류 응답성 조절 장치 및 방법 |
| CN105720593A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-06-29 | 东莞市宝英机电有限公司 | 新型三相感应式电压平衡稳压器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001031 |