JPH08147057A - 無効電力発生装置と無効電力発生方法 - Google Patents

無効電力発生装置と無効電力発生方法

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JPH08147057A
JPH08147057A JP6291730A JP29173094A JPH08147057A JP H08147057 A JPH08147057 A JP H08147057A JP 6291730 A JP6291730 A JP 6291730A JP 29173094 A JP29173094 A JP 29173094A JP H08147057 A JPH08147057 A JP H08147057A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 無効電力発生装置の出力を負荷無効電流の増
加に応じて遅相無効電流を制限して電力系統の電圧変動
を低減し、且つ、負荷への突入電流を防止する。 【構成】 バイアス基準決定回路20は入力された負荷
無効電流からその変動量に応じた可変バイアス基準を生
成すると共に、所定の無効電流を出力する固定バイアス
基準を生成し、この両バイアス基準の合成値をバイアス
基準(iB)として出力する。そしてコンデンサ4が遮
断器52Fにより系統から切り離されていると、上記可
動バイアス基準のみを出力し、系統に接続されると、上
記可動バイアス基準と固定バイアス基準の合成値を出力
して電力系統の電圧変動を低減する。一方、負荷遮断器
52DCが投入されるとオンディレー回路18で一定時
間迄は、補償電流基準を抑制し負荷2への突入電流を抑
制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、直流電気炉等が発生
する無効電流の変動に起因する電力系統の電圧フリッカ
を抑制するための無効電力発生装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図17は、三菱電機技報VO1.62.
No.1988、P15〜P20に開示されたこの種の
従来のアクティブフィルタ装置の構成及び制御対象の電
源系統との接続を示す回路図である。
【0003】図17において、1は補償対象負荷2に対
して電源を供給する系統電源、2は系統電源1に接続さ
れた補償対象負荷で、インバータ等の高調波を発生する
高調波源3と進相コンデンサ等の容量性負荷4とからな
っている。5aは補償対象負荷2に流入する負荷電流I
Lを検出する電流変成器、6は電流変成器5aの出力を
もとに負荷電流ILの高調波電流成分と同一の補償電流
Icを出力するアクティブフィルタ装置である。
【0004】アクティブフィルタ装置6は、図17の一
点鎖線の枠内の要素から構成されている。同図の上記枠
内において、5bは補償電流Icを検出する電流変成
器、7は系統電源1と補償対象負荷2とからなる電源系
統から補償電流Icを流入させるインバータ変圧器、8
は複数台のインバータユニットより構成され、インバー
タ変圧器7に電圧を印加し直流電圧源用コンデンサ9に
充電された直流電圧を交流電圧に変換する自励式インバ
ータ、10は負荷電流ILに基づき補償電流基準Ic*
検出する補償電流検出回路(詳細については後述す
る)、11は補償電流基準Ic*と電流変成器5bの出力
Ic-との差ΔIを求める加減算器、12は上記ΔI及び
コンデンサ電圧制御回路13の出力に基づき電圧基準V
*を算出する電流制御回路、13は直流電圧源用コンデ
ンサ9の電圧を制御するコンデンサ電圧制御回路、14
は電流制御回路12の出力に基づき自励式インバータ8
を駆動するPWM(Pulse Width Modulation)制御回路
である。
【0005】また、上記補償電流検出回路10は、図1
7の点線の枠内の要素から構成されている。同図の上記
枠内において、10aは系統電源に同期した角速度θ
(基本波の周波数)を検出するためのPLL回路、10
bは電流変成器5aにより検出した3相信号(iLa、i
Lb、iLc)を角速度θに基づき、交流成分を直流成分の
2相信号(id、iq)に変換する3φ/2φ変換回路、
10cは3φ/2φ変換回路10bの出力の2相信号
(id、iq)より特定の信号を取り出すためのフィルタ
回路、10dはフィルタ回路10cによりフィルタリン
グされた2相信号(id’、iq’)を角速度θに基づき
3相信号に変換し、補償電流基準Ic*として出力する2
φ/3φ変換回路である。なお図中で信号線に表示され
た数字(3)は、3相信号の信号線であることを示す。
【0006】次に動作について説明する。アクティブフ
ィルタ装置6は、補償対象負荷2に対し並列に接続さ
れ、負荷電流ILに含まれる高調波電流などの障害電流
成分を検出し、これと逆位相の補償電流Icをアクティ
ブフィルタ装置6に流すことにより、電源側の障害電流
成分を相殺するように作用する。系統電源Iから補償対
象負荷2に対して負荷電流ILが供給されている場合に
おいて、まず、補償電流検出回路10は、負荷電流IL
に基づき、これを補償する電流つまり補償電流基準Ic*
を決定する(詳細は後述する)。
【0007】この補償電流基準Ic*とインバータ変圧器
7に流入する電流Ic(補償電流)の成分Ic-との差Δ
Iを、加減算器11により求め、電流制御回路12に出
力する。電流制御回路12は、このΔIとコンデンサ電
圧制御回路13の出力とに基づき、電圧基準V*を算出
する。PWM制御回路14は、電圧基準V*とこれをパ
ルス幅変調(PWM)するための三角波搬送信号とを比
較し、変調することによりΔIが小さくなるように自励
式インバータ8を構成するインバータユニットを駆動
し、その出力電圧を制御する。ここで、三角波搬送信号
を用いて変調することによりインバータユニットの出力
波形(平均)が正弦波になる。
【0008】アクティブフィルタ装置の中心部である自
励式インバータ8は、複数台のインバータユニットから
構成されており、それぞれのユニットはインバータ変圧
器7を介して直列に接続されいてる。各インバータユニ
ットはPWM制御回路14により制御され、インバータ
変圧器7に対し補償電流Icを流すのに必要な電圧を発
生させる。このように、インバータ8は直流電圧源用コ
ンデンサ9に充電された直流電圧を交流電圧に変換する
役割を果たしており、交流電圧Edを発生する電圧源と
なる。
【0009】ところで、補償電流検出回路10は負荷電
流ILから補償電流を決定する回路、つまり補償電流基
準Ic*を検出する回路である。次に、その動作を詳細に
説明する。PLL回路10aは、系統電圧に同期した角
速度θ(基本波周波数)を検出する。3φ/2φ変換回
路10bは、電流変成器5aにより検出した負荷電流I
Lを角速度θに基づきdq座標系の2相信号(id、i
q)に変換する。 iq=(2/3)[iLa・sinθ+iLb・sin(θ-(2/3)π)+iLc・sin
(θ-(4/3)π)] iq=(2/3)[iLa・cosθ+iLb・cos(θ-(2/3)π)+iLc・cos
(θ-(4/3)π)] d軸は基準となるθとの位相差成分を意味し、q軸はθ
との同相成分を意味する。
【0010】ここで、dq変換は、角速度θの直流成分
を求めるものである。すなわち、上記の式は3相交流を
各交流成分に分解し2相交流に変換し、さらに角速度θ
に基づき静止座標を回転座標に変換するものである。こ
れを図19を用いて説明する。同図(a)に示す3相固
定座標uvwにおける3相交流i(iu、iv、iw)
は、同図(b)に示す2相固定座標αβにおける2相交
流i(iα、iβ)に変換される。この2相固定座標α
βでは、2相交流iは回転している。そこで、2相固定
座標αβを同図(c)に示す2相回転座標dqに変換す
ることにより、2相交流iを2相座標dqにおいて静止
させることができる。つまりid、iqは直流信号であ
る。
【0011】3φ/2φ変換回路10bの出力id、iq
のうち、idは角速度θの信号に対する位相差に対応す
る。一方、iqは同相成分に対応する。この時、回転座
標変換の基準となるθとベクトル(id、iq)の位相差
φとすると図20に示すようになる。
【0012】フィルタ10cは、この2相信号(id、
iq)から特定信号を取り出す回路であり、ハイパスフ
ィルタ(HPF)を用いることにより基本波以外の高調
波成分を抽出することができる。そして、フィルタ10
cの出力と角速度θに基づき2φ/3φ変換回路10d
が3相信号に変換する。 ica*=id・cosθ+iq・sinθ icb*=id・cos(θ-2/3・π)+iq・sin(θ-2/3・π) icc*=id・cos(θ-4/3・π)+iq・sin(θ-4/3・π)
【0013】このようにして、補償電流検出回路10は
補償電流基準ic*(高調波成分に対応する補償量)を出
力する。この補償電流基準ic*に基づき補償電流icを
発生させる。
【0014】次に、具体的な波形を例にとって説明す
る。図18は、整流器負荷を想定した場合の動作波形で
ある。図18(a)に示す負荷電流ILは、変成器5a
により検出される。ところで、負荷電流ILは、基本波
成分ILと(図の点線波形)と高調波成分(図の斜線
部)の分離でき、高調波成分は図18(b)に示す波形
IHとなる。アクティブフィルタ装置6はこの高調波成
分IHを除去するため、補償電流検出回路10により高
調波成分IHを検出し(補償電流基準ic*)、高調波成
分IHと逆位相の図18(c)の電流Icを、電源系統か
ら流入させるように自励式インバータ8を動作させるこ
とにより、電流IHは電流Icにより相殺され、電源側で
の図18(d)に示すように基本波成分のみの正弦波電
流Isとなる。
【0015】以上では、高調波補償を例に説明したが、
前記フィルタ10cのカットオフ周波数を適当に設定し
たり、フィルタ回路の構成を適当に変えることで、主
に、無効電流(id)進相分及び遅相分の変動を補償す
る無効電力発生装置(SVG装置)とすることができ
る。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】従来のSVG装置は、
以上のように構成されており負荷電流より無効電力の変
動を取り出し、これを補償することができるが、直流電
気炉用交流遮断器を投入する前からSVG装置の補償動
作を活かしてしまうと直流電気炉用交流遮断器投入時に
電力系統から電気炉用変圧器に流入する変圧器突入電流
を検出し、これをSVG装置が補償しようとしてSVG
装置は突入電流を打ち消すための不平衡電流を発生しよ
うとし、その結果SVG装置用変圧器の偏磁をまねき、
SVG装置のインバータ出力電流の過電流保護装置が動
作し、SVG装置用交流遮断器がトリップし、高調波フ
ィルタのコンデンサ進相容量を補償して電力系統電圧上
昇を低減できなくなる。
【0017】また、直流電気炉が発生するようなランダ
ムな無効電流変動に対しては、SVG装置の容量を有効
に活用した無効電流変動の補償ができない。
【0018】また、直流電気炉のように無効電流の変動
が小さくなり遅相の無効電流が一定に発生する場合は、
電源力率が悪くなる。SVG装置としては、無効電流の
変動が少ないので殆ど補償電流を出力しない運転状態と
なり、SVG装置が有する進相容量が有効に利用できな
い。
【0019】また、直流電気炉の溶解末期、精錬期は無
効電流の変動が小さくなり電圧フリッカが小さくなる
と、SVG装置としては補償電流が小さくなり、さらに
は電圧フリッカが規制値以下になればSVG装置は不要
となる。このような状態でSVG装置が運転を継続すれ
ばSVG装置の運転損失分だけ電力を消費する。
【0020】また、直流電気炉のように、サイリスタ整
流器で直流電気炉の電流が制御されているので逆相電流
が極小さい装置では、電力系統の電圧フリッカの要因と
しては、主に無効電流の変動であり有効電流の変動によ
る影響は少ない。このような装置において、SVG装置
が有効電流の変動を補償しようとした場合その影響とし
て直流電圧の変動が生じ、これを許容値以下の電圧変動
とするために、コンデンサ容量を大きくせざるをえない
等の問題点があった。
【0021】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、SVG装置の出力動作点を調整
することにより電力系統電圧上昇を低減し、また、SV
G装置の遅相から進相の容量を有効に利用して負荷無効
電流の変動を補償し電圧フリッカの改善に寄与し、ま
た、負荷の電源力率改善にも寄与し、また、電圧フリッ
カが許容値以下となるときはSVG装置の運転を一時的
に停止して電力低減に寄与し、また、有効電流の変動分
を補償しないようにすることによりコンデンサ容量を小
さくできるSVG装置を得ることを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
(1)この発明に係る無効電力発生装置は、系統電源か
ら負荷に供給すると共に、この負荷に並列接続された力
率改善用の静電容量要素とを有する系統に対し、負荷電
流の無効電流成分に応じて補償電流基準を導出し、この
補償電流基準に基づいて補償電流を発生して上記系統へ
送出し、上記系統の無効電力を調整する無効電力発生装
置において、上記負荷無効電流に応じてバイアスを可変
する可変バイアス基準と、所定の遅相無効電流を出力す
るよう設定する固定バアイス基準との合成値をバイアス
基準とすると共に、上記静電容量要素の上記系統への入
り切りに応じて上記固定バイアス基準を入り切りするバ
イアス基準決定手段と、上記バイアス基準で上記補償電
流基準を補正する補正手段とを備えたものである。
【0023】(2)また、系統電源から負荷に供給する
と共に、この負荷に並列接続された力率改善用の静電容
量要素とを有する系統に対し、負荷電流の無効電流成分
に応じて補償電流基準を導出し、この補償電流基準に基
づいて補償電流を発生して上記系統へ送出し、上記系統
の無効電力を調整する無効電力発生装置において、上記
負荷無効電流に応じてバイアスを可変する可変バイアス
基準と、所定の遅相無効電流を出力するよう設定する固
定バアイス基準との合成値をバイアス基準とすると共
に、上記静電容量要素の上記系統への入り切りに応じて
上記固定バイアス基準を入り切りするバイアス基準決定
手段と、上記バイアス基準で上記補償電流基準を補正す
る補正手段と、上記負荷の投入時から所定時間の間、上
記補償電流基準を抑制する抑制手段とを備えたものであ
る。
【0024】(3)また、系統電源から負荷に供給され
る負荷電流の無効電流成分に応じて補償電流基準を導出
し、この補償電流基準に基づいて補償電流を発生して上
記系統へ送出し、上記系統の無効電力を調整する無効電
力発生装置において、上記負荷端での系統電圧の変動に
応じてバイアスを可変する可変バイアス基準と、所定の
遅相無効電流を出力するよう設定する固定バアイス基準
との合成値をバイアス基準とするバイアス基準決定手段
と、上記バイアス基準で上記補償電流基準を補正する補
正手段とを備えたものである。
【0025】(4)また、系統電源から負荷に供給され
る負荷電流の無効電流成分に応じて補償電流基準を導出
し、この補償電流基準に基づいて補償電流を発生して上
記系統へ送出し、上記系統の無効電力を調整する無効電
力発生装置において、上記負荷無効電流の変動に応じて
バイアスを可変する可変バイアス基準と、所定の遅相無
効電流を出力するよう設定する固定バアイス基準との合
成値をバイアス基準とするバイアス基準決定手段と、上
記バイアス基準で上記補償電流基準を補正する補正手段
とを備えたものである。
【0026】(5)また、系統電源から負荷に供給され
る負荷電流の無効電流成分に応じて補償電流基準を導出
し、この補償電流基準に基づいて補償電流を発生して上
記系統へ送出し、上記系統の無効電力を調整する無効電
力発生装置において、上記負荷無効電流の変動に応じて
バイアスを可変する可変バイアス基準と、所定の進相無
効電流を出力するよう設定する固定バアイス基準との合
成値をバイアス基準とするバイアス基準決定手段と、上
記バイアス基準で上記補償電流基準を補正する補正手段
とを備えたものである。
【0027】(6)また、負荷無効電流の変動が所定値
以下で、且つ、遅れ負荷であることを検出する検出手段
を設け、他の運転状態から上記検出手段が出力する運転
状態になると、バイアス基準決定手段を動作させるよう
にしたものである。
【0028】(7)また、バイアス基準決定手段の可変
バイアス基準は、上記基準決定バイアス手段への入力信
号を微分要素と一次遅れ要素とを通して可変バイアス基
準としたものである。
【0029】(8)また、系統電源から負荷に供給され
る負荷電流の無効電流成分に応じて補償電流基準を導出
し、この補償電流基準に基づいて補償電流を発生して上
記系統へ送出し、上記系統の無効電力を調整する無効電
力発生装置において、上記負荷無効電流の変動、上記負
荷端での系統電圧の変動、および、上記負荷端での系統
電圧のフリッカ値の変動の内、少なくともいずれか一つ
の変動の大きさに応じて上記系統への補償電流出力をオ
ン・オフする運転・停止判定手段を設けたものである。
【0030】(9)また、系統電源から負荷に供給され
る負荷電流の無効電流成分に応じて補償電流基準を導出
し、この補償電流基準に基づいて補償電流を発生して上
記系統へ送出し、上記系統の無効電力を調整する無効電
力発生装置において、負荷電流をd軸、q軸の2相成分
に変換し、そのd軸成分に応じて補償電流基準を生成す
る手段を設け、この補償電流基準に基づいて無効電流を
送出するようにしたものである。
【0031】(10)また、系統電源から負荷に供給す
ると共に、この負荷に並列接続された力率改善用の静電
容量要素とを有する系統に対し、負荷電流の無効電流成
分に応じて補償電流を発生して上記系統へ送出し、上記
系統の無効電力を調整する無効電力発生方法において、
上記静電容量要素の上記系統への非接続時は上記負荷無
効電流に応じた遅相無効電流を出力して上記補償電流を
補正し、上記静電容量要素の上記系統への接続時は上記
負荷無効電流に応じた遅相無効電流を出力すると共に所
定の遅相無効電流を出力し、この両出力を合成した出力
に応じて上記補償電流を補正するようにしたものであ
る。
【0032】(11)また、系統電源から負荷に供給す
ると共に、この負荷に並列接続された力率改善用の静電
容量要素とを有する系統に対し、負荷電流の無効電流成
分に応じて補償電流を発生して上記系統へ送出し、上記
系統の無効電力を調整する無効電力発生方法において、
上記静電容量要素の上記系統への非接続時は上記負荷無
効電流に応じた遅相無効電流を出力して上記補償電流を
補正し、上記静電容量要素の上記系統への接続時は上記
負荷無効電流に応じた遅相無効電流を出力すると共に所
定の遅相無効電流を出力し、この両出力を合成した出力
に応じて上記補償電流を補正し、且つ、上記負荷の投入
時から所定時間の間、上記補償電流を抑制するものであ
る。
【0033】(12)また、系統電源から負荷に供給す
る系統に対し、負荷電流の無効電流成分に応じて補償電
流を発生して上記系統へ送出して、上記系統の無効電力
を調整する無効電力発生方法において、上記負荷端での
系統電圧の変動に応じた遅相無効電流を出力すると共
に、所定の遅相無効電流を出力し、この両出力を合成し
た出力に応じて上記補償電流を補正するようにしたもの
である。
【0034】(13)また、系統電源から負荷に供給す
る系統に対し、負荷電流の無効電流成分に応じて補償電
流を発生して上記系統へ送出して、上記系統の無効電力
を調整する無効電力発生方法において、上記負荷無効電
流の変動に応じた遅相無効電流を出力すると共に、所定
の遅相無効電流を出力し、この両出力を合成した出力に
応じて上記補償電流を補正するようにしたものである。
【0035】(14)また、系統電源から負荷に供給す
る系統に対し、負荷電流の無効電流成分に応じて補償電
流を発生して上記系統へ送出して、上記系統の無効電力
を調整する無効電力発生方法において、上記負荷無効電
流の変動に応じた遅相無効電流を出力すると共に、所定
の進相無効電流を出力し、この両出力を合成した出力に
応じて上記補償電流を補正するようにしたものである。
【0036】(15)また、系統電源から負荷に供給す
る系統に対し、負荷電流の無効電流成分に応じて補償電
流を発生して上記系統へ送出して、上記系統の無効電力
を調整する無効電力発生方法において、上記負荷無効電
流の変動、上記負荷端での系統電圧の変動、および、上
記負荷端での系統電圧のフリッカ値の変動の内、少なく
ともいずれか一つの変動の大きさに応じて上記系統への
補償電流出力をオン・オフするようにしたものである。
【0037】(16)また、系統電源から負荷に供給す
る系統に対し、負荷電流の無効電流成分に応じて補償電
流を発生して上記系統へ送出して、上記系統の無効電力
を調整する無効電力発生方法において、補償電流の内、
無効電流成分のみ補償する手段を設けて補償するように
したものである。
【0038】
【作用】
(1)バイアス基準決定手段は負荷無効電流に応じてバ
イアスを可変する可変バイアス基準と、所定の遅相無効
電流を出力するよう設定する固定バアイス基準との合成
値をバイアス基準とすると共に、静電容量要素の系統へ
の入り切りに応じて上記固定バイアス基準を入り切り
し、補正手段により上記バイアス基準で補償電流基準を
補正する。
【0039】(2)また、バイアス基準決定手段は負荷
無効電流に応じてバイアスを可変する可変バイアス基準
と、所定の遅相無効電流を出力するよう設定する固定バ
アイス基準との合成値をバイアス基準とすると共に、静
電容量要素の系統への入り切りに応じて上記固定バイア
ス基準を入り切りし、補正手段により上記バイアス基準
で補償電流基準を補正すると共に、抑制手段により負荷
の投入時から所定時間の間、上記補償電流基準を抑制す
る。
【0040】(3)また、バイアス基準決定手段は負荷
端での系統電圧の変動に応じてバイアスを可変する可変
バイアス基準と、所定の遅相無効電流を出力するよう設
定する固定バアイス基準との合成値をバイアス基準と
し、補正手段により上記バイアス基準で補償電流基準を
補正する。
【0041】(4)また、バイアス基準決定手段は負荷
無効電流の変動に応じてバイアスを可変する可変バイア
ス基準と、所定の遅相無効電流を出力するよう設定する
固定バアイス基準との合成値をバイアス基準とし、補正
手段により上記バイアス基準で補償電流基準を補正す
る。
【0042】(5)また、バイアス基準決定手段は負荷
無効電流の変動に応じてバイアスを可変する可変バイア
ス基準と、所定の進相無効電流を出力するよう設定する
固定バアイス基準との合成値をバイアス基準とし、補正
手段により上記バイアス基準で補償電流基準を補正す
る。
【0043】(6)また、検出手段は負荷無効電流の変
動が所定値以下で、且つ、遅れ負荷であることを検出
し、この検出手段の出力に応じて、バイアス基準決定手
段を動作させる。
【0044】(7)また、バイアス基準決定手段の可変
バイアス基準は、上記バイアス基準決定手段への入力信
号を微分要素と一次遅れ要素とを通して可変バイアス基
準とする。
【0045】(8)また、運転・停止判定手段は負荷無
効電流の変動、負荷端での系統電圧の変動、および、負
荷端での系統電圧のフリッカ値の変動の内、少なくとも
いずれか一つの変動の大きさに応じて系統への補償電流
出力をオン・オフする。
【0046】(9)また、補償電流基準を生成する手段
は負荷電流をd軸、q軸の2相成分に変換し、そのd軸
成分に応じて補償電流基準を生成し、この補償電流基準
に基づいて無効電流を送出する。
【0047】(10)この発明に係る無効電力発生装置
は、静電容量要素の系統への非接続時は負荷無効電流に
応じた遅相無効電流を出力して補償電流を補正し、上記
静電容量要素の上記系統への接続時は上記負荷無効電流
に応じた遅相無効電流を出力すると共に所定の遅相無効
電流を出力し、この両出力を合成した出力に応じて補償
電流を補正する。
【0048】(11)また、静電容量要素の系統への非
接続時は負荷無効電流に応じた遅相無効電流を出力して
上記補償電流を補正し、静電容量要素の上記系統への接
続時は上記負荷無効電流に応じた遅相無効電流を出力す
ると共に所定の遅相無効電流を出力し、この両出力を合
成した出力に応じて上記補償電流を補正し、且つ、負荷
の投入時から所定時間の間、上記補償電流を抑制するも
のである。
【0049】(12)また、負荷端での系統電圧の変動
に応じた遅相無効電流を出力すると共に、所定の遅相無
効電流を出力し、この両出力を合成した出力に応じて補
償電流を補正するようにしたものである。
【0050】(13)また、負荷無効電流の変動に応じ
た遅相無効電流を出力すると共に、所定の遅相無効電流
を出力し、この両出力を合成した出力に応じて補償電流
を補正するようにしたものである。
【0051】(14)また、負荷無効電流の変動に応じ
た遅相無効電流を出力すると共に、所定の進相無効電流
を出力し、この両出力を合成した出力に応じて補償電流
を補正する。
【0052】(15)また、負荷無効電流の変動、負荷
端での系統電圧の変動、および、負荷端での系統電圧の
フリッカ値の変動の内、少なくともいずれか一つの変動
の大きさに応じて上記系統への補償電流出力をオン・オ
フする。
【0053】(16)また、補償電流の内、無効電流成
分のみ補償する手段を設けて補償する。
【0054】
【実施例】
実施例1.図1は、この発明のSVG装置を示す。従来
技術と同一機能は同一番号で表しその説明は省略する。
【0055】図において、2は補償対象であり、3の直
流電気炉と、4の力率改善コンデンサを兼用した高調波
フィルタからなる。15は電力系統の送電線インピーダ
ンス(Xs)を表し、52SVGはSVG装置用交流遮
断器(以下、52SVCと言う)、52DCは直流電気
炉用交流遮断器(以下、52DCと言う)、52Fは高
調波用フィルタ用遮断器(以下、52Fと言う)、17
は52DCの開閉状態に応じてフィルタ10cの出力信
号を制限するリミッタ、18は52DCの開状態検出す
るオンディレー回路、19は負荷無効電流の変動に対し
て補償量を決めるゲインである。
【0056】20はバイアス基準を決定するバイアス基
準決定回路であり、詳細を図2に示す。前記負荷変動に
対する補償量とバイアス基準を2φ/3φ変換したバイ
アス補償量を減算して補償電流Ic*を決定する。図2に
おいて、21aは負荷無効電流信号(ido)を平滑化す
るフィルタ(この出力が可変バイアス基準となる)、2
1bは遅相無効電流基準、21cは52Fにより前記2
1bを入り切りするスイッチ(この出力信号が固定バイ
アス基準となる)、21dは前記固定バイアス基準から
可変バイアス基準を減算する減算器、21eは前記信号
を平滑化するフィルタでありこの出力がバイアス基準と
なる。
【0057】図1の補償電流検出回路10は、負荷無効
電流の変動分を検出するが、52DCが開いている時
は、リミッタ17により零信号に制限されている。次に
52DCが投入されてもオンディレー回路18により一
定時間リミッタ17により零信号に制限され、52DC
投入時の突入電流に対して補償しないようにすることが
ができる。
【0058】一方、図2のバイアス基準決定回路20
は、あらかじめ設定された遅相無効電流基準21bを5
2Fの開閉状態に合わせスイッチ21cで入り切りし、
高調波フィルタが投入されている時は前記スイッチ21
cが閉じ、固定バイアス基準が作られ、また負荷無効電
流信号を平滑化フィルタ21aを介して可変バイアス基
準が作られ、固定バイアス基準から可変バイアス基準を
加減器21dで加算して、さらに平滑フィルタ21eを
介してバイアス基準を算出する。
【0059】図3で以上の動作を説明する。負荷が投入
されず高調波フィルタ4のみが系統に投入されている時
は、SVG装置は固定バイアス基準による一定の遅相無
効電流を出力し、負荷投入後はオンディレーの時間の間
は引き続いて固定バイアス基準による一定の遅相無効電
流を出力するか、オンディレー時間の後は負荷無効電流
の量に応じてバイアス基準を制限することにより、滑ら
かにSVG装置遅相電流出力を制限することができる。
【0060】以上のようにして算出したバイアス基準か
ら負荷無効電流の変動から定まる補償信号を減算して補
償電流基準Ic*を決定して、電力系統に送出し、電圧上
昇を低減する。
【0061】以上の説明では、高調波フィルタ4のみが
系統に接続(投入)された後、負荷3を投入するように
しているが、この投入条件で自動的に投入を行うような
負荷投入手段を設けてもよい。
【0062】実施例2.上記実施例1では、負荷無効電
流の量に応じてバイアス基準を制限することで、高調波
フィルタの進相容量を補償する場合について述べたが、
図4に示すように、22は電力系統の電圧フリッカを測
定するフリッカメータで、系統電圧の変動信号22a1
(ΔV)、電圧フリッカ値(ΔV10)を検出し出力す
るものであり、系統電圧の変動信号(ΔV)22a1に
対してバイアス基準を決定するようにしたものである。
【0063】ここで、ΔV、ΔV10は、次の(数1)で
表される。
【0064】
【数1】
【0065】但し、V0:基準電圧 T :周期 v :測定点電圧 an:変動周波数fnに対するちらつき視感度係数 ΔVn:電圧変動を周波数分析した結果得られる変動周
波数fnの電圧変動成分の振れ
【0066】バイアス基準決定回路20の詳細を図5に
示す。系統電圧の変動信号22a1に対して、不完全微
分要素23aと比例ゲインKbと時定数Tbからなる一次
遅れ要素23bとリミッタ23cより可変バイアス基準
を算出する回路を設け、不完全微分要素23aにより直
流分を取り除き、一次遅れ要素23bの比例ゲインKb
と時定数Tbとリミッタ23cを適当に設定することに
より、系統電圧の変動信号の変動の大きさを算出するこ
とができる。
【0067】この可変バイアス基準Δid0と固定バイア
ス基準21bとの合成よりバイアス基準決定回路20を
構成することにより系統電圧の変動の大きさに応じてバ
イアス基準を調整するので、SVG装置の遅相容量を有
効に利用できる。
【0068】図6、図7で以上の動作について説明す
る。図6は直流電気炉の等価回路であり、アーク抵抗は
可変抵抗Rで表現される。図7(a)はランダムに発生
するアーク抵抗Rの急変に対する負荷無効電流の波形を
示し、通常はサイリスタ整流器により定電流制御されて
いるので、負荷無効電流は一定であるが、アーク抵抗R
の急変により、負荷無効電流は急激に増加しこれをサイ
リスタ整流器の応答により一定値に制限する。この負荷
無効電流の変動が、電力系統の電圧フリッカの原因とな
る。この現象は、直流炉の主溶解期に多く見られる。
【0069】図7(b)はフリッカメータが検出する系
統電圧の変動信号(ΔV)が、図7(a)の負荷無効電
流の変動に応じて変化している波形を示す。図7(c)
は、図5の遅相無効電流基準21bを零にした場合のS
VG装置出力を表し、図7(d)は遅相無効電流基準2
1bを少し入れた場合を示し、図7(c)より大きなS
VG装置出力を得ることができる。ただし、遅相無効電
流基準21bを装置定格まで設定することができるが、
この場合は常に遅相無効電流を出力することになり、直
流炉の電源力率が悪くなり好ましくない。
【0070】図7(e)は、本発明の動作を示し、電圧
の変動の大きさに応じて、バイアス基準を決定するので
SVG装置の遅相容量を有効に利用し、負荷の無効電流
の変動を電源側で補償し、電圧フリッカを低減する。
【0071】実施例3.上記実施例2では、電圧の変動
(ΔV)の量に応じて可変バイアス基準を算出する場合
について述べたが、図8に示すように、負荷無効電流信
号(ido)22a2に対して、可変バイアス基準を決定す
る回路構成としたものである。バイアス基準決定回路2
0の詳細は図9に示し、前記実施例2の図5に対応して
おり、動作の説明図10は前記実施例2の図7に対応し
ておりその動作は前記実施例2で説明したものと同様な
ので省略する。本発明では、フリッカメータの検出値で
ある電圧の変動(ΔV)を使用しないので、フリッカメ
ータが省略でき安価な装置を得ることができる。
【0072】実施例4.上記実施例3では、直流炉主溶
解期の負荷無効電流変動の大きい場合に、遅相無効電流
基準と可変バイアス基準を合成してバイアス基準を決定
する場合について述べたが、直流炉溶解期末、精錬期は
負荷無効電流変動は小さく、一定量の遅れ負荷となるの
で、図11に示すように進相無効電流基準23dからな
る固定バイアス基準と負荷無効電流の変動に応じた可変
バイアス基準を合成してバイアス基準を決定するように
したもので、その動作を図12に示す。負荷無効電流の
変動が小さく、且つ、遅れ負荷の場合は、進相無効電流
を発生するようにして、直流炉の負荷に対する電源力率
改善に寄与するようにした。
【0073】この実施例で、負荷無効電流の変動が小さ
く、且つ、遅れ負荷の場合は、この状態を検出する検出
手段を設け、この検出手段の出力に応じてバイアス基準
決定回路をオン・オフするようにしてもよい。また、実
施例1〜3のバイアス基準決定回路の何れか一つとこの
実施例4のバイアス基準決定回路とを設け、この両回路
を検出手段で切り換えるようにしてもよい。
【0074】実施例5.上記実施例2では、フリッカメ
ータの検出信号である系統電圧の変動信号に対応して、
バイアス基準を決定する場合について述べたが、図13
に示すように、フリッカメータの検出信号の電圧フリッ
カ値22bに対応してSVG装置の運転及び停止を判定
する運転・停止回路24を設け、その判定結果としての
運転・停止信号24dをPWM制御回路14に出力し、
電圧フリッカが小さいときはSVG装置の運転を一時的
に停止し、また電圧フリッカが大きくなると運転を再開
させるようにしたものである。
【0075】図14に運転・停止判定回路24の一実施
例の詳細を説明する。図14において、電圧フリッカ値
22bに対して24a1は運転を判定するコンパレータ
であり、24a2は停止を判定するコンパレータであ
り、24b1はコンパレータ24a1の判定結果である
運転指令に対するディレー回路であり、24b2はコン
パレータ24a2の判定結果である停止指令に対するデ
ィレー回路であり、24cはディレー回路の出力信号に
対して運転・停止信号24dをセット・リセットするラ
ッチ回路である。
【0076】また、上記実施例では、電圧フリッカ値2
2bに対してSVG装置を運転・停止する構成とした
が、系統電圧の変動(ΔV)または負荷無効電流(id
o)の変動量に対してSVG装置の運転・停止を判定す
る構成にしても同様の効果を奏する。
【0077】また、電圧フリッカ値22b、系統電圧の
変動(ΔV)および負荷無効電流(ido)の変動量の3
つのそれぞれの大きさに応じてSVG装置の運転・停止
を判定する回路を設け、これら3種類の回路の組み合わ
せて構成構成し、上記3入力の内、何れか1つが所定値
を超えるとSVG装置を停止するようにしてもよい。ま
た、3種類の回路の内、2種類の回路を採用して構成し
てもよい。
【0078】実施例6.一般的に、受電点における電圧
低下は次式で表せれる。 ΔV=r・PL+x・QL ここで、ΔV:受電点における電圧変動値 r:電源インピーダンスの抵抗分 x:電源インピーダンスのリアクタンス分 PL:負荷の有効電力 QL:負荷の無効電力
【0079】上式においてSVG装置で進相無効電力Q
cにより補償した場合の受電点の電圧変動は、 ΔV=r・PL+x・(QL−Qc) ΔV=0とするためには次式を満足すればよい Qc=QL+(r/x)・PL 通常 x≫rより Qc=QL 従って、SVG装置が発生する補償電流は(数2)とな
る。
【0080】
【数2】
【0081】ここで −:(d,q)軸上における直流
分 〜:(d,q)軸上における交流分 なお(d,q)軸上における直流分とは正相成分を意味
し、交流分とは逆相成分及び高調波成分を意味する。ま
た、電圧フリッカの主な要因としては無効電力の正相成
分及び逆相成分並びに高調波成分がある。
【0082】直流電気炉はサイリスタ整流器により電力
変換される装置であり、電気炉電流がサイリスタ整流器
により定電流に制御されている。溶解材料の電気的抵抗
(以後、アーク抵抗と称す)の急変がランダムに発生
し、サイリスタ整流器は制御の応答によりこのアーク抵
抗の急変による電流の急変を定電流に制限するように動
作する。この時過渡的な有効電流と無効電流の変動が発
生する。しかしサイリスタ整流器で電力変換されている
ので逆相成分はほとんど発生しない。また、発生する高
調波電流はサイリスタ整流器の相数に依存し、通常SV
G装置では補償できないような高次の高調波である。従
って、直流電気炉の電圧フリッカ補償するためにSVG
装置が発生する補償電流は(数3)となる。
【0083】
【数3】
【0084】ここで −:(d,q)軸上における直流
分 〜:(d,q)軸上における交流分 すなわち有効電流は補償する必要が無いことを意味す
る。
【0085】次に瞬時電力とSVG装置の直流電源であ
る直流電源用コンデンサ9の容量について説明する。単
相の正弦波形の交流電圧と交流電流が流れる電気回路
(図16)において電流の位相角φであるときの瞬時電
力pは次式となる。 p=Vsin(ωt)・Isin(ωt+φ) p=VI/2(cos(φ)−cos(2ωt−φ)) φ=0 の時は有効電力のみとなる。 φ=π/2 の時は無効電力のみとなる。
【0086】第1項は電力系統とSVG装置の直流電圧
源であるコンデンサ電圧との間で変換される平均電力で
あり、第2項は平均電力を中心に2倍の周波数で振動す
る脈動電力である。この脈動分がコンデンサ電圧に表れ
る。
【0087】3相平衡交流回路で考えると、上記第2項
は表れない。第1項の平均電力のみがコンデンサ電圧の
変動分として表れる。すなわち電力系統とSVG装置の
間で過渡的に電力の融通が有るとコンデンサ電圧に変動
が生じる。SVG装置の直流電源用コンデンサ9のコン
デンサ容量は過渡的な電力の融通を想定し、コンデンサ
電圧変動が許容値以下に制限されるように選定される。
直流電気炉の電圧フリッカ補償用SVG装置は前記のよ
うに無効電流のみを補償し、有効電流を補償しないこと
でコンデンサ容量を低減することができる。
【0088】有効電流を補償しないようにする回路の一
実施例を図15に示す。図15において2φ/3φ変換
10dの入力側q軸成分を零とし、d軸成分のみで制御
する構成とした。
【0089】実施例7.上記の実施例1〜6において、
これらの実施例を組み合わせて構成し、それぞれの特長
を加味するようにしてもよい。この場合、実施例は2
つ、または、それ以上の実施例を組み合わせてもよい。
また、これらの組み合わせたものの各実施例を、選択的
に切り換えるようにしてもよい。また、この選択的な切
り換えは、手動で切り換えてもよく、所定の条件で自動
的に切り換えるようにしてもよい。
【0090】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば次のよ
うな効果を有する。 (1)可変バイアス手段と固定バイアス手段とを設け、
静電容量要素の系統への入り切りに応じて上記固定バイ
アス手段を入り切りするようにしたので、無効電力発生
装置の出力を負荷無効電流の増加に応じてバイアス基準
を減少させて連続的に遅相無効電流を制限し電力系統の
電圧変動を低減できる効果がある。
【0091】(2)また、可変バイアス手段と固定バイ
アス手段とを設け、静電容量要素の系統への入り切りに
応じて上記固定バイアス基準を入り切りすると共に、抑
制手段で負荷投入時の突入電流を防止するようにしたの
で、無効電力発生装置の出力を負荷無効電流の増加に応
じてバイアス基準を減少させて連続的に遅相無効電流を
制限し電力系統の電圧変動を低減できる効果と共に、上
記突入電流に対して補償しないようにする効果がある。
【0092】(3)また、系統電圧の変動に応じてバイ
アスを可変する可変バイアス基準と、所定の遅相無効電
流を出力するよう設定する固定バアイス基準との合成値
をバイアス基準としたので、系統電圧の変動量が大きい
時に、無効電力発生装置の遅相容量を有効に利用でき、
電力系統の電圧フリッカに大きく寄与する効果がある。
【0093】(4)また、負荷無効電流の変動に応じて
バイアスを可変する可変バイアス基準と、所定の遅相無
効電流を出力するよう設定する固定バアイス基準との合
成値をバイアス基準としたので、負荷無効電流の変動量
が大きい時に、無効電力発生装置の遅相容量を有効に利
用でき、電力系統の電圧フリッカに大きく寄与する効果
がある。
【0094】(5)また、負荷無効電流の変動に応じて
バイアスを可変する可変バイアス基準と、所定の進相無
効電流を出力するよう設定する固定バアイス基準との合
成値をバイアス基準としたので、負荷無効電流の変動が
小さいときに進相分のバイアス基準を作ることで負荷に
対する電源の力率改善に寄与する効果がある。
【0095】(6)また、上記(5)において、負荷無
効電流の変動が所定値以下で、且つ、遅れ負荷であるこ
とを検出する検出手段を設けたので、この検出手段の出
力に応じて自動的にバイアス基準の決定が行われる効果
がある。
【0096】(7)また、バイアス基準決定手段への入
力信号を微分要素と一次遅れ要素とを通して可変バイア
ス基準としたので、容易に可変バイアス基準を生成でき
る。
【0097】(8)また、負荷無効電流の変動、負荷端
での系統電圧の変動、および、負荷端での系統電圧のフ
リッカ値の変動の内、少なくともいずれか一つの変動の
大きさに応じて系統への補償電流出力をオン・オフする
運転・停止判定手段を設けたので、変動状態を判定しな
がら無効電力発生装置を運転及び停止させるので無効電
力発生装置の運転損失を低減し、消費電力を低減できる
効果がある。
【0098】(9)また、負荷電流をd軸、q軸の2相
成分に変換し、そのd軸成分に応じて補償電流基準を生
成する手段を設け、この補償電流基準に基づいて無効電
流を送出するようにしたので、直流電源用コンデンサの
容量を低減でき安価な無効電力発生装置が得られる効果
がある。
【0099】(10)また、静電容量要素の系統への非
接続時は負荷無効電流に応じた遅相無効電流を出力して
補償電流を補正し、上記静電容量要素の上記系統への接
続時は上記負荷無効電流に応じた遅相無効電流を出力す
ると共に所定の遅相無効電流を出力し、この両出力を合
成した出力に応じて補償電流を補正するようにしたの
で、無効電力発生装置の出力を負荷無効電流の増加に応
じてバイアス基準を減少させて連続的に遅相無効電流を
制限し電力系統の電圧変動を低減できる効果がある。
【0100】(11)また、静電容量要素の系統への非
接続時は負荷無効電流に応じた遅相無効電流を出力して
補償電流を補正し、上記静電容量要素の上記系統への接
続時は上記負荷無効電流に応じた遅相無効電流を出力す
ると共に所定の遅相無効電流を出力し、この両出力を合
成した出力に応じて上記補償電流を補正し、且つ、上記
負荷の投入時から所定時間の間、上記補償電流を抑制す
るようにしたので、無効電力発生装置の出力を負荷無効
電流の増加に応じてバイアス基準を減少させて連続的に
遅相無効電流を制限し電力系統の電圧変動を低減できる
効果と共に、負荷投入時の突入電流に対して補償しない
ようにする効果がある。
【0101】(12)また、負荷端での系統電圧の変動
に応じた遅相無効電流を出力すると共に、所定の遅相無
効電流を出力し、この両出力を合成した出力に応じて補
償電流を補正するようにしたので、系統電圧の変動量が
大きい時に、無効電力発生装置の遅相容量を有効に利用
でき、電力系統の電圧フリッカに大きく寄与する効果が
ある。
【0102】(13)また、負荷無効電流の変動に応じ
た遅相無効電流を出力すると共に、所定の遅相無効電流
を出力し、この両出力を合成した出力に応じて補償電流
を補正するようにしたので、負荷無効電流の変動量が大
きい時に、無効電力発生装置の遅相容量を有効に利用で
き、電力系統の電圧フリッカに大きく寄与する効果があ
る。
【0103】(14)また、負荷無効電流の変動に応じ
た遅相無効電流を出力すると共に、所定の進相無効電流
を出力し、この両出力を合成した出力に応じて補償電流
を補正するようにしたので、負荷無効電流の変動が小さ
いときに進相分のバイアス基準を作ることで負荷に対す
る電源の力率改善に寄与する効果がある。
【0104】(15)また、負荷無効電流の変動、負荷
端での系統電圧の変動、および、負荷端での系統電圧の
フリッカ値の変動の内、少なくともいずれか一つの変動
の大きさに応じて系統への補償電流出力をオン・オフす
るようにしたので、変動状態を判定しながら無効電力発
生装置を運転及び停止させるので無効電力発生装置の運
転損失を低減し、消費電力を低減できる効果がある。
【0105】(16)また、補償電流の内、無効電流成
分のみ補償する手段を設けて補償するようにしたので、
直流電源用コンデンサの容量を低減でき安価な無効電力
発生装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例1による無効電力発生装置
の構成図を示す。
【図2】 この発明の実施例1のバイアス基準決定回路
の構成図を示す。
【図3】 この発明の実施例1の動作説明図を示す。
【図4】 この発明の実施例2による無効電力発生装置
の構成図を示す。
【図5】 この発明の実施例2のバイアス基準決定回路
の構成図を示す。
【図6】 この発明の実施例2の直流電気炉の等価回路
図を示す。
【図7】 この発明の実施例2の動作説明図を示す。
【図8】 この発明の実施例3による無効電力発生装置
の構成図を示す。
【図9】 この発明の実施例3のバイアス基準決定回路
の構成図を示す。
【図10】 この発明の実施例3の動作説明図を示す。
【図11】 この発明の実施例4のバイアス基準決定回
路の構成図を示す。
【図12】 この発明の実施例4の動作説明図を示す。
【図13】 この発明の実施例5による無効電力発生装
置の構成図を示す。
【図14】 この発明の実施例5の運転・停止判定回路
の構成図を示す。
【図15】 この発明の実施例6による無効電力発生装
置の構成図を示す。
【図16】 この発明の実施例6を説明するための補助
説明図を示す。
【図17】 従来のアクティブフィルタ装置の構成図を
示す。
【図18】 従来のアクティブフィルタ装置の動作波形
図を示す。
【図19】 従来のアクティブフィルタ装置の動作原理
を説明するための図である。
【図20】 従来のアクティブフィルタ装置の動作原理
を説明するための図である。
【符号の説明】
1 系統電源、2 負荷、3 高調波源、4 容量性負
荷、5a,5b 電流変成器、6 アクディブフィルタ
装置、7 インバータ変圧器、8 自励式インバータ、
9 直流電源用コンデンサ、10 補償電流検出回路、
10a PLL回路、10b 3相/2相(3φ/2
φ)変換回路、10c フィルタ、11 加減算器、1
7 リミッタ、18 オンディレー回路、19 ゲイ
ン、20 バイアス基準決定回路、21a フィルタ、
21b 遅相無効電流基準、21c スイッチ、21d
加減算器、21e フィルタ、22 フリッカメー
タ、22a1 系統電圧の変動量(ΔV)、22a2
負荷無効電流、22b 電圧フリッカ(ΔV10)、2
3a 不完全微分要素、23b 一次遅れ要素、23c
リミッタ、23d 進相無効電力基準、24 運転・
停止判定回路、24a1,24a2 コンパレータ、2
4b1,24b2 ディレー回路、24c ラッチ回
路、24d 運転・停止信号、52SVG SVG装置
用交流遮断器、52DC 直流電気炉用交流遮断器、5
2F 高周波フィルタ用遮断器。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 系統電源から負荷に供給すると共に、こ
    の負荷に並列接続された力率改善用の静電容量要素とを
    有する系統に対し、負荷電流の無効電流成分に応じて補
    償電流基準を導出し、この補償電流基準に基づいて補償
    電流を発生して上記系統へ送出し、上記系統の無効電力
    を調整する無効電力発生装置において、上記負荷無効電
    流に応じてバイアスを可変する可変バイアス基準と、所
    定の遅相無効電流を出力するよう設定する固定バアイス
    基準との合成値をバイアス基準とすると共に、上記静電
    容量要素の上記系統への入り切りに応じて上記固定バイ
    アス基準を入り切りするバイアス基準決定手段と、上記
    バイアス基準で上記補償電流基準を補正する補正手段と
    を備えたことを特徴とする無効電力発生装置。
  2. 【請求項2】 系統電源から負荷に供給すると共に、こ
    の負荷に並列接続された力率改善用の静電容量要素とを
    有する系統に対し、負荷電流の無効電流成分に応じて補
    償電流基準を導出し、この補償電流基準に基づいて補償
    電流を発生して上記系統へ送出し、上記系統の無効電力
    を調整する無効電力発生装置において、上記負荷無効電
    流に応じてバイアスを可変する可変バイアス基準と、所
    定の遅相無効電流を出力するよう設定する固定バアイス
    基準との合成値をバイアス基準とすると共に、上記静電
    容量要素の上記系統への入り切りに応じて上記固定バイ
    アス基準を入り切りするバイアス基準決定手段と、上記
    バイアス基準で上記補償電流基準を補正する補正手段と
    上記負荷の投入時から所定時間の間、上記補償電流基準
    を抑制する抑制手段とを備えたことを特徴とする無効電
    力発生装置。
  3. 【請求項3】 系統電源から負荷に供給される負荷電流
    の無効電流成分に応じて補償電流基準を導出し、この補
    償電流基準に基づいて補償電流を発生して上記系統へ送
    出し、上記系統の無効電力を調整する無効電力発生装置
    において、上記負荷端での系統電圧の変動に応じてバイ
    アスを可変する可変バイアス基準と、所定の遅相無効電
    流を出力するよう設定する固定バアイス基準との合成値
    をバイアス基準とするバイアス基準決定手段と、上記バ
    イアス基準で上記補償電流基準を補正する補正手段とを
    備えたことを特徴とする無効電力発生装置。
  4. 【請求項4】 系統電源から負荷に供給される負荷電流
    の無効電流成分に応じて補償電流基準を導出し、この補
    償電流基準に基づいて補償電流を発生して上記系統へ送
    出し、上記系統の無効電力を調整する無効電力発生装置
    において、上記負荷無効電流の変動に応じてバイアスを
    可変する可変バイアス基準と、所定の遅相無効電流を出
    力するよう設定する固定バアイス基準との合成値をバイ
    アス基準とするバイアス基準決定手段と、上記バイアス
    基準で上記補償電流基準を補正する補正手段とを備えた
    ことを特徴とする無効電力発生装置。
  5. 【請求項5】 系統電源から負荷に供給される負荷電流
    の無効電流成分に応じて補償電流基準を導出し、この補
    償電流基準に基づいて補償電流を発生して上記系統へ送
    出し、上記系統の無効電力を調整する無効電力発生装置
    において、上記負荷無効電流の変動に応じてバイアスを
    可変する可変バイアス基準と、所定の進相無効電流を出
    力するよう設定する固定バアイス基準との合成値をバイ
    アス基準とするバイアス基準決定手段と、上記バイアス
    基準で上記補償電流基準を補正する補正手段とを備えた
    ことを特徴とする無効電力発生装置。
  6. 【請求項6】 請求項5において、負荷無効電流の変動
    が所定値以下で、且つ、遅れ負荷であることを検出する
    検出手段を設け、他の運転状態から上記検出手段が出力
    する運転状態になると、バイアス基準決定手段を動作さ
    せるようにしたことを特徴とする無効電力発生装置。
  7. 【請求項7】 請求項4〜6のいずれか1項において、
    バイアス基準決定手段の可変バイアス基準は、上記バイ
    アス基準決定手段への入力信号を微分要素と一次遅れ要
    素とを通して可変バイアス基準としたことを特徴とする
    無効電力発生装置。
  8. 【請求項8】 系統電源から負荷に供給される負荷電流
    の無効電流成分に応じて補償電流基準を導出し、この補
    償電流基準に基づいて補償電流を発生して上記系統へ送
    出し、上記系統の無効電力を調整する無効電力発生装置
    において、上記負荷無効電流の変動、上記負荷端での系
    統電圧の変動、および、上記負荷端での系統電圧のフリ
    ッカ値の変動の内、少なくともいずれか一つの変動の大
    きさに応じて上記系統への補償電流出力をオン・オフす
    る運転・停止判定手段を設けたことを特徴とする無効電
    力発生装置。
  9. 【請求項9】 系統電源から負荷に供給される負荷電流
    の無効電流成分に応じて補償電流基準を導出し、この補
    償電流基準に基づいて補償電流を発生して上記系統へ送
    出し、上記系統の無効電力を調整する無効電力発生装置
    において、負荷電流をd軸、q軸の2相成分に変換し、
    そのd軸成分に応じて補償電流基準を生成する手段を設
    け、この補償電流基準に基づいて無効電流を送出するよ
    うにしたことを特徴とする無効電力発生装置。
  10. 【請求項10】 系統電源から負荷に供給すると共に、
    この負荷に並列接続された力率改善用の静電容量要素と
    を有する系統に対し、負荷電流の無効電流成分に応じて
    補償電流を発生して上記系統へ送出し、上記系統の無効
    電力を調整する無効電力発生方法において、上記静電容
    量要素の上記系統への非接続時は上記負荷無効電流に応
    じた遅相無効電流を出力して上記補償電流を補正し、上
    記静電容量要素の上記系統への接続時は上記負荷無効電
    流に応じた遅相無効電流を出力すると共に所定の遅相無
    効電流を出力し、この両出力を合成した出力に応じて上
    記補償電流を補正するようにしたことを特徴とする無効
    電力発生方法。
  11. 【請求項11】 系統電源から負荷に供給すると共に、
    この負荷に並列接続された力率改善用の静電容量要素と
    を有する系統に対し、負荷電流の無効電流成分に応じて
    補償電流を発生して上記系統へ送出し、上記系統の無効
    電力を調整する無効電力発生方法において、上記静電容
    量要素の上記系統への非接続時は上記負荷無効電流に応
    じた遅相無効電流を出力して上記補償電流を補正し、上
    記静電容量要素の上記系統への接続時は上記負荷無効電
    流に応じた遅相無効電流を出力すると共に所定の遅相無
    効電流を出力し、この両出力を合成した出力に応じて上
    記補償電流を補正し、且つ、上記負荷の投入時から所定
    時間の間、上記補償電流を抑制するようにしたことを特
    徴とする無効電力発生方法。
  12. 【請求項12】 系統電源から負荷に供給する系統に対
    し、負荷電流の無効電流成分に応じて補償電流を発生し
    て上記系統へ送出して、上記系統の無効電力を調整する
    無効電力発生方法において、上記負荷端での系統電圧の
    変動に応じた遅相無効電流を出力すると共に、所定の遅
    相無効電流を出力し、この両出力を合成した出力に応じ
    て上記補償電流を補正するようにしたことを特徴とする
    無効電力発生方法。
  13. 【請求項13】 系統電源から負荷に供給する系統に対
    し、負荷電流の無効電流成分に応じて補償電流を発生し
    て上記系統へ送出して、上記系統の無効電力を調整する
    無効電力発生方法において、上記負荷無効電流の変動に
    応じた遅相無効電流を出力すると共に、所定の遅相無効
    電流を出力し、この両出力を合成した出力に応じて上記
    補償電流を補正するようにしたことを特徴とする無効電
    力発生方法。
  14. 【請求項14】 系統電源から負荷に供給する系統に対
    し、負荷電流の無効電流成分に応じて補償電流を発生し
    て上記系統へ送出して、上記系統の無効電力を調整する
    無効電力発生方法において、上記負荷無効電流の変動に
    応じた遅相無効電流を出力すると共に、所定の進相無効
    電流を出力し、この両出力を合成した出力に応じて上記
    補償電流を補正するようにしたことを特徴とする無効電
    力発生方法。
  15. 【請求項15】 系統電源から負荷に供給する系統に対
    し、負荷電流の無効電流成分に応じて補償電流を発生し
    て上記系統へ送出して、上記系統の無効電力を調整する
    無効電力発生方法において、上記負荷無効電流の変動、
    上記負荷端での系統電圧の変動、および、上記負荷端で
    の系統電圧のフリッカ値の変動の内、少なくともいずれ
    か一つの変動の大きさに応じて上記系統への補償電流出
    力をオン・オフするようにしたことを特徴とする無効電
    力発生方法。
  16. 【請求項16】 系統電源から負荷に供給する系統に対
    し、負荷電流の無効電流成分に応じて補償電流を発生し
    て上記系統へ送出して、上記系統の無効電力を調整する
    無効電力発生方法において、補償電流の内、無効電流成
    分のみ補償する手段を設けて補償するようにしたことを
    特徴とする無効電力発生方法。
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