JPH0844447A - 自励式静止形無効電力補償装置 - Google Patents
自励式静止形無効電力補償装置Info
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- JPH0844447A JPH0844447A JP5163388A JP16338893A JPH0844447A JP H0844447 A JPH0844447 A JP H0844447A JP 5163388 A JP5163388 A JP 5163388A JP 16338893 A JP16338893 A JP 16338893A JP H0844447 A JPH0844447 A JP H0844447A
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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】 自励式静止形無効電力補償装置の出力電圧の
主要高調波成分を大幅に低減する。 【構成】 複数の自励式電圧形変換器の直流側を共通接
続し、交流側を変換器用変圧器を介して直列接続して多
重化構成した自励式静止形無効電力補償装置において、
前記自励式静止形無効電力補償装置の出力電圧の位相を
検出する位相検出手段と、出力電流を検出する手段と、
有効電力・無効電力を検出する手段と、前記自励式電圧
形変換器の直流電圧を検出する手段と、これらの検出手
段の検出信号に基づいて前記自励式静止形無効電力補償
装置の出力電圧の振幅指令と位相指令を演算する電圧制
御手段と、前記振幅指令及び位相指令を補正する振幅・
位相補償手段を具備した自励式静止形無効電力補償装
置。
主要高調波成分を大幅に低減する。 【構成】 複数の自励式電圧形変換器の直流側を共通接
続し、交流側を変換器用変圧器を介して直列接続して多
重化構成した自励式静止形無効電力補償装置において、
前記自励式静止形無効電力補償装置の出力電圧の位相を
検出する位相検出手段と、出力電流を検出する手段と、
有効電力・無効電力を検出する手段と、前記自励式電圧
形変換器の直流電圧を検出する手段と、これらの検出手
段の検出信号に基づいて前記自励式静止形無効電力補償
装置の出力電圧の振幅指令と位相指令を演算する電圧制
御手段と、前記振幅指令及び位相指令を補正する振幅・
位相補償手段を具備した自励式静止形無効電力補償装
置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自励式変換器を多重化
構成して成る自励式静止形無効電力補償装置に係り、特
に出力電圧の主要高調波成分を大幅に低減可能な自励式
静止形無効電力補償装置に関する。
構成して成る自励式静止形無効電力補償装置に係り、特
に出力電圧の主要高調波成分を大幅に低減可能な自励式
静止形無効電力補償装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は本発明が適用できる自励式静止形
無効電力補償装置の主回路構成図である。図において、
１は交流電源、２は送電線、３は主変圧器、４〜１１は
変換器用変圧器、１２〜１９は変換器、２０はコンデン
サである。
無効電力補償装置の主回路構成図である。図において、
１は交流電源、２は送電線、３は主変圧器、４〜１１は
変換器用変圧器、１２〜１９は変換器、２０はコンデン
サである。
【０００３】コンデンサ２０により、変換器１２〜１９
に直流電圧を供給する。変換器１２はコンデンサ２０の
直流電圧を交流電圧に変換し、変換器用変圧器４を介し
て電力系統に交流電圧を供給する。静止形無効電力補償
装置では出力電圧の高調波を低減するために、変換器を
並列に接続して多重化する。本発明では８段構成の多重
化の静止形無効電力補償装置を例に説明する。又、６０
は電圧位相検出器、６１は電圧検出器、６２は電流検出
器である。６３は有効電力・無効電力検出器であり電圧
検出器６１及び電流検出器６２で検出された自励式静止
形無効電力補償装置の出力電圧・出力電流から有効電力
及び無効電力を検出する。１００は自励式静止形無効電
力補償装置の制御回路であり、電圧位相検出器６０、電
圧検出器６１、電流検出器６２、有効電力・無効電力検
出器６３で検出した値を用いて、変換器１２〜１９をタ
―ンオン・タ―ンオフさせるゲ―トパルスを発生させ
る。
に直流電圧を供給する。変換器１２はコンデンサ２０の
直流電圧を交流電圧に変換し、変換器用変圧器４を介し
て電力系統に交流電圧を供給する。静止形無効電力補償
装置では出力電圧の高調波を低減するために、変換器を
並列に接続して多重化する。本発明では８段構成の多重
化の静止形無効電力補償装置を例に説明する。又、６０
は電圧位相検出器、６１は電圧検出器、６２は電流検出
器である。６３は有効電力・無効電力検出器であり電圧
検出器６１及び電流検出器６２で検出された自励式静止
形無効電力補償装置の出力電圧・出力電流から有効電力
及び無効電力を検出する。１００は自励式静止形無効電
力補償装置の制御回路であり、電圧位相検出器６０、電
圧検出器６１、電流検出器６２、有効電力・無効電力検
出器６３で検出した値を用いて、変換器１２〜１９をタ
―ンオン・タ―ンオフさせるゲ―トパルスを発生させ
る。
【０００４】図８に自励式静止形無効電力補償装置の制
御回路１００の詳細を示す。図９は図７の１２〜１９で
用いられている変換器の構成図である。図において、３
０〜４１は変換器を構成するゲ―トタ―ンオフサイリス
タ（以下単にＧＴＯと記す）、４２〜５３は変換器を構
成するダイオ―ドである。
御回路１００の詳細を示す。図９は図７の１２〜１９で
用いられている変換器の構成図である。図において、３
０〜４１は変換器を構成するゲ―トタ―ンオフサイリス
タ（以下単にＧＴＯと記す）、４２〜５３は変換器を構
成するダイオ―ドである。
【０００５】図８の従来の自励式静止形無効電力補償装
置の制御回路１００を説明する。図において、６４〜６
７はＰＩ制御回路、６８は３相／２相変換器、６９は静
止座標／回転座標変換器である。１０１は直流電圧制御
部で直流電圧指令ＥD *と図７のコンデンサ２０の電圧
ＥD との差分をＰＩ制御回路６４で増幅して有効電流成
分ＩD * に変換する。１０２は無効電力制御部で、無効
電力の指令値Ｑ*と図７の有効電力・無効電力検出器６
３で検出された無効電力Ｑとの差分をＰＩ制御回路６５
で増幅して無効電流成分指令ＩQ * に変換する。１０３
は電流制御部で、図７の電流検出器６２で検出された３
相の電流を３相／２相変換器６８で３相から２相の電流
ｉD ，ｉQ に変換し、前記３相／２相変換器６８で変換
された２相の電流ｉD ，ｉQ と図７の位相検出器６０で
検出された電圧位相θ1Vを静止座標／回転座標変換器６
９に入力して回転座標上の成分ＩD ，ＩQ に変換し、前
記電流指令ＩD * ，ＩQ * と電流検出値ＩD ，ＩQ の差
分をとり、ＰＩ制御器６６，６７で増幅して電圧指令Ｖ
D * ，ＶQ * に変換する。１０４は電圧制御部であり前
記電圧指令ＶD * ，ＶQ * より式（１）により電圧指令
の振幅値ＶC *と位相値α* を作り出す。
置の制御回路１００を説明する。図において、６４〜６
７はＰＩ制御回路、６８は３相／２相変換器、６９は静
止座標／回転座標変換器である。１０１は直流電圧制御
部で直流電圧指令ＥD *と図７のコンデンサ２０の電圧
ＥD との差分をＰＩ制御回路６４で増幅して有効電流成
分ＩD * に変換する。１０２は無効電力制御部で、無効
電力の指令値Ｑ*と図７の有効電力・無効電力検出器６
３で検出された無効電力Ｑとの差分をＰＩ制御回路６５
で増幅して無効電流成分指令ＩQ * に変換する。１０３
は電流制御部で、図７の電流検出器６２で検出された３
相の電流を３相／２相変換器６８で３相から２相の電流
ｉD ，ｉQ に変換し、前記３相／２相変換器６８で変換
された２相の電流ｉD ，ｉQ と図７の位相検出器６０で
検出された電圧位相θ1Vを静止座標／回転座標変換器６
９に入力して回転座標上の成分ＩD ，ＩQ に変換し、前
記電流指令ＩD * ，ＩQ * と電流検出値ＩD ，ＩQ の差
分をとり、ＰＩ制御器６６，６７で増幅して電圧指令Ｖ
D * ，ＶQ * に変換する。１０４は電圧制御部であり前
記電圧指令ＶD * ，ＶQ * より式（１）により電圧指令
の振幅値ＶC *と位相値α* を作り出す。
【０００６】
【数１】 図１０は図７の自励式静止形無効電力補償装置の制御回
路１００内に設けられているパルス制御回路の構成図で
ある。９０は４倍回路で、図７の位相検出器６０で検出
された電圧位相θ1Vに図８の電圧制御部１０４で得られ
た位相α* を加えて、それを４倍にし、信号θ4Vを作
る。９１は三角波発生器で、４倍回路９０でえられる位
相角θ4Vの０°から３６０°に対応する三角波Ｓ1 〜Ｓ
8 を発生する。ここで三角波Ｓ1 〜Ｓ8 は変換器を８段
多重化した場合には例えば互いに７．５°ずつ位相のず
れた信号を発生する。９２は比較回路で、三角波発生器
９１で発生した信号Ｓ1 〜Ｓ8 と図８の電圧指令ＶC *
を比較して図７の変換器１２〜１９を点弧するためのゲ
―トパルスＧ1 〜Ｇ8 を発生する。ゲ―トパルスＧ1 〜
Ｇ8 はそれぞれ図７の変換器１２〜１９のゲ―ト信号と
なる。
路１００内に設けられているパルス制御回路の構成図で
ある。９０は４倍回路で、図７の位相検出器６０で検出
された電圧位相θ1Vに図８の電圧制御部１０４で得られ
た位相α* を加えて、それを４倍にし、信号θ4Vを作
る。９１は三角波発生器で、４倍回路９０でえられる位
相角θ4Vの０°から３６０°に対応する三角波Ｓ1 〜Ｓ
8 を発生する。ここで三角波Ｓ1 〜Ｓ8 は変換器を８段
多重化した場合には例えば互いに７．５°ずつ位相のず
れた信号を発生する。９２は比較回路で、三角波発生器
９１で発生した信号Ｓ1 〜Ｓ8 と図８の電圧指令ＶC *
を比較して図７の変換器１２〜１９を点弧するためのゲ
―トパルスＧ1 〜Ｇ8 を発生する。ゲ―トパルスＧ1 〜
Ｇ8 はそれぞれ図７の変換器１２〜１９のゲ―ト信号と
なる。
【０００７】図７、図８、図１０で説明した自励式静止
形無効電力補償装置は次のように動作する。 即ち、図
１１は電圧指令の検出から自励式静止形無効電力補償装
置の出力までの作用を表わす波形図である。(1) は例え
ば図８の電圧指令ＶC * と信号Ｓ1 を比較して図７の単
位変換器１２のゲ―ト信号を作る例である。(2) は前記
出力波形Ｓ1 と電圧指令ＶC * を図１０の比較回路９２
で比較することにより得られるゲ―トパルスＧ1 であ
る。(3) のＶSVC は自励式静止形無効電力補償装置から
出力されるＵ相の相電圧の波形であり、ＶSVC * は電源
の相電圧波形である。(4) は交流電源のＵ相−Ｖ相間の
線間電圧及び自励式静止形無効電力補償装置から出力さ
れるＵ相−Ｖ相間の線間電圧の波形である。
形無効電力補償装置は次のように動作する。 即ち、図
１１は電圧指令の検出から自励式静止形無効電力補償装
置の出力までの作用を表わす波形図である。(1) は例え
ば図８の電圧指令ＶC * と信号Ｓ1 を比較して図７の単
位変換器１２のゲ―ト信号を作る例である。(2) は前記
出力波形Ｓ1 と電圧指令ＶC * を図１０の比較回路９２
で比較することにより得られるゲ―トパルスＧ1 であ
る。(3) のＶSVC は自励式静止形無効電力補償装置から
出力されるＵ相の相電圧の波形であり、ＶSVC * は電源
の相電圧波形である。(4) は交流電源のＵ相−Ｖ相間の
線間電圧及び自励式静止形無効電力補償装置から出力さ
れるＵ相−Ｖ相間の線間電圧の波形である。
【０００８】図８の従来の自励式静止形無効電力補償装
置の制御回路における自励式静止形無効電力補償装置の
出力電圧の振幅指令ＶC * は図１１(1) に示されている
ように一定であり、この振幅指令ＶC * に基づいて制御
される自励式静止形無効電力補償装置の相電圧は図１１
(3) のＶSVC のように近似的に台形波となり正弦波から
ずれる。このずれは主に第５次、第７次高調波として現
れる。
置の制御回路における自励式静止形無効電力補償装置の
出力電圧の振幅指令ＶC * は図１１(1) に示されている
ように一定であり、この振幅指令ＶC * に基づいて制御
される自励式静止形無効電力補償装置の相電圧は図１１
(3) のＶSVC のように近似的に台形波となり正弦波から
ずれる。このずれは主に第５次、第７次高調波として現
れる。
【０００９】以上のように動作する自励式静止形無効電
力補償装置の出力電圧ＶSVC の高調波成分は図１３のよ
うになり、その回転ベクトル表示は図１２のようにな
る。図１２は図１１(4) の線間電圧をベクトル表示した
ものである。真円は指令値を表している。真円とベクト
ルとのずれが高調波に相当する。できるだけ真円に近い
波形になるのが望ましい。
力補償装置の出力電圧ＶSVC の高調波成分は図１３のよ
うになり、その回転ベクトル表示は図１２のようにな
る。図１２は図１１(4) の線間電圧をベクトル表示した
ものである。真円は指令値を表している。真円とベクト
ルとのずれが高調波に相当する。できるだけ真円に近い
波形になるのが望ましい。
【００１０】図１３は自励式静止形無効電力補償装置か
ら出力される線間電圧、電流の高調波分析結果を表す。
(1) は電流の高調波分析結果であり、横軸は高調波次
数、縦軸は調波含有率であり、表示は（dB）である。
(2) は線間電圧の高調波分析結果であり、横軸は高調波
次数、縦軸は調波含有率であり、表示は（dB）である。
以上の方法による自励式静止形無効電力補償装置では第
５、第７調波が比較的大きく出る性質がある。
ら出力される線間電圧、電流の高調波分析結果を表す。
(1) は電流の高調波分析結果であり、横軸は高調波次
数、縦軸は調波含有率であり、表示は（dB）である。
(2) は線間電圧の高調波分析結果であり、横軸は高調波
次数、縦軸は調波含有率であり、表示は（dB）である。
以上の方法による自励式静止形無効電力補償装置では第
５、第７調波が比較的大きく出る性質がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の自励式静止形無効電力補償装置は、電圧指令を与え
てこれを三角波と比較してＧＴＯのゲ―トパルススを発
生させ、これを多重化することにより高調波を低減して
いた。しかし、この方法では５次、７次高調波の発生量
が多く、この成分の低減が望まれていた。
来の自励式静止形無効電力補償装置は、電圧指令を与え
てこれを三角波と比較してＧＴＯのゲ―トパルススを発
生させ、これを多重化することにより高調波を低減して
いた。しかし、この方法では５次、７次高調波の発生量
が多く、この成分の低減が望まれていた。
【００１２】従って、本発明の目的は、多重化１パルス
方式の自励式静止形無効電力補償装置の制御に、振幅補
正・位相補正を加えて、高調波の低減を可能にした自励
式静止形無効電力補償装置を提供することにある。
方式の自励式静止形無効電力補償装置の制御に、振幅補
正・位相補正を加えて、高調波の低減を可能にした自励
式静止形無効電力補償装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために請求項１の発明は、複数の自励式電圧形変換
器の直流側を共通接続し、交流側を変換器用変圧器を介
して直列接続して多重化構成した自励式静止形無効電力
補償装置において、前記自励式静止形無効電力補償装置
の出力電圧の位相を検出する位相検出手段と、出力電流
を検出する手段と、有効電力・無効電力を検出する手段
と、前記自励式電圧形変換器の直流電圧を検出する手段
と、これらの検出手段の検出信号に基づいて前記自励式
静止形無効電力補償装置の出力電圧の振幅指令と位相指
令を演算する電圧制御手段と、該電圧制御手段の出力で
ある前記振幅指令及び位相指令を補正し第２の振幅指令
及び第２の位相指令を出力する振幅・位相補償手段を具
備し、前記第２の振幅指令及び第２の位相指令に基づて
い前記自励式静止形無効電力補償装置の出力電圧を制御
すれば自励式静止形無効電力補償装置の出力電圧の波形
は、より正弦波に近付くため高調波は少なくなる。
するために請求項１の発明は、複数の自励式電圧形変換
器の直流側を共通接続し、交流側を変換器用変圧器を介
して直列接続して多重化構成した自励式静止形無効電力
補償装置において、前記自励式静止形無効電力補償装置
の出力電圧の位相を検出する位相検出手段と、出力電流
を検出する手段と、有効電力・無効電力を検出する手段
と、前記自励式電圧形変換器の直流電圧を検出する手段
と、これらの検出手段の検出信号に基づいて前記自励式
静止形無効電力補償装置の出力電圧の振幅指令と位相指
令を演算する電圧制御手段と、該電圧制御手段の出力で
ある前記振幅指令及び位相指令を補正し第２の振幅指令
及び第２の位相指令を出力する振幅・位相補償手段を具
備し、前記第２の振幅指令及び第２の位相指令に基づて
い前記自励式静止形無効電力補償装置の出力電圧を制御
すれば自励式静止形無効電力補償装置の出力電圧の波形
は、より正弦波に近付くため高調波は少なくなる。
【００１４】又、上記目的を達成するために請求項２の
発明は、請求項１の発明における、前記振幅・位相補償
手段を、自励式静止形無効電力補償装置の出力電圧の振
幅及び位相を演算する振幅・位相演算手段と、該振幅・
位相演算手段の出力である前記振幅及び位相と、前記電
圧制御手段の出力である振幅指令と位相指令のそれぞれ
の差を増幅する手段と、それぞれの増幅手段の出力に前
記振幅指令と位相指令とをそれぞれ加算する手段で構成
して、第２の振幅指令及び第２の位相指令を得て、この
第２の振幅指令及び第２の位相指令に基づてい自励式静
止形無効電力補償装置の出力電圧を制御すれば自励式静
止形無効電力補償装置の出力電圧の波形は前述同様に、
より正弦波に近付くため高調波は少なくなる。
発明は、請求項１の発明における、前記振幅・位相補償
手段を、自励式静止形無効電力補償装置の出力電圧の振
幅及び位相を演算する振幅・位相演算手段と、該振幅・
位相演算手段の出力である前記振幅及び位相と、前記電
圧制御手段の出力である振幅指令と位相指令のそれぞれ
の差を増幅する手段と、それぞれの増幅手段の出力に前
記振幅指令と位相指令とをそれぞれ加算する手段で構成
して、第２の振幅指令及び第２の位相指令を得て、この
第２の振幅指令及び第２の位相指令に基づてい自励式静
止形無効電力補償装置の出力電圧を制御すれば自励式静
止形無効電力補償装置の出力電圧の波形は前述同様に、
より正弦波に近付くため高調波は少なくなる。
【００１５】更に、上記目的を達成するために請求項３
の発明は、請求項１の発明における、第２の振幅指令及
び第２の位相指令を、前記電圧制御手段の出力である振
幅指令と位相指令によって制御される前記自励式静止形
無効電力補償装置の出力電圧が正弦波に近似するように
前記振幅指令と位相指令を補正関数手段を介して得るよ
うにしたものであり、前述同様に高調波は少なくなる。
の発明は、請求項１の発明における、第２の振幅指令及
び第２の位相指令を、前記電圧制御手段の出力である振
幅指令と位相指令によって制御される前記自励式静止形
無効電力補償装置の出力電圧が正弦波に近似するように
前記振幅指令と位相指令を補正関数手段を介して得るよ
うにしたものであり、前述同様に高調波は少なくなる。
【００１６】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１は本発明の静止形無効電力補償装置を制御する
制御回路の構成図である。図１において、６４〜６９、
１０１〜１０４は図９の従来の静止形無効電力補償装置
の制御回路と同一であるので説明を省略する。１０５は
本発明の主要部である振幅・位相制御部であり、図８の
従来の自励式静止形無効電力補償装置の制御回路から得
られる電圧振幅ＶC * 及び電圧位相α* を振幅・位相補
償回路１０５に入力することにより、高調波の少ない自
励式静止形無効電力補償装置の出力が得られる振幅指令
ＶCC* 及び位相指令αC * を作る。
る。図１は本発明の静止形無効電力補償装置を制御する
制御回路の構成図である。図１において、６４〜６９、
１０１〜１０４は図９の従来の静止形無効電力補償装置
の制御回路と同一であるので説明を省略する。１０５は
本発明の主要部である振幅・位相制御部であり、図８の
従来の自励式静止形無効電力補償装置の制御回路から得
られる電圧振幅ＶC * 及び電圧位相α* を振幅・位相補
償回路１０５に入力することにより、高調波の少ない自
励式静止形無効電力補償装置の出力が得られる振幅指令
ＶCC* 及び位相指令αC * を作る。
【００１７】図２により位相・振幅補償回路１０５の詳
細を説明する。図において、７１は正規化回路、７２は
３相／２相変換器、７３は静止座標／回転座標変換器、
７４は２相／極形式変換回路、７５，７６はＰＩ制御回
路である。
細を説明する。図において、７１は正規化回路、７２は
３相／２相変換器、７３は静止座標／回転座標変換器、
７４は２相／極形式変換回路、７５，７６はＰＩ制御回
路である。
【００１８】図７の電圧検出器６１で検出された自励式
静止形無効電力補償装置の出力電圧を正規化回路７１で
正規化し、正規化された３相電圧を３相／２相変換器７
２で３相から２相の電圧に変換し、３相／２相変換器７
２で変換された２相の電圧と図７の電圧位相検出器６０
で得られた位相信号θ1Vを静止座標／回転座標変換器７
３に入力して回転座標上の２相成分に変換し、２相／極
形式変換回路７４により電圧Ｖの振幅成分ｒ1F及び位相
成分θ1Fを検出し、図８の従来の自励式静止形無効電力
補償装置の制御回路から得られる電圧指令ＶC * 及び位
相指令α* と前記振幅成分ｒ1F及び位相成分θ1Fとの差
分を取ってＰＩ制御回路７５，７６で増幅して振幅補正
信号ｒ1H、位相補正信号θ1Hを作成し、図８の従来の自
励式静止形無効電力補償装置の制御回路から得られる電
圧指令ＶC * 及び位相指令α* から前記振幅補正信号ｒ
1H、位相補正信号θ1Hを減算して第２の振幅信号ＶCC*
及び第２の位相信号αC * を作成する。第２の振幅信号
ＶCC* 、第２の位相信号αC * は指令値として図１０の
パルス制御回路に与える。
静止形無効電力補償装置の出力電圧を正規化回路７１で
正規化し、正規化された３相電圧を３相／２相変換器７
２で３相から２相の電圧に変換し、３相／２相変換器７
２で変換された２相の電圧と図７の電圧位相検出器６０
で得られた位相信号θ1Vを静止座標／回転座標変換器７
３に入力して回転座標上の２相成分に変換し、２相／極
形式変換回路７４により電圧Ｖの振幅成分ｒ1F及び位相
成分θ1Fを検出し、図８の従来の自励式静止形無効電力
補償装置の制御回路から得られる電圧指令ＶC * 及び位
相指令α* と前記振幅成分ｒ1F及び位相成分θ1Fとの差
分を取ってＰＩ制御回路７５，７６で増幅して振幅補正
信号ｒ1H、位相補正信号θ1Hを作成し、図８の従来の自
励式静止形無効電力補償装置の制御回路から得られる電
圧指令ＶC * 及び位相指令α* から前記振幅補正信号ｒ
1H、位相補正信号θ1Hを減算して第２の振幅信号ＶCC*
及び第２の位相信号αC * を作成する。第２の振幅信号
ＶCC* 、第２の位相信号αC * は指令値として図１０の
パルス制御回路に与える。
【００１９】即ち、α* の代りにαC * を、ＶC * の代
りにＶCC* を与え、その結果として得られるゲ―トパル
スＧ1 〜Ｇ8 はそれぞれ図７の変換器１２〜１９のゲ―
ト信号となる。
りにＶCC* を与え、その結果として得られるゲ―トパル
スＧ1 〜Ｇ8 はそれぞれ図７の変換器１２〜１９のゲ―
ト信号となる。
【００２０】次に、前述構成から成る本発明の自励式静
止形無効電力補償装置の動作を説明する。図３乃至図５
は、図２で述べた本発明の制御を加えた実施例の作用を
表す波形図である。
止形無効電力補償装置の動作を説明する。図３乃至図５
は、図２で述べた本発明の制御を加えた実施例の作用を
表す波形図である。
【００２１】図３は電圧指令の検出から自励式静止形無
効電力補償装置の出力までの作用を表す波形図である。 (1) は例えば図１の電圧指令ＶCC* と図１０の信号Ｓ1
を比較して図７の単位変換器１２のゲ―ト信号を作る例
であり、(2) は前記出力波形Ｓ1 と電圧指令ＶCC* を図
１０の比較回路９２で比較することにより得られるゲ―
トパルスＧ1 である。(3) のＶSVC は自励式静止形無効
電力補償装置から出力されるＵ相の相電圧の波形であ
り、ＶSVC * は電源の相電圧波形である。(4) は交流電
源のＵ相−Ｖ相間の線間電圧及び自励式静止形無効電力
補償装置から出力されるＵ相−Ｖ相間の線間電圧の波形
である。
効電力補償装置の出力までの作用を表す波形図である。 (1) は例えば図１の電圧指令ＶCC* と図１０の信号Ｓ1
を比較して図７の単位変換器１２のゲ―ト信号を作る例
であり、(2) は前記出力波形Ｓ1 と電圧指令ＶCC* を図
１０の比較回路９２で比較することにより得られるゲ―
トパルスＧ1 である。(3) のＶSVC は自励式静止形無効
電力補償装置から出力されるＵ相の相電圧の波形であ
り、ＶSVC * は電源の相電圧波形である。(4) は交流電
源のＵ相−Ｖ相間の線間電圧及び自励式静止形無効電力
補償装置から出力されるＵ相−Ｖ相間の線間電圧の波形
である。
【００２２】図２に示す本発明による自励式静止形無効
電力補償装置の出力電圧の振幅指令ＶCC* は、図３(1)
に示すように１周期の６倍で脈動する信号となり、この
振幅指令ＶC * に基づいて制御される自励式静止形無効
電力補償装置の相電圧は図３(3) のＶSVC のように正弦
波により近付いた波形となるため、その分高調波成分は
減少する。
電力補償装置の出力電圧の振幅指令ＶCC* は、図３(1)
に示すように１周期の６倍で脈動する信号となり、この
振幅指令ＶC * に基づいて制御される自励式静止形無効
電力補償装置の相電圧は図３(3) のＶSVC のように正弦
波により近付いた波形となるため、その分高調波成分は
減少する。
【００２３】以上のように動作する自励式静止形無効電
力補償装置の出力電圧ＶSVC の高調波成分は図５のよう
になり、その回転ベクトル表示は図４のようになる。図
４は図３(4) の線間電圧をベクトル表示したものであ
る。真円は指令値を表している。真円とベクトルとのず
れが高調波に相当する。図１２と比較すると、線間電圧
はかなり真円に近い結果になっている。
力補償装置の出力電圧ＶSVC の高調波成分は図５のよう
になり、その回転ベクトル表示は図４のようになる。図
４は図３(4) の線間電圧をベクトル表示したものであ
る。真円は指令値を表している。真円とベクトルとのず
れが高調波に相当する。図１２と比較すると、線間電圧
はかなり真円に近い結果になっている。
【００２４】図５は自励式無効電力補償装置から出力さ
れる線間電圧、電流の高調波分析結果を表す。(1) は電
流の高調波分析結果であり、横軸は高調波次数、縦軸は
調波含有率であり、表示は（dB）である。(2) は線間電
圧の高調波分析結果であり、横軸は高調波次数、縦軸は
調波含有率であり、表示は（dB）である。
れる線間電圧、電流の高調波分析結果を表す。(1) は電
流の高調波分析結果であり、横軸は高調波次数、縦軸は
調波含有率であり、表示は（dB）である。(2) は線間電
圧の高調波分析結果であり、横軸は高調波次数、縦軸は
調波含有率であり、表示は（dB）である。
【００２５】位相・振幅補正を行わない図１３と比較し
て分るように、主要高調波成分であった第５次高調波は
約半分に減少し、第７次高調波は約１／６に減少してい
る。よって本発明によれば主要高調波成分を減少できる
ことが分る。
て分るように、主要高調波成分であった第５次高調波は
約半分に減少し、第７次高調波は約１／６に減少してい
る。よって本発明によれば主要高調波成分を減少できる
ことが分る。
【００２６】次に、図６を参照して図１の位相・振幅補
償回路１０５の他の実施例を説明する。図において、７
７，７８は補正関数である。図８の従来の自励式静止形
無効電力補償装置の制御回路から得られる電圧指令ＶC
* 及び位相指令α* に予め高調波を減少するような補正
関数を与えて、第２の振幅信号ＶCC* 及び第２の位相信
号αC * を作成する。第２の振幅信号ＶCC* 、第２の位
相信号αC * は指令値として図１０のパルス制御回路に
与えられる。補正関数に適切な値を設定することによ
り、高調波を減少できる。
償回路１０５の他の実施例を説明する。図において、７
７，７８は補正関数である。図８の従来の自励式静止形
無効電力補償装置の制御回路から得られる電圧指令ＶC
* 及び位相指令α* に予め高調波を減少するような補正
関数を与えて、第２の振幅信号ＶCC* 及び第２の位相信
号αC * を作成する。第２の振幅信号ＶCC* 、第２の位
相信号αC * は指令値として図１０のパルス制御回路に
与えられる。補正関数に適切な値を設定することによ
り、高調波を減少できる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば変換
器用変圧器の出力電圧の振幅及び位相を検出し、これに
より電圧指令を補正することにより高調波を大幅に減少
できるから、高調波の少い大容量の自励式静止形無効電
力補償装置の実用化のために多大な効果がある。
器用変圧器の出力電圧の振幅及び位相を検出し、これに
より電圧指令を補正することにより高調波を大幅に減少
できるから、高調波の少い大容量の自励式静止形無効電
力補償装置の実用化のために多大な効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】［図１］の振幅／位相補償回路の具体的一例を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図３】本発明の動作を説明するための波形図。
【図４】本発明の動作を説明するためのベクトル表示
図。
図。
【図５】本発明の動作を説明するための高調波分布図。
【図６】本発明の他の実施例を示すブロック図。
【図７】本発明を適用する自励式静止形無効電力補償装
置の主回路構成図。
置の主回路構成図。
【図８】従来の自励式静止形無効電力補償装置の制御回
路構成図。
路構成図。
【図９】［図７］の変換器の具体的一例を示す構成図。
【図１０】［図７］の制御回路内のパルス発生回路の具
体的一例を示すブロック図。
体的一例を示すブロック図。
【図１１】従来の自励式静止形無効電力補償装置の動作
を説明するための波形図。
を説明するための波形図。
【図１２】従来の自励式静止形無効電力補償装置による
ベクトル表示図。
ベクトル表示図。
【図１３】従来の自励式静止形無効電力補償装置による
高調波分布図。
高調波分布図。
１ …交流電源 ２
…送電線 ３ …主変圧器 ４〜１１
…変換器用変圧器 １２〜１９ …変換器 ２０
…コンデンサ ６０ …電圧位相検出器 ６１
…電圧検出器 ６２ …電流検出器 ６３
…有効・無効電力検出器 ６４〜６７ …ＰＩ制御回路 ６８，７２
…３相／２相変換器 ７１ …正規化回路 ７４
…２相／極形式変換器 ６９，７３ …静止／回転座標変換器
…送電線 ３ …主変圧器 ４〜１１
…変換器用変圧器 １２〜１９ …変換器 ２０
…コンデンサ ６０ …電圧位相検出器 ６１
…電圧検出器 ６２ …電流検出器 ６３
…有効・無効電力検出器 ６４〜６７ …ＰＩ制御回路 ６８，７２
…３相／２相変換器 ７１ …正規化回路 ７４
…２相／極形式変換器 ６９，７３ …静止／回転座標変換器
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の自励式電圧形変換器の直流側
を共通接続し、交流側を変換器用変圧器を介して直列接
続して多重化構成した自励式静止形無効電力補償装置に
おいて、前記自励式静止形無効電力補償装置の出力電圧
の位相を検出する位相検出手段と、出力電流を検出する
手段と、有効電力・無効電力を検出する手段と、前記自
励式電圧形変換器の直流電圧を検出する手段と、これら
の検出手段の検出信号に基づいて前記自励式静止形無効
電力補償装置の出力電圧の振幅指令と位相指令を演算す
る電圧制御手段と、該電圧制御手段の出力である前記振
幅指令及び位相指令を補正し第２の振幅指令及び第２の
位相指令を出力する振幅・位相補償手段を具備して成る
自励式静止形無効電力補償装置。 - 【請求項２】 前記振幅・位相補償手段は、前記自
励式静止形無効電力補償装置の出力電圧の振幅及び位相
を演算する振幅・位相演算手段と、該振幅・位相演算手
段の出力である前記振幅及び位相と、前記電圧制御手段
の出力である振幅指令と位相指令のそれぞれの差を増幅
する手段と、それぞれの増幅手段の出力に前記振幅指令
と位相指令とをそれぞれ加算する手段で構成したことを
特徴とする請求項１の自励式静止形無効電力補償装置。 - 【請求項３】 前記第２の振幅指令及び第２の位相
指令は、前記電圧制御手段の出力である振幅指令と位相
指令によって制御される前記自励式静止形無効電力補償
装置の出力電圧が正弦波に近似するように前記振幅指令
と位相指令を補正関数手段を介して得るようにしたこと
を特徴とする請求項１の自励式静止形無効電力補償装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5163388A JPH0844447A (ja) | 1993-07-01 | 1993-07-01 | 自励式静止形無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5163388A JPH0844447A (ja) | 1993-07-01 | 1993-07-01 | 自励式静止形無効電力補償装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0844447A true JPH0844447A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=15772943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5163388A Pending JPH0844447A (ja) | 1993-07-01 | 1993-07-01 | 自励式静止形無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0844447A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998028095A1 (de) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Antriebseinrichtung für walzgerüste |
| JP2015080405A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | エルエス産電株式会社Ｌｓｉｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 高圧インバータ再起動装置 |
-
1993
- 1993-07-01 JP JP5163388A patent/JPH0844447A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998028095A1 (de) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Antriebseinrichtung für walzgerüste |
| AT410184B (de) * | 1996-12-20 | 2003-02-25 | Siemens Ag | Antriebseinrichtung für walzgerüste |
| JP2015080405A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | エルエス産電株式会社Ｌｓｉｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 高圧インバータ再起動装置 |
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