JPH0951634A - 自励式無効電力補償装置の電圧検出方法 - Google Patents
自励式無効電力補償装置の電圧検出方法Info
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- JPH0951634A JPH0951634A JP7203441A JP20344195A JPH0951634A JP H0951634 A JPH0951634 A JP H0951634A JP 7203441 A JP7203441 A JP 7203441A JP 20344195 A JP20344195 A JP 20344195A JP H0951634 A JPH0951634 A JP H0951634A
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- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 三次フィルタ等の他の負荷の影響により装置
接続側電圧が変動した場合でも、ＰＷＭインバータの補
償性能が低下することを未然に防止する。 【解決手段】 系統電源２と変動負荷１との間に大容量
矩形波インバータ５と小容量高周波ＰＷＭインバータ６
とを直列接続して、系統電源２と両インバータ５，６と
を変圧器３を介して連系させる自励式無効電力補償装置
４において、前記大容量矩形波インバータ５の出力電圧
を系統電圧と同期した電圧にするための同期電圧は前記
変圧器３の系統電源側ａから検出し、前記大容量矩形波
インバータ５を直流電圧制御するための基準電圧は前記
変圧器３の装置接続側ｂから検出する。
接続側電圧が変動した場合でも、ＰＷＭインバータの補
償性能が低下することを未然に防止する。 【解決手段】 系統電源２と変動負荷１との間に大容量
矩形波インバータ５と小容量高周波ＰＷＭインバータ６
とを直列接続して、系統電源２と両インバータ５，６と
を変圧器３を介して連系させる自励式無効電力補償装置
４において、前記大容量矩形波インバータ５の出力電圧
を系統電圧と同期した電圧にするための同期電圧は前記
変圧器３の系統電源側ａから検出し、前記大容量矩形波
インバータ５を直流電圧制御するための基準電圧は前記
変圧器３の装置接続側ｂから検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自励式無効電力補償
装置の電圧検出方法に関し、詳しくは、大容量矩形波イ
ンバータ及び小容量高周波ＰＷＭインバータの二種のイ
ンバータを具備した自励式無効電力補償装置において、
大容量矩形波インバータを制御するための電圧検出方法
に関する。
装置の電圧検出方法に関し、詳しくは、大容量矩形波イ
ンバータ及び小容量高周波ＰＷＭインバータの二種のイ
ンバータを具備した自励式無効電力補償装置において、
大容量矩形波インバータを制御するための電圧検出方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力系統では、図３に示すように無効電
力変動により系統電圧変動を引き起こす大容量のアーク
炉、電鉄負荷、鉄鋼圧延負荷などの変動負荷１に対して
は、系統電源２と前記変動負荷１との間に、その変動負
荷１の無効電力を補償するため、系統電源２とインバー
タ（後述）とを変圧器３を介して連系させる自励式無効
電力補償装置４を設けるのが一般的である。
力変動により系統電圧変動を引き起こす大容量のアーク
炉、電鉄負荷、鉄鋼圧延負荷などの変動負荷１に対して
は、系統電源２と前記変動負荷１との間に、その変動負
荷１の無効電力を補償するため、系統電源２とインバー
タ（後述）とを変圧器３を介して連系させる自励式無効
電力補償装置４を設けるのが一般的である。
【０００３】この種の無効電力補償装置４には、例え
ば、大容量矩形波インバータ５（以下、単に矩形波イン
バータと称す）と小容量高周波ＰＷＭインバータ６（以
下、単にＰＷＭインバータと称す）とを、系統電源２と
変動負荷１とを接続する系統母線７に連系トランス８，
９を介して直列接続した構造のものがある。この矩形波
インバータ５は、コンデンサ１０を備えた直流回路部１
１を有し、また、ＰＷＭインバータ６は、コンバータ回
路１２によりコンデンサ１３に直流電圧を充電する直流
回路部１４を有する。
ば、大容量矩形波インバータ５（以下、単に矩形波イン
バータと称す）と小容量高周波ＰＷＭインバータ６（以
下、単にＰＷＭインバータと称す）とを、系統電源２と
変動負荷１とを接続する系統母線７に連系トランス８，
９を介して直列接続した構造のものがある。この矩形波
インバータ５は、コンデンサ１０を備えた直流回路部１
１を有し、また、ＰＷＭインバータ６は、コンバータ回
路１２によりコンデンサ１３に直流電圧を充電する直流
回路部１４を有する。
【０００４】前記矩形波インバータ５では、系統電圧と
等しい電圧を発生させ、一方、ＰＷＭインバータ６で
は、負荷変動に応じた無効電流指令値に基づき無効電流
を生成するための電圧成分を独立に発生させる。つま
り、主にＰＷＭインバータ６の電圧成分の振幅を負荷変
動に追従させて増減することで、変動負荷１に発生した
無効電流と逆位相の補償電流が系統に生成され、負荷変
動に伴う系統電圧の変動を抑制している。
等しい電圧を発生させ、一方、ＰＷＭインバータ６で
は、負荷変動に応じた無効電流指令値に基づき無効電流
を生成するための電圧成分を独立に発生させる。つま
り、主にＰＷＭインバータ６の電圧成分の振幅を負荷変
動に追従させて増減することで、変動負荷１に発生した
無効電流と逆位相の補償電流が系統に生成され、負荷変
動に伴う系統電圧の変動を抑制している。
【０００５】前述したように矩形波インバータ５が系統
電圧と同期した電圧を出力するようにその同期電圧を検
出し、且つ、前記矩形波インバータ５を直流電圧制御す
るための基準電圧を検出する必要がある。この矩形波イ
ンバータ５の同期電圧の検出と、矩形波インバータ５の
直流電圧制御の基準電圧の検出とは、ともに電圧変動の
影響が小さい変圧器３の系統電源側ａで行なっていた。
電圧と同期した電圧を出力するようにその同期電圧を検
出し、且つ、前記矩形波インバータ５を直流電圧制御す
るための基準電圧を検出する必要がある。この矩形波イ
ンバータ５の同期電圧の検出と、矩形波インバータ５の
直流電圧制御の基準電圧の検出とは、ともに電圧変動の
影響が小さい変圧器３の系統電源側ａで行なっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うに矩形波インバータ５の同期電圧の検出と、前記矩形
波インバータ５の直流電圧制御の基準電圧の検出との両
方を変圧器３の系統電源側ａで行なった場合、三次フィ
ルタ１５等の他の負荷の影響により無効電力補償装置４
の接続点電圧が変動すると、矩形波インバータ５の出力
電圧が接続点電圧と合わなくなり、その分、ＰＷＭイン
バータ６に負担がかかって補償性能が低下するという問
題があった。
うに矩形波インバータ５の同期電圧の検出と、前記矩形
波インバータ５の直流電圧制御の基準電圧の検出との両
方を変圧器３の系統電源側ａで行なった場合、三次フィ
ルタ１５等の他の負荷の影響により無効電力補償装置４
の接続点電圧が変動すると、矩形波インバータ５の出力
電圧が接続点電圧と合わなくなり、その分、ＰＷＭイン
バータ６に負担がかかって補償性能が低下するという問
題があった。
【０００７】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、三次フィルタ
等の他の負荷の影響により接続点電圧が変動した場合で
あっても、ＰＷＭインバータの補償性能が低下すること
を未然に防止し得る自励式無効電力補償装置の電圧検出
方法を提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、三次フィルタ
等の他の負荷の影響により接続点電圧が変動した場合で
あっても、ＰＷＭインバータの補償性能が低下すること
を未然に防止し得る自励式無効電力補償装置の電圧検出
方法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
の技術的手段として、本発明は、系統電源と変動負荷と
の間に大容量矩形波インバータと小容量高周波ＰＷＭイ
ンバータとを直列接続して、系統電源と両インバータと
を変圧器を介して連系させる自励式無効電力補償装置に
おいて、前記大容量矩形波インバータの出力電圧を系統
電圧と同期した電圧にするための同期電圧は前記変圧器
の系統電源側から検出し、前記大容量矩形波インバータ
を直流電圧制御するための基準電圧は前記変圧器の装置
接続側から検出することを特徴とする。
の技術的手段として、本発明は、系統電源と変動負荷と
の間に大容量矩形波インバータと小容量高周波ＰＷＭイ
ンバータとを直列接続して、系統電源と両インバータと
を変圧器を介して連系させる自励式無効電力補償装置に
おいて、前記大容量矩形波インバータの出力電圧を系統
電圧と同期した電圧にするための同期電圧は前記変圧器
の系統電源側から検出し、前記大容量矩形波インバータ
を直流電圧制御するための基準電圧は前記変圧器の装置
接続側から検出することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１及び図
２に示して説明する。尚、図３と同一部分には同一参照
符号を付す。
２に示して説明する。尚、図３と同一部分には同一参照
符号を付す。
【００１０】本発明を適用する自励式無効電力補償装置
４は、図１に示す電力系統において、無効電力変動によ
り系統電圧変動を引き起こす大容量のアーク炉、電鉄負
荷、鉄鋼圧延負荷などの変動負荷１と系統電源２との間
に設けられ、その変動負荷１の無効電力を補償するた
め、系統電源２とインバータ５，６とを変圧器３を介し
て連系させている。
４は、図１に示す電力系統において、無効電力変動によ
り系統電圧変動を引き起こす大容量のアーク炉、電鉄負
荷、鉄鋼圧延負荷などの変動負荷１と系統電源２との間
に設けられ、その変動負荷１の無効電力を補償するた
め、系統電源２とインバータ５，６とを変圧器３を介し
て連系させている。
【００１１】この無効電力補償装置４には、例えば、矩
形波インバータ５とＰＷＭインバータ６とを、系統電源
２と変動負荷１とを接続する系統母線７に連系トランス
８，９を介して直列接続した構造のものがある。この矩
形波インバータ５は、コンデンサ１０を備えた直流回路
部１１を有し、また、ＰＷＭインバータ６は、コンバー
タ回路１２によりコンデンサ１３に直流電圧を充電する
直流回路部１４を有する。
形波インバータ５とＰＷＭインバータ６とを、系統電源
２と変動負荷１とを接続する系統母線７に連系トランス
８，９を介して直列接続した構造のものがある。この矩
形波インバータ５は、コンデンサ１０を備えた直流回路
部１１を有し、また、ＰＷＭインバータ６は、コンバー
タ回路１２によりコンデンサ１３に直流電圧を充電する
直流回路部１４を有する。
【００１２】前記矩形波インバータ５では、系統電圧Ｖ
66と等しい電圧を発生させ、一方、ＰＷＭインバータ６
では、負荷変動に応じた無効電流指令値に基づき無効電
流を生成するための電圧成分を独立に発生させる。つま
り、主にＰＷＭインバータ６の電圧成分の振幅を負荷変
動に追従させて増減することで、変動負荷１に発生した
無効電流と逆位相の補償電流が系統に生成され、負荷変
動に伴う系統電圧Ｖ66の変動を抑制している。
66と等しい電圧を発生させ、一方、ＰＷＭインバータ６
では、負荷変動に応じた無効電流指令値に基づき無効電
流を生成するための電圧成分を独立に発生させる。つま
り、主にＰＷＭインバータ６の電圧成分の振幅を負荷変
動に追従させて増減することで、変動負荷１に発生した
無効電流と逆位相の補償電流が系統に生成され、負荷変
動に伴う系統電圧Ｖ66の変動を抑制している。
【００１３】前述したように矩形波インバータ５が系統
電圧Ｖ66と同期した電圧を出力するようにその同期電圧
を検出し、前記矩形波インバータ５を直流電圧制御する
ための基準電圧を検出する必要がある。本発明方法で
は、矩形波インバータ５の同期電圧を変圧器３の系統電
源側ａで検出し、前記矩形波インバータ５の直流電圧制
御の基準電圧を変圧器３の装置接続側ｂで検出する。
電圧Ｖ66と同期した電圧を出力するようにその同期電圧
を検出し、前記矩形波インバータ５を直流電圧制御する
ための基準電圧を検出する必要がある。本発明方法で
は、矩形波インバータ５の同期電圧を変圧器３の系統電
源側ａで検出し、前記矩形波インバータ５の直流電圧制
御の基準電圧を変圧器３の装置接続側ｂで検出する。
【００１４】具体的には、図２に示すように変圧器３の
系統電源側ａに接続された電圧検出器１６（図１参照）
により系統電圧Ｖ66を検出し、その系統電圧Ｖ66と同期
した電圧信号を同期回路１７により生成する。一方、変
圧器３の無効電力補償装置４の接続側ｂに設けられた電
圧検出器１８（図１参照）により装置接続側電圧Ｖ22を
検出し、その装置接続側電圧Ｖ22を三相全波整流回路１
９により直流電圧基準信号ＶDC ref を生成し、その直流
電圧基準信号ＶDC ref と矩形波インバータ５から出力さ
れる直流電圧信号ＶDCとを減算器２０で比較する。
系統電源側ａに接続された電圧検出器１６（図１参照）
により系統電圧Ｖ66を検出し、その系統電圧Ｖ66と同期
した電圧信号を同期回路１７により生成する。一方、変
圧器３の無効電力補償装置４の接続側ｂに設けられた電
圧検出器１８（図１参照）により装置接続側電圧Ｖ22を
検出し、その装置接続側電圧Ｖ22を三相全波整流回路１
９により直流電圧基準信号ＶDC ref を生成し、その直流
電圧基準信号ＶDC ref と矩形波インバータ５から出力さ
れる直流電圧信号ＶDCとを減算器２０で比較する。
【００１５】ここで、変圧器３の装置接続側ｂに接続さ
れた三次フィルタ１５等の他の負荷の影響により装置接
続側電圧Ｖ22が変動した場合であっても、減算器２０か
ら出力される比較信号に基づいてＰＩ制御回路２１から
出力される信号と、前述した同期回路１７から出力され
る系統電圧Ｖ66の同期信号に基づいて９０°位相回路２
２から出力される信号とを乗算器２３で乗算することに
より、系統電圧Ｖ66の同期信号に対して９０°遅れで、
装置接続側電圧Ｖ22の変動分に比例した電圧信号を生成
する。この電圧信号と系統電圧Ｖ66の同期信号とを加算
器２４で加算することにより、矩形波インバータ５の制
御信号を生成する。
れた三次フィルタ１５等の他の負荷の影響により装置接
続側電圧Ｖ22が変動した場合であっても、減算器２０か
ら出力される比較信号に基づいてＰＩ制御回路２１から
出力される信号と、前述した同期回路１７から出力され
る系統電圧Ｖ66の同期信号に基づいて９０°位相回路２
２から出力される信号とを乗算器２３で乗算することに
より、系統電圧Ｖ66の同期信号に対して９０°遅れで、
装置接続側電圧Ｖ22の変動分に比例した電圧信号を生成
する。この電圧信号と系統電圧Ｖ66の同期信号とを加算
器２４で加算することにより、矩形波インバータ５の制
御信号を生成する。
【００１６】このように前記矩形波インバータ５の同期
電圧を変圧器３の系統電源側ａで検出することにより、
電圧変動の影響が小さい利点があり、且つ、矩形波イン
バータ５の直流電圧制御の基準電圧を変圧器３の装置接
続側ｂで検出することにより、三次フィルタ１５等の他
の負荷の影響により装置接続側電圧Ｖ22が変動した場合
であっても、前述した矩形波インバータ５の制御信号に
より、矩形波インバータ５がその装置接続側電圧Ｖ22に
追従した電圧を出力するので、矩形波インバータ５の出
力電圧と装置接続側電圧Ｖ22とが合致し、装置接続側電
圧Ｖ22の変動分をＰＷＭインバータ６が負担する必要が
なく、変動負荷１に対するＰＷＭインバータ６の補償容
量は減少しない。
電圧を変圧器３の系統電源側ａで検出することにより、
電圧変動の影響が小さい利点があり、且つ、矩形波イン
バータ５の直流電圧制御の基準電圧を変圧器３の装置接
続側ｂで検出することにより、三次フィルタ１５等の他
の負荷の影響により装置接続側電圧Ｖ22が変動した場合
であっても、前述した矩形波インバータ５の制御信号に
より、矩形波インバータ５がその装置接続側電圧Ｖ22に
追従した電圧を出力するので、矩形波インバータ５の出
力電圧と装置接続側電圧Ｖ22とが合致し、装置接続側電
圧Ｖ22の変動分をＰＷＭインバータ６が負担する必要が
なく、変動負荷１に対するＰＷＭインバータ６の補償容
量は減少しない。
【００１７】
【実施例】例えば、系統電圧Ｖ66が６６ｋＶである変圧
器３の系統電源側ａに変動負荷１が接続され、装置接続
側電圧Ｖ22が２２ｋＶである変圧器３の装置接続側ｂに
無効電力補償装置４と三次フィルタ１５とが接続された
電力系統において、６６ｋＶ／２２ｋＶの変圧器３を容
量７ＭＶＡ、％Ｚ＝３％とすると、無効電力補償装置４
の起動時に、１１ＭＶＡの三次フィルタ１５による影響
で装置接続側電圧Ｖ 22が４．７％上昇する。
器３の系統電源側ａに変動負荷１が接続され、装置接続
側電圧Ｖ22が２２ｋＶである変圧器３の装置接続側ｂに
無効電力補償装置４と三次フィルタ１５とが接続された
電力系統において、６６ｋＶ／２２ｋＶの変圧器３を容
量７ＭＶＡ、％Ｚ＝３％とすると、無効電力補償装置４
の起動時に、１１ＭＶＡの三次フィルタ１５による影響
で装置接続側電圧Ｖ 22が４．７％上昇する。
【００１８】ここで、従来のように矩形波インバータ５
の直流電圧制御の基準電圧を変圧器３の系統電源側ａで
検出した場合、前述した装置接続側電圧Ｖ22の４．７％
上昇分がＰＷＭインバータ６の負担となる。このＰＷＭ
インバータ６の容量が矩形波インバータ５の容量１００
％に対して例えば１５％であるとすると、装置接続側電
圧Ｖ22の４．７％上昇分はＰＷＭインバータ６の容量の
３１．３％に相当し、変動負荷１に対する補償容量が６
９．７％に減少する。
の直流電圧制御の基準電圧を変圧器３の系統電源側ａで
検出した場合、前述した装置接続側電圧Ｖ22の４．７％
上昇分がＰＷＭインバータ６の負担となる。このＰＷＭ
インバータ６の容量が矩形波インバータ５の容量１００
％に対して例えば１５％であるとすると、装置接続側電
圧Ｖ22の４．７％上昇分はＰＷＭインバータ６の容量の
３１．３％に相当し、変動負荷１に対する補償容量が６
９．７％に減少する。
【００１９】そこで、前述したように矩形波インバータ
５の直流電圧制御の基準電圧を変圧器３の装置接続側ｂ
で検出すると、三次フィルタ１５等の他の負荷の影響に
よる装置接続側電圧Ｖ22の４．７％上昇分に追従した電
圧を矩形波インバータ５が出力するので、ＰＷＭインバ
ータ６には装置接続側電圧Ｖ22の４．７％上昇分の負担
がかからず、変動負荷１に対するＰＷＭインバータ６の
補償容量は減少しない。
５の直流電圧制御の基準電圧を変圧器３の装置接続側ｂ
で検出すると、三次フィルタ１５等の他の負荷の影響に
よる装置接続側電圧Ｖ22の４．７％上昇分に追従した電
圧を矩形波インバータ５が出力するので、ＰＷＭインバ
ータ６には装置接続側電圧Ｖ22の４．７％上昇分の負担
がかからず、変動負荷１に対するＰＷＭインバータ６の
補償容量は減少しない。
【００２０】
【発明の効果】本発明に係る電圧検出方法によれば、系
統電源と変動負荷との間に大容量矩形波インバータと小
容量高周波ＰＷＭインバータとを直列接続して、系統電
源と両インバータとを変圧器を介して連系させる自励式
無効電力補償装置において、矩形波インバータの同期電
圧を変圧器の系統電源側で検出することにより、電圧変
動の影響が小さく、且つ、矩形波インバータの直流電圧
制御の基準電圧を変圧器の装置接続側で検出することに
より、装置接続側電圧が変動した場合であっても、矩形
波インバータがその装置接続側電圧に追従した電圧を出
力するので、装置接続側電圧の変動分をＰＷＭインバー
タが負担する必要がなく、変動負荷に対するＰＷＭイン
バータの補償容量は減少しない。従って、ＰＷＭインバ
ータは、対象負荷による変動分のみを補償対象とすれば
よく、補償容量の適正化を図ることができる。
統電源と変動負荷との間に大容量矩形波インバータと小
容量高周波ＰＷＭインバータとを直列接続して、系統電
源と両インバータとを変圧器を介して連系させる自励式
無効電力補償装置において、矩形波インバータの同期電
圧を変圧器の系統電源側で検出することにより、電圧変
動の影響が小さく、且つ、矩形波インバータの直流電圧
制御の基準電圧を変圧器の装置接続側で検出することに
より、装置接続側電圧が変動した場合であっても、矩形
波インバータがその装置接続側電圧に追従した電圧を出
力するので、装置接続側電圧の変動分をＰＷＭインバー
タが負担する必要がなく、変動負荷に対するＰＷＭイン
バータの補償容量は減少しない。従って、ＰＷＭインバ
ータは、対象負荷による変動分のみを補償対象とすれば
よく、補償容量の適正化を図ることができる。
【図１】本発明方法を説明するためのもので、自励式無
効電力補償装置を接続した電力系統の主回路図
効電力補償装置を接続した電力系統の主回路図
【図２】図１の自励式無効電力補償装置を構成する矩形
波インバータの直流電圧制御ブロック図
波インバータの直流電圧制御ブロック図
【図３】従来方法を説明するためのもので、自励式無効
電力補償装置を接続した電力系統の主回路図
電力補償装置を接続した電力系統の主回路図
１ 変動負荷 ２ 系統電源 ３ 変圧器 ５ 大容量矩形波インバータ ６ 小容量高周波ＰＷＭインバータ ａ 変圧器の系統電源側 ｂ 変圧器の装置接続側
Claims (1)
- 【請求項１】 系統電源と変動負荷との間に大容量矩形
波インバータと小容量高周波ＰＷＭインバータとを直列
接続して、系統電源と両インバータとを変圧器を介して
連系させる自励式無効電力補償装置において、前記大容
量矩形波インバータの出力電圧を系統電圧と同期した電
圧にするための同期電圧は前記変圧器の系統電源側から
検出し、前記大容量矩形波インバータを直流電圧制御す
るための基準電圧は前記変圧器の装置接続側から検出す
ることを特徴とする自励式無効電力補償装置の電圧検出
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7203441A JPH0951634A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 自励式無効電力補償装置の電圧検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7203441A JPH0951634A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 自励式無効電力補償装置の電圧検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0951634A true JPH0951634A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16474166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7203441A Withdrawn JPH0951634A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 自励式無効電力補償装置の電圧検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0951634A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111404186A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-07-10 | 国网湖南省电力有限公司 | 一种配变动态增容智能储能装置及控制方法 |
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1995
- 1995-08-09 JP JP7203441A patent/JPH0951634A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111404186A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-07-10 | 国网湖南省电力有限公司 | 一种配变动态增容智能储能装置及控制方法 |
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