JPH1097331A - 受電無効電力の制御装置 - Google Patents
受電無効電力の制御装置Info
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- JPH1097331A JPH1097331A JP8252543A JP25254396A JPH1097331A JP H1097331 A JPH1097331 A JP H1097331A JP 8252543 A JP8252543 A JP 8252543A JP 25254396 A JP25254396 A JP 25254396A JP H1097331 A JPH1097331 A JP H1097331A
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- power
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 自家発電設備と商用電源系統とを系統連系す
る際の受電無効電力を極力少なくする受電無効電力の制
御装置を提供する。 【解決手段】 第1の無効電力計10と、これより定格
電流および計測範囲の小さい第2の無効電力計14とを
並列に設ける。計器用変流器の電流値が第2の無効電力
計の定格電流より大きいときは第1の無効電力計の出力
に基づいて受電無効電力を計測し、第2の無効電力計の
定格電流より小さいときは第2の無効電力計の出力に基
づいて受電無効電力を計測し、これに基づいて自家発電
無効電力を制御する。
る際の受電無効電力を極力少なくする受電無効電力の制
御装置を提供する。 【解決手段】 第1の無効電力計10と、これより定格
電流および計測範囲の小さい第2の無効電力計14とを
並列に設ける。計器用変流器の電流値が第2の無効電力
計の定格電流より大きいときは第1の無効電力計の出力
に基づいて受電無効電力を計測し、第2の無効電力計の
定格電流より小さいときは第2の無効電力計の出力に基
づいて受電無効電力を計測し、これに基づいて自家発電
無効電力を制御する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、需要家の自家発電
設備(以下では「自家発」ともいう)を商用電源系統と
連系して運転する場合における受電無効電力の制御装置
に関する。
設備(以下では「自家発」ともいう)を商用電源系統と
連系して運転する場合における受電無効電力の制御装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】わが国電気事業の長い歴史の中で、近年
に至り、需要家が自家発電設備を所有し自己の電力消費
分を賄う傾向が増えている。自家発電設備は設備の有効
利用のために電力会社と系統連系して運転される場合が
多い。系統連系を行っている需要家は自己の消費電力に
対し自家発電設備から電力を供給し、不足分は電力会社
からの電力により調整する。この系統連系には、自家発
電設備による余剰電力を電力会社に送り出すことが認め
られない「逆潮流なし」と、条件付きで認められる「逆
潮流あり」の2方式があり、受電契約にあたっていずれ
の方式で系統連系を行うかを決定するようになってい
る。現在のところほとんどが「逆潮流なし」で行われて
いる。コージェネレーション(熱電併給)システムはこ
の自家発電設備の一例である。
に至り、需要家が自家発電設備を所有し自己の電力消費
分を賄う傾向が増えている。自家発電設備は設備の有効
利用のために電力会社と系統連系して運転される場合が
多い。系統連系を行っている需要家は自己の消費電力に
対し自家発電設備から電力を供給し、不足分は電力会社
からの電力により調整する。この系統連系には、自家発
電設備による余剰電力を電力会社に送り出すことが認め
られない「逆潮流なし」と、条件付きで認められる「逆
潮流あり」の2方式があり、受電契約にあたっていずれ
の方式で系統連系を行うかを決定するようになってい
る。現在のところほとんどが「逆潮流なし」で行われて
いる。コージェネレーション(熱電併給)システムはこ
の自家発電設備の一例である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、需要家は電力計
または電力トランスデューサを用いて受電電力を計測
し、受電電力が所定値以上になったときは自家発電設備
の発電機の出力増指令を出力し、逆に所定値以下になっ
たときは出力減指令を出力して商用電力系統からの買電
電力量を極力少なくするように制御している。
または電力トランスデューサを用いて受電電力を計測
し、受電電力が所定値以上になったときは自家発電設備
の発電機の出力増指令を出力し、逆に所定値以下になっ
たときは出力減指令を出力して商用電力系統からの買電
電力量を極力少なくするように制御している。
【0004】一方、電力会社は需要家の負荷の力率が悪
い場合には無効電流分まで考慮して送電線や電力設備を
用意しなければならず、その保守も必要となり不経済で
あるとともに送電損失も増加するために、力率の悪い需
要家に対しては割増し電力料金を請求する料金体系を採
用している。そのために需要家としては商用電源系統か
ら受電する無効電力量についても有効電力量と同様に極
力少なくなるように制御している。
い場合には無効電流分まで考慮して送電線や電力設備を
用意しなければならず、その保守も必要となり不経済で
あるとともに送電損失も増加するために、力率の悪い需
要家に対しては割増し電力料金を請求する料金体系を採
用している。そのために需要家としては商用電源系統か
ら受電する無効電力量についても有効電力量と同様に極
力少なくなるように制御している。
【0005】図6は力率計を用いた従来の無効電力制御
システムの電気系統図である。
システムの電気系統図である。
【0006】図において、1は商用電源、2は断路器、
3は遮断器、4は発電機と発電機の無効電力を制御する
自動電圧調整装置(AVR)などの制御系を含む自家発
電設備G、5は計器用変圧器(PT)、6は計器用変流
器(CT)、7は定格電流が5Aの力率計、8は構内負
荷の力率を改善するための力率改善用コンデンサ、9は
力率計7からの出力に基づいて力率改善用コンデンサ8
の入切を制御する制御装置である。
3は遮断器、4は発電機と発電機の無効電力を制御する
自動電圧調整装置(AVR)などの制御系を含む自家発
電設備G、5は計器用変圧器(PT)、6は計器用変流
器(CT)、7は定格電流が5Aの力率計、8は構内負
荷の力率を改善するための力率改善用コンデンサ、9は
力率計7からの出力に基づいて力率改善用コンデンサ8
の入切を制御する制御装置である。
【0007】このシステムにおいては、力率計7で計測
した力率がたとえば遅れ力率95%未満になると力率改
善用コンデンサ8を入れ、進み力率95%未満になると
力率改善用コンデンサ8を開くこと(「切」という)に
より受電無効電力を制御している。
した力率がたとえば遅れ力率95%未満になると力率改
善用コンデンサ8を入れ、進み力率95%未満になると
力率改善用コンデンサ8を開くこと(「切」という)に
より受電無効電力を制御している。
【0008】通常、電力系統で使用される力率計7の計
器誤差は普通級で2%、精密級で1%であるので、力率
計を用いたこのシステムではフルレンジでの計器誤差が
かなり大きくなり、また有効電力の受電量が微小な場合
には計器誤差以上の測定誤差が生じるために無効電力の
正確な制御ができないという問題がある。さらに力率計
7の出力に基づいて力率改善用コンデンサ8の入切を制
御しているので無効電力の微調整ができない。そのため
に電力料金の力率割引制度があっても電力料金を安価に
することができないという問題もある。
器誤差は普通級で2%、精密級で1%であるので、力率
計を用いたこのシステムではフルレンジでの計器誤差が
かなり大きくなり、また有効電力の受電量が微小な場合
には計器誤差以上の測定誤差が生じるために無効電力の
正確な制御ができないという問題がある。さらに力率計
7の出力に基づいて力率改善用コンデンサ8の入切を制
御しているので無効電力の微調整ができない。そのため
に電力料金の力率割引制度があっても電力料金を安価に
することができないという問題もある。
【0009】もうひとつの従来例として、無効電力計を
用いた図7に示す無効電力制御システムが知られてい
る。図7において図6と同じ参照数字は同じ構成部分を
示す。
用いた図7に示す無効電力制御システムが知られてい
る。図7において図6と同じ参照数字は同じ構成部分を
示す。
【0010】この従来例においては、力率計の代わりに
定格電流が5Aの無効電力計10が用いられ、その出力
を受けて制御装置9aが自家発電設備4のAVRと力率
改善用コンデンサ8の入切を制御するものである。
定格電流が5Aの無効電力計10が用いられ、その出力
を受けて制御装置9aが自家発電設備4のAVRと力率
改善用コンデンサ8の入切を制御するものである。
【0011】いま、需要家がたとえば受電電圧6.6k
V、契約電力500kW、自家発電電力300kW、受
電点の力率最小値0.8で「逆潮流なし」の条件で電力
会社と受電契約しており、無効電力計10には定格電流
が5A(以下[5A入力型]と書く)の双方向型を採用
し、PT5はPT比が受電電圧で決まる6600:11
0のもの(60倍)、CT6は余裕をみてCT比が10
0:5のもの(20倍)を設置している場合を考える。
V、契約電力500kW、自家発電電力300kW、受
電点の力率最小値0.8で「逆潮流なし」の条件で電力
会社と受電契約しており、無効電力計10には定格電流
が5A(以下[5A入力型]と書く)の双方向型を採用
し、PT5はPT比が受電電圧で決まる6600:11
0のもの(60倍)、CT6は余裕をみてCT比が10
0:5のもの(20倍)を設置している場合を考える。
【0012】この場合、受電無効電力は5A入力型無効
電力計10の入力の1200倍となる。この規模の電力
系統で使用される無効電力計10の計器誤差は普通級で
2%、精密級で1%であり、入力無効電力0〜±100
0var(商用電源側換算0〜±1200kvar)に
対する5A入力型無効電力計7の出力は0〜±5Vであ
るので、出力1V当りの受電無効電力は240kvar
になる。制御装置9aは無効電力計10の出力を受け
て、たとえば出力電圧が設定値A以上ならば力率改善用
コンデンサ8の「入」指令および自家発電設備4の発電
機に無効電力出力増指令を出力し、設定値B未満ならば
力率改善用コンデンサ8の「切」指令または発電機に無
効電力出力減指令を出力し、設定値A〜Bの間(不感
帯)であれば指令なしとして発電機も力率改善用コンデ
ンサの入切もそのままとする。
電力計10の入力の1200倍となる。この規模の電力
系統で使用される無効電力計10の計器誤差は普通級で
2%、精密級で1%であり、入力無効電力0〜±100
0var(商用電源側換算0〜±1200kvar)に
対する5A入力型無効電力計7の出力は0〜±5Vであ
るので、出力1V当りの受電無効電力は240kvar
になる。制御装置9aは無効電力計10の出力を受け
て、たとえば出力電圧が設定値A以上ならば力率改善用
コンデンサ8の「入」指令および自家発電設備4の発電
機に無効電力出力増指令を出力し、設定値B未満ならば
力率改善用コンデンサ8の「切」指令または発電機に無
効電力出力減指令を出力し、設定値A〜Bの間(不感
帯)であれば指令なしとして発電機も力率改善用コンデ
ンサの入切もそのままとする。
【0013】このシステムによれば、上述したように力
率計を用いて力率を計測するシステムと異なり受電無効
電力そのものを計測しているので有効電力の受電量が少
ない場合でも測定誤差が大きくなるという問題はない
し、力率改善用コンデンサのみならず発電機も制御対象
としているので無効電力の微調整も可能となる。ところ
が5A入力型無効電力計10のフルレンジが1200k
varと大きな値であるために、普通級(誤差2%)で
は最大計器誤差は±48kvarとなり、これ以下の範
囲で無効電力を制御することはできない。そのために電
力料金の力率割引制度を利用して電力料金を安くするこ
とができない。
率計を用いて力率を計測するシステムと異なり受電無効
電力そのものを計測しているので有効電力の受電量が少
ない場合でも測定誤差が大きくなるという問題はない
し、力率改善用コンデンサのみならず発電機も制御対象
としているので無効電力の微調整も可能となる。ところ
が5A入力型無効電力計10のフルレンジが1200k
varと大きな値であるために、普通級(誤差2%)で
は最大計器誤差は±48kvarとなり、これ以下の範
囲で無効電力を制御することはできない。そのために電
力料金の力率割引制度を利用して電力料金を安くするこ
とができない。
【0014】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、自家発電設備と商用電源系統とを系統連系する際
の受電無効電力を極力少なくする受電無効電力の制御装
置を提供することを目的とする。
ので、自家発電設備と商用電源系統とを系統連系する際
の受電無効電力を極力少なくする受電無効電力の制御装
置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、一態様によれば、商用電源系統と自家発
電設備との連系系統運転システムにおいて、商用電源系
統に対して計器用変圧器と計器用変流器とを介して接続
された第1の無効電力計と、該第1の無効電力計と並列
に接続されかつ第1の無効電力計より定格電流および計
測範囲の小さい第2の無効電力計と、前記計器用変流器
の電流値が前記第2の無効電力計の定格電流より大きい
ときと小さいときとで異なる切換信号を出力する切換手
段と、前記計器用変流器の電流値が前記第2の無効電力
計の定格電流より大きいときは前記切換信号に基づいて
前記第1の無効電力計の出力に基づいて受電無効電力を
計測し、前記計器用変流器の電流値が前記第2の無効電
力計の定格電流より小さいときは前記切換信号に基づい
て前記第2の無効電力計の出力に基づいて受電無効電力
を計測する計測手段と、該計測手段により計測された受
電無効電力に基づいて自家発電無効電力を制御する制御
装置とにより受電無効電力の制御装置を構成した。
成するために、一態様によれば、商用電源系統と自家発
電設備との連系系統運転システムにおいて、商用電源系
統に対して計器用変圧器と計器用変流器とを介して接続
された第1の無効電力計と、該第1の無効電力計と並列
に接続されかつ第1の無効電力計より定格電流および計
測範囲の小さい第2の無効電力計と、前記計器用変流器
の電流値が前記第2の無効電力計の定格電流より大きい
ときと小さいときとで異なる切換信号を出力する切換手
段と、前記計器用変流器の電流値が前記第2の無効電力
計の定格電流より大きいときは前記切換信号に基づいて
前記第1の無効電力計の出力に基づいて受電無効電力を
計測し、前記計器用変流器の電流値が前記第2の無効電
力計の定格電流より小さいときは前記切換信号に基づい
て前記第2の無効電力計の出力に基づいて受電無効電力
を計測する計測手段と、該計測手段により計測された受
電無効電力に基づいて自家発電無効電力を制御する制御
装置とにより受電無効電力の制御装置を構成した。
【0016】本発明の別の態様によれば、商用電源系統
と自家発電設備との連系系統運転システムにおいて、商
用電源系統に対して計器用変圧器と計器用変流器とを介
して接続され受電無効電力および逆潮流無効電力を計測
する無効電力計と、該無効電力計と並列に接続されかつ
該無効電力計の定格電流と等しい定格電流を有し計測し
た積算無効電力量に比例する数のパルスを出力する受電
無効電力計測用の第1のパルス型無効電力量計および逆
潮流無効電力計測用の第2のパルス型無効電力量計と、
前記第1および第2の無効電力量計から出力するパルス
の時間間隔をそれぞれ計測する第1および第2の時間間
隔計測手段と、該第1および第2の時間間隔計測手段に
より計測したパルスの時間間隔に基づいて自家発電無効
電力を制御する制御装置とにより受電無効電力の制御装
置を構成した。
と自家発電設備との連系系統運転システムにおいて、商
用電源系統に対して計器用変圧器と計器用変流器とを介
して接続され受電無効電力および逆潮流無効電力を計測
する無効電力計と、該無効電力計と並列に接続されかつ
該無効電力計の定格電流と等しい定格電流を有し計測し
た積算無効電力量に比例する数のパルスを出力する受電
無効電力計測用の第1のパルス型無効電力量計および逆
潮流無効電力計測用の第2のパルス型無効電力量計と、
前記第1および第2の無効電力量計から出力するパルス
の時間間隔をそれぞれ計測する第1および第2の時間間
隔計測手段と、該第1および第2の時間間隔計測手段に
より計測したパルスの時間間隔に基づいて自家発電無効
電力を制御する制御装置とにより受電無効電力の制御装
置を構成した。
【0017】上記いずれの態様においても、制御装置は
自家発電設備による発電無効電力を制御するとともに、
負荷に力率改善用コンデンサが設けられている場合はそ
のコンデンサの入切を制御するようにしてもよい。
自家発電設備による発電無効電力を制御するとともに、
負荷に力率改善用コンデンサが設けられている場合はそ
のコンデンサの入切を制御するようにしてもよい。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明する。
明する。
【0019】図1は本発明による受電無効電力の制御装
置の第1の実施例の電気系統図である。図中、商用電源
1、断路器2、遮断器3、自家発電設備4、計器用変圧
器(PT)5、計器用変流器(CT)6、5A入力型無
効電力計10は図7に示したそれらと同じであるので説
明は省略する。
置の第1の実施例の電気系統図である。図中、商用電源
1、断路器2、遮断器3、自家発電設備4、計器用変圧
器(PT)5、計器用変流器(CT)6、5A入力型無
効電力計10は図7に示したそれらと同じであるので説
明は省略する。
【0020】本実施例においては、5A入力型無効電力
計10と並列に定格電流が1Aの無効電力計(以下「1
A入力型無効電力計」と書く)14が接続され、5A入
力型無効電力計10と1A入力型無効電力計14との間
に5A型接点出力付き電流計11が接続され、この電流
計11からの切換信号Sによりオン、オフする切換接点
12とバイパス用接点13が接続されている。制御装置
9bは切換接点12からの信号と、5A入力型無効電力
計10からの信号と、1A入力型無効電力計14からの
信号とを受けて後述するシーケンスにしたがって自家発
電設備4のAVRと力率改善用コンデンサ8の入切を制
御する。
計10と並列に定格電流が1Aの無効電力計(以下「1
A入力型無効電力計」と書く)14が接続され、5A入
力型無効電力計10と1A入力型無効電力計14との間
に5A型接点出力付き電流計11が接続され、この電流
計11からの切換信号Sによりオン、オフする切換接点
12とバイパス用接点13が接続されている。制御装置
9bは切換接点12からの信号と、5A入力型無効電力
計10からの信号と、1A入力型無効電力計14からの
信号とを受けて後述するシーケンスにしたがって自家発
電設備4のAVRと力率改善用コンデンサ8の入切を制
御する。
【0021】1A入力型無効電力計14は入力無効電力
0〜±200var(商用電源側換算0〜±240kv
ar)に対する出力が0〜±5Vであるので、出力1V
当りの受電無効電力は±48kvarであり、計器誤差
は普通級で2%、精密級で1%である。
0〜±200var(商用電源側換算0〜±240kv
ar)に対する出力が0〜±5Vであるので、出力1V
当りの受電無効電力は±48kvarであり、計器誤差
は普通級で2%、精密級で1%である。
【0022】5A型接点出力付き電流計11は電流値が
1A以上のときオン、0.9A以下の状態がたとえば1
分以上継続したときオフとする切換信号Sを出力する
(図1に破線で示す)ようになっており、図2に示すよ
うに、電流計11aと、a接点11bと、b接点11c
と、1分タイマー11dと、限時a接点11eと、セッ
ト端子およびリセット端子を有するキープリレー11f
とで構成されている。キープリレー11fから出力する
信号が切換信号Sである。
1A以上のときオン、0.9A以下の状態がたとえば1
分以上継続したときオフとする切換信号Sを出力する
(図1に破線で示す)ようになっており、図2に示すよ
うに、電流計11aと、a接点11bと、b接点11c
と、1分タイマー11dと、限時a接点11eと、セッ
ト端子およびリセット端子を有するキープリレー11f
とで構成されている。キープリレー11fから出力する
信号が切換信号Sである。
【0023】図3は制御装置9bの回路構成の一例を示
す。
す。
【0024】判断回路91は5A入力型無効電力計10
からの出力値が設定値A以上か設定値B未満かを判断す
る回路、判断回路94は1A入力型無効電力計14から
の出力値が同じく設定値C以上か設定値D未満かを判断
する回路、92、93、96、97はアンド回路、9
8、99はオア回路、95は反転回路である。
からの出力値が設定値A以上か設定値B未満かを判断す
る回路、判断回路94は1A入力型無効電力計14から
の出力値が同じく設定値C以上か設定値D未満かを判断
する回路、92、93、96、97はアンド回路、9
8、99はオア回路、95は反転回路である。
【0025】次に、上記回路構成の制御装置の動作を説
明する。
明する。
【0026】図7に関して説明した従来例と同じ条件す
なわち受電電圧6.6kV、契約電力500kW、自家
発電電力300kWの条件で受電契約をした場合につい
て説明するが、5A入力型無効電力計10の入力無効電
力、商用電源側での換算無効電力、出力1V当りの受電
無効電力は図7に関して説明した場合と同じである。制
御装置9bの判断回路91には常に5A入力型無効電力
計10からの出力が入っており、判断回路94には常に
1A入力型無効電力計14からの出力が入っている。い
ま、5A型接点出力付き電流計11の電流値が1A以上
であるときは、図2において、a接点11bがオンし、
キープリレー11fのセット端子にHレベルの信号が与
えられるためにキープリレー11fからオンへの切換信
号Sが出力され、切換接点12がオンされる。その結
果、制御装置9bには切換接点12を介してHレベルの
信号が与えられるので、判断回路94の出力は遮断さ
れ、判断回路91の出力のみが自家発電設備4の発電機
のAVRおよび力率改善用コンデンサ8に送られるよう
になる。すなわち、5A入力型無効電力計10の出力値
が設定値A以上ならアンド回路92が導通し、オア回路
98を介して発電機に無効電力出力増指令と力率改善用
コンデンサ8に「入」指令が出力され、設定値B未満な
らアンド回路93が導通し、オア回路99を介して発電
機に無効電力出力減指令と力率改善用コンデンサ8に
「切」指令が出力される。一方、5A入力型無効電力計
10の出力値が設定値A〜Bの範囲内にあるときは判断
回路91からは発電機の無効電力出力増減指令もまた力
率改善用コンデンサ8の入切指令も出力しない。
なわち受電電圧6.6kV、契約電力500kW、自家
発電電力300kWの条件で受電契約をした場合につい
て説明するが、5A入力型無効電力計10の入力無効電
力、商用電源側での換算無効電力、出力1V当りの受電
無効電力は図7に関して説明した場合と同じである。制
御装置9bの判断回路91には常に5A入力型無効電力
計10からの出力が入っており、判断回路94には常に
1A入力型無効電力計14からの出力が入っている。い
ま、5A型接点出力付き電流計11の電流値が1A以上
であるときは、図2において、a接点11bがオンし、
キープリレー11fのセット端子にHレベルの信号が与
えられるためにキープリレー11fからオンへの切換信
号Sが出力され、切換接点12がオンされる。その結
果、制御装置9bには切換接点12を介してHレベルの
信号が与えられるので、判断回路94の出力は遮断さ
れ、判断回路91の出力のみが自家発電設備4の発電機
のAVRおよび力率改善用コンデンサ8に送られるよう
になる。すなわち、5A入力型無効電力計10の出力値
が設定値A以上ならアンド回路92が導通し、オア回路
98を介して発電機に無効電力出力増指令と力率改善用
コンデンサ8に「入」指令が出力され、設定値B未満な
らアンド回路93が導通し、オア回路99を介して発電
機に無効電力出力減指令と力率改善用コンデンサ8に
「切」指令が出力される。一方、5A入力型無効電力計
10の出力値が設定値A〜Bの範囲内にあるときは判断
回路91からは発電機の無効電力出力増減指令もまた力
率改善用コンデンサ8の入切指令も出力しない。
【0027】なおこのとき5A型接点出力付き電流計1
1からの切換信号Sはバイパス用接点13もオンするの
で、1A以上の電流は1A入力型無効電力計14をバイ
パスして流れるので1A入力型無効電力計14への影響
はない。
1からの切換信号Sはバイパス用接点13もオンするの
で、1A以上の電流は1A入力型無効電力計14をバイ
パスして流れるので1A入力型無効電力計14への影響
はない。
【0028】ところが5A型接点出力付き電流計11の
電流値が0.9A以下となると、図2において、b接点
11cがオンし、タイマー11dがスタートする。やが
てタイマー11dが1分を計時すると、タイマー11d
の出力により限時a接点11eがオンされ、キープリレ
ー11fのリセット端子にHレベルの信号が与えられ、
それまでのオンへの切換信号Sを今度はオフへの切換信
号に切り換える。その結果、制御装置9bには切換接点
12を介してLレベルの信号が与えられるので、今度は
判断回路91の出力は遮断され、判断回路94の出力の
みが自家発電設備4の発電機のAVRおよび力率改善用
コンデンサ8に送られるようになる。すなわち、1A入
力型無効電力計14の出力値が設定値C以上ならアンド
回路96が導通し、オア回路98を介して発電機に無効
電力出力増指令がまた力率改善用コンデンサ8に「入」
指令が出力される。また設定値D未満ならばアンド回路
97が導通し、オア回路99を介して発電機に無効電力
出力減指令がまた力率改善用コンデンサ8に「切」指令
が出力される。一方、1A入力型無効電力計14の出力
値が設定値C〜Dの範囲内にあるときは判断回路94か
らは発電機の出力増減指令もまた力率改善用コンデンサ
8の「入切」指令も出力しない。
電流値が0.9A以下となると、図2において、b接点
11cがオンし、タイマー11dがスタートする。やが
てタイマー11dが1分を計時すると、タイマー11d
の出力により限時a接点11eがオンされ、キープリレ
ー11fのリセット端子にHレベルの信号が与えられ、
それまでのオンへの切換信号Sを今度はオフへの切換信
号に切り換える。その結果、制御装置9bには切換接点
12を介してLレベルの信号が与えられるので、今度は
判断回路91の出力は遮断され、判断回路94の出力の
みが自家発電設備4の発電機のAVRおよび力率改善用
コンデンサ8に送られるようになる。すなわち、1A入
力型無効電力計14の出力値が設定値C以上ならアンド
回路96が導通し、オア回路98を介して発電機に無効
電力出力増指令がまた力率改善用コンデンサ8に「入」
指令が出力される。また設定値D未満ならばアンド回路
97が導通し、オア回路99を介して発電機に無効電力
出力減指令がまた力率改善用コンデンサ8に「切」指令
が出力される。一方、1A入力型無効電力計14の出力
値が設定値C〜Dの範囲内にあるときは判断回路94か
らは発電機の出力増減指令もまた力率改善用コンデンサ
8の「入切」指令も出力しない。
【0029】ここで1A入力型無効電力計14の計器誤
差に注目すると、普通級2%の誤差は±9.6kvar
となり、無効電力計10の誤差±48kvarの1/5
である。したがって無効電力制御の目標値を±9.6k
varまで極小化することができる。なお、このとき5
A型接点出力付き電流計11からの切換信号Sはバイパ
ス用接点13をオフ状態とする。
差に注目すると、普通級2%の誤差は±9.6kvar
となり、無効電力計10の誤差±48kvarの1/5
である。したがって無効電力制御の目標値を±9.6k
varまで極小化することができる。なお、このとき5
A型接点出力付き電流計11からの切換信号Sはバイパ
ス用接点13をオフ状態とする。
【0030】本発明が対象としているのは、受電無効電
力を極力零に近づけるような制御を行っている場合であ
る。この場合の受電無効電力は1A入力型無効電力計1
4で測定できる範囲であるので、計器誤差を極めて小さ
くすることができることは、無効電力の制御目標を極小
化できることになる。
力を極力零に近づけるような制御を行っている場合であ
る。この場合の受電無効電力は1A入力型無効電力計1
4で測定できる範囲であるので、計器誤差を極めて小さ
くすることができることは、無効電力の制御目標を極小
化できることになる。
【0031】次に本発明による受電無効電力の制御装置
の第2の実施例を図4を参照して説明する。
の第2の実施例を図4を参照して説明する。
【0032】図4は電気系統図であり、図中、商用電源
1、断路器2、遮断器3、自家発電設備4、計器用変圧
器(PT)5、計器用変流器(CT)6は図1に示した
それらと同じである。
1、断路器2、遮断器3、自家発電設備4、計器用変圧
器(PT)5、計器用変流器(CT)6は図1に示した
それらと同じである。
【0033】本実施例においても、双方向の受電無効電
力が測定可能な5A入力型無効電力計10が用いられ、
これと並列に受電無効電力の積算電力量を計測する5A
入力型無効電力量計15aと逆潮流無効電力の積算電力
量を計測する5A入力型無効電力量計15bとが接続さ
れ、制御装置9cは5A入力型無効電力計10の出力
と、2つの5A入力型無効電力量計15aおよび15b
の出力とに基づいて自家発電設備4の発電機のAVRと
力率改善用コンデンサ8の入切を制御する。5A入力型
無効電力計10は0〜±1000var(商用電源側換
算0〜±1200kvar)の無効電力に対する出力が
0〜±5Vである。5A入力型無効電力量計15aおよ
び15bとしては、二次側の無効電力量1kvar当り
10000パルスを出力する10000パルス型電子式
無効電力量計が用いられ、それぞれから出力するパルス
の時間間隔T1 およびT2 が制御信号として用いられ
る。
力が測定可能な5A入力型無効電力計10が用いられ、
これと並列に受電無効電力の積算電力量を計測する5A
入力型無効電力量計15aと逆潮流無効電力の積算電力
量を計測する5A入力型無効電力量計15bとが接続さ
れ、制御装置9cは5A入力型無効電力計10の出力
と、2つの5A入力型無効電力量計15aおよび15b
の出力とに基づいて自家発電設備4の発電機のAVRと
力率改善用コンデンサ8の入切を制御する。5A入力型
無効電力計10は0〜±1000var(商用電源側換
算0〜±1200kvar)の無効電力に対する出力が
0〜±5Vである。5A入力型無効電力量計15aおよ
び15bとしては、二次側の無効電力量1kvar当り
10000パルスを出力する10000パルス型電子式
無効電力量計が用いられ、それぞれから出力するパルス
の時間間隔T1 およびT2 が制御信号として用いられ
る。
【0034】図5は制御装置9cの回路構成を示す。
【0035】101は5A入力型無効電力計10からの
出力値が設定値K以上かそれとも設定値L未満かを判断
する判断回路であり、設定値K以上であるときは端子a
にHレベルの信号を出力し、設定値L未満のときは端子
bにHレベルの信号を出力する。102aは5A入力型
無効電力量計15aから出力されるパルスの時間間隔T
1 を計測するパルス時間間隔計測回路、102bは5A
入力型無効電力量計15bから出力されるパルスの時間
間隔T2 を計測するパルス時間間隔計測回路、103は
5A入力型無効電力量計15aから出力されるパルスの
時間間隔T1 が設定時間c以下のときHレベル、それ以
外のときはLレベルの信号を出力する比較回路、104
は5A入力型無効電力量計15bから出力されるパルス
の時間間隔T2 が同じく設定時間d以下のときHレベ
ル、それ以外のときはLレベルの信号を出力する比較回
路、105、106はオア回路である。
出力値が設定値K以上かそれとも設定値L未満かを判断
する判断回路であり、設定値K以上であるときは端子a
にHレベルの信号を出力し、設定値L未満のときは端子
bにHレベルの信号を出力する。102aは5A入力型
無効電力量計15aから出力されるパルスの時間間隔T
1 を計測するパルス時間間隔計測回路、102bは5A
入力型無効電力量計15bから出力されるパルスの時間
間隔T2 を計測するパルス時間間隔計測回路、103は
5A入力型無効電力量計15aから出力されるパルスの
時間間隔T1 が設定時間c以下のときHレベル、それ以
外のときはLレベルの信号を出力する比較回路、104
は5A入力型無効電力量計15bから出力されるパルス
の時間間隔T2 が同じく設定時間d以下のときHレベ
ル、それ以外のときはLレベルの信号を出力する比較回
路、105、106はオア回路である。
【0036】次に上記第1の実施例と同じ条件の場合に
ついて説明する。
ついて説明する。
【0037】比較回路103、104の設定時間c、d
は、常に変動する負荷に対する制御をたとえば少なくと
も36秒に1回の割合で実行したいという設計思想に基
づき、36秒(少なくとも受電または逆潮流無効電力1
2kvarに相当する)とする。また5A入力型無効電
力計10による制御は、5A入力型無効電力量計15
a、15bによる時間制御が間に合わない場合のバック
アップであり、設定値K、Lはたとえば0.2V(48
kvarに相当する)に設定する。
は、常に変動する負荷に対する制御をたとえば少なくと
も36秒に1回の割合で実行したいという設計思想に基
づき、36秒(少なくとも受電または逆潮流無効電力1
2kvarに相当する)とする。また5A入力型無効電
力計10による制御は、5A入力型無効電力量計15
a、15bによる時間制御が間に合わない場合のバック
アップであり、設定値K、Lはたとえば0.2V(48
kvarに相当する)に設定する。
【0038】本実施例においては、制御装置9cには5
A入力型無効電力計10の出力と2つの5A入力型無効
電力量計15aおよび15bの出力が常に入力されてお
り、5A入力型無効電力計10の出力が+0.2V以上
すなわち受電無効電力が48kvar以上かまたは5A
入力型無効電力量計15aの出力が12kvar以上の
場合には発電機の無効電力出力増指令および力率改善用
コンデンサ8の「入」指令が出力されて自家発電設備4
の無効電力出力を増加するとともに力率改善用コンデン
サ8を入れて無効電力を増加し、5A入力型無効電力計
10の出力が−0.2V未満すなわち逆潮流無効電力が
48kvar以上かまたは5A入力型無効電力量計15
bの出力が12kvar以上の場合には発電機の無効電
力出力減指令および力率改善用コンデンサ8の「切」指
令が出力されて自家発電設備4の無効電力出力を減少す
るとともに力率改善用コンデンサ8を切って無効電力を
減少し、無効電力の逆潮流がそれ以上にならないように
制御している。
A入力型無効電力計10の出力と2つの5A入力型無効
電力量計15aおよび15bの出力が常に入力されてお
り、5A入力型無効電力計10の出力が+0.2V以上
すなわち受電無効電力が48kvar以上かまたは5A
入力型無効電力量計15aの出力が12kvar以上の
場合には発電機の無効電力出力増指令および力率改善用
コンデンサ8の「入」指令が出力されて自家発電設備4
の無効電力出力を増加するとともに力率改善用コンデン
サ8を入れて無効電力を増加し、5A入力型無効電力計
10の出力が−0.2V未満すなわち逆潮流無効電力が
48kvar以上かまたは5A入力型無効電力量計15
bの出力が12kvar以上の場合には発電機の無効電
力出力減指令および力率改善用コンデンサ8の「切」指
令が出力されて自家発電設備4の無効電力出力を減少す
るとともに力率改善用コンデンサ8を切って無効電力を
減少し、無効電力の逆潮流がそれ以上にならないように
制御している。
【0039】本実施例においても、発明の対象は、受電
無効電力を極力零に近づけるような制御を行っている場
合である。したがって受電無効電力は5A入力型無効電
力量計15a、15bの制御範囲なので、無効電力の制
御目標は比較回路103または104において比較の基
準値として設定した36秒に相当する12kvarとな
り、図1に関して説明した従来の場合における無効電力
制御目標の48kvarと比較して目標値を大幅に減少
させることができる。
無効電力を極力零に近づけるような制御を行っている場
合である。したがって受電無効電力は5A入力型無効電
力量計15a、15bの制御範囲なので、無効電力の制
御目標は比較回路103または104において比較の基
準値として設定した36秒に相当する12kvarとな
り、図1に関して説明した従来の場合における無効電力
制御目標の48kvarと比較して目標値を大幅に減少
させることができる。
【0040】なお、無効電力制御目標を決定する比較回
路103、104の比較の基準値(上記実施例では36
秒)は、構内負荷の変動に対応させて発電機の無効電力
出力増、減指令および力率改善コンデンサの入切指令を
どの程度のタイミングで出力させるかによって決定され
る。
路103、104の比較の基準値(上記実施例では36
秒)は、構内負荷の変動に対応させて発電機の無効電力
出力増、減指令および力率改善コンデンサの入切指令を
どの程度のタイミングで出力させるかによって決定され
る。
【0041】上記実施例においては無効電力計および無
効電力量計を用いたが、本発明においては無効電力値や
無効電力量値が目視計測できる必要はなく、データとし
て取り出せればよい。したがって無効電力計や無効電力
量計の代わりに無効電力用トランスデューサを用いるこ
ともできる。
効電力量計を用いたが、本発明においては無効電力値や
無効電力量値が目視計測できる必要はなく、データとし
て取り出せればよい。したがって無効電力計や無効電力
量計の代わりに無効電力用トランスデューサを用いるこ
ともできる。
【0042】また上記実施例においては自家発電設備に
よる発電無効電力の制御と力率改善用コンデンサの入切
の制御とを行っているが、本発明はこの両方を同時に行
う必要はなく、自家発電設備による発電無効電力の制御
のみを行うシステムにも適用することができることはも
ちろんである。
よる発電無効電力の制御と力率改善用コンデンサの入切
の制御とを行っているが、本発明はこの両方を同時に行
う必要はなく、自家発電設備による発電無効電力の制御
のみを行うシステムにも適用することができることはも
ちろんである。
【0043】
【発明の効果】商用電源系統と自家発電設備との系統連
系運転を行い、受電点における無効電力の潮流を極力零
に近づける制御を行う場合においては、既存の無効電力
計に対して並列に接続される小レンジの無効電力計また
はパルス型無効電力量計により受電無効電力または逆潮
流無効電力を計測できる範囲に十分納まっているので測
定計器による計器誤差を小さく抑えることができ、それ
により受電無効電力を正確に制御することができかつ極
小化することができるので、極めて経済的な系統連系が
可能になる。
系運転を行い、受電点における無効電力の潮流を極力零
に近づける制御を行う場合においては、既存の無効電力
計に対して並列に接続される小レンジの無効電力計また
はパルス型無効電力量計により受電無効電力または逆潮
流無効電力を計測できる範囲に十分納まっているので測
定計器による計器誤差を小さく抑えることができ、それ
により受電無効電力を正確に制御することができかつ極
小化することができるので、極めて経済的な系統連系が
可能になる。
【0044】本発明においては、自家発電設備の発電機
のAVR制御と、負荷に対して設けられた力率改善用コ
ンデンサ制御とを組み合わせることにより、有効な無効
電力制御が可能になる。
のAVR制御と、負荷に対して設けられた力率改善用コ
ンデンサ制御とを組み合わせることにより、有効な無効
電力制御が可能になる。
【図1】本発明による受電無効電力の制御装置の第1の
実施例の電気系統図である。
実施例の電気系統図である。
【図2】図1に示した第1の実施例で用いられる接点出
力付き電流計の回路構成を示す。
力付き電流計の回路構成を示す。
【図3】図1に示した第1の実施例における制御装置の
回路構成を示す。
回路構成を示す。
【図4】本発明による受電無効電力の制御装置の第2の
実施例の電気系統図である。
実施例の電気系統図である。
【図5】図4に示した第2の実施例における制御装置の
回路構成を示す。
回路構成を示す。
【図6】従来の受電無効電力の制御システムの一例の電
気系統図である。
気系統図である。
【図7】従来の受電無効電力の制御システムの別の例の
電気系統図である。
電気系統図である。
1 商用電源 2 断路器 3 遮断器 4 自家発電設備 5 計器用変圧器 6 計器用変流器 7 5A入力型力率計 8 力率改善用コンデンサ 9a、9b、9c 制御装置 10 5A入力型無効電力計 11 5A型接点出力付き電流計 12 切換接点 13 バイパス接点 14 1A入力型無効電力計 15a、15b 5A入力型無効電力量計 91、94、101 判断回路 92、93、96、97 アンド回路 95 反転回路 98、99、105、106 オア回路 102a,102b パルス時間間隔計測回路 103、104 比較回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02P 9/14 H02P 9/14 B
Claims (9)
- 【請求項1】 商用電源系統と自家発電設備との連系系
統運転システムにおいて、商用電源系統に対して計器用
変圧器と計器用変流器とを介して接続された第1の無効
電力計と、該第1の無効電力計と並列に接続されかつ第
1の無効電力計より定格電流および計測範囲の小さい第
2の無効電力計と、前記計器用変流器の電流値が前記第
2の無効電力計の定格電流より大きいときと小さいとき
とで異なる切換信号を出力する切換手段と、前記計器用
変流器の電流値が前記第2の無効電力計の定格電流より
大きいときは前記切換信号に基づいて前記第1の無効電
力計の出力に基づいて受電無効電力を計測し、前記計器
用変流器の電流値が前記第2の無効電力計の定格電流よ
り小さいときは前記切換信号に基づいて前記第2の無効
電力計の出力に基づいて受電無効電力を計測する計測手
段と、該計測手段により計測された受電無効電力に基づ
いて自家発電無効電力を制御する制御装置とを有するこ
とを特徴とする受電無効電力の制御装置。 - 【請求項2】 前記切換手段が前記第1の無効電力計の
定格電流と等しい定格電流の接点出力付き電流計である
請求項1に記載の受電無効電力の制御装置。 - 【請求項3】 前記第2の無効電力計が、前記計器用変
流器の電流値が前記第2の無効電力計の定格電流より大
きいとき前記切換信号によりオンされるバイパス接点を
有するバイパス回路を有する請求項2に記載の受電無効
電力の制御装置。 - 【請求項4】 前記切換手段は、前記計器用変流器の電
流値が所定時間以上にわたって前記第2の無効電力計の
定格電流より小さいとき切換信号を出力する請求項1な
いし3のいずれか1項に記載の受電電力の制御装置。 - 【請求項5】 前記第1の無効電力計および第2の無効
電力計が受電無効電力および逆潮流無効電力を計測でき
る無効電力計である請求項1ないし4のいずれか1項に
記載の受電無効電力の制御装置。 - 【請求項6】 力率改善用コンデンサをさらに有し、前
記制御装置が前記自家発電無効電力とともに前記力率改
善用コンデンサの入切を制御することを特徴とする請求
項1ないし5のいずれか1項に記載の受電無効電力の制
御装置。 - 【請求項7】 商用電源系統と自家発電設備との連系系
統運転システムにおいて、商用電源系統に対して計器用
変圧器と計器用変流器とを介して接続され受電無効電力
および逆潮流無効電力を計測する無効電力計と、該無効
電力計と並列に接続されかつ該無効電力計の定格電流と
等しい定格電流を有し計測した積算無効電力量に比例す
る数のパルスを出力する受電無効電力計測用の第1のパ
ルス型無効電力量計および逆潮流無効電力計測用の第2
のパルス型無効電力量計と、前記第1および第2の無効
電力量計から出力するパルスの時間間隔をそれぞれ計測
する第1および第2の時間間隔計測手段と、該第1およ
び第2の時間間隔計測手段により計測したパルスの時間
間隔に基づいて自家発電無効電力を制御する制御装置と
を有することを特徴とする受電無効電力の制御装置。 - 【請求項8】 前記制御装置は、前記第1の時間間隔計
測手段により計測したパルスの時間間隔が所定値より小
さいときは自家発電設備の無効電力出力増指令を出力
し、前記第2の時間間隔計測手段により計測したパルス
の時間間隔が前記所定値より大きいときは自家発電設備
の無効電力出力減指令を出力する請求項7に記載の受電
無効電力の制御装置。 - 【請求項9】 力率改善用コンデンサをさらに有し、前
記制御装置が前記自家発電無効電力とともに前記力率改
善用コンデンサの入切を制御することを特徴とする請求
項7または8に記載の受電無効電力の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8252543A JPH1097331A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 受電無効電力の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8252543A JPH1097331A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 受電無効電力の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1097331A true JPH1097331A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17238843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8252543A Withdrawn JPH1097331A (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 受電無効電力の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1097331A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006246552A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 力率調整装置及び発電装置 |
US8849613B2 (en) | 2007-10-05 | 2014-09-30 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Vibration protection in a variable speed compressor |
US9057549B2 (en) | 2007-10-08 | 2015-06-16 | Emerson Climate Technologies, Inc. | System and method for monitoring compressor floodback |
US9494158B2 (en) | 2007-10-08 | 2016-11-15 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Variable speed compressor protection system and method |
US9494354B2 (en) | 2007-10-08 | 2016-11-15 | Emerson Climate Technologies, Inc. | System and method for calculating parameters for a refrigeration system with a variable speed compressor |
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US11206743B2 (en) | 2019-07-25 | 2021-12-21 | Emerson Climate Technolgies, Inc. | Electronics enclosure with heat-transfer element |
-
1996
- 1996-09-25 JP JP8252543A patent/JPH1097331A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
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