JPS59175340A - 静止型無効電力補償装置 - Google Patents
静止型無効電力補償装置Info
- Publication number
- JPS59175340A JPS59175340A JP58049336A JP4933683A JPS59175340A JP S59175340 A JPS59175340 A JP S59175340A JP 58049336 A JP58049336 A JP 58049336A JP 4933683 A JP4933683 A JP 4933683A JP S59175340 A JPS59175340 A JP S59175340A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactive power
- thyristor
- converter
- current
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は力率の悪い負荷の無効電力補償用の静止型無効
電力補償装置に係り、特に連続定格容量の小さいサイリ
スタを使って交流母線過電圧を大幅に抑制するのに好適
な静止型無効電力補償装置に関する。
電力補償装置に係り、特に連続定格容量の小さいサイリ
スタを使って交流母線過電圧を大幅に抑制するのに好適
な静止型無効電力補償装置に関する。
従来の技術を第１図によって説明する。この図は、交流
母線ＡＣＢＳに、変換用変圧器ＣＴＲを介して、交直変
換装置Ｃ０ＮＶが接続され、直流線路ＤＣＬにより電力
の授受を行う直流送電系統である。交流母線ＡＣＢＳに
は、交直変換装置が消費する遅相無効電力を補償するだ
めのコンデンサＳＣ１からＳＣｎがしゃ断器ＣＤＩから
ＣＢｎを介して接続され、さらに交直変換器Ｃ０ＮＶが
発生する高調波を吸収するための交流フィルタＡＣＦが
設置される。ＳＴＪ ＦＴＲは変圧器である。さらに母
線には、静止型無効電力補償装置ＳｖＣを設置し、母線
電圧の安定化を図る。ＳＶＣの構成は、リアクトルＬに
直列につながるサイリスタＴ Ｈ１。
母線ＡＣＢＳに、変換用変圧器ＣＴＲを介して、交直変
換装置Ｃ０ＮＶが接続され、直流線路ＤＣＬにより電力
の授受を行う直流送電系統である。交流母線ＡＣＢＳに
は、交直変換装置が消費する遅相無効電力を補償するだ
めのコンデンサＳＣ１からＳＣｎがしゃ断器ＣＤＩから
ＣＢｎを介して接続され、さらに交直変換器Ｃ０ＮＶが
発生する高調波を吸収するための交流フィルタＡＣＦが
設置される。ＳＴＪ ＦＴＲは変圧器である。さらに母
線には、静止型無効電力補償装置ＳｖＣを設置し、母線
電圧の安定化を図る。ＳＶＣの構成は、リアクトルＬに
直列につながるサイリスタＴ Ｈ１。
ＴＨ２及び並列なコンデンサＣからなり、サイリスタの
パルス制御装ｆｉＰｃＵから出力されるゲートパルスＰ
ＳＧがＴＨｌ、ＴＨ２に印加される。
パルス制御装ｆｉＰｃＵから出力されるゲートパルスＰ
ＳＧがＴＨｌ、ＴＨ２に印加される。
ＰＣＵの入力としては、計器用変圧器ＰＴにより計測さ
れた交流母線電圧Ｖ八Ｃと交直変換装置Ｃ０ＮＶからの
信号Ｃ８Ｇが考えられる。
れた交流母線電圧Ｖ八Ｃと交直変換装置Ｃ０ＮＶからの
信号Ｃ８Ｇが考えられる。
さて、上述の直流送電系統で、交直変換装置Ｃ０ＮＶの
緊急停止時の応動を説明する。交直変換装置では通常、
有効電力の７〜９割程度の遅相無動電力を吸収しており
、交直変換装置Ｃ０ＮＶがなんらかの原因で緊急停止す
ると、コンデンサＳＣＩからＳＣｎと、交流フィルタ人
ＣＦによる進相無効電力補償量が余分となるため、交流
母線ＡＣＢＳの電圧が上昇する。これを防止するため、
しゃ断器ＣＢＩからＣＢｎを切離し、コンデンサＳ０１
からＳＣｎの無効電力補償量を減小させるよう制御する
が、しゃ断器の切離しには商用周波で数サイクル必要と
なる。試算によると、交流系統の短絡容量が直流送電々
力の３倍程度の弱小交流系統の場合、交直変換装置Ｃ０
ＮＶの緊急停止時に商用周波１〜２サイクルで通常時の
１．８倍もの過′に圧が発生する可能性があり、コンデ
ンサの切離しに代る急速な無効電力補償が必要となる。
緊急停止時の応動を説明する。交直変換装置では通常、
有効電力の７〜９割程度の遅相無動電力を吸収しており
、交直変換装置Ｃ０ＮＶがなんらかの原因で緊急停止す
ると、コンデンサＳＣＩからＳＣｎと、交流フィルタ人
ＣＦによる進相無効電力補償量が余分となるため、交流
母線ＡＣＢＳの電圧が上昇する。これを防止するため、
しゃ断器ＣＢＩからＣＢｎを切離し、コンデンサＳ０１
からＳＣｎの無効電力補償量を減小させるよう制御する
が、しゃ断器の切離しには商用周波で数サイクル必要と
なる。試算によると、交流系統の短絡容量が直流送電々
力の３倍程度の弱小交流系統の場合、交直変換装置Ｃ０
ＮＶの緊急停止時に商用周波１〜２サイクルで通常時の
１．８倍もの過′に圧が発生する可能性があり、コンデ
ンサの切離しに代る急速な無効電力補償が必要となる。
この対策として、静止型無効電力補償装置ＳＶＣを用い
ることが考えられる。ＳＶＣは、アーク炉等の急峻な電
圧変動負荷がある母線に設置される装置であシ、商用周
波半サイクル程度の速さで無効電力調整可能な装置であ
る。
ることが考えられる。ＳＶＣは、アーク炉等の急峻な電
圧変動負荷がある母線に設置される装置であシ、商用周
波半サイクル程度の速さで無効電力調整可能な装置であ
る。
従来の静止型無効電力補償装置では、遅相と進相無効電
力調整範囲を、はぼ同程度のものとし、第２図に示すサ
イリスタの点弧制御角αを、９０゜（遅相最大）から１
８０° （進相最大）まで、常時利用するよう制御して
いる。同図でＶＡＣは交流電圧、ＩＬはりアクドル電流
である。従ってサイリスタの電流容量は、電流最大時（
α＝９０° ）の電流′ｆ：連続的に流しても、過熱や
破損等の回頭がないように、設計する必要があった。従
って、第１図のように、交直変換装置Ｃ０ＮＶに静止型
無効電力補償装置ＳＶＣ’！ｒ併設する場合、サイリス
タの連続運転容量を、遅相最大時、すなわち電流最大時
（α−９０°）の電流をもって定めることにすると、コ
ンデンサＣＢｌからＣＢｎの全容量と交流フィルターＡ
ＣＦを合計した容量を補償可能な量の電流にすることが
必要となυ、交直変換装置Ｃ０ＮＶと同じ規模のサイリ
スタ装置となってしまうため、非常に高価なものとなる
欠点があった。
力調整範囲を、はぼ同程度のものとし、第２図に示すサ
イリスタの点弧制御角αを、９０゜（遅相最大）から１
８０° （進相最大）まで、常時利用するよう制御して
いる。同図でＶＡＣは交流電圧、ＩＬはりアクドル電流
である。従ってサイリスタの電流容量は、電流最大時（
α＝９０° ）の電流′ｆ：連続的に流しても、過熱や
破損等の回頭がないように、設計する必要があった。従
って、第１図のように、交直変換装置Ｃ０ＮＶに静止型
無効電力補償装置ＳＶＣ’！ｒ併設する場合、サイリス
タの連続運転容量を、遅相最大時、すなわち電流最大時
（α−９０°）の電流をもって定めることにすると、コ
ンデンサＣＢｌからＣＢｎの全容量と交流フィルターＡ
ＣＦを合計した容量を補償可能な量の電流にすることが
必要となυ、交直変換装置Ｃ０ＮＶと同じ規模のサイリ
スタ装置となってしまうため、非常に高価なものとなる
欠点があった。
本発明の目的は、静止型無効電力補償装置のサイリスタ
として、連続運転容量の小さく安価なサイリスタを用い
て、無効電力調整範囲の大きな静止型無効電力補償装置
を提供することにある。
として、連続運転容量の小さく安価なサイリスタを用い
て、無効電力調整範囲の大きな静止型無効電力補償装置
を提供することにある。
本発明は、サイリスタが短時間過負荷耐量を持っている
利点に着目し、直流系停止時の交流系過電圧を、静止型
無効電力補償装置のサイリスタを短時間過負荷し無効電
力補償量を増加することによシ抑制するものである。
利点に着目し、直流系停止時の交流系過電圧を、静止型
無効電力補償装置のサイリスタを短時間過負荷し無効電
力補償量を増加することによシ抑制するものである。
以下、本発明の詳細な説明する。第１図が全体構成であ
り、第２図がリアクトル電流Ｉｔ、と交流電圧ＶＡｃ、
さらにサイリスタ点弧制御角αの関係を示す図であり、
α＝９０° で点線のようにＩ＋、は連続で最大の値と
なる。第３図が本発明の静止型無効電力補償装置の制御
範囲を示した図である。■は静止型無効電力補償装置に
加わる電圧、■は電流であシ、無効′電力補償量は電流
■の二乗に比例する。本発明では、サイリスタ点弧角の
最小値αＭＩＮと最大値αＭＡＸの間に、閾値角αｓＨ
を設定し、通常の運転は、連続運転領域Ｄｉに制限して
おき、交直変換装置Ｃ０ＮＶ緊急停止時には、短時間過
負荷許容領域Ｄ２まで制御範囲を拡張して、無効電力補
償量を増大させ、過電圧を抑制する。このような方式に
より、サイリスタ連続運転容量を低減でき、電流容量の
小さなサイリスタで構成できる。
り、第２図がリアクトル電流Ｉｔ、と交流電圧ＶＡｃ、
さらにサイリスタ点弧制御角αの関係を示す図であり、
α＝９０° で点線のようにＩ＋、は連続で最大の値と
なる。第３図が本発明の静止型無効電力補償装置の制御
範囲を示した図である。■は静止型無効電力補償装置に
加わる電圧、■は電流であシ、無効′電力補償量は電流
■の二乗に比例する。本発明では、サイリスタ点弧角の
最小値αＭＩＮと最大値αＭＡＸの間に、閾値角αｓＨ
を設定し、通常の運転は、連続運転領域Ｄｉに制限して
おき、交直変換装置Ｃ０ＮＶ緊急停止時には、短時間過
負荷許容領域Ｄ２まで制御範囲を拡張して、無効電力補
償量を増大させ、過電圧を抑制する。このような方式に
より、サイリスタ連続運転容量を低減でき、電流容量の
小さなサイリスタで構成できる。
第４図が、第１図のパルス制御装置ＰＣＵの構成であり
、交流電圧ＶＡＣと交直変換装置からの信号Ｃ８Ｇ’ｅ
入力として、サイリスタ点弧制御角発生部ＶＱＵで点弧
角α１が算出される。さらに、α弧が閾値角α８Ｈより
犬か小か判定し、過負荷許容時間の間αがαＭＩＮまで
小さくなることを許す過負荷制御部ＣＭＰＵがあり、Ｃ
ＭＰＵの出力α鴎とα１の大きな方を選択する高値選択
部ＨＶＧの出力α０により、ゲートパルス発生部ＧＰＵ
からサイリスタ点弧パルスＰＳＧが算出される。
、交流電圧ＶＡＣと交直変換装置からの信号Ｃ８Ｇ’ｅ
入力として、サイリスタ点弧制御角発生部ＶＱＵで点弧
角α１が算出される。さらに、α弧が閾値角α８Ｈより
犬か小か判定し、過負荷許容時間の間αがαＭＩＮまで
小さくなることを許す過負荷制御部ＣＭＰＵがあり、Ｃ
ＭＰＵの出力α鴎とα１の大きな方を選択する高値選択
部ＨＶＧの出力α０により、ゲートパルス発生部ＧＰＵ
からサイリスタ点弧パルスＰＳＧが算出される。
第５図は、第４図の各部の波形例を示したものである。
αＩがαｌＩＨより小さくなると、α１はαｇＨからα
ＭＩＮに低下し、過負荷許容時間Ｔ、の間αＭ！Ｎに保
持される。従って、α０は通常時はα１であり、α１が
α１上り小さくなっても、Ｔ、の間はα１のま捷で、Ｔ
、後に強制的にαｓｍに戻され、サイリスタの過負荷を
停止する。一般のサイリスタでは Ｉｌｌ、とし２て商
用周波で数サイクル程度にとっても、はとんど問題には
ならず、コンデンサのしゃ断器が切離されるまでの数サ
イクル間、過負荷可能である。また過負荷許容時間Ｔ、
の決め方としては、サイリスタ電流Ｉｔｈの積分値が、
あらかじめ設定しておいた値Ａを越えるまでの時間とす
る方法がある。即ち、 ｆ （Ｌｂ）ｐ−ｄｔ ） Ａ を満す時間Ｔ、を用いる。但し１〈β〈２とする。
ＭＩＮに低下し、過負荷許容時間Ｔ、の間αＭ！Ｎに保
持される。従って、α０は通常時はα１であり、α１が
α１上り小さくなっても、Ｔ、の間はα１のま捷で、Ｔ
、後に強制的にαｓｍに戻され、サイリスタの過負荷を
停止する。一般のサイリスタでは Ｉｌｌ、とし２て商
用周波で数サイクル程度にとっても、はとんど問題には
ならず、コンデンサのしゃ断器が切離されるまでの数サ
イクル間、過負荷可能である。また過負荷許容時間Ｔ、
の決め方としては、サイリスタ電流Ｉｔｈの積分値が、
あらかじめ設定しておいた値Ａを越えるまでの時間とす
る方法がある。即ち、 ｆ （Ｌｂ）ｐ−ｄｔ ） Ａ を満す時間Ｔ、を用いる。但し１〈β〈２とする。
以上のように、短時間過負荷許容領域を設けることによ
り、電流容量の小さいサイリスタで、過電圧抑制効果の
大きな静止型無効電力補償装Ｍを構成することが可能と
なる。
り、電流容量の小さいサイリスタで、過電圧抑制効果の
大きな静止型無効電力補償装Ｍを構成することが可能と
なる。
本発明によれば、静止型無効電力補償装置の無効電力調
整範囲を平常運転領域と短時間過負荷許容領域に分割す
ることにより、連続運転容量の小さなサイリスタで、大
幅な無効電力補償が可能であり、過電圧抑制効果を減小
させずに、コンパクトで安価な静止型無効電力補償装置
を供給できる効果がある。
整範囲を平常運転領域と短時間過負荷許容領域に分割す
ることにより、連続運転容量の小さなサイリスタで、大
幅な無効電力補償が可能であり、過電圧抑制効果を減小
させずに、コンパクトで安価な静止型無効電力補償装置
を供給できる効果がある。
また本発明の静止型無効電力補償装置は、交直変換装置
が接続する交流系統のみならず、力率の悪い負荷が急に
しゃ断された場合に交流系に発生する過電圧を抑制する
のにも本明細賓で効果を持つのは明らかである。
が接続する交流系統のみならず、力率の悪い負荷が急に
しゃ断された場合に交流系に発生する過電圧を抑制する
のにも本明細賓で効果を持つのは明らかである。
第１図は本発明の全体構成を示す図であり、第２図は静
止型無効電力補償装置の電圧とりアクドル電流の関係を
示す図である。第３図は静止型無効電力補償装置の電圧
−電流の関係を示す図、第４図はその制御装置の構成図
、さらに第５図は制御装置内の各部の応動波形を示す図
である。 ＡＣＢＳ・・・交流母線、Ｃ０ＮＶ・・・交直変換装置
、ＳＶＣ・・・静止型無効電力補償装置、Ｄｉ・・・連
続運転領域、Ｄ２・・・短時間過負荷許容領域、ＶＱＵ
・・・サイリスタ点弧制御角発生部、ＣＭＰＵ・・・過
負荷制御部、（）ＰＵ・・・ゲートパルス発生部、Ｔ、
・・・過負荷許容第３図 第４図 躬５図 ｉ
止型無効電力補償装置の電圧とりアクドル電流の関係を
示す図である。第３図は静止型無効電力補償装置の電圧
−電流の関係を示す図、第４図はその制御装置の構成図
、さらに第５図は制御装置内の各部の応動波形を示す図
である。 ＡＣＢＳ・・・交流母線、Ｃ０ＮＶ・・・交直変換装置
、ＳＶＣ・・・静止型無効電力補償装置、Ｄｉ・・・連
続運転領域、Ｄ２・・・短時間過負荷許容領域、ＶＱＵ
・・・サイリスタ点弧制御角発生部、ＣＭＰＵ・・・過
負荷制御部、（）ＰＵ・・・ゲートパルス発生部、Ｔ、
・・・過負荷許容第３図 第４図 躬５図 ｉ
Claims (1)
- １、交流系統と交直変換装置との間に設けられ、無効電
力をサイリスタにより調整されるとともに交流電圧に応
じてサイリスタ点弧角を定めるようにされた静止型無効
電力補償装置において、サイリスタ点弧角が許容角よシ
犬となることを一定期間のみ許容する手段を付加したこ
とを特徴とする静止型無効電力補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58049336A JPS59175340A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 静止型無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58049336A JPS59175340A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 静止型無効電力補償装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59175340A true JPS59175340A (ja) | 1984-10-04 |
Family
ID=12828147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58049336A Pending JPS59175340A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 静止型無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59175340A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019012588A1 (ja) * | 2017-07-10 | 2019-01-17 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | パワーコンディショナ、電力システムおよび電力システムの無効電力抑制方法 |
-
1983
- 1983-03-23 JP JP58049336A patent/JPS59175340A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019012588A1 (ja) * | 2017-07-10 | 2019-01-17 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | パワーコンディショナ、電力システムおよび電力システムの無効電力抑制方法 |
| US11277007B2 (en) | 2017-07-10 | 2022-03-15 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Power conversion device, power system and method of suppressing reactive power in power system |
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