JPS6084925A - 無効電力補償装置の制御方法 - Google Patents

無効電力補償装置の制御方法

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JPS6084925A
JPS6084925A JP58192609A JP19260983A JPS6084925A JP S6084925 A JPS6084925 A JP S6084925A JP 58192609 A JP58192609 A JP 58192609A JP 19260983 A JP19260983 A JP 19260983A JP S6084925 A JPS6084925 A JP S6084925A
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JP
Japan
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proportional
reactive power
voltage
integral
power compensator
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JP58192609A
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English (en)
Inventor
広瀬 俊一
文夫 青山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (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。

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の技術分野〕 本発明はサイリス′りを使用した無効電力補償装置の制
御方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
電力系統には、系統電圧の安定化を図るため。
サイリスタを使用した静止形無動電力補償装置が接続さ
れることが多い。
第1図はその具体例を示すもので、母線1には負荷2と
無効電力補償装置3が接続されている。
無効電力補償装置を以降SvCと呼ぶことにする。
5VC3は進相用コンデンサ31とリアクトル32を介
して逆並列接続したサイリスタ33a、33bと制御装
置34から構成されている。母線1の系統電圧Vは計器
用変圧器4を介して制御装置34に入力され、8VC3
の進相用コンデンサ31とリアクトル32に流れるSv
C電流電流計器用変流器5を介して制御装置34に入力
される。制御装置34は系統電圧VとSVC@、流工に
よりサイリスタ33a、33bの点弧角を制御してリア
クトル32に流れる電流を制御する。
第2図は制御回路34の構成例を示すもので。
系統電圧Vは電圧検出回路341に入力され、その出力
は電圧基準設定器342からの基準値Vref と共に
減算器343に導かれて減算される。この減算によって
電圧誤差信号△Vが得られる。
一方、s、yclrrL流Iは電流検出回路345に入
力され、その出力を乗算器346によりに倍された後=
l’t、流信号l5VCとされる。電圧誤差信号△Vと
電流信号l5VCは減算器347で減算され誤差信号Δ
Vとして出力される。誤差信号ΔVは比例積分回路34
8に入力され、リアクトル32の発生する無効電力制御
量Qsvcを決定する。無効電力制御量: Qsvcは
位相制御回路349に入力され、サイリスタ33a。
33bの点弧角αを決定する点弧パルスとされた後サイ
リスタ33a、33bに送出される。
第4図は第2図の比例積分回路348の従来例を示して
いる。Al、A2は演算増巾器を示し、R1,az、R
,aは抵抗を示し、Cはコンデンサを示している。第4
図の比例積分回路の伝達関数G (S)は(1)式で表
わされる。
2 KP==− 几l 但し、Sはラプラスの演i子である。
通常KPは比例定数、R工は積分定数と呼ばれ(1)式
右辺の第1項は比例項、第2項は積分項と呼ばれている
第3図は上記したSvCの静特性を示すものでリアクト
ル32に流れる電流は系統電圧Vがvoのとき最大、V
Uのときに最小となり、VoとvUの間では線形な制御
特性を示す。
以上の如き従来例には次の様な不具合点がある。
例えば母線lに地絡事故等が発生した場合に、制卸装置
34に入力する系統電圧Vは例えば第3図のvUlの点
まで急速に低下する。この場合系統電圧Vの急速な低下
に対しては5vc3の従来の制御装置34では比例積分
回路348すなわち第4図の比例積分回路の応答でしか
追従しないため8VC3が最大進み無効電力を発生する
までには相当な時間を必要とする。このように急速で、
大きな電圧降下が生じた場合、SvCは系統電圧を滑ら
かに回復させるよりも多少荒くとも系統電圧を急速に回
復させることが期待されるが従来装置では、このような
制御を行なうことができないという不具合である。また
、上記の地絡事故により5VC3が最大進み無効電力を
発生している状態で、地絡事故が回復し系統電圧Vが事
故前の値に回復しても5VC3は第4図の比例積分回路
の応答でしか追従しないので、最大進み無効電力から事
故前の状態にもどるのに長時間を必要とする。この間5
vc3は進み無効電力を出しつづけるので第1図の母線
1に過電圧を発生さぜるという不具合である。
これまでは系統電圧Vが低下する場合の不具合について
述べたが、系統′電圧Vが第3図のvolまで急速に増
加する系統事故が発生した場合にも、s、v c 3の
制御装置34の比例積分回路348の応答でしか追従し
ない不具合と、系統事故回復後、比例積分回路348の
応答によってきまる所定時間の間不要な遅相電力を出し
つづけるのでこの間第1図の母線lの゛電圧を低下させ
続けるという不具合である。
し発明の目的〕 本発明は背景技術における上述の如き不具合を除去すべ
くなされたもので、急速で大きな系統電圧の変動時にS
VCが直ちに系統電圧を一定にするよう無効電力を給供
することのできる無効電力補償装置(SVC)の制御方
法を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は上記目的を達成するため系統事故等により交流
電圧が所定範囲より低下または上昇したことが検出され
た場合、SVCの1IiU御装置で行う比例積分演算の
損分演算をやめ比例演算のみで制御を行わせるとともに
、交流電圧が所定範囲内に回復した時点で再び積分演算
を行わせ比例積分演算により制御を行わせるようにした
ものである。
〔発明の芙施例〕
本発明による実施例′f、第5図と第6図により説明す
る。第5図および第6図では第1図および第4図と同一
の機能を有する回路には同一の符号を付しである。
第5図は本発明によるSvCを説明する図であり、第1
図の従来例との相異は系統事故検出器6からの系統事故
1言号Fを制御装置34の入力信号としていることであ
る。制御装置34の41な或は第2図と同じであるが、
比例積分演算回路348は第6図の比例積分演算回路を
用いる。第6図内のA3とA4は演算増[IJ器を示し
、siと82はアナログスイッチである。
第5図の系統5ip故検出器6は母線1の系統電圧■・
が例えば第3図のVOを超えた場合あるいは第3図のv
U以下になった場合、系統゛電圧Vが所定範囲より上昇
したあるいは低下したことを検出し、系統事故1言号F
がオンとなる。この系統事故信号1・゛がオンとなると
第6図の比例積分回路のスイッチS1は閉じ、スイッチ
S2は開く。
系統電圧■が第3図のVUからVOの所定範囲になると
、系統事故信号Fはオフとなり、第6図の比例積分回路
のスイッチslは開き、スイッチS2は閉じる。系統事
故信号Fがオフとなり第6図の比例積分回路のスイッチ
S1が開き、スイッチS2が閉じている状態では第6図
の回路の伝達関数は(1)式と同じであり第6図の比例
積分回路は誤差信号Δゾに比例積分演算を行ない無効電
力制御”A Qsvcを決定する。系統事故信号Fがオ
ンとなり第6図の比例積分回路のスイッチS1が閉じ:
スイッチS2が開いている状態では第6図の演算増巾器
A4に接続されているコンデンサCに充電された電荷は
スイッチS1により放電するとともにスイッチS2が開
くことにより演算増巾器A2には演算増巾器A4からの
信号が零となる。このとき伝達関数は ll となる。すなわち、第6図の比例積分演算回路ではスイ
ッチS1が閉じスイッチS2が開くことにより積分演算
が行われないことになる。
第5図において母線lに事故が発生してないときは系統
電圧Vは第3図のvUとV。の間にあるため系統事故装
出器6からの系統事故信号Fけオフの状態にある。この
ため制御装置34の第6図による比例積分回路のスイッ
チS1は開きスイッチS2は閉じる。
このとき第6図の比例積分回路は第4図の比例積分回路
と同じ働きをして負荷2の発生する無効1a力を補償す
るように無効電力制御量Q SVCを決定する。この状
態から第5図の母線1に地絡事故が発生して系統゛「に
圧VがvUまで低下すると系統事故検出器6からの系統
事故信号Fはオンの状態となる。このため制御装置34
の第6図による比例積分回路のスイッチS1は閉じ、ス
イッチS2は開く。このとき第6図の比例積分回路は(
2)式で説明した如く比例演算のみとなる。すなわち系
統事故により系統電圧Vが局まで低下すると第2図の比
例積分回路348が比例演算のみを行なうことになり積
分演算を行っていたことによる無効電力制御量Qsvc
の決定に時間遅れがなくなり、誤差信号Δv″により直
ちに無効電力制御量Q SVCが決定される。次に第5
図の母線1の地絡事故がなくなり、系統電圧Vが第3図
のV。とV。の間にもどる時を考える。
系統事故検出器6は不足電圧検出継電器(UV)等で構
成されるが、検出に時間がかかるため、母線1が系統事
故から回′倭しても所定時間系統事故1バ号Fはオンの
ままである。この時にも第6図の比例積分回路は比例演
算のみを続けているため、誤差信号△Vから直ちに無効
心力制御量QSVCを決定し、5VC3は負荷2の発生
する無効電力を補償でさることになる。ただし、第2図
の比例積分回路348は比例演算のみとなるので5vc
3は比例積分演算によって制御する場合よりもいくぶん
無効゛心力の補償が悪くなっている。この状態から系統
事故検出器6が母線1の地絡事故がなくなったのを検出
して系統事故信号Fをオフにすると、第6図の比例積分
回路のスイッチS1が開きスイッチS2が閉じる。この
ため第6図の比例積分回路は積分演算を再び開始する。
このとき積分演算により補償すべき5VC3からの無効
電力は比例演算により補償できないわずかな無効電力の
みであるので、5VC3は地絡事故回復後さしたる時間
遅れを生じることなく地絡事故前の制御状態に復帰する
これ゛まで5vc3の制御S置34は成子回路で構成さ
れるとして説明してきたが、制御装置it 34をコン
ピュータでf’i’′J成することも可能である。制御
装置34をコンピュータで4Jり成した場合、第6図の
比例積分回路と同じ機能がグログラムで実現できること
はあきらかである。
一般にコンピュータによる比例、積分演算は、一定時間
毎のナンプリング周期毎に以下の+31式を実行するこ
とにより行われる。
1=1 ・・・・・(3) ここで添字(n)は今回のサンプリング時の値を表わし
、(n−1)は前回のサンプリング時の値を表わしてい
る。(3)式右辺第1項は比例演算を表わし、第2項は
積分演算を表わしている。第6図の比例積分回路と同じ
機能を実現するには系統故障信号Fがオフの場合には(
3)式の右辺第1項と第2項を実行し系統故障信号Fが
オンの場合には(3)式の右辺第1項のみを実行して、
2.12項を零とすればよいことは明らかである。ちな
みに(3)式の導出については種々の文献があるが、−
例として1(1、J 、 Bib1)ero著「Mic
roprocessors in Instruwen
tsand Control J 、 John Wi
ley & 5ons 1977年発行の第6章が掲げ
られる。
〔発明の効果〕
以上述べた如く本発明による無効電力補償装置の制御装
N並には次の如き利点がある。すなわち、系統事故等に
より交流電圧が所定範囲より低下または上昇したことが
検出された場合には制御装置内の比例Ait分演算の出
力を零とするとともに積分演算を行わないよりにし、系
統事故等がなくなり交流電圧が所定範囲になった場合に
、再び比例積分演算の積分演算を実行させるため、本発
明にょる無効電力補償装置のfIj制御装置は系統事故
等により交流電圧が所定範囲外となっても、無効電力補
償装置に発生させる無効電力をすみやかに決定できるの
みならず、系統事故等がなくなり、交流電圧が所定範囲
内に回史した場合にも、無効亀カ補償装’L’t k系
統事故等が発生ずる前の運転状態にすみヤかに徨旧させ
ることができるという利点である。
【図面の簡単な説明】
第1図は無効、a力補償装置の従来の信成図、第2図は
第1図の無効電力補償装置の制御装置dの構成図、第3
図は第1図の無効電力補償装置4の静特性図、第4図は
無効電力補償装置の制御装置に使用されている比例積分
回路の従来例を示す構成図、第5図は本発明による無効
電力補償装fべの制御装置の構成図、di 6図は本発
明による無効電力補償装置の制御装置に使用する比例積
分回路の一実施例を示す構成図である。 6・・・系統事故検出器 A3.A4・・・演算増幅器
C・・・コンデンサ 几1.FL3・・・抵 抗81、
S、2・・アナログスイッチ (7317) 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほ
か1名)第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. サイリスタの点弧角を制御することによって無効電力を
    補償、し、系統電圧の安定化を図る無効電力補償装置に
    おいて、基準電圧に対する系統電圧の電圧誤差信号と無
    効電力補償装置の発生する電流に比例した電流信号との
    差である誤差信号に比例積分演算をほどこして無効電力
    補償装置に発生させる無効電力を決定させるとともに系
    統事故等により交流電圧が所定範囲より低下または上昇
    したことが検出された場合には、比例積分演算の積分演
    算の出力を零にするとともに積分演算を行なわないよう
    にし、系統事故等がなくなり、交流電圧が所定範囲にな
    った場合に、再び比例積分演算の積分演算を実行させる
    ようにしたことを特徴とする無効電力補償装置の制御方
    法。
JP58192609A 1983-10-17 1983-10-17 無効電力補償装置の制御方法 Pending JPS6084925A (ja)

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JPS6084925A true JPS6084925A (ja) 1985-05-14

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ID=16294105

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JP58192609A Pending JPS6084925A (ja) 1983-10-17 1983-10-17 無効電力補償装置の制御方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019122144A (ja) * 2018-01-05 2019-07-22 富士電機株式会社 無効電力補償装置及びその制御回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019122144A (ja) * 2018-01-05 2019-07-22 富士電機株式会社 無効電力補償装置及びその制御回路

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