JPS61156320A - 静止形無効電力補償装置 - Google Patents

静止形無効電力補償装置

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JPS61156320A
JPS61156320A JP59274713A JP27471384A JPS61156320A JP S61156320 A JPS61156320 A JP S61156320A JP 59274713 A JP59274713 A JP 59274713A JP 27471384 A JP27471384 A JP 27471384A JP S61156320 A JPS61156320 A JP S61156320A
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JP
Japan
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circuit
level
voltage
static
power compensator
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JP59274713A
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English (en)
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Tadashi Nishikawa
正 西川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/70Regulating power factor; Regulating reactive current or power

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  • Automation & Control Theory (AREA)
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  • 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は電力系統に接続され、系統電圧安定を維持する
静止形無効電力補償装置に関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
電力系統の電圧変動を抑制するに社、電圧変動の最も大
亀な原因となる無効電力を制御する′ことが必要である
。このため、一般に静止形曽効電力補償装置により負荷
の遅相の無効電力にほぼ等しい進相の無効電力を供給し
、電圧変動の抑制がなされている。
ここで、従来の静止形無効電力補償装置の単線結線図と
制御プ冒ツク図を第2図に示す0図において1拡電力系
統、2は電圧変成器、3は変流器、4は静止形無効電力
補償装置の制御装置、5は補償リアクトル、6は補償コ
ンデンサ、1と8.11と12はサイリスタ、41は整
流回路、42は四−パスフィルタ、43は電圧基準回路
、44と45は加算点、46は伝達関数回路、41紘Q
−一関数発生回路、48紘点弧パルス発生回路、49紘
整流回路、50はローパスフィルタ、51はス日−プゲ
イン回路、52はレベル検出器、54は点弧パルス発生
回路である。                ・次に
動作について説明する0靜止形無効電力補償装置は電力
系統に進相無効電力又は遅相無効電力を供給することに
より系統電圧の保持を1する。電圧変成器2によ□り系
統電圧を検出し、この電圧は整流回路41とローイくス
フィルタ42によりリップルの小さな直流電圧に変換す
る。さらに、加算点44にローパスフィルタからの出力
と電圧基準回路43からの出力が入力され、比較される
。ローパスフィルタ42からの電圧信号が基準電圧回路
43からの基準電圧より低い時には、静止形無動電力補
償装置は進相無効電力を供給するが、−い場合には静止
−無効電力補償装置は遅相無効電力を供給し、系統電圧
を基準電圧、又は基準電圧に近い値に維持する。加算点
44の出力は加算点45を経由し、伝達関数回路46に
入力される。伝達関数回路46では、比例積分回路など
から構成され静止形無動電力補償装置の安定性、応答時
間などくより回路構成が決定される。伝達関数回路46
の出力はQ−1関数発生回路47に入力される。ここで
は、サイリス2フ、80位相制御(制御遅れ角+1 )
で決まる無効電力特性Qを関継近1.似、している。Q
−α関数発生回路47の出力は点弧パルス発生回路48
に入力され、ここではサイリスタ7と8へ与えるゲート
パルスを発生する回路で構成される。さらに補償リアク
トル5に流れる電流を変流器3により検出し、整流回路
49に入力する。整流口i49の出力ld、 CI −
/<スフイルタ50に入力され、ローパス74ぶ夕42
と同様にしてす・プ〜を抑える。
さらにこローパスフィルタ50の出力はスロープゲイン
回路51を通して加算点45に入力する。このスロープ
ゲイン回−51はt43図を用いて後で説明する。レベ
ル検出器52は伝達関数回路46の出力を監視し、ある
レベルにて点弧パルス発生回路54を介してサイリスタ
11と12をオンさせ、補償コンデンサ6を投入するよ
うに動作する。このようにして、静止形無動電力補償装
置は系統電圧の基準電圧からの偏差分を抑制するように
動作する。
さらに、電圧制御の動作を第3図を用いて説明する。こ
の図(荀は静止形無動電力補償装置の制御特性である。
第3図(a)において0−λ間は補償リアクトル5がサ
イリスタ7と8により開放されており、補償コンデンサ
6のみサイリスタ11と12により接続され、電圧に比
例して進相無効電流の変わる領域、A−V、間は補償9
ンデンサ6がサイリスタミノと12により接続されサイ
リスタ7.8の制御により定電圧特性が保持される領域
、vo−′B 間は補償コンデンサ6が開放され、”サ
イリスタ7と8の位相制御により定電圧制御される領域
、B−0間はサイリスタ7と8により補償リアクトル5
の電流を最大限の状態にしたときで電圧に比例して遅相
無効電流の変わる領域である0A−8間の傾斜はスロー
プゲイン回路5□lのゲインによりきまるもので、通常
1〜5ts程度の電圧変動で静止形無動電力補償装置容
量の100チが制御できるように選定される。70点は
系統電圧の基準点である。
第3図(a>の人−8間の特性式を I=に、(v−V、)      ・・・−(1)で表
わすと、この特性の傾きは17Kl  で与えられる。
K、は系統電圧Vと基準電圧V、(設定値)の差分、即
ち、設定値からの変化分に対して静止形無動電力補償装
置の出力を何倍にするかを定める量である。こめため、
第3図(、)のA−8間の特性はゲインに、を大きくす
る檻、傾きは小さく水平に近い特性となり、ゲインを小
さくすると傾きは大きくなる。
次に、このような静特性をもつ静止形無動電力補償装置
が系統に接続された時の応動について説明する。系統を
簡易化して第3図(b)のように表わすと系統め電圧−
電流特性は(2)式で表わされる。
■==li:o−Z・■       ・・・・・・(
2)この特性と静止形無動電力補償装置の特性とを重ね
て表わすと第3図(c)となり、系統電圧の変動に対す
る応動が理解できる。第3図(c)において電源電圧E
0が変動した時の静止形無動電力補償装置の応動は次の
ようになる。今、電源電圧がEoの時、静止形無動電力
補償製置の端子電圧が■Gで出力は零であるとする0こ
の状態から系統電圧が+ΔE0変化すると系統の電圧電
流特性は、 ””(EO+ΔEo)−Z−I となり、静止形無動電力補償装置の電圧電流特性との交
点は右に移動する。このため、静止形無動電力補償装置
は゛系統の電圧電流特性との交点に相当する遅れ電流1
1  を出力し、その結果静止形無動電力補償装置の端
子電圧をV、まで引き下げる。静止形無動電力補償装置
がない場合の端子電圧はE0+ΔE0  であるからE
、+Δg、−vjだけ電圧を抑制したことKなる。
逆に系統電圧が−ΔE0変化すると系統の電圧電流特性
は V=、、(E、−ΔE、)−Z・■ となり、静止形無動電力補償装置の電圧電流特性との交
点は左に移動する。これにより静止形無動電力補償装置
はその交点に相当する進み電fiIt  を出力し、そ
の結果v2まで引き上げる。
静止形無動電力補償装置がない場合の端子電圧はに、−
ΔE、であるからvt−(go−八Eo)だけ電圧を抑
制したことくなる〇 ところで、第2図に示す通りサイリスタ11と12で補
償コンデンサ6をオンオフ制御すれば補償コンデンサ6
を固定としたときに比べ補償リアクトル5の設備容量を
減らすことが出来る。それを第4図を用いて説明する。
図のグラフの縦軸、横軸は第3図(、)で説明したもの
と同じである。直接系統に(fイリスタフ1と12を介
さず)補償コンデンサ6を常時投入した状態では補償リ
アクトル5の容量が第4図の(イ)の幅の容量分必要と
なるが、補償コンデンサ6をヅ〜イリスタによりオン、
オフする方式では、この図の(ロ)の幅の容量分でよい
ことになり、経済的である。本発明は補償コンデンサを
このようにオン、オフして補償リアクトルの容量分を滅
す方式における制御方式に関するものである。
ところで、従来方式は前にも述べたようにレベル検出器
52により伝達関数回路46の出力を監視し、サイリス
タ11と12のオン、オフ指令を出すが、伝達関数46
の出力がレベル検出器52のレベル値の付近ではハンチ
ング現象を発生し1、補償コンデンサ6が不安定な状態
で系統に接続される欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上記のような従来の欠点を除去するため
Kなされたもので、補償コンデンサを安定に系統に投入
出来る静止形無動電力補償装置を提供すゐことにある。
〔発明の歓要〕
本発明はこの目的を達成するために、レベル検出器52
の出力にヒステリシス回路を追加し、ハンチングの発生
を抑制するようにしたものである。
〔発明の、実旅例〕
以下に本発明の実施例について説明する。
第1図は本発明の制御方式を説明するための静止形無動
電力補償装置のML線結線図と制御ブロック図である。
第2図と同一番号のものは同一のものを示し、53はヒ
ステリシス回路である0 本発明は伝達関数46の出力をレベル検出器52により
監視し、その制御量が進相容量を・駐力系統へ投入する
必要があるかどうかをレベル検出し、次のヒステリシス
回路53へ入力する。
ヒステリシス回路53ではレベル検出器52の出力を受
ける。制御量がレベル検出器520レベル値に非常に近
いとレベル検出器52の出力が振動する。しかしヒステ
リシス回路53はレベル検出器52と一緒になって第5
図に示すような特性を持つ。即ち、入力信号の変化に対
してレベル検出器52の動作値と復帰値が異なるように
動作する。入力が徐々に大きくなり動作値を一担越すと
高いレベルで安定し、入力が復帰値よりも高く動作値よ
り低い値でも高いレベルを維持する。入力が復帰値以下
になると低いレベルで安定する。
従って、このような特性を持たせることKより制御量が
検出レベルに近い場合でも安定に補償コンデンサ6が系
統に投入される。
ところで実際にはサイリスタ11.12は制御量R4か
らの信号に対してナイリスタ11゜12の端子間の電圧
状態を見て、サイリスタ11.12に突入電流が小さく
なるようなタイミングで、パルス送出がなされる。
〔発明の効□果〕
以上説明したようにレベル構出器52にヒステリシス回
路53を追加することにより安定して補償コンデンサ6
の投入解放がなされ、系統電圧安定化制御がより安定し
た状態でなされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す静止形無動電力補償装置
の単線結線図と制御ブロック図、第2図は従来の静止形
無動電力補償装置の単線結線図と制御ブロック図、第3
図は静止形無動電力補償装置の制御特性図、第4図は補
償コンデンサ60オンオフ制御特性の説明図、第5図は
ヒステリシス特性を示す図である。 1・・・電力系統、2・・・電圧変成器、3・・・変流
器、4・・・静止形無動電力補償装置の制御装置、5・
・・補償リアクトル、6・・・補償コンデンサ、7.8
,11.12・・・サイリスタ、41.49・・・整流
回路s  4 x 、 s o・・・ローパスフィルタ
、43・・・電圧基準回路、44.45・・・加算点、
46・・・伝達関数回路、47・・・Q−α関数発生回
路、48・・・点弧パルス発生回路、51・・・1スロ
一プゲイン回路、52・・・レベル検出器、53・・・
ヒステリシス回路、54・・・点弧パルス発生回路。 代理人 弁理士  則 近 憲 佑 (ほか1名) ψノ 第3図(α) 第3図(b) 第3図(Cン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 系統電圧を安定化するために、電力系統と負荷との間に
    補償リアクトルと補償コンデンサを並列に設け、前記補
    償リアクトルに流れる電流をサイリスタにより位相制御
    し、かつ前記補償コンデンサに流れる電流をサイリスタ
    によりオンオフする静止形無効電力補償装置において、
    前者の補償リアクトルのサイリスタ位相制御の制御量を
    レベル検出器で監視し、かつそのレベル検出器にヒステ
    リシス特性を持たせたことを特徴とする静止形無効電力
    補償装置。
JP59274713A 1984-12-28 1984-12-28 静止形無効電力補償装置 Pending JPS61156320A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016185018A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 田淵電機株式会社 系統電圧抑制制御装置及び系統電圧抑制制御方法

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