JPS6194125A - コンデンサ開閉式無効電力補償装置 - Google Patents

コンデンサ開閉式無効電力補償装置

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Publication number
JPS6194125A
JPS6194125A JP59214222A JP21422284A JPS6194125A JP S6194125 A JPS6194125 A JP S6194125A JP 59214222 A JP59214222 A JP 59214222A JP 21422284 A JP21422284 A JP 21422284A JP S6194125 A JPS6194125 A JP S6194125A
Authority
JP
Japan
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voltage
value
counter
reactive power
capacitor
Prior art date
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Pending
Application number
JP59214222A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Konishi
茂雄 小西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPS6194125A publication Critical patent/JPS6194125A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、複数のコンデンサバンクの開閉を半導体ス
イッチング素子(サイリスクを逆並列接続して構成され
たスイッチ、あるいはサイリスクとダイオードを逆並列
接続して構成されたスイッチなど。)によって行ない、
電力系統の無効電力を補償することKよって系統電圧を
安定化する無効電力補償装置(以下、コンデンサ開閉式
SvCともいう。)、特に系統電圧の変動を検出し、そ
れに応じてコンデンサバンクを開閉して電圧調整を行な
うための調整方法を改良したコンデンサ開閉式SVCに
関する。
〔従来の技術〕
第4図は従来のコンデンサ開閉式SVCの構成を示すブ
ロック図である。同図において、12はリアクトリ、1
3はコンデンサ、14はコンデンサ1ろを開閉するため
のサイリスタスイッチであり、これらが直列接続された
回路のN組がトランス11の2次側に並列接続されて構
成されている。
この装置の電圧制御は、トランス(PT)15およびA
C/DC変換器(電圧検出器)1とにより系統電圧実際
呟■を検出し、この直から電圧設定器2の出力Vref
を減算器6で減算して電圧偏差Δ■(= V  Vre
()を演算し、積分形または比例積分形調節器16によ
ってこの偏差ΔVからコンデンサ開閉式SVCの出力す
べき無効電力を演算することによって行なっている。9
′は調節器16の出力に応じて投入すべきコンデンサバ
ンク数を決定するためのバンク選択器であり、各サイリ
スタスイッチ14に対してオン指令を出力する。このオ
ン指令に従ってパルス発生器17ではゲートパルスが形
成され、これが適宜に増幅された後、パルストランス1
8を介して各サイリスクスイッチ14に供給されるよう
になっている。
〔発明が解決しよづとする問題点〕
ところが、このような制御装置においては、コンデンサ
開閉式SVCが連続的でなくて段階的な無効電力の補償
しか行なえないために、補償し得ない残留を圧偏差が必
ず存在し、積分形調節器では安定な電圧制御ができない
ことがちる。例えば、補償できない負の残留偏差が存在
すると、調節器はそれを積分してゆくため、出力は進み
無効電力を増加させる方向に変化し、これが所定直に達
するとコンデンサパンクの追加投入が行なわれる。
これによって系統電圧が上昇し、電圧偏差が正になった
とすると、調節器の出力は今度は進み無効電力を減少さ
せる方向に変化し、やがて追加投入されたコンデンサパ
ンクの遮断が行なわれ、この動作がひんばんに繰り返さ
れる、いわゆるハンチング現象を生じてしまう。ひんば
んにこの現象が起こるのを防止するためには゛、調節器
の積分時定直より小さい時には、調節器で積分が行なわ
れないようにすればハンチング現象は防止できるが、積
分形調節器ではオフセット電圧を完全に補償することは
困難であり、そのためにゆっくりとした周期でコンデン
サの開閉が行なわれる現象が発生してしまう。
以上のように、コンデンサ開閉式SVCの制御を積分形
調節器によって行表おうとすると、安定かつ筋速の制御
を実現するのは困難であるということになる。
〔問題点を解決するための手段および作用〕この発明は
、積分形などの調節器に代えて、電圧偏差が正の所定値
より大きくなったことおよび負の所定値より小さくなっ
たことを検出する検出回路と、投入コンデンサパンク数
を決めるアップダウン(up / down )カウン
タと、周期的にクロックパルスを出力するクロックパル
ス発生器(例えば、系統電圧に同期してパルスを出力す
るパルス発生器)とを設け、電圧偏差が負の所定直より
小さくなった時にはクロックパルスをカウンタに入力し
てupカウントを行ない、電圧偏差が正の所定値より大
きくなった時にはクロックパルスをカフ/りに入力して
downカウントを行ない、また電圧偏差が正および負
の所定値の間にちる時にはカウントを行なわないよ5に
構成し、カウンタの出力値と同数のサイリスタスイッチ
をオンさせるようにしたものである。つまり、電圧偏差
が所定値を超えた場合にだけカウンタを増減させてディ
ジタル的処理することにより、積分形調節器では補償し
得ない残留電圧偏差や調節器のオフセットなどの影響を
受けないようにしたものである。
〔発明の実施例〕
第1図はこの発明の実施例を示す構成図である。
同図において、1はAC/DC変換器(電圧検出器)、
2は電圧設定器、3は減算器、4a、4bはコンパレー
タ、5はクロックパルス発生器、6a、6bはアンドゲ
ート、7はオアゲート、8はアップダウンカウンタ、9
はバンク選択器である。減算器ろの出力ΔVはコンパレ
ータ4aおよび4bに入力され、4aは電圧偏差ΔVが
負の所定値より小さくなったことを検出し、4bはΔV
が正の所定直より太き(なったことを検出する。4aの
出力はアップダウン(up / down )力゛ウン
タ8の切替端子(U/P)に入力されており、カウンタ
8は4aが出力を出すとupカウント動作をし、4aの
出力がなくなるとd□wnカウント動作を行なう。また
、4aの出力はANDゲート6aを介し、4bの出力は
ANDゲート6bを介してそれぞれORゲート7の入力
に導かれ、オアゲート7の出力はカウンタ8のクロック
端子(CL)に入力されている。カウンタ8はmビット
(bit )のカウンタで、その出力Cmはバンク選択
器9に入力されており、バンク選択器9はカウンタ出力
Cmの唾に応じてN個のサイリスタスイッチに対するオ
ン指令り、を出力すると同時に、Cm→NおよびCm〜
0の信号を出力するようになっている。なお、カウンタ
出力Cmとバンク選択器出力DHとの関係は次表の如く
示されるが、これはm−4,N−5の場合の例でちる。
クロックパルス発生器5は、例えば系統電圧に同期した
周期的なパルスを出力するが、これは非同期であっても
かまわない。クロックパルス発生器5の出力はANDゲ
ート6aおよび6bの入力端子に入力されており、6a
の別の端子にはコンパレータ4aの出力とバンク選択器
9からのCm”vNの信号が入力され、また6bの別の
端子にはコンパレータ4bの出力とバンク選択器9から
のCm〜0の信号が入力されている。
したがって、コンパレータ4aによって偏差ΔVが負の
所定値より小さくなったことが検出されると、カウンタ
出力CmがNに等しくない場合には、カウンタ8にクロ
ックが入力されてupカウントが行なわれ、またコンパ
レータ4bによって偏差ΔVが正の所定値よりも大きく
なったことが検出されると、カウンタ出力Cmが零に等
しくない場合には、カウンタ8にクロックが入力されて
downカウントが行なわれることになる。なお、カウ
ンタ8はこNでupカウント動作が打力われてCm=N
になるとクロック入力がアンドゲート6aで阻止される
ため、Cm>Nとなることはなく、逆にdownカウン
ト動作が行なわれてCm=0になるとクロック入力がア
ンドゲート6bで阻止されるため、Cm<Oとなること
もなく、結局、O≦Cm≦Nの範囲で動作することにな
る。
第2図は第1図実施例の回路動作を示すタイムチャート
であり、m=4.N=5のi9である。
同図の最初の時刻では、5台のコンデンサバンクのうち
4台が投入されている状態であり、先の表からも明らか
な如<Cm=4(C3=″’1’、C4=c2=c1=
”o”)、D1〜D4=”1”、Ds−0″′ となっ
ている。こ−で、期間Aは系統電圧降下が発生した場合
の動作であり、T1の時点で偏差Δ■が所定値−vHよ
り小さくなったため同図(ロ)の如(4aの出力が現わ
れ、次のクロック時点T2において6a、7を通してカ
ウンタ8にクロックが与えられ、Cmが4→5となって
同図(す)の如<Ds、y>E″D”→″1”に変化し
ている。
これによって、第5番目のコンデンサバンクが投入され
るので、その結果、電圧偏差は−VH<Δ■<VHの範
囲に戻っている。また、期間Bは逆に大きな電圧偏差が
発生した場合であり、T3の時点でΔv>VHとなった
ため同図(ハ)の如<4bの出力が現われ、140時点
で6b、7を通してカウンタ8にクロックが入力され、
Cmが5→4゜Dsが1“→″0”となって第5番目の
コンデンサバンクが遮断されるが、と−では依然として
ΔV>VHの状態が継続しているため、引き続きT5の
時点でカウンタ8にクロックが入力され、C1nカ4−
+3. D4カ”1”−+MO”、!:&’;l、第4
 番目(’)コンデンサバンクの遮断が行なわれ、最終
的に−VH<ΔV<VHとなっている。
なお、第2図(イ)は系統電圧■、設定電圧Vrefお
よび電圧偏差Δ■の関係、同(ニ)はクロック信号、同
(ホ)はアンドゲート6aの出力、同(へ)はアンドゲ
ート6bの出力、同(ト)はオアゲート7の出力、同(
チ)はカウンタ8の出力Cm1同(す)はバンク選択器
9の出力DNをそれぞれ示している。
このように、この制御装置によれば、電圧偏差が±vH
のバンド内に入るように収束制御され、1ΔVl<VH
の如く表わされる補償されない残留電圧偏差ΔVが存在
しても、安定な制御を行なうことができる。なお、vH
の値はノ・ンチング現象を防止するために、コンデンサ
バンクを1台投入く設定する必要がある。
第3図はこの発明の別の実施例を示す$’′;成図であ
る。こ−では、電圧実際値Vをデジタル信号に変換する
だめのアナログ/デジタル(A/I))変換器21が設
けられており、第1図の電圧設定器2の代りに、デジタ
ル設定器20が、また減算器6とコンパレータ4a、4
bの代りにデジタルコンパレータ22が設げられている
デジタル設定器20の出力は、デジタルコンパレータ2
2のAn端子に入力され、A/D変換器21によってデ
ジタル化された電圧実際値は同じ<Bn端子に入力され
ており、コンパレータ22はAnとBnの大きさを比較
してA)B、A−B。
A(Bの出力を出すようになっている。そして、そのA
)Bの信号が第1図の4a出力の代りに、またA(Bの
信号が第1図の4b出力の代りにそれぞれ使用されてお
り、それ以外の回路は第1図とまったく同様である。従
って、この実施例り@合は、電圧偏差Δ■の所定値vH
との大小判別を、デジタル化された設定値と実際値とか
ら直接デジタルコンパレータによって行なうものという
ことができる。なお、AnおよびBnI7)[の最下位
の1 bitは、前述のvHに相当するように選定され
る。
〔発明の効果〕
この発明によれば、従来の積分形の調66器の代りに電
圧偏差の絶対値が所定値より大きくなったことにより投
入コンデンサバンク敷を決定するカウンタの直を増加、
あるいは減少させるようにしてコンデンサ開閉式SVC
の制御を行なうことにより、所定1iα以下の電圧偏差
に対してはコンデンサの開閉が行なわれることがなくな
り、このため、補償されない残留電圧偏差がちってもノ
・ンチング現象の生じない安定な制御を実現することが
できる。また、この発明は従来の如(アナログ調節器を
用いてハンチング現象を防止するものとは異なってデジ
タル処理するものであるから、積分時定数を大きくする
必要もなく、したがって高速の応答を実現することがで
きるばかりでなく、アンプのオフセラ) %圧などの問
題もなくなるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例を示す構成図、第2図は第1
図の動作を説明するためのタイミングチャート、第3図
はこの発明の他の実施例を示す構成1図、第4図は従来
例を示す構成図である。 符号説明 1・・・・・・・AC/DC変換器(電圧検出器)、2
・・・・・・電圧設定器、3・・・・・・減算器、4a
、4b・・・・・・コンパレータ、5・・・・・・クロ
ックツくルス発生器、6 a 。 6b・・・・・・アンドゲート、7・・・・・・オアゲ
ート、8・・・・・・カウンタ、9,9′・・・・・・
ノくンク還択器、11,15・・・・・・トランス、1
2・・・・・・リアクトル、15・・・・・・コンデン
サ、14・・・・・・サイリスタスイッチ、16・・・
・・・調節器、17・・・・・・/くルス発生器、20
・・・・・・デジタル設定器、21・・・・・・アナロ
グ/デジタル(A/D)変換器〉、22・・・・・・デ
ジタルコン/くレータ。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎    清 第 X 図 第 3 図 第 2 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 所定のスイツチング素子によつて複数のコンデンサバン
    クのうち所望のものを開閉して電力系統の無効電力を補
    償することにより系統電圧を安定化するコンデンサ開閉
    式無効電力補償装置であつて、系統電圧の実際値と設定
    値との電圧偏差が正の所定値より大きくなつたことおよ
    び負の所定値より小さくなつたことを検出する検出手段
    と、所定のクロツクパルスを発生するパルス発生器と、
    該クロツクパルスをカウントし該カウント結果にもとづ
    いて系統に投入すべきコンデンサバンク数を決定するア
    ツプダウンカウンタと、前記電圧偏差が負の所定値より
    小さいときは該カウンタにクロツクパルスをアツプカウ
    ントさせ電圧偏差が正の所定値より大きいときは該カウ
    ンタにクロツクパルスをダウンカウントさせ電圧偏差が
    負の所定値と正の所定値との間にあるときはカウントを
    行なわせないようにクロツクパルスをカウンタへ分配す
    るクロツクパルス分配回路とを備えてなるコンデンサ開
    閉式無効電力補償装置。
JP59214222A 1984-10-15 1984-10-15 コンデンサ開閉式無効電力補償装置 Pending JPS6194125A (ja)

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JP59214222A JPS6194125A (ja) 1984-10-15 1984-10-15 コンデンサ開閉式無効電力補償装置

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Publications (1)

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JPS6194125A true JPS6194125A (ja) 1986-05-13

Family

ID=16652225

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JP59214222A Pending JPS6194125A (ja) 1984-10-15 1984-10-15 コンデンサ開閉式無効電力補償装置

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JP (1) JPS6194125A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4769587A (en) * 1987-03-09 1988-09-06 Beckwith Electric Co. Power factor control with overvoltage and undervoltage override control in a capacitor control system for a distribution system
JPH06311650A (ja) * 1993-04-23 1994-11-04 Mitsubishi Electric Corp 無効電力補償装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4769587A (en) * 1987-03-09 1988-09-06 Beckwith Electric Co. Power factor control with overvoltage and undervoltage override control in a capacitor control system for a distribution system
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