JPS62141931A - 無効電力補償装置の制御方法 - Google Patents

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１ 本発明は電力系統に変動負荷と並列に接続されたサイリ
スタに位相制御されるリアク１〜ルと進相コンデンサの
組合せによる無効電力？ｌＩＩ償装口において変動負荷
の無効電力を補償す。るための無効電力補償装置の制御
方法に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般にアーク炉のようにその無効電力の変動が不規則で
かつ変動が大きい場合、そのような無効電力変動を効果
的に補償するには、負荷の無効電力を速やかに検出し、
検出した無効電力に応じて無効電力補償装置のサイリス
タの点弧位相を決定して無効電力変動に対する無効電力
補償装置の応答をできるだけ速くする必要がある。

第３図に従来の無効電力補償装置とその制御回路の概略
ブロック図を示す。

第３図において、１は進相コンデンサであり、その無効
電力をＱ。とする。２はりアクドルでリアクトル２に流
れる電流は、リアクトル２に直列に接続された逆並列サ
イリスタ３により制御される。逆並列サイリスタ３によ
りリアクトル２が電源から取る遅相無効電力ＱＬは０〜
１００％の間で任意に第４図に示すように点弧角αを位
相制御することにより変化させることができるので、進
相コンデンサの進相無効電力Ｑｃと相み合わせることに
より負荷の遅相無効電力Ｑｐを補償する無動電力補償装
置とすることができる。

例えば第３図において、進相コンデンサーの取る進相無
効電力Ｑ。とりアクドル２の遅相無効電力をＱＬとする
と電源から取る進相無効電力ＱＴは ＱＴ＝ＱＣＱＬ　　・・・・・・・・・・・・・・・　
　（１）となる。（１）式から明らかなように逆並列サ
イリスタ３の点弧角αを制御することにより電源から取
を る進相無効電力０丁＜制御することが可能となる。

従って、負荷の遅相無効電力ＯＦを検出して、その値に
等しい進相無効電力ＱＴを無効電力補償装置が電源から
取れば総合的に電源から取る無効電力はＯとなり、負擁
の遅相無効電力ＱＦは無効電力補償装置から供給される
ことになる。

さて電力系統に接続される負荷の無効電力が変動する場
合、系統のインピーダンスによって受電端電圧が変動す
ることは一般に知られている。無効電力変動の大きな負
荷の例としてはアーク炉があり、アーク炉を負荷とした
場合には変動が不規則でかつ変動中が大きい遅相無効電
力が電力系統に流れるため系統の電圧は激しく変化し、
電圧フリッカを発生させる。

この種の無効電力変動を効果的に抑制するための手段と
して第３図に示す無効電力補償装置が用いられることに
なる。

負荷の電圧を検出する電圧検出用変換器５と負荷電流ｉ
Ｆを検出する変流器６とから無効電力検出回路１１は負
荷の無効電力ＱＦを検出する。一方、関数発生器１２は
（１）式のＱＴを点弧角αの関数で発生させる回路でそ
の関数は（１）式を図示した第５図のようになっている
。従って、０荷のＱｌ、−を検出した無効電力検出回路
１１の信号と関数発生器１２の信号とが一致した時点を
比較器１３で検出し、パルス増幅回路１４を介してサイ
リスタ３にゲート信号を送出すれば、前記ＱＴが負荷の
ＱＦを補償するように制御されることになる。この様相
をタイムチャートで示したものが第６図である。

ところが、アーク炉のように無効電力が激しく変動する
負荷ではサイリスタによる半サイクル毎の無２１Ｊ電力
の補償では、検出している無効電力をそのまま補償する
のでは半サイクル間の無効電力の変動に対し、充分な応
答ができないという欠点があった。

［発明の目的］ 本発明の目的は上述のような欠点を解消するため無効電
力補償装置の制（財）方法を提供しようとするものであ
る。

「発明の概要」 本発明においては、半サイクル毎の無効電力の変動を補
償するために、現在検出している負荷の無効電力と、半
サイクル前に検出した無効電力との差を一定倍した値を
現在検出している負荷の無効電力に重畳させた信号を用
いて無効電力補償装置を制御することにより負荷の無効
電力の変動を補償しようとするものである。

［発明の実施例］ 本発明の一実施例を第１図に示す。従来の無効電力補償
装置とその制御回路の概略ブロック図を示す第３図と同
一機能のものは同一符号を付し、説明を省略する。負荷
の無効電力は無効電力検出回路１１で検出されて減算器
２２に入力される。

減算器２２のもう一方の入力はサンプルホールド回路２
１の出力で、サンプルホールド回路２２では比較器１３
にて加算器２４と関￥１発生器１２の出力信号が一致し
た時点で無効電力検出回路１１の信号がサンプルホール
ドされる。減算器２２の信号は増幅器２３で一定倍され
て加算器２４に入力される。加算器２４のもう一方の入
力信号は前記無効電力検出回路１１の出力信号である。

加算器２４の出力信号と前記関数発生器１２の出力信号
が比較器１３の入力信号となり、従来と同様に前記加算
器２４の出力信号と前記関数発生器１２の出力信号が一
致した時点でリアクトル２に接続された逆並列のサイリ
スタ３にゲート信号が与えられるように構成されている
。

第１図の一実ＩＪｉ！例の如く構成した場合の作用を第
２図のタイムチャートを用いて以下に説明する。

今、第２図のタイムチャー１〜において、負荷の無効電
力がＱＦ　（０）からＱＦ　（１）に変動した場合を考
える。

今、サンプルホールド回路２１にはＱ、（０）の１直が
サンプルホールド ２２、増幅器２３の作用により増幅器２３の増幅率をＫ
とすると増幅器２３の出力はＫ（ＱＦ（１）ＱＦ（０）
）となる。この信号が、加算器２４の作用により比較器
１３に入力されるので、その入力信号はＱＦ　　（　１
　）　＋Ｋ　（Ｑｐ　　（　１　）　　ＱＦ（０））の
信号が比較器１３に入力されることにより、比較器１３
では関数発生器１２の出力信号と前記加ｎ器２４の出力
信号とが一致した時点でサンプルホールド回路でＱＦ（
１）の値がサンプルホールドさるとともにグー１−信号
が発生するので、無効電力補償装置は現在検出している
無効電力ＱＦ　（１＞に半サイクル前に検出した無効電
力ＱＦ　（０）の差であるＱＦ　（１）　　ＱＦ　　（
０）に一定倍、即ちに倍した値Ｋ　（ＱＦ　　（　１　
）　　ＱＦ（０））に現在検出している無効電力のＱｐ
（１）に前記Ｋ　（ＱＦ　（１　）−ＱＦ　（０））の
信号を重畳した値で制御されたようになる。以下順次同
様の動作がくりかえされる。即ち、以上説明したように
制御回路を構成することで半サイクル毎に変動する無効
電力の変動分を含めて補償するように無効電力補償装置
は応答するようになり無効電力の変動に対して速やかに
応答するようにできる。

［発明の効果コ 本発明によれば、以上説明したように制御回路にて半サ
イクル毎に変動する無効電力の変動を速やかに補償でき
るのみならず、無効電力検出回路に検出遅れがある場合
にも、その検出遅れの応答性を補正することができる等
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による無効電力補償装置とその制御回路
の概略ブロック図、第２図は本発明の詳細な説明するタ
イムチャート、第３図は従来の無効電力補償装置とその
制御回路の概略ブロック図、第４図はりアクドルを流れ
る無効電力と点弧角の関係を示した図、第５図は無効電
力補償装置の無効電力と点弧角の関係を示した図、第６
図は従来装置の動作を説明するためのタイムチャートで
ある。 １・・・進相コンデンサ、２・・・リアクトル、３・・
・サイリスタ、４・・・負荷、５・・・電圧検出用変圧
器、６・・・変流器、１１・・・無効電力検出回路、１
２・・・関数発生器、１３・・・比較器、１４・・・パ
ルス増幅回路、２１・・・サンプルホールド回路、２２
・・・減算器、２３・・・増幅器、２４・・・加算器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 １Ｊ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電源系統と負荷との間にリアクトルとコンデンサを並列
   に設け、負荷の無効電力を検出してリアクトルに流れる
   電流をサイリスタにより制御する無効電力補償装置にお
   いて、検出している無効電力と半サイクル前に検出した
   無効電力との差を一定倍した値を前記検出している無効
   電力に重畳した信号を用いてリアクトルに流れる電流を
   制御することを特徴とした無効電力補償装置の制御方法
   。