JPS62197811A - 無効電力補償用制御装置 - Google Patents

無効電力補償用制御装置

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JPS62197811A
JPS62197811A JP61039054A JP3905486A JPS62197811A JP S62197811 A JPS62197811 A JP S62197811A JP 61039054 A JP61039054 A JP 61039054A JP 3905486 A JP3905486 A JP 3905486A JP S62197811 A JPS62197811 A JP S62197811A
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Japan
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integrator
correction
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JP61039054A
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Shigeo Konishi
茂雄 小西
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Fuji Electric Co Ltd
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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

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、負荷の発生する無効電力を補償し、電力系
統の電圧変動を抑制する無効電力補償装置(以下、単に
TCRとも略記する。)のための制御装置に関する。
〔従来の技術〕
第5図はこの種の無効電力補償システムの一例を示す構
成図であり、1はサイリスタ位相制御リアクトル式無効
電力補償装置2(TCR)の制御装置、2はTCR,3
はフィルタコンデンサ、4は負荷である。制御装置1は
変流器CT1で検出される負荷電流II、と変圧器PT
1で検出される系統電圧e。とから負荷の発生する無効
電力QLを演算し、TCR2を制御することによって電
力系統の無効電力を補償している。特に、アーク炉や溶
接器などのように変動の激しい負荷の場合には、一般に
負荷無効電力を半サイクル毎に予測演算して求め、オー
プンループで補償装置の制御を行なう。このため、予測
誤差に起因して補償されない残留無効電力を生じる可能
性があり、これを抑制するために系統tlEliisを
検出して残留無効電力を演算し、この値により補償量の
補正を行々うようにしている。なお、本例の補償装置は
TCRであるが、その他にサイリスタでコンデンサの開
閉を行なうタイプの補償装置や、それらを組み合せた補
償装置などがある。
第6図はこの種の制御装置の従来例を示す構成図、第7
図はその動作を説明するだめの波形図である。第6図に
おいて、10は負荷電流In、と系統電圧e。とから負
荷無効電力を予測する予測演算回路で、その予測値QL
の値に基づいてパルス発生器17はその無効電力を補償
する制御位相の点弧信号を発生する。一方、PT2で位
相変換して得られるe。に対して90°遅れた電圧信号
e、。
(第7図(イ)参照)と、第7図(ロ)に示される系統
電流1Bとは掛算器11で掛算され、第7図(ハ)の如
き信号q、が得られる。このqlはリップルを含んだ脈
動波形で、その半サイクル平均値が系統電力量であり、
フィルタ18によってリップルを除去し、その平均値q
2を第7図(ニ)の如くとり出している。q2は補正感
度調整器16でゲインが調整され、その出力Qs (補
正M)が加算器12bで負荷無効電力子111jl値Q
]、、と加算される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第6図の回路ではq、のサンプルをフィルタ回路1Bで
除去しているため、フィルタ時定数を大きくするとリッ
プルは小さくなるが補正遅れが大きくなり、逆にフィル
タ時定数を小さくすると補正応答は速くなるがリップル
が増加し、誤差が大きくなる可能性がある。また、フィ
ルタ回路であるため、補正が行なわれて補正が不要にな
った場合でも補正量が復帰するのはフィルタ時定数に関
係した有限の時間で復帰することになるため、不必要な
補正をしてしまう可能性がある。このため、このフィル
タ時定数や補正感度の最適調整状態を得るのは極めて困
難であるという問題点があった。
したがって、この発明は残留系統無効電力の検出値にリ
ップルがなく、十分に検出速度を速くすることができ、
しかも最適調整が容易な無効電力補償用制御装置を提供
することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
系統′JL流と系統電圧から90度遅れの電圧とを掛は
合わせる掛算器と、この掛算値を半サイクル毎に積分す
る積分器と、積分値の最終値をサンプルホールドするサ
ンプルホールド回路とを設ける。
〔作用〕
この発明は、従来の如くフィルタ回路によってリップル
を除去して補正量を得るのをやめ、系統電圧と系統′i
I!流の掛算値を積分器で半サイクル毎に積分し、その
最終値をサンプルホールドして補正量とすることにより
、リップルがなく半サイクル遅れで系統無効電力を高速
検出できるようにしたものである。
また、サンプルホールドして得られた補正量を系統電圧
、電流の掛算値に加算したものを、上記積分器の入力信
号とすることにより、前の半サイクルの補正量を自己保
持できるようにして、不安定なハンチング現象が起こる
のを防止したものである。
〔発明の実施例〕
第1図はこの発明の実施例を示す構成図、第2図はその
動作を説明するための各部波形図である。
第2図(イ)に示される90度遅れの系統電圧e と、
第2図(ロ)に示される系統電流1sとは掛算器11で
掛算され、その出力Qj (第2図(ハ)参照)は補正
量Qsを帰還ゲインを決めるだめの分圧器16で分圧さ
れた値と加算器12aで加算され、積分器14に入力さ
れている。積分器14は第2図(ニ)の如く示される入
力信号q5を、e、。の零点から零点までの半サイクル
毎に積分を行ない、第2図(ホ)の如き出力q4を得る
。その最終値(平均値)はサンプルホールド回路15で
第2図(へ)の如くサンプルされ、補正感度調整器16
でゲインを調整して出力される補正mQsは、加算器1
2bで負荷無効電力予測値QLと加算されるように構成
されている。このようにq3の半サイクル積分値をサン
プルホールドしているため、補正量にはリップルが全く
なく、応答遅れは半サイクル(一定)で高速な応答が可
能となる。
第3A図および第3B図はこの回路の代表的な動作例を
模式的に説明するための説明図で、補正感度が1の場合
を示している。
第3A図は予測演算回路10の予測値Qpに対し、同図
(ロ)の如く継続した一定の予測誤差Qxが発生した場
合を示しており、半サイクル後に補正量Qsが出力され
ることにより系統の残留無効電力が補償され、系統無効
電力実際値Q3Rは半サイクルで零に抑制されている。
この場合、第1図の回路で補正量Qsは加算器12aに
帰還されているため、補正結果は自己保持され補正量Q
sは継続して出力されている。ここで、この帰還回路が
ない場合にはQ1]!が発生した後の半サイクルで補正
量Qsが出力され、補正された結果残留無効電力実際値
QSRがなくなるため、さらに半サイクル後には同図(
ハ)、C二’)に点綴で示す如く、補正ff1Qsがな
くなってQSRが発生することになり、これが繰り返さ
れて不安定なハンチングが発生する可能性がある。帰還
回路はこれを防止するためのものである。
第3B図は同図(ロ)の如く単発的に予測誤差Qmが発
生した場合を示しており、半サイクル後に補正fitQ
が出力され補正が行なわれるが、その時QEはなくなっ
ているため、無効電力実際値QSRは負の値となり、そ
の1サイクル間の無効電力平均値は零となる。従って、
1サイクルの間で無効電力の帳尻を合わせるような形で
補正動作が行なわれることになる。この場合も、帰還回
路がないと同図(ハ)、(ニ)に点綴で示す如きハンチ
ング現象が生じる。
なお、以上は補正感度が1の場合であるが、補正感度調
整器16のゲインを調整することにより、補正特性を最
適に調整することができる。このとき、ゲインを過大に
すると補正動作が安定でなくなるので、一般に0.5〜
10間で適正な値に選定することが望ましい。
また、以上の例では単相の場合について述べたが、三相
一括して補正量を得る方法も考えられ、第4図はその例
である。掛算器11 a r 11 b rllcで各
桁毎に電圧、電流の掛算を行ない、それらの出力を加算
器20で加算し、信号q1を得るようにしている。この
信号q1を第1図と同様な回路で演算することにより、
三相一括した補正量Qsを得ることができる。
〔発明の効果〕
この発明によれば、系統残留無効電力を検出するに当た
り、系統電圧・電流の掛算値を半サイクル毎に積分し、
これをサンプルホールドしテ得ルようにしたので、リッ
プルがなく且つ高速で補正量を得ることができ、容易に
最適調整することができる利点がもたらされる。
【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図はその
動作を説明するための各部改形図、第3図 A図および第3B図は第1の代表的な動作例を模へ 式的に説明するための説明図、第4図は三相一括した補
正量を得るための具体的な回路を示す回路図、第5図は
無効電力補償システムの一般的な例を示す構成図、第6
図は無効電力補償用制御装置の従来例を示す構成図、第
7図はその動作を説明するための各部波形図である。 符号説明 1・・・・・・無効電力補償用制御装置、2・・・・・
・無効電力補償[t(TCR)、3・・・・・・フィル
タコンデンサ、4・・・・・・負荷、10・曲・予測演
算回路、11゜11 a # 11 b t 11 c
 ・・−掛算器、12a、12b、12c・・・・・・
加算器、13・・・・・・分圧器、14・・・・・・積
分器、15・・・・・・サンプルホールド回路、16・
・・・・・補正感度調整器、17・・・・・・パルス発
生器、18・・・・・・フィルタ回路。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎    済 第1図 第2図 第3A図 第3B図 第4図 第5図 第6図 第7図 (Qs”q2)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)負荷の無効電力を演算し該演算結果にもとづき無効
    電力補償装置を制御して電力系統の無効電力を補償する
    制御装置であつて、 系統電圧より90度遅れの電圧と系統電流とを乗算する
    掛算器と、 該乗算値を半サイクル毎に積分する積分器と、該積分値
    の最終値をサンプルホールドするサンプルホールド回路
    と、 を備え、該サンプルホールド出力を前記負荷無効電力演
    算値に対する補正量として用いることを特徴とする無効
    電力補償用制御装置。 2)特許請求の範囲第1項に記載の無効電力補償用制御
    装置において、前記乗算値に補正量を加算した量を前記
    積分器の被積分量とすることを特徴とする無効電力補償
    用制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015037341A (ja) * 2013-08-12 2015-02-23 富士電機株式会社 無効電力補償装置の制御装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59204425A (ja) * 1983-05-07 1984-11-19 関西電力株式会社 無効電力補償装置

Patent Citations (1)

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JP2015037341A (ja) * 2013-08-12 2015-02-23 富士電機株式会社 無効電力補償装置の制御装置

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