JPS6268022A - 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Info
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- JPS6268022A JPS6268022A JP60206359A JP20635985A JPS6268022A JP S6268022 A JPS6268022 A JP S6268022A JP 60206359 A JP60206359 A JP 60206359A JP 20635985 A JP20635985 A JP 20635985A JP S6268022 A JPS6268022 A JP S6268022A
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- circuit
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- 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。
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
無効電力補償装置の制御方法に関するものである。
無効電力補償装置の制御方法に関するものである。
電力系統の電圧変動を抑制するには、電圧変動の最も大
きな原因となる無効電力を制御することが必要である。
き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、一般に静止形無動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。。
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、従来の静止形無動電力補償装置の単線結線図と
制御ブロック図を第２図に示す。図においてｌは電力系
統、２は電圧変成器、３は変流器、４は静止形無動電力
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、７と８．１１と１２はサイリスタ、４１は整
流回路、４２はローパスフィルタ、４３は電圧基準回路
、４４と４５は加算点。
制御ブロック図を第２図に示す。図においてｌは電力系
統、２は電圧変成器、３は変流器、４は静止形無動電力
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、７と８．１１と１２はサイリスタ、４１は整
流回路、４２はローパスフィルタ、４３は電圧基準回路
、４４と４５は加算点。
荀は伝達関数回路、４７はＱ−α関数発生回路、４８は
点弧パルス発生回路、４９は整流回路、５０はローパス
フィルタ、 ５１はスロープゲイン回路、５２はレベル
検出器、５４は点弧パルス発生回路である。
点弧パルス発生回路、４９は整流回路、５０はローパス
フィルタ、 ５１はスロープゲイン回路、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。静止形無動電力補償装置は
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する。
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とローパスフィルタ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からの出力が人
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
、高い場合には静止形無動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、応答時間などにより回路構成が決定される
。伝達関数回路４６の出力はＱ−α関数発生回路４７に
入力される。ここでは、サイリスタ７．８の位相制御（
制御遅れ角α）で決まる無効電力特性Ｑを関数近似して
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。整流回路４９の出力はローノ
くスフィルタ５０に入力され、ローパスフィルタ４２と
同様にしてリップルを抑える。さらに、ロー／くスフィ
ルタ（資）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路５１は第
３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
、補償コンダン−？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。。
回路４１とローパスフィルタ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からの出力が人
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
、高い場合には静止形無動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、応答時間などにより回路構成が決定される
。伝達関数回路４６の出力はＱ−α関数発生回路４７に
入力される。ここでは、サイリスタ７．８の位相制御（
制御遅れ角α）で決まる無効電力特性Ｑを関数近似して
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。整流回路４９の出力はローノ
くスフィルタ５０に入力され、ローパスフィルタ４２と
同様にしてリップルを抑える。さらに、ロー／くスフィ
ルタ（資）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路５１は第
３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
、補償コンダン−？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（、）は静止形無動電力補償装置の制御特性である
。第３図（ａ）に二にいて０−Ａ間は補償リアクトル５
がサイリスタ７と８により開放されて二枯り、補償コン
デンサ６のみサイリスタ１１と１工により接続され、電
圧に比例して進相無効電流の変わる領域、Ａ −Ｖ０間
は補償コンデンサ６がサイリスタ１１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−８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−Ｃ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。ムーＢ間の傾斜はスロ
ープゲイン回路５１のゲインによりきまるもので、通常
１〜５−程度の電圧変動で静止形無動電力補償装置容量
の１００ 優が制御できるように選定される。ｖ０点は
系統電圧の基準点である。
の図（、）は静止形無動電力補償装置の制御特性である
。第３図（ａ）に二にいて０−Ａ間は補償リアクトル５
がサイリスタ７と８により開放されて二枯り、補償コン
デンサ６のみサイリスタ１１と１工により接続され、電
圧に比例して進相無効電流の変わる領域、Ａ −Ｖ０間
は補償コンデンサ６がサイリスタ１１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−８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−Ｃ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。ムーＢ間の傾斜はスロ
ープゲイン回路５１のゲインによりきまるもので、通常
１〜５−程度の電圧変動で静止形無動電力補償装置容量
の１００ 優が制御できるように選定される。ｖ０点は
系統電圧の基準点である。
第３図（、）の人−８間の特性式を
Ｉ＝に１（ｖ−ｖｏ） ・・・・・・・・・（１）で
表わすと、この特性の傾きは１７Ｋｔで与えられる。Ｋ
１は系統電圧■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。このため、
′ｓ３図（ａ）の五−８間の特性はゲインに、を大きく
する程、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。
表わすと、この特性の傾きは１７Ｋｔで与えられる。Ｋ
１は系統電圧■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。このため、
′ｓ３図（ａ）の五−８間の特性はゲインに、を大きく
する程、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３ｅ（ｂ）のように表わすと系統の電圧−
電流特性は（２）式で表わされる。
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３ｅ（ｂ）のように表わすと系統の電圧−
電流特性は（２）式で表わされる。
Ｖ ＝ １ｉｔｏ−Ｚ −１・・・＝・・＝−＋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Ｅ０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８０の時、静止形無動電力補償装
置の端子電圧がｖｏで出力は零であるとする。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、Ｖ＝ （Ｅ０＋ Δｍ！、）−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
を出力し、その結果静止形無動電力補償装置の端子電
圧なＶ、まで引き下げる１゜静止形無動電力補償装置が
ない場合の端子電圧はＥ０＋△Ｅ０であるからＥ０＋△
ｌ！ｔｏ−Ｖ、たけ電圧を伸性したことになる。逆に系
統電圧が一ΔＥｏ疫化すると系統の電圧電流特性は Ｖ＝ （ｌｉｔ。−，１０）−Ｚ−Ｉ となり、静止形無効−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流Ｉ。
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Ｅ０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８０の時、静止形無動電力補償装
置の端子電圧がｖｏで出力は零であるとする。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、Ｖ＝ （Ｅ０＋ Δｍ！、）−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
を出力し、その結果静止形無動電力補償装置の端子電
圧なＶ、まで引き下げる１゜静止形無動電力補償装置が
ない場合の端子電圧はＥ０＋△Ｅ０であるからＥ０＋△
ｌ！ｔｏ−Ｖ、たけ電圧を伸性したことになる。逆に系
統電圧が一ΔＥｏ疫化すると系統の電圧電流特性は Ｖ＝ （ｌｉｔ。−，１０）−Ｚ−Ｉ となり、静止形無効−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流Ｉ。
を出力し、その結果ｖ、 １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８゜−ΔＥ０であ
るからｖ＠ −（ｖ６−△ｌ１ｌ）だけ電圧を抑制した
ことになる。
電力補償装置がない場合の端子電圧は８゜−ΔＥ０であ
るからｖ＠ −（ｖ６−△ｌ１ｌ）だけ電圧を抑制した
ことになる。
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をオンオフ制卸すれば補償コンデンサ６
を固定としたときに比べ補償す７クトル５の設備金蓋を
減らすことが出来る。それを第４図を用いて説明する。
償コンデンサ６をオンオフ制卸すれば補償コンデンサ６
を固定としたときに比べ補償す７クトル５の設備金蓋を
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（４）−イリスタ１１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
償す７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をサイリスタによりオン
、オフする方式では、この図の輪）の幅の容量分でよい
ことシニなり、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
減す方式に、にける制御方式に関するものである。
と同じである。直接系統に（４）−イリスタ１１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
償す７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をサイリスタによりオン
、オフする方式では、この図の輪）の幅の容量分でよい
ことシニなり、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
減す方式に、に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。
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、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。
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、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。
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
になされたもので、補償コンデンサを安定に系統に投入
出来る無効電力補償装置の制御方法を提供することにあ
る。
になされたもので、補償コンデンサを安定に系統に投入
出来る無効電力補償装置の制御方法を提供することにあ
る。
本発明はこの目的を達成するために、レベル検出器５２
の出力にオンディレーとオフディレー回路を追加するこ
とにより、ハンチングの発生を抑制するようにしたもの
である。
の出力にオンディレーとオフディレー回路を追加するこ
とにより、ハンチングの発生を抑制するようにしたもの
である。
〔発明の実施例〕
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
の単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はオンディレーとオ
フディレー回路である。
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
の単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はオンディレーとオ
フディレー回路である。
□ 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電力系統へ投入す
る必要があるかど５かをレベル検出し１次段のオンディ
レーとオフディレー回路５３へ入力する。オンディレー
とオフディレー回路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５２のレベル値に非常に
近いと、レベル検出器５２の出力が振動する。しかしオ
ンディレーとオフディレー回路５３は、第５図に示すよ
うな特性を持っている。即ち、第５図（ａ）に示す通り
入力信号（イ）の立上りに対して出力峻）はｔｌ の遅
延時間を持って、健り、また第５図（ｂ）に示す通り入
力信号（イ）の立下りに対して出力（ロ）はｔ、の遅延
時間を持っている。
より監視し、その制御量が進相容量を電力系統へ投入す
る必要があるかど５かをレベル検出し１次段のオンディ
レーとオフディレー回路５３へ入力する。オンディレー
とオフディレー回路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５２のレベル値に非常に
近いと、レベル検出器５２の出力が振動する。しかしオ
ンディレーとオフディレー回路５３は、第５図に示すよ
うな特性を持っている。即ち、第５図（ａ）に示す通り
入力信号（イ）の立上りに対して出力峻）はｔｌ の遅
延時間を持って、健り、また第５図（ｂ）に示す通り入
力信号（イ）の立下りに対して出力（ロ）はｔ、の遅延
時間を持っている。
従って、第５図（ｃ）に示すように入力信号ピ）が短時
間でオンオフを繰り返す場合には立上り遅延時間により
追従しないようになる。
間でオンオフを繰り返す場合には立上り遅延時間により
追従しないようになる。
このような特性を持ったオンディレーとオフディレー回
路５３を用いることにより、制御量が検出レベルに近い
場合でも安定に補償コンダン−！）−６が電力系統に投
入され、かつ解放されるよう（＝なる。
路５３を用いることにより、制御量が検出レベルに近い
場合でも安定に補償コンダン−！）−６が電力系統に投
入され、かつ解放されるよう（＝なる。
ところで実際にはサイリスタ１１．１２は制ａ装置４か
らの投入信号ζ＝対してサイリスタ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。
らの投入信号ζ＝対してサイリスタ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。
以上説明したようにレベル検出器５２にオンディレーと
オフディレー回路５３を入れ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。
オフディレー回路５３を入れ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。
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、１１
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６のオンオフ制御特性の説明図、第５図
はオンディレーとオフディレー回路の説明図である。 ｌ・・・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、４２．５０・・・ローパスフィルタ、４
３・・・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・・・スロープゲイン回路、５２・・・
レベル検出器、５３・・・オンディレーとオフディレー
回路、５４・・・点弧パルス発生回路。 ｄ 第３図（幻 ｌ 第３図（ｂ） 第３図（Ｃ） どイノ 第４ＷＩ ０υ （Ｏ） 第５１！１
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、１１
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６のオンオフ制御特性の説明図、第５図
はオンディレーとオフディレー回路の説明図である。 ｌ・・・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、４２．５０・・・ローパスフィルタ、４
３・・・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・・・スロープゲイン回路、５２・・・
レベル検出器、５３・・・オンディレーとオフディレー
回路、５４・・・点弧パルス発生回路。 ｄ 第３図（幻 ｌ 第３図（ｂ） 第３図（Ｃ） どイノ 第４ＷＩ ０υ （Ｏ） 第５１！１
Claims (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オンデ
ィレーとオフディレー特性を持たせたことを特徴とする
無効電力補償装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206359A JPS6268022A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 無効電力補償装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206359A JPS6268022A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 無効電力補償装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6268022A true JPS6268022A (ja) | 1987-03-27 |
Family
ID=16522013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60206359A Pending JPS6268022A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 無効電力補償装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6268022A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008165499A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Toshiba Corp | 無効電力補償装置および方法 |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP60206359A patent/JPS6268022A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008165499A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Toshiba Corp | 無効電力補償装置および方法 |
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