JPS6295618A - 無効電力補償装置 - Google Patents

無効電力補償装置

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JPS6295618A
JPS6295618A JP60235668A JP23566885A JPS6295618A JP S6295618 A JPS6295618 A JP S6295618A JP 60235668 A JP60235668 A JP 60235668A JP 23566885 A JP23566885 A JP 23566885A JP S6295618 A JPS6295618 A JP S6295618A
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JP
Japan
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circuit
reactive power
voltage
bus
thyristor
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JP60235668A
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English (en)
Inventor
Minoru Kohama
小浜 稔
Hideki Yamamura
山村 英機
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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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

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はアーク炉や圧延機等の無効電力を補償して電圧
変動や電圧フリッカを低減する無効電力補償装置に係わ
る。
[従来技術と問題点] 第4図に従来のアーク炉等を対象とした無効電力補償装
置の一例を示す。1は電源、2は系統インピーダンス、
3は系統につながる母線、4は電圧変動を起す変動負荷
である。5は負荷電流検出用のCT、6は母1a3の電
圧を測定する変成器(PT)、7は変動負荷が発生する
無効電力変動を補償する無効電力補償回路である。無効
電力補償回路7は変圧器8、直列リアクトル9、逆並列
接続サイリスタから構成される遅相無効電力補償回路(
但し、変圧器8は直列リアクトル9を兼ねた高インピー
ダンス変圧器で構成されることもある)、すわなち、リ
アクトル電流をサイリスタ10で位相制御を行う回路と
フィルタを兼ねた進相コンデンサ目より構成される。又
、IGはサイリスタIOの点弧位相の制御回路で、変動
負荷の無効電力を検山するために、電圧を906遅相す
る遅相回路12よりの電圧と負荷電流を乗算して変動負
荷の無効電力を演算するQ検出回路13及び検出された
無効電力を入力として変動負荷に見合った補償無効電流
を決定するファンクンヨン回路(関数変換回路)14及
びパルス発生回路15を備え、011記ファンクション
回路14で決定された補償無効電力に従って、パルス発
生回路15よりのゲートパルスによってサイリスタ10
の制御が行われる。
ここで、−F記制御回路1Gの動作機能について説明す
る。
変動負荷に遅れ無効電流、jL−Stn(ωt−θ)が
流れたとすると、Q検出回路13は次のような演算を行
う。但し、電圧はπ/2′8相電圧を入力し、vLは母
線電圧V+、 、i Lは変動負荷電流ILに対応する
値で、実効値を示す。
QL=びt、・stn (ωt−π/2) ・u+、・
Sin (ωt−0)=J7.・、jl、 (SinO
−3in (2ωt−47) )  =lI)この(1
)式後段の2ωtを除去するアクティブフィルタ等を用
いると、 (11式は QL=びL’λL−3ino      
   、、、■いまパワーファクタ<pi>=oの場合
5inO=90゜=1により、0式は Q+、=び+yjLとなるO ここで、びしが10%71!圧低下した場合を考えると
、負荷無効電力Q’Lは、 Q’L=  (10,1)びL・(1−0,1);し=
0.81・ZAyjl= 0.8l−QLとなる。
7172287回路14の入力は前記0.8I・QLで
あり、これに従って、リアクトル9、サイリスタ装置1
0の直列回路に補償無効電力QTOCの通電があって、
この補償無効電力QTOCによって変動負荷の変動が抑
制されるようになるはずであるが、この場合、ファンク
シ9ン回路I4によりQL′は補償無効電流に比例する
こと又母線電圧びしはIO%電圧低ドした状態にあるの
で、実際の補償無効電力Q’TOCは) Q’TQC=   (1−o、I)  びL  X  
O,81j し :  0.729 乙ノーし・、tL
:l)、729QL   となる。
従って、変動負荷の無効電力Q1.′に対し、捕信jj
fi効電力はQL’ Q’丁囚= (0,81−0,7
29) Q = 0.081Qの不足?ilt償となり
、結局補償装置に制御誤差を生じていることになる。
[問題を解決するための手段] 以上説明したように、従来の制御回路を備えるものにお
いては、補償無効電力制御中に制御誤差を生じ、この結
果、変動負荷による電力変動を十分抑制できないので、
本発明は、特に制御回路を改善し、変動負荷による母線
電圧の変動にもかかわらず、常に変動負荷無効電力に応
じて、極めて誤差すくなく補償無効電力を供給し、系統
電圧の安定をはかることを目的とするものである。
このため本発明では、補償無効電力を発生するりアクド
ルとサイリスタよりなる無効電力補償回路のサイリスタ
位相制御回路の負荷無効検出回路に、電圧検出回路を付
設し、この電圧検出回路よりの電圧に比例する係数によ
って負荷;1動電力検出回路よりの負A:f m<動電
力出力値を修正して、最終的にサイリスタ装置の位相制
御用ノずルスとして出力し、前記リアクトルの通電を、
変動負荷の無効電力変動を抑制する方向において、過不
足のない見合った制御となるように構成したものである
以下図面に示す実施例に従って本発明を説明する。
第1図、第2図、第3図は本発明の実施例を示す。
なお第2図、第3図はサイリスタに対する位相制御回路
部分のみを示している。また、第4図と同じ部分は同じ
符号で示している。
第1図において、母線3に接続された変動負荷4に並列
に、母&!a3に変圧器8を介し、リアクトル9と逆並
列接続のサイリスタ10よりなる無効電力補償回路とフ
ィルタを兼ねた進相コンデンサが、それぞれ並列に接続
されることにおいては、第4図のそれと変るところがな
い。
図示のようにPT6の2次側に、並列に電圧検出回路+
01と90°遅相回路12が接続され、90″′遅相回
路!2の出力側とCT5の2次側は、無効電力(Q)検
出器!3に接続され、Q検出器I3の出力側は、除算回
路+03に接続される。
一方、電圧検出回路lotの出力側は係数器+02に接
続され、係数器+02の出力側は除算回路+03に接続
される。
また、除算回路103の出力側は、ファンクシロン回路
14に、7177787回路14の出力側はパルス発生
回路I5に接続され、パルス発生回路15の出力側はサ
イリスタの点弧極と接続される。
ここでこの制御回路について説明する。
びしが10%電圧降下したとき、Q’Lはすでに説明し
たように、Q’し: 0.81・QLである。
電圧検出回路+01は、このQ’Lを補正するための係
数を求めるために配置されるものであって、電圧検出回
路+01において、例えば、110%電圧、100%電
圧、90%電圧が検出された場合、係数器102におい
て、それぞれ前記各電圧に対して1.1.1.010.
9と連続数として比例的に係IKが除算回路103に出
力するように構成されている。
除算回路103ではQ4j!出回路I3よりの入力(X
)を被除数とし、係数器102よりの補正係数(K)の
入力(Y)を除数としてZ = X/Yの除算を行って
、Zはファンクシロン回路■4に入力する。
この除算回路103における除算によって得られる修正
Q′Lは次のとおりである。
これに対して、無効電力補償回路において発生する補償
無効電力Qyocは、次のとおりとなる。
QTQC=  (1−0,1)  2/”L  X O
,!1ljt = 0.81vL−jし=0 、81 
QL なお中間式の0.9は補正後の数値によるものである。
故に、びLが10%電圧降下したときの、Q検出器入力
0.81 QLに対し、補償無効電力QTQCも0.8
1QLとなるので、制御誤差はなくなることが理解され
よう。
なお、係数器102は具体的には、vL/Eに(v+、
は母線電圧、Eには機器より詳しくは変圧器8、直列リ
アクトル9、サイリスタ装置IOの定格電圧、機器の設
31電圧とも云う)を演算させるもので、簡単に実現で
きる。
次に第2図に示す実施例について説明する。
第1図の実施例と相違するところは、除算回路103が
30@遅相回路I2のあとにあり、この9G”g和回路
I2のあとにQ検出回路13がある点である。
母線に10%の電圧降下を生じたとき、Q’L : 0
.9ULX O,9jL= 0.81QL但し、K=0
.9 修正されたQM出回路出力は、 Q”し =  v L X   (1−0,1)j  
し =0.9  LrL −j  しよって、リアクト
ル電流は0.9jしに決定される。
一方、補償無効電力QTQCは次のとおりとなる。
QTQC:0.9λL X O,9vL : 0.81
QL故に制御誤差がなくなる。
次に第3図に示す実施例について説明する。′第1図の
実施例と相違するところは、除算回路103がQ検出回
路13に入力する0荀電流回路に接続されている点であ
る。
母線に10%の電圧降下を生じたとき、0.9 修正電流 i’L=    1L=iL但し K=0.
9 修正されたQ検出回路出力は、 Q’L =  (1−0,1)l) LXλL=0.9
ぴL−2Lよって、リアクトル電流は0.9iしで決定
される。
一方、補償無効電力QTOCは次のとおりとなる。
Qtoc = 0.9+LX O,9#し= 0.81
QL故に制御誤差がなくなる。
[作用・効果] 従来の無効電力補償装置において、変動0何等により母
線電圧が変動した場合、Q検出回路により、変動負荷無
効電力を捉らえることができるが、この無効電力を補償
する無効電力補償回路は、母線電圧の変動があるにもか
かわらず、定常母線電圧のもとで、無効電力補償装置が
動作するとの前提のもとに構成されたものであるので、
母線電圧に変動がある中で、Ql出回路による無効電力
値に基づいて、リアクトル電流の通電制御を行った場合
、すでに説明したように、その補償無効電力値が、Q検
出回路の無効電力値に見合わないことになるのである。
これに対し、本発明はQ検出回路によって得られた負荷
無効電力値に対応して、補償無効電力値がjυられるよ
うに、母線電圧変動に比例し、変動に従って連続的に変
化する係数の制御回路への導入によって、実際にQ検出
回路で検出された変動負荷無効電力値に見合って、誤差
のないリアクトルの通電制御を行うように、母線電圧の
変動について、これに対応できる制御回路側のQ検出器
による変動負荷無効電力値を修正して、上記Q検出回路
で検出された実際の無効電力値に対し、リアクトル通電
による補償無効電力を対応させ、変動負荷無効電力の増
には、リアクトル電流減、変動負荷無効電力の滅には、
リアクトル電流増の状態で、[1線電圧、さらに系統電
圧の安定を保つのである。
従って母線に変動負荷とともに接続されるi爪効電力補
償回路の運転時における母線電圧の定常母線電圧に対す
る比例係数をもって、変動負荷無効電力値、またはこの
変動負荷演算のちととなった母線電圧vL1変動負荷電
流1aLのいずれかを除算により修正すれば、この修正
を加えた変動負荷無効電力値によって、修正前の実際の
変動無効電力値に見合う補償無効電力が得られるのであ
る。
以」二は母線電圧が10%降下した場合についての説明
に沿ってなされたものであるが、母線電圧が定常電圧よ
り上昇している場合においても同様な作用を生じること
はいうまでもなく、電圧検出回路により得られる係数は
連続的な段階を示すものであるから、本発明によれば、
変動負荷の無効電力変動に速応し、誤差のない無効電力
補償制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図、相2図、第3図はブロック図で示す本発明の実
施例である。 第4図は従来の無効電力補償装置を示す。 l・・・電源、2・・・系統インピーダンス、3・・・
母線、4・・・変動負荷、5・・・CT、8・・・PT
17ゝ・・・無効電力補償回路、8・・・変圧器、9・
・・リアクトル、IO・・・サイリスタ、I+・・・コ
ンデ/す、12・・・90°M相回路、13・・・Q検
出回路、14・・・ファンクシロン回路、15・・・パ
ルス発生回路、lG、17・・・制御回路、+01・・
・電圧検出回路、IO2・・・係数器、IO3・・・除
算回路。 第2 目 算3図 $ 4 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)系統につながる母線に接続される変動負荷の無効
    電力を補償するため、前記母線にリアクトルとコンデン
    サを並列に設け、前記リアクトルに流れる電流をサイリ
    スタにより位相制御する無効電力補償装置において、前
    記サイリスタに対する位相制御回路において検出される
    変動無効電力値を変動母線電圧値に比例する係数で除算
    して修正し、該修正無効電力値に基づいてサイリスタを
    位相制御することを特徴とする無効電力補償装置。
  2. (2)サイリスタに対する位相制御回路における変動無
    効電力値の修正が、前記回路に入力する母線電圧または
    変動負荷電流のいずれかを変動母線電圧値に比例する係
    数で除算して行なわれることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の無効電力補償装置。
JP60235668A 1985-10-21 1985-10-21 無効電力補償装置 Pending JPS6295618A (ja)

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JPS6295618A true JPS6295618A (ja) 1987-05-02

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102545234A (zh) * 2010-12-28 2012-07-04 苏州华电电气股份有限公司 一种升压变压器低压侧自动补偿装置

Cited By (1)

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