JPH04361308A - 系統無効電力制御装置 - Google Patents
系統無効電力制御装置Info
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- JPH04361308A JPH04361308A JP3136447A JP13644791A JPH04361308A JP H04361308 A JPH04361308 A JP H04361308A JP 3136447 A JP3136447 A JP 3136447A JP 13644791 A JP13644791 A JP 13644791A JP H04361308 A JPH04361308 A JP H04361308A
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- cycloconverter
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
- H02J3/1821—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
- H02J3/1835—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Multiple Motors (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電源系統に、遮断器、
循環電流型サイクロコンバータ、および負荷からなる負
荷系統を複数組接続するとともに、遮断器および進相コ
ンデンサからなる進相コンデンサ装置を複数組接続して
いる電源系統の無効電力を制御する系統無効電力制御装
置に関する。
循環電流型サイクロコンバータ、および負荷からなる負
荷系統を複数組接続するとともに、遮断器および進相コ
ンデンサからなる進相コンデンサ装置を複数組接続して
いる電源系統の無効電力を制御する系統無効電力制御装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に電源系統の無効電力を改善する装
置として、無効電力補償装置や進相コンデンサ装置が知
られている。しかし、循環電流型サイクロコンバータは
、これら無効電力補償装置を必要とすることなく、サイ
クロコンバータの負荷電流とは独立に循環電流を制御す
ることによって無効電力を制御することができる。つま
り、負荷電流が小さいときは負荷電流による無効電力発
生量は小さくなるが、その分だけ多く循環電流を流して
、サイクロコンバータ自体の無効電力を一定に制御する
ことができる。このサイクロコンバータの発生する遅れ
無効電力に相当する進相コンデンサを設置してサイクロ
コンバータの遅れ無効電力を相殺させることにより電源
系統の力率を常に高く保ち、電源系統の電圧変動を無く
して、安定電圧電源系統を実現しているのが循環電流型
サイクロコンバータである。
置として、無効電力補償装置や進相コンデンサ装置が知
られている。しかし、循環電流型サイクロコンバータは
、これら無効電力補償装置を必要とすることなく、サイ
クロコンバータの負荷電流とは独立に循環電流を制御す
ることによって無効電力を制御することができる。つま
り、負荷電流が小さいときは負荷電流による無効電力発
生量は小さくなるが、その分だけ多く循環電流を流して
、サイクロコンバータ自体の無効電力を一定に制御する
ことができる。このサイクロコンバータの発生する遅れ
無効電力に相当する進相コンデンサを設置してサイクロ
コンバータの遅れ無効電力を相殺させることにより電源
系統の力率を常に高く保ち、電源系統の電圧変動を無く
して、安定電圧電源系統を実現しているのが循環電流型
サイクロコンバータである。
【0003】図7は、そのような従来の循環電流型サイ
クロコンバータが電源系統に接続されている一例を示す
ものである。サイクロコンバータに接続される負荷とし
て圧延設備を考える場合、サイクロコンバータは5ない
し8台程度、進相コンデンサは3ないし5台程度、設け
られることが多い。
クロコンバータが電源系統に接続されている一例を示す
ものである。サイクロコンバータに接続される負荷とし
て圧延設備を考える場合、サイクロコンバータは5ない
し8台程度、進相コンデンサは3ないし5台程度、設け
られることが多い。
【0004】図7において、電源系統Bにはn組の負荷
系統が接続されている。図には1番目の負荷系統とn番
目の負荷系統のみが示されている。1番目の負荷系統に
おいては、電源系統Bの受電点Rから遮断器CB1、変
圧器T1および循環電流型サイクロコンバータ(以下、
単に「サイクロコンバータ」という)装置CONV1を
介して負荷、例えば電動機M1に制御された電力が供給
される。同様に、n番目の負荷系統においては、電源系
統Bから遮断器CBn、変圧器Tnおよびサイクロコン
バータ装置CONVnを介して電動機Mnに制御された
電力が供給される。サイクロコンバータ装置CONV1
,CONVnはそれぞれ各負荷系統に直接接続されるサ
イクロコンバータ10とそれを制御する制御部(符号1
1〜15の部分)とからなっている。
系統が接続されている。図には1番目の負荷系統とn番
目の負荷系統のみが示されている。1番目の負荷系統に
おいては、電源系統Bの受電点Rから遮断器CB1、変
圧器T1および循環電流型サイクロコンバータ(以下、
単に「サイクロコンバータ」という)装置CONV1を
介して負荷、例えば電動機M1に制御された電力が供給
される。同様に、n番目の負荷系統においては、電源系
統Bから遮断器CBn、変圧器Tnおよびサイクロコン
バータ装置CONVnを介して電動機Mnに制御された
電力が供給される。サイクロコンバータ装置CONV1
,CONVnはそれぞれ各負荷系統に直接接続されるサ
イクロコンバータ10とそれを制御する制御部(符号1
1〜15の部分)とからなっている。
【0005】電源系統Bにはまた負荷の遅れ無効電力を
補償するためにm組の進相コンデンサ装置が接続されて
いる。ここでも1番目の進相コンデンサ装置とm番目の
進相コンデンサ装置のみが示されている。1番目の進相
コンデンサ装置は遮断器CBC1および進相コンデンサ
SC1からなっており、m番目の進相コンデンサ装置は
遮断器CBCmおよび進相コンデンサSCmからなって
いる。なお、進相コンデンサに直列にリアクトルが図示
されているが、これは進相コンデンサの容量を相殺する
形で調整するためのものであり、両者を総合して進相コ
ンデンサとして取扱うものとする。
補償するためにm組の進相コンデンサ装置が接続されて
いる。ここでも1番目の進相コンデンサ装置とm番目の
進相コンデンサ装置のみが示されている。1番目の進相
コンデンサ装置は遮断器CBC1および進相コンデンサ
SC1からなっており、m番目の進相コンデンサ装置は
遮断器CBCmおよび進相コンデンサSCmからなって
いる。なお、進相コンデンサに直列にリアクトルが図示
されているが、これは進相コンデンサの容量を相殺する
形で調整するためのものであり、両者を総合して進相コ
ンデンサとして取扱うものとする。
【0006】受電点Rの電圧が電圧検出器PT1によっ
て検出され、その検出電圧が各サイクロコンバータ装置
CONV1,CONVnに導かれる。各負荷系統の負荷
電流が電流検出器CT1〜CTnによって検出され、自
己の系統のサイクロコンバータ装置の制御部に導入され
る。この制御部は各サイクロコンバータ装置に設けられ
るが、図には1番目のサイクロコンバータ装置CONV
1内にしか示されていない。しかし、各サイクロコンバ
ータ装置にはそれぞれ同一構成を有する制御部が設けら
れるものとする。
て検出され、その検出電圧が各サイクロコンバータ装置
CONV1,CONVnに導かれる。各負荷系統の負荷
電流が電流検出器CT1〜CTnによって検出され、自
己の系統のサイクロコンバータ装置の制御部に導入され
る。この制御部は各サイクロコンバータ装置に設けられ
るが、図には1番目のサイクロコンバータ装置CONV
1内にしか示されていない。しかし、各サイクロコンバ
ータ装置にはそれぞれ同一構成を有する制御部が設けら
れるものとする。
【0007】サイクロコンバータ装置CONV1におい
て、導入された検出電圧および検出電流に基づき無効電
力検出手段11において無効電力が検出される。無効電
力検出手段11で検出された無効電力に基づき無効電力
制御手段12により、予め設定されている無効電力値と
なるように循環電流制御手段13およびゲート制御手段
15を介してサイクロコンバータ10の循環電流が制御
される。なお、制御部には電動機M1に流れる負荷電流
を制御するために循環電流制御手段13とは独立の負荷
電流制御手段14も設けられている。
て、導入された検出電圧および検出電流に基づき無効電
力検出手段11において無効電力が検出される。無効電
力検出手段11で検出された無効電力に基づき無効電力
制御手段12により、予め設定されている無効電力値と
なるように循環電流制御手段13およびゲート制御手段
15を介してサイクロコンバータ10の循環電流が制御
される。なお、制御部には電動機M1に流れる負荷電流
を制御するために循環電流制御手段13とは独立の負荷
電流制御手段14も設けられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたような従来
の循環電流型サイクロコンバータ装置には、サイクロコ
ンバータ10が発生する最大の遅れ無効電力に相当する
進み無効電力を供給し得る進相コンデンサ装置が設置さ
れている。したがって、すべてのサイクロコンバータ装
置とすべての進相コンデンサ装置が接続されている場合
は、負荷系統全体の遅れ無効電力と進相コンデンサ装置
全体の進み無効電力とが相殺され中和されるので、特別
な不都合を生ずるはない。
の循環電流型サイクロコンバータ装置には、サイクロコ
ンバータ10が発生する最大の遅れ無効電力に相当する
進み無効電力を供給し得る進相コンデンサ装置が設置さ
れている。したがって、すべてのサイクロコンバータ装
置とすべての進相コンデンサ装置が接続されている場合
は、負荷系統全体の遅れ無効電力と進相コンデンサ装置
全体の進み無効電力とが相殺され中和されるので、特別
な不都合を生ずるはない。
【0009】しかし、負荷として接続される圧延設備の
運転においては、ダミー圧延と称して圧延材によりn台
の圧延設備のうち1〜2台休止して圧延運転する場合と
か、サイクロコンバータや進相コンデンサの故障により
それらの一部を切離して運転したりする場合がある。こ
のような場合、従来のサイクロコンバータ装置では、す
べての負荷が運転されることを前提として各サイクロコ
ンバータの無効電力を検出し、その検出結果に基づいて
各サイクロコンバータを個別に制御するようにしている
ため、上述のように負荷が部分的に休止するなど、負荷
状況に変化があると、最適な無効電力制御を行うことが
できなくなり、そのため電源系統の電圧変動が大きくな
ってしまうという不都合がある。
運転においては、ダミー圧延と称して圧延材によりn台
の圧延設備のうち1〜2台休止して圧延運転する場合と
か、サイクロコンバータや進相コンデンサの故障により
それらの一部を切離して運転したりする場合がある。こ
のような場合、従来のサイクロコンバータ装置では、す
べての負荷が運転されることを前提として各サイクロコ
ンバータの無効電力を検出し、その検出結果に基づいて
各サイクロコンバータを個別に制御するようにしている
ため、上述のように負荷が部分的に休止するなど、負荷
状況に変化があると、最適な無効電力制御を行うことが
できなくなり、そのため電源系統の電圧変動が大きくな
ってしまうという不都合がある。
【0010】上述の問題は負荷状況に合わせてその都度
サイクロコンバータの無効電力一定制御の設定を変更し
直せば解決できる訳であるが、そのためには現実的に大
変な労力を要するばかりでなく、圧延設備の休止時間も
多くなり、生産性の悪化を招くおそれがある。
サイクロコンバータの無効電力一定制御の設定を変更し
直せば解決できる訳であるが、そのためには現実的に大
変な労力を要するばかりでなく、圧延設備の休止時間も
多くなり、生産性の悪化を招くおそれがある。
【0011】なお、進み無効電力が多すぎる場合は、電
源電圧が上昇するため変圧器が過励磁となり温度上昇を
引き起こすおそれがある。また、遅れ無効電力が多すぎ
る場合は、電源電圧が低下すると共に力率も低下するた
め、電源電流が多く流れて過負荷状態になり、ケーブル
等の温度上昇を引き起こす原因となる。
源電圧が上昇するため変圧器が過励磁となり温度上昇を
引き起こすおそれがある。また、遅れ無効電力が多すぎ
る場合は、電源電圧が低下すると共に力率も低下するた
め、電源電流が多く流れて過負荷状態になり、ケーブル
等の温度上昇を引き起こす原因となる。
【0012】本発明は以上の事情を考慮してなされたも
ので、電源系統の負荷状況に合わせた系統全体としての
無効電力制御を自動的に遂行し、電圧変動の少ない安定
した電力を負荷に供給することの可能な系統無効電力制
御装置を提供することを目的とする。
ので、電源系統の負荷状況に合わせた系統全体としての
無効電力制御を自動的に遂行し、電圧変動の少ない安定
した電力を負荷に供給することの可能な系統無効電力制
御装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の系統無効電力制御装置は、電源系統の受電
点の電圧を検出する電圧検出器と、受電点の電流を検出
する電流検出器と、検出された電圧および電流から受電
点の無効電力を検出する無効電力検出手段と、検出され
た無効電力を各サイクロコンバータにその定格容量に応
じて分担させるための無効電力制御量を出力すると共に
進み無効電力が制限値以上かどうかを判断する無効電力
制御手段と、無効電力制御手段により進み無効電力が制
限値以上であると判断されたとき前記進相コンデンサ装
置の遮断器を選択的に開放して進み無効電力を減少させ
る遮断器制御手段と、無効電力制御量に従ってサイクロ
コンバータの循環電流を制御する手段とを備えたことを
特徴とする。
に、本発明の系統無効電力制御装置は、電源系統の受電
点の電圧を検出する電圧検出器と、受電点の電流を検出
する電流検出器と、検出された電圧および電流から受電
点の無効電力を検出する無効電力検出手段と、検出され
た無効電力を各サイクロコンバータにその定格容量に応
じて分担させるための無効電力制御量を出力すると共に
進み無効電力が制限値以上かどうかを判断する無効電力
制御手段と、無効電力制御手段により進み無効電力が制
限値以上であると判断されたとき前記進相コンデンサ装
置の遮断器を選択的に開放して進み無効電力を減少させ
る遮断器制御手段と、無効電力制御量に従ってサイクロ
コンバータの循環電流を制御する手段とを備えたことを
特徴とする。
【0014】
【作用】受電点で検出された無効電力を各サイクロコン
バータにその定格容量に応じて分担させると共に、進み
無効電力が制限値以上である場合は進相コンデンサ装置
を選択的に開放して進み無効電力を減少させるように、
電源系統全体として自動的に制御する。そのため、負荷
状況に応じた無効電力制御を自動的に遂行できるので、
負荷状況の変化による電圧変動も少なくでき、サイクロ
コンバータの設定変更もしなくてすませることができる
。
バータにその定格容量に応じて分担させると共に、進み
無効電力が制限値以上である場合は進相コンデンサ装置
を選択的に開放して進み無効電力を減少させるように、
電源系統全体として自動的に制御する。そのため、負荷
状況に応じた無効電力制御を自動的に遂行できるので、
負荷状況の変化による電圧変動も少なくでき、サイクロ
コンバータの設定変更もしなくてすませることができる
。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して本発明をさらに詳細に
説明する。
説明する。
【0016】図1は本発明の一実施例に従って構成され
た系統無効電力制御装置を示すものである。図1の電力
系統の構成は図7のそれと同一である。図1の装置にお
いては、図7の装置に対し、受電点Rの電圧を検出する
電圧検出器PT0、受電点R(電源系統B)の電流を検
出する電流検出器CT0、および、これらの検出器の検
出結果に基づいて電源系統全体の無効電力制御および各
遮断器の開閉制御を行う無効電力制御装置Qcontを
付加したものにほぼ相当する。ここで「ほぼ」という意
味は、サイクロコンバータ装置CONV1〜CONVn
にサイクロコンバータ自身が単体テストを行うか、圧延
運転を行うかの選択を行うための選択スイッチ16を無
効電力制御手段12と循環電流制御手段13との間に配
置し、その選択スイッチ16を圧延運転側(循環電流制
御手段13を無効電力制御手段12側に接続したときの
状態)にしたときの制御選択信号をSEL1〜SELn
を無効電力制御装置Qcontに入力しているとともに
、無効電力制御装置Qcontから無効電力制御量Q1
〜Qnをサイクロコンバータ装置CONV1〜CONV
nに入力していることである。
た系統無効電力制御装置を示すものである。図1の電力
系統の構成は図7のそれと同一である。図1の装置にお
いては、図7の装置に対し、受電点Rの電圧を検出する
電圧検出器PT0、受電点R(電源系統B)の電流を検
出する電流検出器CT0、および、これらの検出器の検
出結果に基づいて電源系統全体の無効電力制御および各
遮断器の開閉制御を行う無効電力制御装置Qcontを
付加したものにほぼ相当する。ここで「ほぼ」という意
味は、サイクロコンバータ装置CONV1〜CONVn
にサイクロコンバータ自身が単体テストを行うか、圧延
運転を行うかの選択を行うための選択スイッチ16を無
効電力制御手段12と循環電流制御手段13との間に配
置し、その選択スイッチ16を圧延運転側(循環電流制
御手段13を無効電力制御手段12側に接続したときの
状態)にしたときの制御選択信号をSEL1〜SELn
を無効電力制御装置Qcontに入力しているとともに
、無効電力制御装置Qcontから無効電力制御量Q1
〜Qnをサイクロコンバータ装置CONV1〜CONV
nに入力していることである。
【0017】また、無効電力制御装置Qcontには各
サイクロコンバータ10に直列の遮断器CB1〜CBn
の開閉状態を表すサイクロコンバータ用遮断器信号CB
と、進相コンデンサSC1〜SCnに直列の進相コンデ
ンサ用遮断器CBC1〜CBCnの開閉状態を表し開閉
操作をする信号である進相コンデンサ用遮断器信号CB
Cが入力されている。
サイクロコンバータ10に直列の遮断器CB1〜CBn
の開閉状態を表すサイクロコンバータ用遮断器信号CB
と、進相コンデンサSC1〜SCnに直列の進相コンデ
ンサ用遮断器CBC1〜CBCnの開閉状態を表し開閉
操作をする信号である進相コンデンサ用遮断器信号CB
Cが入力されている。
【0018】無効電力制御装置Qcontは受電点Rに
接続された電圧検出器PT0および電流検出器CT0の
検出結果に基づいて受電点Rすなわち電源系統全体の無
効電力を無効電力検出手段1で検出し無効電力制御手段
2に与える。無効電力制御手段2には、サイクロコンバ
ータ用遮断器信号CBおよび進相コンデンサ用遮断器信
号CBCに基づいて遮断器制御手段3により識別された
各遮断器の開閉状態を表す信号も与えられる。無効電力
制御手段2はサイクロコンバータ装置CONV1,CO
NVnの制御選択信号SEL1,SELnに基づいて無
効電力制御量Q1,Qnを与えるサイクロコンバータ装
置を選択すると共に、無効電力検出手段1および遮断器
制御手段3からの入力信号により各サイクロコンバータ
装置の定格容量に見合った無効電力制御量Q1,Qnを
算出し、それをそれぞれのサイクロコンバータ装置CO
NV1,CONVnに無効電力指令として与える。
接続された電圧検出器PT0および電流検出器CT0の
検出結果に基づいて受電点Rすなわち電源系統全体の無
効電力を無効電力検出手段1で検出し無効電力制御手段
2に与える。無効電力制御手段2には、サイクロコンバ
ータ用遮断器信号CBおよび進相コンデンサ用遮断器信
号CBCに基づいて遮断器制御手段3により識別された
各遮断器の開閉状態を表す信号も与えられる。無効電力
制御手段2はサイクロコンバータ装置CONV1,CO
NVnの制御選択信号SEL1,SELnに基づいて無
効電力制御量Q1,Qnを与えるサイクロコンバータ装
置を選択すると共に、無効電力検出手段1および遮断器
制御手段3からの入力信号により各サイクロコンバータ
装置の定格容量に見合った無効電力制御量Q1,Qnを
算出し、それをそれぞれのサイクロコンバータ装置CO
NV1,CONVnに無効電力指令として与える。
【0019】また、無効電力制御手段2は、進み無効電
力が所定の制限値を超えた場合、その旨を知らせる信号
を遮断器制御手段3へ与える。遮断器制御手段3は進み
無効電力が制限値を超えた旨の信号により進相コンデン
サ用遮断器信号CBCを出力し、進相コンデンサ用遮断
器CBC1,CBCnを選択的に開放する。さらに遮断
器制御手段3は遅れ無効電力が制限値を超え、かつ、ま
だ投入されていない進相コンデンサがあった場合は、そ
れを選択的に投入させるために進相コンデンサ用遮断器
信号CBCを出力する。
力が所定の制限値を超えた場合、その旨を知らせる信号
を遮断器制御手段3へ与える。遮断器制御手段3は進み
無効電力が制限値を超えた旨の信号により進相コンデン
サ用遮断器信号CBCを出力し、進相コンデンサ用遮断
器CBC1,CBCnを選択的に開放する。さらに遮断
器制御手段3は遅れ無効電力が制限値を超え、かつ、ま
だ投入されていない進相コンデンサがあった場合は、そ
れを選択的に投入させるために進相コンデンサ用遮断器
信号CBCを出力する。
【0020】なお、遮断器CB1〜CBnに対応するサ
イクロコンバータの定格容量、遮断器CBC1〜CBC
nに対応する進相コンデンサ、受電点Rで制御すべき基
準無効電力制御量、および進み無効電力ないし遅れ無効
電力の制限値は予め無効電力制御装置Qcont内に入
力され記憶されているものとする。
イクロコンバータの定格容量、遮断器CBC1〜CBC
nに対応する進相コンデンサ、受電点Rで制御すべき基
準無効電力制御量、および進み無効電力ないし遅れ無効
電力の制限値は予め無効電力制御装置Qcont内に入
力され記憶されているものとする。
【0021】以上のように構成された本発明による系統
無効電力制御装置の作用について、図2ないし図6のフ
ローチャートを参照して説明する。
無効電力制御装置の作用について、図2ないし図6のフ
ローチャートを参照して説明する。
【0022】図2において、無効電力制御装置Qcon
tに対し、予め遮断器CB1,CBnに対応するサイク
ロコンバータの定格容量kVA1,kVAn、遮断器C
BC1,CBCnに対応する進相コンデンサ、受電点R
で電源系統全体の無効電力制御をする設定無効電力Qs
et 、進相コンデンサを選択的に開放するための進み
無効電力の制限値+Qmax 、さらには開放状態の進
相コンデンサを投入するための遅れ無効電力の制限値−
Qmax をROMなどの記憶手段に入力し記憶させて
おく(ステップST1)。
tに対し、予め遮断器CB1,CBnに対応するサイク
ロコンバータの定格容量kVA1,kVAn、遮断器C
BC1,CBCnに対応する進相コンデンサ、受電点R
で電源系統全体の無効電力制御をする設定無効電力Qs
et 、進相コンデンサを選択的に開放するための進み
無効電力の制限値+Qmax 、さらには開放状態の進
相コンデンサを投入するための遅れ無効電力の制限値−
Qmax をROMなどの記憶手段に入力し記憶させて
おく(ステップST1)。
【0023】制御選択信号SEL1〜SELnの入力信
号があった場合は、制御対象のサイクロコンバータが存
在するということであり、無効電力制御を開始する(ス
テップST2)。
号があった場合は、制御対象のサイクロコンバータが存
在するということであり、無効電力制御を開始する(ス
テップST2)。
【0024】まず制御選択信号SEL1〜SELnの入
力信号に対応するサイクロコンバータの合計定格容量Σ
kVAを算出する(ステップST3)。次に無効電力検
出手段1により受電点Rの無効電力Qを検出する(ステ
ップST4)。そして、検出された無効電力Qが進み無
効電力+Qかどうかを判断する(ステップST5)。も
し、進み無効電力+Qであった場合は図3の処理フロー
へ進む。そうでなかった場合は遅れ無効電力−Qかどう
かを判断し、「YES」の場合は図5の処理フローへ進
む(ステップST41)。無効電力が進みでもなく遅れ
でもない場合は電源系統の力率が1ということであって
、それは最適の状態である。
力信号に対応するサイクロコンバータの合計定格容量Σ
kVAを算出する(ステップST3)。次に無効電力検
出手段1により受電点Rの無効電力Qを検出する(ステ
ップST4)。そして、検出された無効電力Qが進み無
効電力+Qかどうかを判断する(ステップST5)。も
し、進み無効電力+Qであった場合は図3の処理フロー
へ進む。そうでなかった場合は遅れ無効電力−Qかどう
かを判断し、「YES」の場合は図5の処理フローへ進
む(ステップST41)。無効電力が進みでもなく遅れ
でもない場合は電源系統の力率が1ということであって
、それは最適の状態である。
【0025】図3の処理フローでは、まず遮断器CB1
が閉じているかどうかを判断し(ステップST6)、遮
断器CB1が閉であれば、続いて制御選択信号SEL1
の入力があるかどうかを判断する(ステップST7)。 もし制御選択信号SEL1の入力がなければ、サイクロ
コンバータ装置CONV1が単体テスト中か休止の状態
にあるとみなし制御対象から外す(ステップST8)。 制御選択信号SEL1の入力がある場合は、サイクロコ
ンバータ装置CONV1の無効電力制御量Q1を、Q1
=+Q・kVA1/ΣkVAで算出する(ステップST
9)。この計算式は、圧延設備運転中の全サイクロコン
バータの定格容量ΣkVAに対し、サイクロコンバータ
装置CONV1として検出した進み無効電力+Qに対し
、どれだけ分担して遅れ無効電力を発生させるかを演算
するものである。演算結果の無効電力制御量Q1を無効
電力制御手段2からサイクロコンバータ装置CONV1
の循環電流制御手段13へ出力して、遅れ無効電力の発
生量を増加させる(ステップST10)。
が閉じているかどうかを判断し(ステップST6)、遮
断器CB1が閉であれば、続いて制御選択信号SEL1
の入力があるかどうかを判断する(ステップST7)。 もし制御選択信号SEL1の入力がなければ、サイクロ
コンバータ装置CONV1が単体テスト中か休止の状態
にあるとみなし制御対象から外す(ステップST8)。 制御選択信号SEL1の入力がある場合は、サイクロコ
ンバータ装置CONV1の無効電力制御量Q1を、Q1
=+Q・kVA1/ΣkVAで算出する(ステップST
9)。この計算式は、圧延設備運転中の全サイクロコン
バータの定格容量ΣkVAに対し、サイクロコンバータ
装置CONV1として検出した進み無効電力+Qに対し
、どれだけ分担して遅れ無効電力を発生させるかを演算
するものである。演算結果の無効電力制御量Q1を無効
電力制御手段2からサイクロコンバータ装置CONV1
の循環電流制御手段13へ出力して、遅れ無効電力の発
生量を増加させる(ステップST10)。
【0026】一方、サイクロコンバータ装置CONVn
の無効電力制御量Qnも同様に遮断器CBnが閉じてい
るかどうかを判断し(ステップST21)、遮断器CB
nが閉であれば、続いて制御選択信号SELnの入力が
あるかどうかを判断する(ステップST22)。もし制
御選択信号SELnの入力がなければ、サイクロコンバ
ータ装置CONVnが単体テスト中か休止の状態にある
とみなして制御対象から外す(ステップST23)。制
御選択信号SELnの入力がある場合は、サイクロコン
バータ装置CONVnの無効電力制御量Qnを、Qn=
+Q・kVAn/ΣkVAで算出する(ステップST2
4)。演算結果の無効電力制御量Qnを無効電力制御手
段2からサイクロコンバータ装置CONVnの循環電流
制御手段へ出力して、遅れ無効電力の発生量を増加させ
る(ステップST25)。次に進み無効電力+Qが設定
無効電力Qset になったかどうかをを判断する(ス
テップST11)。そして図4の処理フローへ進む。
の無効電力制御量Qnも同様に遮断器CBnが閉じてい
るかどうかを判断し(ステップST21)、遮断器CB
nが閉であれば、続いて制御選択信号SELnの入力が
あるかどうかを判断する(ステップST22)。もし制
御選択信号SELnの入力がなければ、サイクロコンバ
ータ装置CONVnが単体テスト中か休止の状態にある
とみなして制御対象から外す(ステップST23)。制
御選択信号SELnの入力がある場合は、サイクロコン
バータ装置CONVnの無効電力制御量Qnを、Qn=
+Q・kVAn/ΣkVAで算出する(ステップST2
4)。演算結果の無効電力制御量Qnを無効電力制御手
段2からサイクロコンバータ装置CONVnの循環電流
制御手段へ出力して、遅れ無効電力の発生量を増加させ
る(ステップST25)。次に進み無効電力+Qが設定
無効電力Qset になったかどうかをを判断する(ス
テップST11)。そして図4の処理フローへ進む。
【0027】図4において、+Q=Qset である場
合は、もはや無効電力制御の必要はなく、無効電力制御
完了となる(ステップST12)。もし、+Q≠Qse
t である場合は、進み無効電力+Qが進み無効電力の
制限値+Qmax に到達していないかどうかを比較判
断する(ステップST31)。+Q<+Qmax の場
合は、図2の処理フローへ進む。+Q≧+Qmax の
場合は、サイクロコンバータの無効電力制御能力よりも
進相分が多いということであり、そのため、まず進相コ
ンデンサ用遮断器CBC1が閉じているかどうかを確認
する(ステップST32)。この遮断器CBC1が閉じ
ている場合は、進み無効電力を減らすために、遮断器制
御手段3から進相コンデンサ用遮断器信号CBCを出力
し遮断器CBC1を開放する(ステップST33)。も
し遮断器CBC1が開放していても進相分が多い場合は
、次に遮断器CBCnが投入されているか否かを確認す
る(ステップST34)。遮断器CBC1が閉じている
と確認された場合は遮断器CBCnも開放する(ステッ
プST35)。そして次に図2の処理フローに進み、最
初の状態から繰り返し処理する。
合は、もはや無効電力制御の必要はなく、無効電力制御
完了となる(ステップST12)。もし、+Q≠Qse
t である場合は、進み無効電力+Qが進み無効電力の
制限値+Qmax に到達していないかどうかを比較判
断する(ステップST31)。+Q<+Qmax の場
合は、図2の処理フローへ進む。+Q≧+Qmax の
場合は、サイクロコンバータの無効電力制御能力よりも
進相分が多いということであり、そのため、まず進相コ
ンデンサ用遮断器CBC1が閉じているかどうかを確認
する(ステップST32)。この遮断器CBC1が閉じ
ている場合は、進み無効電力を減らすために、遮断器制
御手段3から進相コンデンサ用遮断器信号CBCを出力
し遮断器CBC1を開放する(ステップST33)。も
し遮断器CBC1が開放していても進相分が多い場合は
、次に遮断器CBCnが投入されているか否かを確認す
る(ステップST34)。遮断器CBC1が閉じている
と確認された場合は遮断器CBCnも開放する(ステッ
プST35)。そして次に図2の処理フローに進み、最
初の状態から繰り返し処理する。
【0028】図5は電源系統が遅れ無効電力の状態にあ
る場合の処理フローを示すものである。まず遮断器CB
1が閉じているかどうかを判断し(ステップST42)
、遮断器CB1が閉で、制御選択信号SEL1の入力が
あるかどうかを判断する(ステップST43)。もし制
御選択信号SEL1の入力がない場合は、サイクロコン
バータ装置CONV1が単体テスト中か休止中かのため
制御対象から外す(ステップST44)。制御選択信号
SEL1の入力がある場合は、サイクロコンバータ装置
CONV1の無効電力制御量Q1をゼロにする(ステッ
プST45)。無効電力制御手段2からサイクロコンバ
ータ装置CONV1の循環電流制御手段13へQ1=0
なる指令を出力して遅れ無効電力の発生量を減少させる
(ステップST46)。
る場合の処理フローを示すものである。まず遮断器CB
1が閉じているかどうかを判断し(ステップST42)
、遮断器CB1が閉で、制御選択信号SEL1の入力が
あるかどうかを判断する(ステップST43)。もし制
御選択信号SEL1の入力がない場合は、サイクロコン
バータ装置CONV1が単体テスト中か休止中かのため
制御対象から外す(ステップST44)。制御選択信号
SEL1の入力がある場合は、サイクロコンバータ装置
CONV1の無効電力制御量Q1をゼロにする(ステッ
プST45)。無効電力制御手段2からサイクロコンバ
ータ装置CONV1の循環電流制御手段13へQ1=0
なる指令を出力して遅れ無効電力の発生量を減少させる
(ステップST46)。
【0029】一方、サイクロコンバータ装置CONVn
の無効電力制御量Qnの場合も同様に、まず遮断器CB
nが閉じているか否かを確認し(ステップST51)、
遮断器CB1が閉の時、制御選択信号SELnの入力が
あるかどうかを判断する(ステップST52)。もし制
御選択信号SELnの入力がない場合は、サイクロコン
バータ装置CONVnが単体テスト中か休止中かのため
制御対象から外す(ステップST53)。制御選択信号
SELnの入力がある場合は、サイクロコンバータ装置
CONVnの無効電力制御量Qnをゼロにする(ステッ
プST54)。次に無効電力制御手段2からサイクロコ
ンバータ装置CONVnの循環電流制御手段13へQn
=0なる指令を出力して遅れ無効電力の発生量を減少さ
せる(ステップST55)。
の無効電力制御量Qnの場合も同様に、まず遮断器CB
nが閉じているか否かを確認し(ステップST51)、
遮断器CB1が閉の時、制御選択信号SELnの入力が
あるかどうかを判断する(ステップST52)。もし制
御選択信号SELnの入力がない場合は、サイクロコン
バータ装置CONVnが単体テスト中か休止中かのため
制御対象から外す(ステップST53)。制御選択信号
SELnの入力がある場合は、サイクロコンバータ装置
CONVnの無効電力制御量Qnをゼロにする(ステッ
プST54)。次に無効電力制御手段2からサイクロコ
ンバータ装置CONVnの循環電流制御手段13へQn
=0なる指令を出力して遅れ無効電力の発生量を減少さ
せる(ステップST55)。
【0030】それから遅れ無効電力−Qが設定無効電力
Qset になったかどうかを判断する(ステップST
47)。−Q=Qset の場合は無効電力制御完了と
なる(ステップST48)。−Q≠Qset の場合は
、遅れ無効電力−Qが遅れ無効電力の制限値−Qmax
に到達していないかどうかを判断する(ステップST
61)。−Q<−Qmax の場合は、図2の処理フロ
ーを実行する。−Q≧−Qmax の場合は、アラーム
を出力して運転員に異常である旨を知らせる(ステップ
ST62)。そして図2の処理を繰り返す。
Qset になったかどうかを判断する(ステップST
47)。−Q=Qset の場合は無効電力制御完了と
なる(ステップST48)。−Q≠Qset の場合は
、遅れ無効電力−Qが遅れ無効電力の制限値−Qmax
に到達していないかどうかを判断する(ステップST
61)。−Q<−Qmax の場合は、図2の処理フロ
ーを実行する。−Q≧−Qmax の場合は、アラーム
を出力して運転員に異常である旨を知らせる(ステップ
ST62)。そして図2の処理を繰り返す。
【0031】図6は電源が遅れ無効電力であるときの遮
断器制御手段3による進相コンデンサ投入指令状況をを
示したものであって、遅れ無効電力−Qを検出している
時に進相コンデンサ用遮断器CBC1が開放しているか
どうかを確認する(ステップST71)。遮断器CBC
1が開放している場合は電源系統の進相分を増加させる
ために、遮断器制御手段3から進相コンデンサ用遮断器
信号CBCを出力して遮断器CBC1を投入する(ステ
ップST72)。また遮断器CBC1が投入されていて
も無効電力が多すぎる場合は、次に遮断器CBCnが開
放しているかどうかを確認する(ステップST73)。 遮断器CBCnが開放している場合は遮断器CBCnを
投入する(ステップST74)。そして次に図5の処理
フローに進み、ステップST47以下の処理を行う。
断器制御手段3による進相コンデンサ投入指令状況をを
示したものであって、遅れ無効電力−Qを検出している
時に進相コンデンサ用遮断器CBC1が開放しているか
どうかを確認する(ステップST71)。遮断器CBC
1が開放している場合は電源系統の進相分を増加させる
ために、遮断器制御手段3から進相コンデンサ用遮断器
信号CBCを出力して遮断器CBC1を投入する(ステ
ップST72)。また遮断器CBC1が投入されていて
も無効電力が多すぎる場合は、次に遮断器CBCnが開
放しているかどうかを確認する(ステップST73)。 遮断器CBCnが開放している場合は遮断器CBCnを
投入する(ステップST74)。そして次に図5の処理
フローに進み、ステップST47以下の処理を行う。
【0032】以上述べた実施例によれば、受電点Rで電
源系統全体の無効電力制御を行うので、従来、各サイク
ロコンバータ装置が個別に行っていた無効電力制御のみ
の場合に比べ、負荷状況に影響されないため、電源系統
全体をより安定化させることができる。
源系統全体の無効電力制御を行うので、従来、各サイク
ロコンバータ装置が個別に行っていた無効電力制御のみ
の場合に比べ、負荷状況に影響されないため、電源系統
全体をより安定化させることができる。
【0033】
【発明の効果】負荷状況を意識的に考慮するまでもなく
、循環電流型サイクロコンバータを介して電源系統の負
荷状況に合わせた系統全体としての無効電力制御を自動
的に遂行し、電圧変動の少ない安定した電力を負荷に供
給することができる。
、循環電流型サイクロコンバータを介して電源系統の負
荷状況に合わせた系統全体としての無効電力制御を自動
的に遂行し、電圧変動の少ない安定した電力を負荷に供
給することができる。
【図1】本発明による系統無効電力制御装置の一実施例
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図2】図3ないし図6とともに図1の系統無効電力制
御装置の処理手順を示すフローチャート。
御装置の処理手順を示すフローチャート。
【図3】図2および図4ないし図6とともに図1の系統
無効電力制御装置の処理手順を示すフローチャート。
無効電力制御装置の処理手順を示すフローチャート。
【図4】図2、図3、図5および図6とともに図1の系
統無効電力制御装置の処理手順を示すフローチャート。
統無効電力制御装置の処理手順を示すフローチャート。
【図5】図2ないし図4および図6とともに図1の系統
無効電力制御装置の処理手順を示すフローチャート。
無効電力制御装置の処理手順を示すフローチャート。
【図6】図2ないし図5とともに図1の系統無効電力制
御装置の処理手順を示すフローチャート。
御装置の処理手順を示すフローチャート。
【図7】サイクロコンバータを用いる従来の無効電力制
御装置の構成例を示すブロック図。
御装置の構成例を示すブロック図。
B 電源系統
R 受電点
CB1,CBn サイクロコンバータ用遮断器T1,
Tn 変圧器 CONV1,CONVn サイクロコンバータ装置M
1,Mn 電動機(負荷) CBC1,CBCn 進相コンデンサ用遮断器SC1
,SCn 進相コンデンサ PT0 電圧検出器 CT0,CT1,CTn 電流検出器Qcont
無効電力制御装置 1 無効電力検出手段 2 無効電力制御手段 3 遮断器制御手段 Q1,Qn 無効電力制御量 SEL1,SELn 制御選択信号 CB サイクロコンバータ用遮断器信号CBC 進
相コンデンサ用遮断器信号10 サイクロコンバータ 11 無効電力検出手段 12 無効電力制御手段 13 循環電流制御手段 14 負荷電流制御手段 15 ゲート制御手段 16 切換スイッチ
Tn 変圧器 CONV1,CONVn サイクロコンバータ装置M
1,Mn 電動機(負荷) CBC1,CBCn 進相コンデンサ用遮断器SC1
,SCn 進相コンデンサ PT0 電圧検出器 CT0,CT1,CTn 電流検出器Qcont
無効電力制御装置 1 無効電力検出手段 2 無効電力制御手段 3 遮断器制御手段 Q1,Qn 無効電力制御量 SEL1,SELn 制御選択信号 CB サイクロコンバータ用遮断器信号CBC 進
相コンデンサ用遮断器信号10 サイクロコンバータ 11 無効電力検出手段 12 無効電力制御手段 13 循環電流制御手段 14 負荷電流制御手段 15 ゲート制御手段 16 切換スイッチ
Claims (1)
- 【請求項1】電源系統に、遮断器、循環電流型サイクロ
コンバータ、および負荷からなる負荷系統を複数組接続
するとともに、遮断器および進相コンデンサからなる進
相コンデンサ装置を複数組接続している電源系統の無効
電力を制御する系統無効電力制御装置において、前記電
源系統の受電点の電圧を検出する電圧検出器と、前記受
電点の電流を検出する電流検出器と、検出された電圧お
よび電流から前記受電点の無効電力を検出する無効電力
検出手段と、検出された無効電力を各サイクロコンバー
タにその定格容量に応じて分担させるための無効電力制
御量を出力すると共に進み無効電力が制限値以上かどう
かを判断する無効電力制御手段と、前記無効電力制御手
段により進み無効電力が制限値以上であると判断された
とき前記進相コンデンサ装置の遮断器を選択的に開放し
て進み無効電力を減少させる遮断器制御手段と、前記無
効電力制御量に従って前記サイクロコンバータの循環電
流を制御する手段とを備えたことを特徴とする系統無効
電力制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3136447A JPH04361308A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 系統無効電力制御装置 |
| AU18007/92A AU652055B2 (en) | 1991-06-07 | 1992-06-04 | Reactive power control system |
| US07/894,647 US5373194A (en) | 1991-06-07 | 1992-06-05 | Reactive power control system |
| CA002070614A CA2070614C (en) | 1991-06-07 | 1992-06-05 | Reactive power control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3136447A JPH04361308A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 系統無効電力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04361308A true JPH04361308A (ja) | 1992-12-14 |
Family
ID=15175328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3136447A Pending JPH04361308A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 系統無効電力制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5373194A (ja) |
| JP (1) | JPH04361308A (ja) |
| AU (1) | AU652055B2 (ja) |
| CA (1) | CA2070614C (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2158187C (en) * | 1994-09-19 | 2000-10-17 | Kiyoshi Oka | Electrical power generating installation and method of operating same |
| DE19647637A1 (de) * | 1996-11-18 | 1998-05-28 | Siemens Ag | Walzstraße mit zumindest einem Walzgerüst mit Drehstromantriebssystem |
| US7015597B2 (en) * | 2003-09-11 | 2006-03-21 | Square D Company | Power regulator for power inverter |
| US20070058352A1 (en) * | 2005-09-12 | 2007-03-15 | D & C Technology Co., Ltd. | Package structure for an interface card |
| JP5320311B2 (ja) * | 2010-01-18 | 2013-10-23 | 三菱重工業株式会社 | 可変速発電装置及びその制御方法 |
| CN103795061B (zh) * | 2014-02-27 | 2015-11-25 | 国家电网公司 | 一种高压直流输电系统二次谐波滤波器及其参数设计方法 |
| CN109687462A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-04-26 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 基于非线性低通滤波器的柔直系统高频谐波控制方法、系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61254026A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-11 | 三菱電機株式会社 | 交流出力変換装置の並列運転制御装置 |
| JPS6318995A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-26 | Toshiba Corp | 巻線型誘導発電機の電圧制御装置 |
| JPS6485574A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-30 | Toshiba Corp | Power converting device |
-
1991
- 1991-06-07 JP JP3136447A patent/JPH04361308A/ja active Pending
-
1992
- 1992-06-04 AU AU18007/92A patent/AU652055B2/en not_active Expired
- 1992-06-05 US US07/894,647 patent/US5373194A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-05 CA CA002070614A patent/CA2070614C/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU652055B2 (en) | 1994-08-11 |
| CA2070614A1 (en) | 1992-12-08 |
| US5373194A (en) | 1994-12-13 |
| CA2070614C (en) | 1997-01-28 |
| AU1800792A (en) | 1992-12-10 |
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