JPH04372009A - 無効電力補償装置の制御方式 - Google Patents
無効電力補償装置の制御方式Info
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- JPH04372009A JPH04372009A JP3148601A JP14860191A JPH04372009A JP H04372009 A JPH04372009 A JP H04372009A JP 3148601 A JP3148601 A JP 3148601A JP 14860191 A JP14860191 A JP 14860191A JP H04372009 A JPH04372009 A JP H04372009A
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- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101100522111 Oryza sativa subsp. japonica PHT1-11 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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)
- Power Conversion In General (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】この発明は、電鉄負荷用配電系統
のように、線路インピ−ダンスが大きい配電系統に設置
される無効電力補償装置（以下ＳＶＣと呼称する）の力
率改善に関する。
のように、線路インピ−ダンスが大きい配電系統に設置
される無効電力補償装置（以下ＳＶＣと呼称する）の力
率改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＶＣは、図３に示すように、電源１に
つながれ変動負荷２が接続された母線３に、調整可能な
遅れ無効電力ＱＴＣＲを発生するサイリスタ制御リアク
トル（以下ＴＣＲと呼称する）と一定の進み無効電力Ｑ
Ｃを発生するフィルタＦＬを並列に設けたもので、負荷
の遅れ無効電力ＱＬの発生量に応じて、ＴＣＲに発生す
る遅れ無効電力ＱＴＣＲが減少するようにＴＣＲを位相
制御し、系統の電源側インピ−ダンス％Ｚ≒％Ｘによる
電圧変動ΔＶ≒％Ｘ・（ＱＬ＋ＱＴＣＲ−ＱＣ）の抑制
を行う。
つながれ変動負荷２が接続された母線３に、調整可能な
遅れ無効電力ＱＴＣＲを発生するサイリスタ制御リアク
トル（以下ＴＣＲと呼称する）と一定の進み無効電力Ｑ
Ｃを発生するフィルタＦＬを並列に設けたもので、負荷
の遅れ無効電力ＱＬの発生量に応じて、ＴＣＲに発生す
る遅れ無効電力ＱＴＣＲが減少するようにＴＣＲを位相
制御し、系統の電源側インピ−ダンス％Ｚ≒％Ｘによる
電圧変動ΔＶ≒％Ｘ・（ＱＬ＋ＱＴＣＲ−ＱＣ）の抑制
を行う。
【０００３】この位相制御は、図４に示すように、負荷
の無効電力ＱＬが０のとき、ＴＣＲに最大電流（１００
％）を流し、それが発生する無効電力ＱＴＣＲを最大に
する待機運転を行い、負荷に無効電力ＱＬが発生すると
、その発生分だけＴＣＲの無効電力ＱＴＣＲを減少させ
るのが一般的で、電源側から見た無効電力ＱＬ＋ＱＴＣ
Ｒを、一定化して電圧変動を抑制する。
の無効電力ＱＬが０のとき、ＴＣＲに最大電流（１００
％）を流し、それが発生する無効電力ＱＴＣＲを最大に
する待機運転を行い、負荷に無効電力ＱＬが発生すると
、その発生分だけＴＣＲの無効電力ＱＴＣＲを減少させ
るのが一般的で、電源側から見た無効電力ＱＬ＋ＱＴＣ
Ｒを、一定化して電圧変動を抑制する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電鉄の配電系統は、一
般にＬ負荷が多く接続され電源側から見て遅れ力率にな
るため、力率改善の必要がある。特に、ＴＣＲの容量は
フィルタＦＬの容量に比べて大きい（ＱＴＣＲ＞ＱＣ）
ことが多いため、前述したようにＴＣＲに最大の遅れ無
効電力ＱＴＣＲを発生させると、ＳＶＣ全体で、遅れ無
効電力を母線に供給することになり、この遅れ力率をさ
らに悪化させる。
般にＬ負荷が多く接続され電源側から見て遅れ力率にな
るため、力率改善の必要がある。特に、ＴＣＲの容量は
フィルタＦＬの容量に比べて大きい（ＱＴＣＲ＞ＱＣ）
ことが多いため、前述したようにＴＣＲに最大の遅れ無
効電力ＱＴＣＲを発生させると、ＳＶＣ全体で、遅れ無
効電力を母線に供給することになり、この遅れ力率をさ
らに悪化させる。
【０００５】ところで、電鉄負荷を、ＳＶＣが設けられ
た母線の受電点から見ると、電車が通過する際に負荷量
はピーク値を持ち、その他の時間帯は非常に小さくなる
という特徴がある。これは電車が近ずくと、この受電点
に給電している配電系統を通して大電力が供給されるの
に対し、電車が遠くにあるときは他の配電系統から給電
され、その配電系統の電力供給分が少なくなるためであ
る。すなわち、ＳＶＣは低負荷での待機時間が多く、そ
の間上記ＴＣＲには最大電流が流されることになる。
た母線の受電点から見ると、電車が通過する際に負荷量
はピーク値を持ち、その他の時間帯は非常に小さくなる
という特徴がある。これは電車が近ずくと、この受電点
に給電している配電系統を通して大電力が供給されるの
に対し、電車が遠くにあるときは他の配電系統から給電
され、その配電系統の電力供給分が少なくなるためであ
る。すなわち、ＳＶＣは低負荷での待機時間が多く、そ
の間上記ＴＣＲには最大電流が流されることになる。
【０００６】そこで、本発明は上述した電鉄負荷の配電
系統における力率とＴＣＲの運転状況に着眼し、その配
電系統の平均的な力率を改善できるＴＣＲの位相制御方
式を提供することを目的とする。
系統における力率とＴＣＲの運転状況に着眼し、その配
電系統の平均的な力率を改善できるＴＣＲの位相制御方
式を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、電源に接続さ
れた母線に、制御可能な遅れ無効電力ＱＴＣＲを発生す
るＴＣＲと一定の進み無効電力ＱＣを発生するフィルタ
ＦＬを並列に接続し、母線に接続された変動負荷の遅れ
無効電力ＱＬを検出し、この大きさ分だけＴＣＲの発生
する遅れ無効電力ＱＴＣＲを、最大値から減少するよう
にＴＣＲを位相制御して、母線の電圧変動を抑制する装
置において、負荷の無効電力ＱＬの発生量の少ない設定
値ＱＳ以下の期間を検出し、この期間は、バイアスを掛
けることにより負荷に遅れ無効電力ＱＳが発生している
ものとしてＴＣＲの位相制御を行ない、この期間の力率
を改善することを特徴とする無効電力補償装置の制御方
式を提供する。
れた母線に、制御可能な遅れ無効電力ＱＴＣＲを発生す
るＴＣＲと一定の進み無効電力ＱＣを発生するフィルタ
ＦＬを並列に接続し、母線に接続された変動負荷の遅れ
無効電力ＱＬを検出し、この大きさ分だけＴＣＲの発生
する遅れ無効電力ＱＴＣＲを、最大値から減少するよう
にＴＣＲを位相制御して、母線の電圧変動を抑制する装
置において、負荷の無効電力ＱＬの発生量の少ない設定
値ＱＳ以下の期間を検出し、この期間は、バイアスを掛
けることにより負荷に遅れ無効電力ＱＳが発生している
ものとしてＴＣＲの位相制御を行ない、この期間の力率
を改善することを特徴とする無効電力補償装置の制御方
式を提供する。
【０００８】
【作用】この発明の位相制御は、負荷の無効電力ＱＬを
検出し、この無効電力ＱＬが設定値ＱＳ（例えばＴＣＲ
の容量の１０％）以下のときは、図２に示すように、Ｔ
ＣＲの発生する遅れ無効電力ＱＴＣＲを最大値（１００
％）から一律にＱＳだけ減少させ（この場合９０％とな
る）、この期間の力率を改善する。
検出し、この無効電力ＱＬが設定値ＱＳ（例えばＴＣＲ
の容量の１０％）以下のときは、図２に示すように、Ｔ
ＣＲの発生する遅れ無効電力ＱＴＣＲを最大値（１００
％）から一律にＱＳだけ減少させ（この場合９０％とな
る）、この期間の力率を改善する。
【０００９】
【実施例】本発明を一実施例について説明する。１は変
電所等の電源で、配電線および電源のインピ−ダンス％
Ｚ≒％Ｘを通して需要家母線３に給電している。２は母
線３に接続された電車等の変動負荷、４はＴＣＲで、母
線３に直列接続された高インピ−ダンス変圧器５と逆並
列接続サイリスタ６とから構成される。この高インピ−
ダンス変圧器５は、通常の変圧器とリアクトルで構成さ
れていてもよい。７はＴＣＲに並列接続されたフィルタ
ＦＬで、一定の進み無効電力ＱＣを母線３に与える進相
用コンデンサ８と、このコンデンサ８とで母線３の高調
波を吸収する直列リアクトル９とから構成される。この
ＴＣＲとＦＬでＳＶＣを構成している。
電所等の電源で、配電線および電源のインピ−ダンス％
Ｚ≒％Ｘを通して需要家母線３に給電している。２は母
線３に接続された電車等の変動負荷、４はＴＣＲで、母
線３に直列接続された高インピ−ダンス変圧器５と逆並
列接続サイリスタ６とから構成される。この高インピ−
ダンス変圧器５は、通常の変圧器とリアクトルで構成さ
れていてもよい。７はＴＣＲに並列接続されたフィルタ
ＦＬで、一定の進み無効電力ＱＣを母線３に与える進相
用コンデンサ８と、このコンデンサ８とで母線３の高調
波を吸収する直列リアクトル９とから構成される。この
ＴＣＲとＦＬでＳＶＣを構成している。
【００１０】１０は無効電力Ｑ検出回路で、母線３に接
続されたＰＴ１１および変動負荷２の回路に結合された
ＣＴ１２の２次側に接続されている。１３は０．１秒程
度の時定数を持つローパスフィルタで、無効電力信号に
含まれる高調波ノイズを除去する。１４は模擬無効電力
ＱＳの設定器で、ＱＳを１ｐ．ｕ（パワーユニット＝Ｔ
ＣＲの基準容量）の電圧に換算した値ＶＲＥＦ（例えば
ＱＳが１０％のときはＶｒｅｆ＝０．１ｐ．ｕ／ＴＣＲ
＝１Ｖ）を出力する。１５は第１の加算器で、設定器１
４の出力Ｖｒｅｆから、ローパスフィルタ１４の出力を
減算して出力する。１６はダイオ−ドで、加算器１５の
出力が正のときのみ、それを通過させる。１７は第２の
加算器で、Ｑ検出回路１０の出力する無効電力信号と、
ダイオードを通過した加算器出力を加算する。これらロ
ーパスフィルタ１３、第１、第２の加算器１５、１７お
よびダイオード１６で、下限リミッタ１８が構成される
。
続されたＰＴ１１および変動負荷２の回路に結合された
ＣＴ１２の２次側に接続されている。１３は０．１秒程
度の時定数を持つローパスフィルタで、無効電力信号に
含まれる高調波ノイズを除去する。１４は模擬無効電力
ＱＳの設定器で、ＱＳを１ｐ．ｕ（パワーユニット＝Ｔ
ＣＲの基準容量）の電圧に換算した値ＶＲＥＦ（例えば
ＱＳが１０％のときはＶｒｅｆ＝０．１ｐ．ｕ／ＴＣＲ
＝１Ｖ）を出力する。１５は第１の加算器で、設定器１
４の出力Ｖｒｅｆから、ローパスフィルタ１４の出力を
減算して出力する。１６はダイオ−ドで、加算器１５の
出力が正のときのみ、それを通過させる。１７は第２の
加算器で、Ｑ検出回路１０の出力する無効電力信号と、
ダイオードを通過した加算器出力を加算する。これらロ
ーパスフィルタ１３、第１、第２の加算器１５、１７お
よびダイオード１６で、下限リミッタ１８が構成される
。
【００１１】この下限リミッタ１８は、Ｑ検出回路１０
の出力ＱＬが模擬無効電力ＱＳより小さいとき、これを
ＱＳに一律に嵩上し、それ以外のときは、その大きさの
まま出力するもので、嵩上時には第１の加算器１５で無
効電力信号ＱＬが模擬無効電力ＱＳに満たない大きさ（
ＱＳ−ＱＬ）を取出し、これを第２の加算器１７でＱＬ
に加算することにより、その出力をＱＳとする。Ｑ検出
回路１０の出力が模擬無効電力ＱＳ以上のときは、第１
の加算器１５の出力が０電位以下となり、これがダイオ
−ド１６を通過しないので、嵩上げは行なわれない。
の出力ＱＬが模擬無効電力ＱＳより小さいとき、これを
ＱＳに一律に嵩上し、それ以外のときは、その大きさの
まま出力するもので、嵩上時には第１の加算器１５で無
効電力信号ＱＬが模擬無効電力ＱＳに満たない大きさ（
ＱＳ−ＱＬ）を取出し、これを第２の加算器１７でＱＬ
に加算することにより、その出力をＱＳとする。Ｑ検出
回路１０の出力が模擬無効電力ＱＳ以上のときは、第１
の加算器１５の出力が０電位以下となり、これがダイオ
−ド１６を通過しないので、嵩上げは行なわれない。
【００１２】１９はＰＴ１１の２次側に接続されたＰＬ
Ｌ回路で、同期電圧の正確なゼロクロスタイミングを検
出して出力する。２０は第２の加算器１７が出力する無
効電力信号をサイリスタの点弧位相角に線形変換するフ
ァンクション回路で、入力された無効電力信号が表わす
無効電力の大きさだけ、ＴＣＲが発生する無効電力ＱＴ
ＣＲを最大値から減少させるサイリスタの点弧位相角を
出力する。２１はパルス発生器で、ファンクション回路
２０の出力をＰＬＬ回路１９の位相信号を基準として、
ＴＣＲのサイリスタ６のゲート点弧パルス信号を出力す
る。
Ｌ回路で、同期電圧の正確なゼロクロスタイミングを検
出して出力する。２０は第２の加算器１７が出力する無
効電力信号をサイリスタの点弧位相角に線形変換するフ
ァンクション回路で、入力された無効電力信号が表わす
無効電力の大きさだけ、ＴＣＲが発生する無効電力ＱＴ
ＣＲを最大値から減少させるサイリスタの点弧位相角を
出力する。２１はパルス発生器で、ファンクション回路
２０の出力をＰＬＬ回路１９の位相信号を基準として、
ＴＣＲのサイリスタ６のゲート点弧パルス信号を出力す
る。
【００１３】図１に示す構成は、負荷２の無効電力が模
擬無効電力ＱＳ以下のとき、ＴＣＲの発生する無効電力
ＱＴＣＲを、全容量からＱＳだけ一律に減少して力率を
改善し、それ以外のときは、通常の場合と同様に負荷に
発生した無効電力分だけＴＣＲの発生する無効電力を減
少する。
擬無効電力ＱＳ以下のとき、ＴＣＲの発生する無効電力
ＱＴＣＲを、全容量からＱＳだけ一律に減少して力率を
改善し、それ以外のときは、通常の場合と同様に負荷に
発生した無効電力分だけＴＣＲの発生する無効電力を減
少する。
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、負荷の無効電力が小
さいＳＶＣの待機時間中の力率を改善できる。したがっ
て、電鉄負荷用の配電系統のように線路インピ−ダンス
が大きい系統の力率改善に大きな効果が得られる。特に
、この効果は配電系統に対してＳＶＣの容量が大きい程
、力率の改善割合が大きくランニングコストを低下させ
ることができる。
さいＳＶＣの待機時間中の力率を改善できる。したがっ
て、電鉄負荷用の配電系統のように線路インピ−ダンス
が大きい系統の力率改善に大きな効果が得られる。特に
、この効果は配電系統に対してＳＶＣの容量が大きい程
、力率の改善割合が大きくランニングコストを低下させ
ることができる。
【図１】この発明の制御方法を実施する制御回路の構成
例を示す図
例を示す図
【図２】この発明の制御方式における負荷の無効電力と
ＴＣＲ電流との関係を示す図
ＴＣＲ電流との関係を示す図
【図３】ＳＶＣの概略構成を示す図
【図４】従来の制御方式における負荷の無効電力とＴＣ
Ｒの電流との関係を示す図
Ｒの電流との関係を示す図
１０ Ｑ検出回路
１３ ローパスフィルタ
１４ 設定器
１５ 第１の加算器
１６ ダイオード
１７ 第２の加算器
１８ 下限リミッタ
Claims (1)
- 【請求項１】 電源に接続された母線に、制御可能な
遅れ無効電力ＱＴＣＲを発生するサイリスタ制御リアク
トルと一定の進み無効電力ＱＣを発生するフィルタを並
列に接続し、母線に接続された変動負荷の遅れ無効電力
ＱＬを検出し、この大きさ分だけサイリスタ制御リアク
トルの発生する遅れ無効電力ＱＴＣＲが、減少するよう
にサイリスタ制御リアクトルを位相制御して、母線の電
圧変動を抑制する装置において、負荷の遅れ無効電力Ｑ
Ｌの発生量の少ない設定値ＱＳ以下の期間を検出し、こ
の期間は、負荷に遅れ無効電力ＱＳが発生しているもの
としてサイリスタ制御リアクトルの位相制御を行なうこ
とを特徴とする無効電力補償装置の制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3148601A JPH04372009A (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | 無効電力補償装置の制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3148601A JPH04372009A (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | 無効電力補償装置の制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04372009A true JPH04372009A (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=15456417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3148601A Pending JPH04372009A (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | 無効電力補償装置の制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04372009A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012152320A1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-11-15 | Abb Research Ltd | An arrangement and a method for determining a parameter of an alternating voltage grid |
-
1991
- 1991-06-20 JP JP3148601A patent/JPH04372009A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012152320A1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-11-15 | Abb Research Ltd | An arrangement and a method for determining a parameter of an alternating voltage grid |
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