JPH05108178A - 力率改善用コンデンサ投入遮断制御装置 - Google Patents

力率改善用コンデンサ投入遮断制御装置

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JPH05108178A
JPH05108178A JP3267791A JP26779191A JPH05108178A JP H05108178 A JPH05108178 A JP H05108178A JP 3267791 A JP3267791 A JP 3267791A JP 26779191 A JP26779191 A JP 26779191A JP H05108178 A JPH05108178 A JP H05108178A
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JP
Japan
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capacitor
power
closing
power factor
control device
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Pending
Application number
JP3267791A
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English (en)
Inventor
Akira Suzuki
明 鈴木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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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

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、コンデンサの投入遮断頻度を少なく
し、コンデンサを均一に使用できる力率改善用コンデン
サ制御装置を提供することにある。 【構成】本発明は、受配電設備における力率改善容量を
監視する無効電力計と、複数台の力率改善用コンデンサ
と、その投入遮断制御装置とを備えた力率改善用コンデ
ンサ投入遮断制御装置において、前記無効電力計により
監視される無効電力を複数台のコンデンサの投入により
所定範囲内に納めるためのコンデンサ投入パターン選択
と、その選択された投入パターンに合わせてコンデンサ
の投入遮断を行うコンデンサ投入遮断制御装置により力
率改善のコンデンサ投入容量を所定の範囲に設定してい
るので、コンデンサの投入遮断の頻度が最小になるコン
デンサ投入パターンを選択できるとともにコンデンサ組
合わせ容量付近での力率遅れ要素を持つ設備負荷の投入
遮断にも影響されずに力率改善用コンデンサの制御が行
える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は受配電設備における力率
改善制御に係わり、特に、受電点の無効電力により力率
を監視し、力率改善用コンデンサの投入遮断により受電
力率の改善を行う力率改善用コンデンサ投入遮断制御装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、受配電制御システムにおいて
は、設備のモータ等の負荷の投入により受電点の力率は
遅れ方向になり、無効電力が増加するため電力会社より
供給される電力を有効に利用できなくなる。そこで、こ
の遅れ力率に見合った容量のコンデンサを投入し、受電
点における力率改善制御が行われている。
【0003】以下、従来の力率改善コンデンサの投入遮
断制御方式を図3を参照して説明する。図3は、力率改
善用コンデンサ投入遮断制御装置の全体の構成図であ
る。ここで、受電点の力率は、計器用変成器5及び変流
器6で得られた電気量から無効電力を表示する無効電力
計からなる変換器3に取り込み、この変換器3の出力で
ある無効電力を制御装置1に入力する。力率改善用コン
デンサ4は制御装置1からコンデンサ投入遮断制御回路
2に入力される投入遮断指令により入り切りされ、改善
に必要な容量のコンデンサが投入される。7は遮断器、
8は断路器、9は電力用変圧器である。
【0004】下記の表1は投入される3個のコンデンサ
4a(A KVA),4b(B KVA),4c(C KVA)の組
合わせにより改善される無効電力の組合わせパターンを
示したものである。
【0005】
【表1】
【0006】このように従来の力率改善コンデンサ制御
装置では、入力された受電点の無効電力からその無効電
力を改善するために必要なコンデンサ容量を計算し、そ
れに見合ったコンデンサの投入パターンを選択し、投入
遮断指令をコンデンサ投入遮断制御回路に出力し、コン
デンサの投入遮断を行っている。
【0007】次に、従来の力率改善コンデンサ制御装置
におけるコンデンサ選択手順を図4のフローチャートを
参照して簡単に説明する。まず、制御装置1では、入力
された受電点の無効電力Varとコンデンサ4a,4
b,4cの現在の投入状態c1,c2,c3から下記式
により力率改善前の無効電力Qreqを求める。 Qreq=Var+A*c1+B*c2+C*c3 ここで、A,B,Cはコンデンサ4a,4b,4cの容
量であり、また投入状態c1,c2,c3は投入状態を
1、遮断状態を0とする。
【0008】次に、この力率改善前の無効電力Qreq
をコンデンサの投入組合わせパターンにより、もっとも
改善できる組合わせのコンデンサの容量Qpを表1のコ
ンデンサパターンの各容量値から選択して、コンデンサ
の投入パターンを決定する。すなわち、パターン0から
パターン7について順次、下式を計算する。
【0009】Qnew=Qreq−Qp そして、この改善後の無効電力Qnewが0より大き
く、組合わせパターンの中で最小となるパターンjを決
定する。そこで、上記の如くして決定されたパターンj
の投入コンデンサの状態になるようにコンデンサの投入
遮断指令が出され、力率改善コンデンサの制御が行われ
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上説
明した従来の力率改善用コンデンサ投入遮断制御装置で
は、改善後の無効電力が最小となる、すなわち力率が最
善となるようなコンデンサの組合わせパターンを一つだ
け選択するため、負荷の容量が一定期間変わらない場
合、投入されているコンデンサは常に同じものが選択さ
れ、コンデンサの使用時間を平均化することができな
い。また、力率改善コンデンサの容量の組合わせの境目
にあるような負荷の投入/遮断が発生すると、それに応
じてコンデンサパターンの切り替えが発生するため、負
荷のON/OFFに合わせコンデンサのON/OFFが
発生してしまい、コンデンサの投入遮断頻度が増るとい
う欠点がある。また、従来のコンデンサによる力率改善
制御装置では、力率の改善は行われても、力率改善用コ
ンデンサのメンテナンス周期が早まるという欠点があっ
た。
【0011】本発明は、上記欠点を除去するためになさ
れたもので、その目的はコンデンサの投入遮断頻度を少
なくし、コンデンサを均一に使用できる力率改善用コン
デンサ制御装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、受配電設備における力率改善容量を監視す
る無効電力計と、複数台の力率改善用コンデンサと、そ
の投入遮断制御装置とを備えた力率改善用コンデンサ投
入遮断制御装置において、前記無効電力計により監視さ
れる無効電力を複数台のコンデンサの投入により所定範
囲内に納めるためのコンデンサ投入パターン選択と、そ
の選択された投入パターンに合わせてコンデンサの投入
遮断を行うコンデンサ投入遮断制御装置により力率改善
のコンデンサ投入容量を所定の範囲に設定することを特
徴とする。
【0013】
【作用】本発明の力率改善用コンデンサ投入遮断制御装
置はコンデンサの選択に幅をもたせており、かつコンデ
ンサの投入遮断の頻度が最小になるコンデンサ投入パタ
ーンを選択できるため、コンデンサ組合わせ容量付近で
の力率遅れ要素を持つ設備負荷の投入遮断にも影響され
ずに力率改善用コンデンサの制御が行える。
【0014】
【実施例】本発明の実施例を図を参照して説明する。図
1は本発明による力率改善用コンデンサ投入遮断制御装
置の一実施例の構成図である。同図において、コンデン
サ投入遮断制御装置1は、受電点に設けた変換機3から
無効電力を入力するアナログ入力モジュールAIと、コ
ンデンサ4a,4b,4cの投入状態を入力するディジ
タル入力モジュールDIと、コンデンサ4a,4b,4
cの投入遮断指令を出力するためのディジタル出力モジ
ュールDO等の入出力制御装置部と、前記コンデンサ組
合わせパターンを決定するための手順を収納したMEM
メモリモジュール等の記憶装置部と、そのソフトプラグ
ラムをMEMメモリモジュールから読み出し随時実行し
ていくための演算制御制御部MPUとから構成され、前
記手順を制御周期ごとに実行し、力率改善用コンデンサ
の投入遮断を行う。2a,2b,2cはそれぞれコンデ
ンサ4a,4b,4cの投入遮断を制御する制御回路で
ある。
【0015】次に、本実施例の作用を図2のフローチャ
ートに基づいて説明する。同図フローチャートにおい
て、力率改善用コンデンサのパターン判定は、従来同様
まず、第1ステップ101では制御装置1により入力さ
れた受電点の無効電力Varとコンデンサ4a,4b,
4cの現在の投入状態c1,c2,c3から下記式によ
り力率改善前の無効電力Qreq(改善目標値)を求め
る。 Qreq=VarA*c1+B*c2+C*c3 ここで、A,B,Cはコンデンサ4a,4b,4cの容
量であり、また投入状態c1,c2,c3は投入状態で
1、遮断状態で0とする。
【0016】次の第2ステップ102では、j=0,P
=0,Pmax=7として初期条件を設定する。ここ
で、jは前記表1におけるパターンの番号、Pは後述す
る処理により選択される出力パターンの番号、Pmax
は各パターンjを適用した場合に生じる状変(コンデン
サの入又は切)の数Pjに対する比較値である。
【0017】第3ステップ103から第9ステップ10
9までは表1で示した8つのパターンから出力パターン
Pを得るための処理で、先ず、前記第2ステップ102
により初期設定された場合について説明する。第3ステ
ップ103ではパターンj(初期設定により0)におけ
るコンデンサ容量Qp(表1から0)を設定する。第4
ステップ104ではパターンjにおけるコンデンサ容量
Qpと現状(力率改善前)の無効電力Qreqとを比較
し、その差が正でかつ力率改善後における無効電力の許
容範囲(設定値)Kより小さいと第5ステップ105へ
進む。この第4ステップ104の条件を満足しないと第
8ステップ108へ進む。第5ステップ105ではコン
デンサの投入パターンjが出力された場合に生じる時の
各コンデンサの投入/遮断状態の変化(状変)の数Pj
を求める。そして、第6ステップ106ではこの状変の
数PjがPmax(初期設定により7)より小さければ
第7ステップ107でPmaxをPjの値に変更し、出
力パターンPを仮にjとする。第8ステップ108では
パターンjを+1進め(表1からjは1となる)、第9
ステップ109ではそのjが7以下であれば再び第3ス
テップ103に戻り、このパターンj=1でのコンデン
サ容量AをQpとして第7ステップ107までの処理を
繰返す。以後パターンjが7になるまで前記した手順を
繰り返し、jが7になれば、第7ステップ107にて出
力パターンPとして最終的に決められたコンデンサ投入
パターンjを第10ステップ110で出力する。
【0018】すなわち、上記手順を簡単に説明すると、
パターン0からパターン7について順次、下記式を計算
し、 Qnew=Qreq−Qp この改善後の無効電力Qnewが0より大きく、K以下
となるコンデンサの組合わせパターンの中で現在の状態
から変更後の状態への状変の数Pjが最小となるパター
ンjを選択し、これを出力パターンPとして出力するこ
とで行われる。このように決定されたパターンPの投入
コンデンサの状態になるようにコンデンサの投入遮断指
令が出力され、力率改善コンデンサの制御が行われる。
【0019】上述したように、従来の力率改善コンデン
サ制御装置では改善後の無効電力を最小限にするように
コンデンサの投入パターンを選択していたため、コンデ
ンサの組合わせ容量付近の力率の遅れ要素を持つ設備負
荷の投入遮断により、コンデンサの投入遮断が発生して
いたものを、本実施例では力率改善コンデンサの選択に
幅をもたせ、さらに、コンデンサの投入遮断の頻度が最
小になるコンデンサ投入パターンを選択できるため、コ
ンデンサ組合わせ容量付近での力率遅れ要素を持つ設備
負荷の投入遮断にも影響されずに、力率改善用コンデン
サの制御を行うことができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
力率改善コンデンサの選択に幅をもたせるとともにコン
デンサの投入遮断の頻度が最小になるコンデンサ投入パ
ターンを選択できるため、コンデンサ組合わせ容量付近
での力率遅れ要素を持つ設備負荷の投入遮断にも影響さ
れずに、力率改善用コンデンサの制御を行えるというす
ぐれた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による力率改善用コンデンサ制御装置の
一実施例の構成図。
【図2】本発明による力率改善用コンデンサの投入パタ
ーンを決定するための手順を示したフローチャート。
【図3】従来の力率改善コンデンサ制御装置の構成図。
【図4】従来の力率改善用コンデンサの投入パターンを
決定するための手順を示したフローチャート。
【符号の説明】
1…制御装置、2…コンデンサ投入遮断制御回路、3…
変換器、4…力率改善用コンデンサ、5…計器用変成
器、6…変流器、7…遮断器、8…断路器、9…変圧
器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受配電設備における力率改善容量を監視
    する無効電力計と、複数台の力率改善用コンデンサと、
    そのコンデンサ投入遮断制御装置とを備えた力率改善用
    コンデンサ投入遮断制御装置において、前記無効電力計
    により監視される無効電力を複数台のコンデンサの投入
    により所定範囲内に納めるためのコンデンサ投入パター
    ン選択と、その選択された投入パターンに合わせてコン
    デンサの投入遮断を行うコンデンサ投入遮断制御装置に
    より力率改善のコンデンサ投入容量を所定の範囲に設定
    することを特徴とする力率改善用コンデンサ投入遮断制
    御装置。
JP3267791A 1991-10-16 1991-10-16 力率改善用コンデンサ投入遮断制御装置 Pending JPH05108178A (ja)

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JP3267791A JPH05108178A (ja) 1991-10-16 1991-10-16 力率改善用コンデンサ投入遮断制御装置

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ID=17449648

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JP (1) JPH05108178A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009247192A (ja) * 2008-04-01 2009-10-22 Meidensha Corp 調相設備の調相制御装置
JP2010233410A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Metawater Co Ltd 自動力率制御装置および自動力率制御方法
JP2012085476A (ja) * 2010-10-14 2012-04-26 Tohoku Electric Manufacturing Co Ltd 電力系統における補償リアクトル等の無効電力供給制御方法及び装置

Cited By (3)

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JP2010233410A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Metawater Co Ltd 自動力率制御装置および自動力率制御方法
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