JPH05111162A - 無効電力補償装置の制御装置 - Google Patents
無効電力補償装置の制御装置Info
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- JPH05111162A JPH05111162A JP3261656A JP26165691A JPH05111162A JP H05111162 A JPH05111162 A JP H05111162A JP 3261656 A JP3261656 A JP 3261656A JP 26165691 A JP26165691 A JP 26165691A JP H05111162 A JPH05111162 A JP H05111162A
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- JP
- Japan
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- circuit
- reactive power
- coefficient
- output
- voltage
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- Pending
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- 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
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は電力系統の短絡容量が変化しても制
御を安定に保ちかつ常に同様の過渡応答特性をもつ無効
電力補償装置を提供するものである。 【構成】 系統に出力する無効電力の電流を検出する電
流検出回路の出力に係数回路の係数を乗じた信号と、電
力系統の電圧を検出する電圧検出回路の出力と基準電圧
設定回路の出力の偏差信号と、を減算する差分回路の出
力から系統に出力する無効電力を決定する無効電力決定
演算回路をもつ無効電力補償装置において、前記係数回
路の係数を変化させる調整器と、前記調整器により係数
を変化させたことによる電圧と電流から電力系統の短絡
容量を推定する推定回路と、推定回路により推定した短
絡容量から前記係数回路の係数と前記無効電力決定演算
回路の定数を調整する第２の調整回路を持つ無効電力補
償装置の制御装置である。
御を安定に保ちかつ常に同様の過渡応答特性をもつ無効
電力補償装置を提供するものである。 【構成】 系統に出力する無効電力の電流を検出する電
流検出回路の出力に係数回路の係数を乗じた信号と、電
力系統の電圧を検出する電圧検出回路の出力と基準電圧
設定回路の出力の偏差信号と、を減算する差分回路の出
力から系統に出力する無効電力を決定する無効電力決定
演算回路をもつ無効電力補償装置において、前記係数回
路の係数を変化させる調整器と、前記調整器により係数
を変化させたことによる電圧と電流から電力系統の短絡
容量を推定する推定回路と、推定回路により推定した短
絡容量から前記係数回路の係数と前記無効電力決定演算
回路の定数を調整する第２の調整回路を持つ無効電力補
償装置の制御装置である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電力系統の電圧変動を抑
制する無効電力補償装置の制御装置に関する。
制する無効電力補償装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来使用されている無効電力補償装置の
制御装置の一例を図６に示す。電力系統の電力源１に電
力系統の短絡容量に相当するインピ―ダンス２を介して
設置されている無効電力補償装置において、電力系統の
電圧を検出する電圧検出回路４と無効電力補償装置の出
力電流を検出する電流検出回路５を持ち、系統電圧の基
準値を設定する基準電圧設定回路８の出力と電圧検出回
路４の出力から差分回路７により電圧偏差を計算し、差
分回路９により電圧偏差と係数回路６により電流検出回
路５の出力に係数Ｘｓを乗じた値を減算し、この値から
電力系統に出力すべき無効電力を演算する演算回路10を
持つ。
制御装置の一例を図６に示す。電力系統の電力源１に電
力系統の短絡容量に相当するインピ―ダンス２を介して
設置されている無効電力補償装置において、電力系統の
電圧を検出する電圧検出回路４と無効電力補償装置の出
力電流を検出する電流検出回路５を持ち、系統電圧の基
準値を設定する基準電圧設定回路８の出力と電圧検出回
路４の出力から差分回路７により電圧偏差を計算し、差
分回路９により電圧偏差と係数回路６により電流検出回
路５の出力に係数Ｘｓを乗じた値を減算し、この値から
電力系統に出力すべき無効電力を演算する演算回路10を
持つ。
【０００３】図７は、このように構された従来の無効電
力補償装置の定常状態での電圧−電流特性図である。同
図において、電流Ｉが無効電力補償装置の出力電流であ
り、Ｖｒｅｆが基準電圧設定器８で設定された値であ
り、Ａ−Ｂ間の電流−電圧特性が無効電力制御に用いら
れる制御範囲であり、その特性式は（１）で与えられ
る。 Ｖ ＝ Ｖｒｅｆ ＋ Ｘｓ・Ｉ …（１） ただし、Ｘｓは係数回路６で与えられる係数である。
力補償装置の定常状態での電圧−電流特性図である。同
図において、電流Ｉが無効電力補償装置の出力電流であ
り、Ｖｒｅｆが基準電圧設定器８で設定された値であ
り、Ａ−Ｂ間の電流−電圧特性が無効電力制御に用いら
れる制御範囲であり、その特性式は（１）で与えられ
る。 Ｖ ＝ Ｖｒｅｆ ＋ Ｘｓ・Ｉ …（１） ただし、Ｘｓは係数回路６で与えられる係数である。
【０００４】図８に、過渡応答特性を表す無効電力補償
装置のブロック図を示す。同図において、Ｘは電力系統
の短絡容量に相当するインピ―ダンスを表す。また、同
図を簡略化したものを図９に示す。図９から無効電力補
償装置の過渡応答特性は伝達関数 により決まり、Ｘによりその特性が変わることが分か
る。
装置のブロック図を示す。同図において、Ｘは電力系統
の短絡容量に相当するインピ―ダンスを表す。また、同
図を簡略化したものを図９に示す。図９から無効電力補
償装置の過渡応答特性は伝達関数 により決まり、Ｘによりその特性が変わることが分か
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の無効電力補
償装置では予め電力系統のある短絡容量に対して制御装
置の係数Ｘｓと無効電力決定演算回路の定数を決めてい
るため、系統の短絡容量が変化した場合に制御系がハン
チングを起こしたり、不安定になったりする。
償装置では予め電力系統のある短絡容量に対して制御装
置の係数Ｘｓと無効電力決定演算回路の定数を決めてい
るため、系統の短絡容量が変化した場合に制御系がハン
チングを起こしたり、不安定になったりする。
【０００６】本発明は上述の事情を考慮してなされたも
のであり、系統の短絡容量の変化を推定し、短絡容量の
変化に応じて制御装置の係数Ｘｓと無効電力決定演算回
路の定数を調整することで、電力系統の短絡容量が変化
しても制御を安定に保ちかつ常に同様の過渡応答特性を
もつ無効電力補償装置の制御装置を提供するものであ
る。
のであり、系統の短絡容量の変化を推定し、短絡容量の
変化に応じて制御装置の係数Ｘｓと無効電力決定演算回
路の定数を調整することで、電力系統の短絡容量が変化
しても制御を安定に保ちかつ常に同様の過渡応答特性を
もつ無効電力補償装置の制御装置を提供するものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、電力系統の電
圧を検出する電圧検出回路と、系統に出力する無効電力
の電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路の
出力に係数を乗ずる係数回路と、系統電圧の基準値を設
定する基準電圧設定回路と、前記電圧検出回路の出力と
前記基準電圧設定回路の出力の差を計算する差分器と、
差分器の出力と前記係数回路の出力を減算する差分回路
と、差分回路の出力から系統に出力する無効電力を決定
する無効電力決定演算回路をもつ無効電力補償装置にお
いて、前記係数回路の係数を変化させる調整器と、前記
調整器により係数を変化させたことによる電圧と電流か
ら電力系統の短絡容量を推定する推定回路と、推定回路
により推定した短絡容量から前記係数回路の係数と前記
無効電力決定演算回路の定数を調整する第２の調整回路
を具備することを特徴とする無効電力補償装置の制御装
置である。
圧を検出する電圧検出回路と、系統に出力する無効電力
の電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路の
出力に係数を乗ずる係数回路と、系統電圧の基準値を設
定する基準電圧設定回路と、前記電圧検出回路の出力と
前記基準電圧設定回路の出力の差を計算する差分器と、
差分器の出力と前記係数回路の出力を減算する差分回路
と、差分回路の出力から系統に出力する無効電力を決定
する無効電力決定演算回路をもつ無効電力補償装置にお
いて、前記係数回路の係数を変化させる調整器と、前記
調整器により係数を変化させたことによる電圧と電流か
ら電力系統の短絡容量を推定する推定回路と、推定回路
により推定した短絡容量から前記係数回路の係数と前記
無効電力決定演算回路の定数を調整する第２の調整回路
を具備することを特徴とする無効電力補償装置の制御装
置である。
【０００８】
【作用】上記手段により本発明の無効電力補償装置の制
御装置は、電力系統の短絡容量が変化した場合でも過渡
特性を表す伝達関数の利得と位相を一定に保ち、制御系
が不安定になることはなくかつどのような電力系統の短
絡容量に対しても同様の過渡特性を持つことを可能にし
ている。
御装置は、電力系統の短絡容量が変化した場合でも過渡
特性を表す伝達関数の利得と位相を一定に保ち、制御系
が不安定になることはなくかつどのような電力系統の短
絡容量に対しても同様の過渡特性を持つことを可能にし
ている。
【０００９】
【実施例】以下図面を参照しながら本発明の実施例を説
明する。
明する。
【００１０】図１は本発明の一実施例に係る装置の構成
図であり、係数Ｘｓを調整する調整器（Ａ）11と、調整
器ＡによりＸｓを変化させたときの電流、電圧より短絡
容量に相当するインピ―ダンスＸを推定する推定器12
と、推定されたインピ―ダンスから係数Ｘｓと無効電力
決定演算回路の定数を調整する第２の調整器（Ｂ）13を
持つ。
図であり、係数Ｘｓを調整する調整器（Ａ）11と、調整
器ＡによりＸｓを変化させたときの電流、電圧より短絡
容量に相当するインピ―ダンスＸを推定する推定器12
と、推定されたインピ―ダンスから係数Ｘｓと無効電力
決定演算回路の定数を調整する第２の調整器（Ｂ）13を
持つ。
【００１１】ここで、無効電力補償装置の定常状態での
電圧−電流特性と電力系統特性を図に書くと図２のよう
になる。図２において、（ａ）は現状の無効電力補償装
置の電圧−電流特性であり、式（３）で表される。 Ｖ ＝ Ｖｒｅｆ ＋ Ｘｓ１・Ｉ …（３） ただし、Ｘｓ１は現状の係数Ｘｓの値とする。（ｂ）は
電力系統の特性であり、式（４）で表される。 Ｖ ＝ Ｅｏ − Ｘ・Ｉ …（４）
電圧−電流特性と電力系統特性を図に書くと図２のよう
になる。図２において、（ａ）は現状の無効電力補償装
置の電圧−電流特性であり、式（３）で表される。 Ｖ ＝ Ｖｒｅｆ ＋ Ｘｓ１・Ｉ …（３） ただし、Ｘｓ１は現状の係数Ｘｓの値とする。（ｂ）は
電力系統の特性であり、式（４）で表される。 Ｖ ＝ Ｅｏ − Ｘ・Ｉ …（４）
【００１２】このとき、電力系統の電圧、電流は（ｃ）
の平衡点にあり、電流検出回路と電圧検出回路により検
出できる。いま、この平衡点（ｃ）での電流、電圧を
（Ｉ１、Ｖ１）とする。（ｄ）は調整器（１）によりＸ
ｓを変化させた場合の特性を表し、式（５）で表され
る。 Ｖ ＝ Ｖｒｅｆ ＋ Ｘｓ２・Ｉ …（５） ただし、新しい係数Ｘｓの値をＸｓ２とする。無効電力
補償装置の電圧−電流特性が（ｄ）となったことで電
流、電圧の平衡点は（ｅ）に移る。この点の電流、電圧
を（Ｉ２、Ｖ２）とするとこの値も電流検出器、電圧検
出器で検出することができる。推定器12では例えば、二
つの平衡点（Ｉ１、Ｖ１）と（Ｉ２、Ｖ２）から短絡容
量に相当するインピ―ダンスＸを式（６）で推定する。
の平衡点にあり、電流検出回路と電圧検出回路により検
出できる。いま、この平衡点（ｃ）での電流、電圧を
（Ｉ１、Ｖ１）とする。（ｄ）は調整器（１）によりＸ
ｓを変化させた場合の特性を表し、式（５）で表され
る。 Ｖ ＝ Ｖｒｅｆ ＋ Ｘｓ２・Ｉ …（５） ただし、新しい係数Ｘｓの値をＸｓ２とする。無効電力
補償装置の電圧−電流特性が（ｄ）となったことで電
流、電圧の平衡点は（ｅ）に移る。この点の電流、電圧
を（Ｉ２、Ｖ２）とするとこの値も電流検出器、電圧検
出器で検出することができる。推定器12では例えば、二
つの平衡点（Ｉ１、Ｖ１）と（Ｉ２、Ｖ２）から短絡容
量に相当するインピ―ダンスＸを式（６）で推定する。
【００１３】 過渡応答特性は図９のブロック図で表せる。電力系統の
短絡容量に相当するインピ―ダンスＸが変化しても過渡
特性を変えないためには、図９中の伝達関数 の利得と位相を一定に保てば良い。そのためには、例え
ば、無効電力決定演算回路の伝達関数Ｇ（ｓ）を利得Ｋ
とそれ以外の伝達関数ＧＫ（ｓ）に分ければ、式（７）
は式（８）で表される。
短絡容量に相当するインピ―ダンスＸが変化しても過渡
特性を変えないためには、図９中の伝達関数 の利得と位相を一定に保てば良い。そのためには、例え
ば、無効電力決定演算回路の伝達関数Ｇ（ｓ）を利得Ｋ
とそれ以外の伝達関数ＧＫ（ｓ）に分ければ、式（７）
は式（８）で表される。
【００１４】 したがって、調整器（Ｂ）は電力系統の短絡容量に相当
するインピ―ダンスＸが変化した場合、式（９）、（1
0）が成り立つようにＸｓとＫを調整すればよい。 Ｘ・Ｋ ＝ 一定 …（９） Ｘｓ・Ｋ ＝ 一定 …（10)
するインピ―ダンスＸが変化した場合、式（９）、（1
0）が成り立つようにＸｓとＫを調整すればよい。 Ｘ・Ｋ ＝ 一定 …（９） Ｘｓ・Ｋ ＝ 一定 …（10)
【００１５】図３、図４および図５は本発明を用いた場
合と従来の過渡応答性を比較したものである。Ｖは電力
系統の電圧を、Ｑは無効電力補償装置の出力無効電力を
表す。図３はある電力系統の短絡容量に対してＸｓおよ
びＧ（ｓ）を設計した結果である。したがって本発明で
も、従来のものでも短絡容量がこのときのままであれ
ば、過渡応答は図３の通りになる。図４は、従来のもの
において短絡容量が１／10になった場合の過渡応答であ
る。無効電力補償装置はハンチングを起こしている。図
５は本発明により短絡容量が１／10となったことを推定
してＸｓとＧ（ｓ）を調整した結果として制御対象であ
る系統電圧は短絡容量が変わる前と同じような過渡応答
性を実現していることを示している。
合と従来の過渡応答性を比較したものである。Ｖは電力
系統の電圧を、Ｑは無効電力補償装置の出力無効電力を
表す。図３はある電力系統の短絡容量に対してＸｓおよ
びＧ（ｓ）を設計した結果である。したがって本発明で
も、従来のものでも短絡容量がこのときのままであれ
ば、過渡応答は図３の通りになる。図４は、従来のもの
において短絡容量が１／10になった場合の過渡応答であ
る。無効電力補償装置はハンチングを起こしている。図
５は本発明により短絡容量が１／10となったことを推定
してＸｓとＧ（ｓ）を調整した結果として制御対象であ
る系統電圧は短絡容量が変わる前と同じような過渡応答
性を実現していることを示している。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、系
統の短絡容量が変化しても変化した短絡容量に相当する
インピ―ダンスを推定し、制御系の係数ＸｓとＧ（ｓ）
を調整して、安定でかつ同様の過渡応答性を有する無効
電力補償装置を提供できる。
統の短絡容量が変化しても変化した短絡容量に相当する
インピ―ダンスを推定し、制御系の係数ＸｓとＧ（ｓ）
を調整して、安定でかつ同様の過渡応答性を有する無効
電力補償装置を提供できる。
【図１】本発明の無効電力補償装置の制御回路の構成図
【図２】本発明による無効電力補償装置の電圧−電流特
性図
性図
【図３】本発明の過渡応答特性図
【図４】本発明の過渡応答特性図
【図５】本発明の過渡応答特性図
【図６】従来の無効電力補償装置の制御回路の構成図
【図７】従来による無効電力補償装置の電圧−電流特性
図
図
【図８】無効電力補償装置の過渡特性ブロック図
【図９】無効電力補償装置の過渡特性ブロック図
１…電力系統電源 ２…インピ―ダンス ３…無効電力補償装置 ４…電圧検出回路 ５…電流検出回路 ６…係数回路 ７…差分回路 ８…基準電圧設定回路 ９…加算回路 10…無効電力決定演算回路 11…調整器（Ａ） 12…推定器 13…調整器（Ｂ）
Claims (1)
- 【請求項１】 電力系統の電圧を検出する電圧検出回路
と、系統に出力する無効電力の電流を検出する電流検出
回路と、前記電流検出回路の出力に係数を乗ずる係数回
路と、系統電圧の基準値を設定する基準電圧設定回路
と、前記電圧検出回路の出力と前記基準電圧設定回路の
出力の差を計算する差分器と、差分器の出力と前記係数
回路の出力を減算する差分回路と、差分回路の出力から
系統に出力する無効電力を決定する無効電力決定演算回
路をもつ無効電力補償装置において、前記係数回路の係
数を変化させる調整器と、前記調整器により係数を変化
させたことによる電圧と電流から電力系統の短絡容量を
推定する推定回路と、推定回路により推定した短絡容量
から前記係数回路の係数と前記無効電力決定演算回路の
定数を調整する第２の調整回路を具備することを特徴と
する無効電力補償装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261656A JPH05111162A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 無効電力補償装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261656A JPH05111162A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 無効電力補償装置の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05111162A true JPH05111162A (ja) | 1993-04-30 |
Family
ID=17364941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3261656A Pending JPH05111162A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 無効電力補償装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05111162A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5485075A (en) * | 1993-07-01 | 1996-01-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reactive power compensating apparatus and method for reducing in switching loss in steady state operation thereof |
| JP2020010546A (ja) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | 愛知電機株式会社 | 自励式無効電力補償装置 |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP3261656A patent/JPH05111162A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5485075A (en) * | 1993-07-01 | 1996-01-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reactive power compensating apparatus and method for reducing in switching loss in steady state operation thereof |
| JP2020010546A (ja) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | 愛知電機株式会社 | 自励式無効電力補償装置 |
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