JPH0731299Y2 - 無効電力補償制御装置 - Google Patents
無効電力補償制御装置Info
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- JPH0731299Y2 JPH0731299Y2 JP1986083316U JP8331686U JPH0731299Y2 JP H0731299 Y2 JPH0731299 Y2 JP H0731299Y2 JP 1986083316 U JP1986083316 U JP 1986083316U JP 8331686 U JP8331686 U JP 8331686U JP H0731299 Y2 JPH0731299 Y2 JP H0731299Y2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
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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
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- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、アーク炉のように、無効電力変動が急峻且つ
不規則な装置が負荷される送配電系統の電圧変動を制御
する装置に係わる。
不規則な装置が負荷される送配電系統の電圧変動を制御
する装置に係わる。
［背景技術］ さきに、特開昭58−212328号公報に開示するように、送
電系統あるいは配電系統の電圧安定の目的で設置される
サイリスタ式無効電力補償装置において、系統の定電圧
制御を行いつつ、無効電力変動分をも制御ループに加算
して電圧変動抑制を行う制御装置を提案したが、この装
置におけるサイリスタ制御のための変動電圧検出回路で
は、整流器、ローパスフィルタ等でリップル分を除去し
て平均信号（DC信号）を求めるため、アーク炉で問題と
なる数Hz〜約20Hzのフリッカー領域のものは消失して制
御に関与せず、他方サイリスタ制御のための変動無効電
力検出回路では、瞬時動作で変動無効電力を検出する
が、負荷電流の波形歪等による検出誤差分を修正する能
力がなく、結局上記定電圧制御系に無効電力の急峻変動
制御系を併用した方式ではフリッカーの修正制御は不可
能に近いものとなる。
電系統あるいは配電系統の電圧安定の目的で設置される
サイリスタ式無効電力補償装置において、系統の定電圧
制御を行いつつ、無効電力変動分をも制御ループに加算
して電圧変動抑制を行う制御装置を提案したが、この装
置におけるサイリスタ制御のための変動電圧検出回路で
は、整流器、ローパスフィルタ等でリップル分を除去し
て平均信号（DC信号）を求めるため、アーク炉で問題と
なる数Hz〜約20Hzのフリッカー領域のものは消失して制
御に関与せず、他方サイリスタ制御のための変動無効電
力検出回路では、瞬時動作で変動無効電力を検出する
が、負荷電流の波形歪等による検出誤差分を修正する能
力がなく、結局上記定電圧制御系に無効電力の急峻変動
制御系を併用した方式ではフリッカーの修正制御は不可
能に近いものとなる。
この欠点を補うため、実願昭61−49648号で、「無効電
力補償制御装置」を提案した。この装置を第５図、第６
図、第７図によって説明する。
力補償制御装置」を提案した。この装置を第５図、第６
図、第７図によって説明する。
第５図は装置全体のブロック図であり、第６図は第５図
のＱ検出回路９、第７図は電圧制御回路11の詳細を示し
ている。
のＱ検出回路９、第７図は電圧制御回路11の詳細を示し
ている。
図において１は無限大母線を示し、３はこれに接続され
る母線である。なお２は電源インピーダンスを示す。母
線３に、高インピーダンス変圧器４と逆並列接続サイリ
スタ５、または変圧器とリアクトルに前記サイリスタ５
が接続され、これと並列にフィルタ回路13が接続され
る。
る母線である。なお２は電源インピーダンスを示す。母
線３に、高インピーダンス変圧器４と逆並列接続サイリ
スタ５、または変圧器とリアクトルに前記サイリスタ５
が接続され、これと並列にフィルタ回路13が接続され
る。
８は母線３に接続されたアーク炉のような変動負荷であ
り、９は母線３に接続されたPT6と変動負荷検出用のCT7
とが接続されたＱ検出回路、11はPTに接続された電圧制
御回路、12はＱ検出回路９と電圧制御回路11の出力信号
を入力とする加算回路、10は加算回路12に接続されるパ
ルス回路である。パルス発生器10よりの点弧パルスによ
り、高インピーダンス変圧器４の通電電流をサイリスタ
５で制御し、負荷無効電力の変動に応じて、この変動を
抑制するとともに、母線電圧を一定に保つように動作す
る。
り、９は母線３に接続されたPT6と変動負荷検出用のCT7
とが接続されたＱ検出回路、11はPTに接続された電圧制
御回路、12はＱ検出回路９と電圧制御回路11の出力信号
を入力とする加算回路、10は加算回路12に接続されるパ
ルス回路である。パルス発生器10よりの点弧パルスによ
り、高インピーダンス変圧器４の通電電流をサイリスタ
５で制御し、負荷無効電力の変動に応じて、この変動を
抑制するとともに、母線電圧を一定に保つように動作す
る。
Ｑ検出回路は第６図に示すように、PT6に90°遅相器91
が接続され、遅相器91とCT7の出力信号が乗算器92に入
力する。乗算器92の出力信号は、アクティブフィルタ93
に入力し、Ｑ検出信号（Qc）を発生する。
が接続され、遅相器91とCT7の出力信号が乗算器92に入
力する。乗算器92の出力信号は、アクティブフィルタ93
に入力し、Ｑ検出信号（Qc）を発生する。
アクティブフィルタ93は次式で表わされる。
ωN：ゲインが零となる角周波数 gN：除去帯域を決定する定数 電圧制御回路は第７図に示すように、PT6に２乗器111が
接続され、２乗器111の出力信号は前記（１）式と同様
な機能を有し、且つ開平器を具えるアクティブフィルタ
112に接続され、アクティブフィルタ112は加算回路115
に接続され、加算回路は比例積分器113と接続され、比
例積分器113の出力側はローパスフィルタ114と接続さ
れ、その出力側は加算回路115と接続され、比例積分器1
13より電圧制御信号（Vc）を得るように構成されてい
る。
接続され、２乗器111の出力信号は前記（１）式と同様
な機能を有し、且つ開平器を具えるアクティブフィルタ
112に接続され、アクティブフィルタ112は加算回路115
に接続され、加算回路は比例積分器113と接続され、比
例積分器113の出力側はローパスフィルタ114と接続さ
れ、その出力側は加算回路115と接続され、比例積分器1
13より電圧制御信号（Vc）を得るように構成されてい
る。
［Ｑ検出回路の動作］ 今母線電圧を とおくと、 遅相電圧 ……（１） ……（２） Qu=2・VL・IL・Sin（ωｔ−π/2）・Sin（ωｔ−θ） ……
（３） （３）式を展開すると、 Qu=VL・IL｛Sinθ−Sin（２ωｔ−θ）｝ ……（４） 上式（４）の右辺第２項Sin（２ωｔ−θ）は２倍周波
数のリップル分であるので、この出力に、 のアクティブフィルタをカスケードに接続すると、リッ
プル分は除去されて、（４）式は、 Qu=VL・ILSinθIとなり、リップルのない直流のＱ検出信
号Qcが得られる。
（３） （３）式を展開すると、 Qu=VL・IL｛Sinθ−Sin（２ωｔ−θ）｝ ……（４） 上式（４）の右辺第２項Sin（２ωｔ−θ）は２倍周波
数のリップル分であるので、この出力に、 のアクティブフィルタをカスケードに接続すると、リッ
プル分は除去されて、（４）式は、 Qu=VL・ILSinθIとなり、リップルのない直流のＱ検出信
号Qcが得られる。
［電圧制御回路の動作］ （５）を２乗器で２乗すると ▲V2 S▼＝▲2V2 L▼・Cos2ωｔ＝▲V2 L▼（Cos 2ωｔ＋
１） ……（６） ＝▲V2 L▼＋▲V2 L▼・Cos 2ωｔ ……（７） 第１項は直流分であり、第２項は２倍周波リップル分で
ある。
１） ……（６） ＝▲V2 L▼＋▲V2 L▼・Cos 2ωｔ ……（７） 第１項は直流分であり、第２項は２倍周波リップル分で
ある。
ここでリップル除去に、次の前述Ｑ検出器と同様のアク
ティブフィルタを使用する。
ティブフィルタを使用する。
このフィルタにより、（７）式の右辺第２項が零とな
り、▲V2 S▼＝▲V2 L▼となり、これを開平すると電圧検
出信号が求められる。この信号を比例積分器113、ロー
パスフィルタ114で誤差増巾して電圧制御信号Vcを求め
る。Vc,Qcは加算回路12で加算される。なお比例積分器
を で表わし、ローパスフィルタ114を で表わすとき、10ST1≒ST2に時定数関係をもたせること
が望ましい。尚ローパスフィルタ114は基準電圧として
作用するものである。
り、▲V2 S▼＝▲V2 L▼となり、これを開平すると電圧検
出信号が求められる。この信号を比例積分器113、ロー
パスフィルタ114で誤差増巾して電圧制御信号Vcを求め
る。Vc,Qcは加算回路12で加算される。なお比例積分器
を で表わし、ローパスフィルタ114を で表わすとき、10ST1≒ST2に時定数関係をもたせること
が望ましい。尚ローパスフィルタ114は基準電圧として
作用するものである。
［問題点］ ところで、上記制御装置によると、主制御が無効電力制
御（開ループ）であり、これに定電圧制御（閉ループ）
で修正しているので、系統電圧が過電圧又は低電圧でも
主制御が優先するが、前記異常な系統電圧で運転を続行
させれば、関連機器に障害を与え、このような事態を避
けるために、電圧リレーで無効電力補償装置の運転を停
止せねばならない等の不具合が生じた。当然ながら運転
を停止させれば、装置の利用率が悪化する事は云うまで
もない。
御（開ループ）であり、これに定電圧制御（閉ループ）
で修正しているので、系統電圧が過電圧又は低電圧でも
主制御が優先するが、前記異常な系統電圧で運転を続行
させれば、関連機器に障害を与え、このような事態を避
けるために、電圧リレーで無効電力補償装置の運転を停
止せねばならない等の不具合が生じた。当然ながら運転
を停止させれば、装置の利用率が悪化する事は云うまで
もない。
［本考案の目的・構成］ 以上説明のように、従来方式によると主制御が無効電力
制御であり、これに定電圧制御で修正しているが、系統
電圧が過電圧又は低電圧になったとき、無効電力制御系
のみを切離して系統電圧が一定になるように定電圧制御
を行うことを目的とするものである。
制御であり、これに定電圧制御で修正しているが、系統
電圧が過電圧又は低電圧になったとき、無効電力制御系
のみを切離して系統電圧が一定になるように定電圧制御
を行うことを目的とするものである。
以下第１図〜第４図によって本考案を説明する。第１図
は本考案の実施例をブロック図で示す。すでに説明した
第５図の制御装置と相違するところは、電圧制御回路11
に系統電圧が過電圧となったことを検出する装置として
の電圧上限設定器14と系統電圧が低電圧となったことを
検出する装置としての電圧下限設定器15が設けられ、Ｑ
検出回路９と加算回路12の間でスイッチ装置16が接続さ
れることである。なお、スイッチ装置16はアナログスイ
ッチ又は電磁継電器などの電気機械式スイッチのいずれ
で構成してもよいが、応答速度の速いアナログスイッチ
で構成することが望ましい。
は本考案の実施例をブロック図で示す。すでに説明した
第５図の制御装置と相違するところは、電圧制御回路11
に系統電圧が過電圧となったことを検出する装置として
の電圧上限設定器14と系統電圧が低電圧となったことを
検出する装置としての電圧下限設定器15が設けられ、Ｑ
検出回路９と加算回路12の間でスイッチ装置16が接続さ
れることである。なお、スイッチ装置16はアナログスイ
ッチ又は電磁継電器などの電気機械式スイッチのいずれ
で構成してもよいが、応答速度の速いアナログスイッチ
で構成することが望ましい。
第２図は第１図の電圧制御回路11の詳細を示す。図示の
ように、PT6に電圧検出器111が接続され、電圧検出器11
1の出力側は、電圧上限設定器14、同下限設定器15を備
える電圧設定回路113の出力をリファレンス電圧として
電圧検出器111の出力とともに比例積分器112に入力され
る。
ように、PT6に電圧検出器111が接続され、電圧検出器11
1の出力側は、電圧上限設定器14、同下限設定器15を備
える電圧設定回路113の出力をリファレンス電圧として
電圧検出器111の出力とともに比例積分器112に入力され
る。
更に、電圧設定器113の詳細は第３図に示される。
電圧検出器よりの出力Vinを入力とするローパスフィル
タ1131に電圧上限設定器14と電圧下限設定器15をリファ
レンス電圧とする上．下限リミッタ1132が接続され、
上．下限リミッタ1132の出力は電圧上限設定器14の出力
とともに比較器1133に、また電圧下限設定器15の出力と
もに比較器1134に入力され、両比較器1133と1134の出力
はオア回路1135に入力され、その出力側はスイッチ装置
16の信号となる。
タ1131に電圧上限設定器14と電圧下限設定器15をリファ
レンス電圧とする上．下限リミッタ1132が接続され、
上．下限リミッタ1132の出力は電圧上限設定器14の出力
とともに比較器1133に、また電圧下限設定器15の出力と
もに比較器1134に入力され、両比較器1133と1134の出力
はオア回路1135に入力され、その出力側はスイッチ装置
16の信号となる。
Qc検出回路９については第６図に示すものと変るところ
がない。
がない。
［動作］ （１）系統電圧の上．下限設定範囲内では、無効電力制
御が主制御となり、定電圧制御が修正制御する。
御が主制御となり、定電圧制御が修正制御する。
（２）電圧上限設定値＜系統電圧又は系統電圧＜下限設
定値の場合、定電圧制御が優先する。即ち、系統電圧が
電圧上限設定値以上、又は下限設定値以下となるとそれ
ぞれの設定値になるように定電圧制御が優先動作する。
すなわち、電圧上限設定値Vo以上の場合、第３図のVref
Voとなり、比較器1133がＨレベルとなり、オア回路11
35はオンし、第１図のスイッチ装置16はオフとなる。
定値の場合、定電圧制御が優先する。即ち、系統電圧が
電圧上限設定値以上、又は下限設定値以下となるとそれ
ぞれの設定値になるように定電圧制御が優先動作する。
すなわち、電圧上限設定値Vo以上の場合、第３図のVref
Voとなり、比較器1133がＨレベルとなり、オア回路11
35はオンし、第１図のスイッチ装置16はオフとなる。
電圧下限設定値Vu以下の場合、同様に第３図のVrefVu
となり、比較器1134がＨレベルとなり、オア回路1135オ
ンによりスイッチ装置16はオフとなる。
となり、比較器1134がＨレベルとなり、オア回路1135オ
ンによりスイッチ装置16はオフとなる。
第４図は上記説明の動作状態を示すものである。
［効果］ 本考案の制御装置は、本来的にアーク炉のように変動無
効負荷の無効電力を補償し、同時にフリッカーに対応し
て補償ができるものであるが、系統電圧が過電圧あるい
は低電圧になったとき、無効電力制御を行っても前述の
とおり意味がないので、従来は、別検出で、例えば過電
圧リレー、低電圧リレー等で無効電力補償装置を停止し
ていたため運転効率が低下するといった難点があったが
本制御装置では、自動的に無効電力制御から系統電圧制
御に切換え、又この逆の切換えを行うことができる制御
装置であって、運転効率を格段に向上できるものであ
る。
効負荷の無効電力を補償し、同時にフリッカーに対応し
て補償ができるものであるが、系統電圧が過電圧あるい
は低電圧になったとき、無効電力制御を行っても前述の
とおり意味がないので、従来は、別検出で、例えば過電
圧リレー、低電圧リレー等で無効電力補償装置を停止し
ていたため運転効率が低下するといった難点があったが
本制御装置では、自動的に無効電力制御から系統電圧制
御に切換え、又この逆の切換えを行うことができる制御
装置であって、運転効率を格段に向上できるものであ
る。
第１図は本考案の実施例をブロック図で示す。 第２図は第１図実施例の電圧制御回路11の詳細を示すブ
ロック図である。 第３図は第２図の電圧設定器の詳細を示すブロック図で
ある。 第４図は第１図装置の動作状態説明図である。 第５図は既提案の無効電力制御装置をブロック図で示
す。 第６図は第５図のＱ検出回路の詳細を示すブロック図で
ある。 第７図は第５図の電圧検出回路の詳細を示すブロック図
である。 ９……Ｑ検出器、11……電圧制御回路、14……電圧上限
設定器、15……電圧下限設定器、16……スイッチ装置。
ロック図である。 第３図は第２図の電圧設定器の詳細を示すブロック図で
ある。 第４図は第１図装置の動作状態説明図である。 第５図は既提案の無効電力制御装置をブロック図で示
す。 第６図は第５図のＱ検出回路の詳細を示すブロック図で
ある。 第７図は第５図の電圧検出回路の詳細を示すブロック図
である。 ９……Ｑ検出器、11……電圧制御回路、14……電圧上限
設定器、15……電圧下限設定器、16……スイッチ装置。
Claims (1)
- 【請求項１】無効電力検出回路と電圧制御回路の出力信
号を加算回路で加算して無効電力制御と定電圧制御を併
用した無効電力補償制御装置において、前記電圧制御回
路に系統電圧が過電圧となったことを検出する電圧上限
設定器と、系統電圧が低電圧となったことを検出する電
圧下限設定器を設けるとともに、前記無効電力検出回路
と前記加算回路の間に前記両設定器の動作によって無効
電力検出回路の出力を開閉するスイッチ装置を設け、前
記系統電圧が過電圧又は低電圧となったとき前記無効電
力検出回路の出力を開放して定電圧制御のみに切換える
ようにしたことを特徴とする無効電力補償制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986083316U JPH0731299Y2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 無効電力補償制御装置 |
| DE8787303109T DE3770854D1 (de) | 1986-05-31 | 1987-04-09 | Katheterart messfuehler. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986083316U JPH0731299Y2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 無効電力補償制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62195327U JPS62195327U (ja) | 1987-12-11 |
| JPH0731299Y2 true JPH0731299Y2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=30936791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986083316U Expired - Lifetime JPH0731299Y2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 無効電力補償制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731299Y2 (ja) |
| DE (1) | DE3770854D1 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2116712A1 (de) * | 1971-04-06 | 1972-10-26 | Robert Bosch Photokino Gmbh, 7000 Stuttgart | An das wechselstromnetz anschliessbares batterieladegeraet |
| JPS58212328A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-10 | 日新電機株式会社 | サイリスタ式無効電力補償装置の制御装置 |
-
1986
- 1986-05-31 JP JP1986083316U patent/JPH0731299Y2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-04-09 DE DE8787303109T patent/DE3770854D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3770854D1 (de) | 1991-07-25 |
| JPS62195327U (ja) | 1987-12-11 |
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