JPH09322407A - 無効電力補償装置の制御方法 - Google Patents

無効電力補償装置の制御方法

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JPH09322407A
JPH09322407A JP8132279A JP13227996A JPH09322407A JP H09322407 A JPH09322407 A JP H09322407A JP 8132279 A JP8132279 A JP 8132279A JP 13227996 A JP13227996 A JP 13227996A JP H09322407 A JPH09322407 A JP H09322407A
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JP
Japan
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voltage
interconnection point
reactive power
point voltage
control
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Withdrawn
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JP8132279A
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English (en)
Inventor
Tomoshi Tada
知史 多田
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
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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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Abstract

(57)【要約】 【課題】 変動負荷の抜けがあっても連系点電圧が上昇
することを抑制する。 【解決手段】 サイリスタ位相制御リアクトル2とLC
フィルタ3との並列回路を系統母線4に接続して系統電
源5と連系させた無効電力補償装置1において、その連
系点での系統電圧VL を自動調整する制御方法であっ
て、連系点での系統電圧VL を予め設定された所定の基
準電圧VDUと比較し、前記系統電圧VL が基準電圧VDU
以上となった時点でサイリスタ位相制御リアクトル2を
強制的にフル導通させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は無効電力補償装置に
関し、詳しくは、サイリスタ位相制御リアクトルを位相
制御して電力系統における負荷変動に伴う電圧変動を抑
制する無効電力補償装置において、その連系点での系統
電圧を自動調整する制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、アーク炉、電鉄負荷、鉄鋼圧延
負荷等の変動負荷を系統電源に接続した電力系統では、
負荷変動に伴う系統電圧の変動を抑制するため、系統電
源と変動負荷との間に、負荷変動による無効電力を補償
する無効電力補償装置(以下、SVCと称す)が設けら
れる。
【0003】このSVC1は、図3に示すように可変の
遅相無効電力を生成するサイリスタ位相制御リアクトル
2(以下、TCRと称す)と固定の進相無効電力を生成
するLCフィルタ3との並列回路を系統母線4に接続し
て系統電源5と連系させた構造を有する。尚、図中、6
は一つ又は二つ以上の変動負荷である。
【0004】SVC1を設けた電力系統では、SVC1
におけるTCR2に流れる電流ITを調整することによ
り、そのTCR2に発生する遅相無効電力を負荷変動に
伴う系統電圧VS の変動に応じて増減してその電圧変動
を抑制し、更に、LCフィルタ3に発生する一定の進相
無効電力により、力率を改善しながら系統母線4での電
圧降下を一律に抑制するようにしている。
【0005】一方、系統母線4にLCフィルタ3を構成
するコンデンサが接続されていると、系統母線4におけ
るSVC1の連系点での系統電圧VL (以下、連系点電
圧と称す)が上昇する現象が発生することがある。そこ
で、従来のSVC1では、連系点電圧VL を一定電圧に
制御するため、以下のような制御方法を採用していた。
【0006】図4の制御ブロックで示すように連系点電
圧VL を変圧器(図示せず)により検出し、その連系点
電圧VL の実効値VD を演算回路7で算出する。一方、
前述のようにして得られた連系点電圧VL の実効値VD
を伝達関数回路8に入力し、その伝達関数の時定数Tを
大きくすることにより、連系点電圧VL の実効値VD
長時間平均値を伝達関数回路8から出力する。
【0007】この連系点電圧VL の実効値VD の長時間
平均値を電圧制御指令値Vref として、この電圧制御指
令値Vref と実効値VD との誤差を減算回路9を介して
電圧制御伝達関数回路10に入力する。この電圧制御伝
達関数回路10では、電圧制御指令値Vref と実効値V
D との誤差を最小とするPI制御を実行する。
【0008】この電圧制御伝達関数回路10の出力信号
T をサイリスタ点弧演算回路11に入力し、そのサイ
リスタ点弧演算回路11でサイリスタ点弧信号を生成
し、そのサイリスタ点弧信号に基づいてTCR2を位相
制御する。このサイリスタ点弧信号によるTCR2の位
相制御でもって、連系点電圧VL をほぼ一定電圧に維持
するようにしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、変動負荷6
が系統から分離した場合、その変動負荷6の抜けにより
連系点電圧VL が上昇するため、SVC1の電圧制御系
では、連系点電圧VL を降下させるためにTCR2の遅
相無効電力を増加させる動作をする。しかしながら、こ
の種の電圧制御系は、連系点電圧VL を検出してその検
出信号に基づいてTCR2の電流IT を調整することに
より前述の連系点電圧VL を制御するというフィードバ
ック制御となっているので、制御定数や系統条件によっ
ては応答遅れや制御回路と主回路とのインピーダンスの
マッチングがとれない不安定状態となって、連系点電圧
L を降下させるまでに過渡的にその連系点電圧VL
許容値以上に上昇して振動するような不安定状態が発生
する可能性があった。
【0010】図5は二つの変動負荷6を用意し、一方の
変動負荷6を系統から分離させた場合のシュミレーショ
ンで、上段から順に、系統電圧VS 、連系点電圧VL
連系点電圧VL の実効値VD 、電圧制御伝達関数回路1
0の出力信号ST 、系統電流IS 、二つの負荷電流
L1,IL2、LCフィルタ電流IF 及びTCR電流IT
の各波形を示す。図示のごとく、一つの変動負荷6が抜
けた時点(負荷電流IL2がなくなった時点)で、連系点
電圧VL が上昇し(図中a部分)、振動しているような
不安定状態が発生しているのが明らかである。
【0011】このように連系点電圧VL が許容値以上に
上昇すると、残存する変動負荷6に対して過電圧とな
り、それら変動負荷6が半導体素子などを使用している
場合には、過電圧による素子破壊が生じるという不具合
や負荷の耐圧的に問題があった。
【0012】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、変動負荷の抜
けがあっても連系点電圧が上昇することを抑制し得る無
効電力補償装置の制御方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、TCRとLCフィルタ
との並列回路を系統母線に接続して系統電源と連系させ
たSVCにおいて、その連系点電圧を自動調整する制御
方法であって、連系点電圧を予め設定された所定の基準
電圧と比較し、前記系統電圧が基準電圧以上となった時
点でTCRを強制的にフル導通させるようにしたことを
特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図1及び図2
に示して説明する。尚、図3乃至図5と同一部分には同
一参照符号を付す。
【0015】本発明のSVC1は、従来と同様、可変の
遅相無効電力を生成するTCR2と固定の進相無効電力
を生成するLCフィルタ3との並列回路を系統母線4に
接続して系統電源5と連系させた構造を有し、TCR2
に流れる電流IT を調整することにより、そのTCR2
に発生する遅相無効電力を負荷変動に伴う系統電圧V S
の変動に応じて増減してその電圧変動を抑制し、更に、
LCフィルタ3に発生する一定の進相無効電力により、
力率を改善しながら系統母線4での電圧降下を一律に抑
制する。
【0016】ここで、本発明のSVC1では、連系点電
圧VL を一定電圧に制御するため、以下のような制御方
法を採用する。
【0017】変動負荷6の抜けがなく連系点電圧VL
上昇していない定常状態では、従来と同様、図1の制御
ブロックで示すように連系点電圧VL を変圧器(図示せ
ず)により検出し、その連系点電圧VL の実効値VD
演算回路7で算出する。一方、前述のようにして得られ
た連系点電圧VL の実効値VD を伝達関数回路8に入力
し、その伝達関数の時定数Tを大きくすることにより、
連系点電圧VL の実効値VD の長時間平均値を伝達関数
回路8から出力する。
【0018】この連系点電圧VL の実効値VD の長時間
平均値を電圧制御指令値Vref として、この電圧制御指
令値Vref と実効値VD との誤差を減算回路9を介して
電圧制御伝達関数回路10に入力する。この電圧制御伝
達関数回路10では、電圧制御指令値Vref と実効値V
D との誤差を最小とするPI制御を実行する。この時、
スイッチ12は端子Aに切り換えられた状態にあって電
圧制御伝達関数回路10がサイリスタ点弧演算回路11
と接続された状態にある。
【0019】従って、この電圧制御伝達関数回路10の
出力信号ST がスイッチ12を介してサイリスタ点弧演
算回路11に入力され、そのサイリスタ点弧演算回路1
1でサイリスタ点弧信号を生成し、そのサイリスタ点弧
信号に基づいてTCR2を位相制御する。このサイリス
タ点弧信号によるTCR2の位相制御でもって、連系点
電圧VL をほぼ一定電圧に維持する。
【0020】一方、変動負荷6が系統から分離した場
合、その変動負荷6の抜けにより連系点電圧VL が上昇
した時、その上昇する連系点電圧VL の実効値VD が、
比較回路13により、予め設定された所定の基準電圧V
DUと比較される。この比較回路13により連系点電圧V
L の実効値VD と基準電圧VDUとを比較した結果、その
連系点電圧VL の実効値VD が基準電圧VDU以上となっ
た時点で、比較回路13の出力信号に基づいてスイッチ
12を端子Aから端子Bへ切り換える。
【0021】尚、比較回路13の一方の端子に入力され
る基準電圧VDUは、連系点電圧VLの変動の許容範囲を
±10%程度とすれば、系統電圧VS の110%程度相
当の電圧値に予め設定しておけばよい。
【0022】このスイッチ12の端子Bには、TCR2
をフル導通させるための信号(1pu)が予め付与され
ているため、その信号がスイッチ12を介してサイリス
タ点弧演算回路11に入力され、そのサイリスタ点弧演
算回路11でフル導通のサイリスタ点弧信号を生成し、
そのサイリスタ点弧信号に基づいてTCR2をフル導通
させる。
【0023】この強制的なTCR2のフル導通により、
TCR2で発生する遅相無効電力が増加して連系点電圧
L の進相無効電力を瞬時に減少させることができ、そ
の連系点電圧VL の上昇を抑制する。二つの変動負荷6
を用意し、一方の変動負荷6を系統から分離させた場合
のシュミレーションを示す図2でも明らかなように、従
来の場合と比較しても(図5参照)、一つの変動負荷6
が抜けた時点(負荷電流IL2がなくなった時点)で、T
CR2のフル導通により(図中b部分)、連系点電圧V
L の上昇が抑制され(図中c部分)、振動するような不
安定状態が発生することはない。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、TCRとLCフィルタ
との並列回路を系統母線に接続して系統電源と連系させ
たSVCにおいて、その連系点電圧を自動調整する制御
方法であって、連系点電圧を予め設定された所定の基準
電圧と比較し、前記系統電圧が基準電圧以上となった時
点でTCRを強制的にフル導通させるようにしたから、
変動負荷の抜けが生じた場合であっても、連系点電圧の
上昇を瞬時にして抑制することができて安定した連系点
電圧を確保でき、過電圧による素子破壊等の事故を未然
に防止できて安全性に富んだ信頼性の高い無効電力補償
装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の実施形態を示す制御ブロック図
【図2】本発明方法による負荷抜けを再現したシュミレ
ーションでの電圧又は電流信号を示す波形図
【図3】無効電力補償装置を系統に接続した主回路を示
す回路図
【図4】従来方法を説明するための制御ブロック図
【図5】従来方法による負荷抜けを再現したシュミレー
ションでの電圧又は電流信号を示す波形図
【符号の説明】 1 無効電力補償装置(SVC) 2 サイリスタ位相制御リアクトル(TCR) 3 LCフィルタ 4 系統母線 5 系統電源 VL 連系点での系統電圧 VDU 基準電圧

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サイリスタ位相制御リアクトルとLCフ
    ィルタとの並列回路を系統母線に接続して系統電源と連
    系させた無効電力補償装置において、その連系点での系
    統電圧を自動調整する制御方法であって、連系点での系
    統電圧を予め設定された所定の基準電圧と比較し、前記
    系統電圧が基準電圧以上となった時点でサイリスタ位相
    制御リアクトルを強制的にフル導通させるようにしたこ
    とを特徴とする無効電力補償装置の制御方法。
JP8132279A 1996-05-27 1996-05-27 無効電力補償装置の制御方法 Withdrawn JPH09322407A (ja)

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JP8132279A JPH09322407A (ja) 1996-05-27 1996-05-27 無効電力補償装置の制御方法

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JPH09322407A true JPH09322407A (ja) 1997-12-12

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ID=15077575

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100438256C (zh) * 2006-11-03 2008-11-26 德力西集团仪器仪表有限公司 无功补偿控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100438256C (zh) * 2006-11-03 2008-11-26 德力西集团仪器仪表有限公司 无功补偿控制方法

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Legal Events

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Effective date: 20030805