JPH10322912A - 静止形無効電力補償装置 - Google Patents

静止形無効電力補償装置

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JPH10322912A
JPH10322912A JP9143467A JP14346797A JPH10322912A JP H10322912 A JPH10322912 A JP H10322912A JP 9143467 A JP9143467 A JP 9143467A JP 14346797 A JP14346797 A JP 14346797A JP H10322912 A JPH10322912 A JP H10322912A
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JP
Japan
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voltage
circuit
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bus
preset
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JP9143467A
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English (en)
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Takashi Kuwabara
隆 桑原
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • 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)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力系統の再閉路直後の静止形無効電力補償
装置による過電圧を抑制する。 【解決手段】 静止形無効電力補償装置の制御装置内に
系統事故による電圧低下を検出する手段18を設け、これ
からの信号によってサイリスタ装置4に送る信号を事前
に設定した固定値にすることにより、サイリスタ装置4
の電流を0にせず、従って高速再閉路直後の静止形無効
電力補償装置出力はコンデンサ分をリアクトル分でキャ
ンセルしておくことにより、過電圧を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静止形無効電力補
償装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の静止形無効電力補償装置
(Static Var Compensator 以下、SVCと称する)が
設置された一般的変電所の概略構成図を示すもので、特
にSVCはサイリスタの逆並列接続からなるサイリスタ
装置により、リアクトルに流れる電流を制御する構成と
なっている。
【0003】図4に示すように、SVCは母線に接続す
る遮断器1,変圧器2,リアクトル3、このリアクトル
3に直列接続されるサイリスタ装置4,変圧器2に接続
されるコンデンサ(フィルタ機能を兼用する場合があ
る)5,母線電圧を検出する計器用変圧器6,計器用変
圧器6の電圧信号をサイリスタ装置4の点弧角信号に変
換する制御装置7を夫々備えている。
【0004】更に、図4に示すように、一般的変電所例
のSVC以外の構成は電源8から送電線9を経て遮断器
10を介し高圧母線11に接続される。高圧母線11は他の変
電所への回路用遮断器12や、降圧回路用遮断器13に接続
され、降圧回路用遮断器13は降圧用変圧器14に接続さ
れ、降圧用変圧器14によって降圧された低電圧電力は低
圧母線15に接続され、いくつかの低圧配電回路16に接続
される。
【0005】サイリスタ装置4は順方向サイリスタU及
び逆方向サイリスタXで構成される。Iu,Ixは夫々
順,逆方向サイリスタU,xに流れる正,負電流であ
る。ILはこれらIu,Ixを合成したリアクトル3に
流れる交流電流であり、Icはコンデンサ5の容量に応
じて発生する電流である。IL,Icは夫々リアクトル
分の遅れ電流とコンデンサ分の進み電流であるため、ベ
クトル的に方向は逆向きであるため互いにキャンセルす
るように働き、それらの差分(Ic−IL)が変圧器2
を介して高圧母線11に供給される。
【0006】一般的な電力系統の特性として、遮断器12
を介した他の変電所や低圧配電回路16に接続されている
負荷が増加すると高圧母線11の電圧は下がり、逆に負荷
が減少すると高圧母線11の電圧が上がる傾向がある。即
ち、制御装置7は高圧母線11の電圧を計器用変圧器6を
介して監視し、高圧母線11の電圧が下がるとサイリスタ
装置4に流れる電流Iu,Ixを減らし、それらが合成
された電流ILが減少することにより、結果的に高圧母
線11に供給されるコンデンサ分の電流Icが増加し、高
圧母線電圧11の電圧は増加する。
【0007】又、高圧母線11の電圧が上がると制御装置
7はIu,Ixを増加させ、ILが増加することによ
り、高圧母線11に供給されるILが増加し、高圧母線11
の電圧を下げることにより、高圧母線11の電圧を常時一
定に保つよう制御される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記したようなSVC
が適用された変電所において、送電線9に地絡短絡事故
が発生すると、事故発生によって高圧母線11の電圧が低
下する。この電圧低下によって、制御装置7は自動的に
高圧母線11の電圧を増加させるためにIu,Ixをほぼ
0にし、SVCの系統に供給する電流をIcのみとす
る。又、あるSVCの適用例では極端な系統電圧低下時
には制御装置7はこれを検出し、サイリスタ装置4を停
止させ、結果的にIu,Ixを0にしている場合もあ
る。
【0009】何れの場合でも、効果はほぼ同じであり事
故継続中はSVCの出力電流はIcのみとなり、最大限
系統電圧を増加させるべく動作する。しかし、この電圧
低下は系統事故によって発生しているものであるため、
SVCによる無効電力の補償によって電圧を増加させる
ことは不可能である。
【0010】このような系統事故は、遮断器10を開路す
ることにより除去され、一般的に数百mS後に再度遮断
器10は投入される、いわゆる高速再閉路が行なわれる。
この高速再閉路によって負荷への電力供給支障は最小時
間にくい止められている。
【0011】しかし、SVCが送電線9における事故発
生と同時にILをほぼ0として、高圧母線11にIcのみ
を供給する運転となっている場合には、遮断器10の高速
再閉路直後にはSVCは依然として最大のIcを供給す
る運転状態となっている。したがって高圧母線11の電圧
はこのIcによってSVCの発生しうる最大値となり、
しばしばこの過電圧は高圧母線11に接続されている機器
の絶縁を破壊する可能性のあるような危険レベルになり
得る。
【0012】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、電力系統の再閉路直後のSVCによる過
電圧を防止することの可能な静止形無効電力補償装置を
提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の[請求項1]に
係る静止形無効電力補償装置は、交流系統母線の分路に
接続されたリアクトルに対して直列に接続される逆並列
接続のサイリスタ装置と、前記交流母線の電圧を監視し
前記サイリスタ装置に流れる電流を調節して交流系統の
電圧を所定値に制御する制御装置からなる静止形無効電
力補償装置において、前記交流系統母線の電圧を監視し
系統事故による電圧低下を検出する電圧検出回路と、前
記サイリスタ装置の出力を予め設定した値に固定するプ
リセット回路と、系統事故時に前記電圧検出回路出力に
よって前記制御装置と前記プリセット回路とを切り替え
るスイッチ手段とを備えた。
【0014】上記手段により本発明のSVC制御装置
は、高圧母線電圧の急激な低下によって瞬時に系統事故
を判断し、予め決められた値に、サイリスタ装置の電流
を固定することにより、リアクトル分電流でコンデンサ
分電流を打ち消すことを可能としている。
【0015】本発明の[請求項2]に係る静止形無効電
力補償装置は、交流系統母線の分路に接続されたリアク
トルに対して直列に接続される逆並列接続のサイリスタ
装置と、前記交流母線の電圧を監視し前記サイリスタ装
置に流れる電流を調節して交流系統の電圧を所定値に制
御する制御装置からなる静止形無効電力補償装置におい
て、前記交流系統母線の電圧を監視し系統事故による電
圧低下を検出する電圧検出回路と、前記サイリスタ装置
の出力を予め設定した値に固定するプリセット回路と、
前記制御装置の出力側に設けた加算回路と、系統事故時
に前記電圧検出回路の出力によって前記制御装置の出力
に前記プリセット回路の出力を加算するスイッチ手段と
を備えた。
【0016】本発明の[請求項3]に係る静止形無効電
力補償装置は、交流系統母線の分路に接続されたリアク
トルに対して直列に接続される逆並列接続のサイリスタ
装置と、前記交流母線の電圧を監視し前記サイリスタ装
置に流れる電流を調節して交流系統の電圧を所定値に制
御する制御装置からなる静止形無効電力補償装置におい
て、前記交流系統母線の電圧を監視し系統事故による電
圧低下を検出する電圧検出回路と、前記サイリスタ装置
の出力を予め異なる値に設定した複数のプリセット回路
と、系統事故時に前記電圧検出回路の出力によって前記
制御装置と前記プリセット回路とを切り替えるスイッチ
手段と、系統の接続状態を監視してプリセット回路を選
択するためのスイッチを開閉する系統監視回路とを備え
た。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は請求項1に係る静止形無効
電力補償装置の実施の形態を示す構成図でる。図1にお
いて、図4と同一機能部分については同一符号を付して
説明を省略する。本実施の形態では系統事故を検出する
手段を設け、系統事故時にはSVCによる制御を無効に
しようとするものである。
【0018】そのため、新たに付加されたものは系統事
故検出部17であり、その内部には系統事故を検出する低
電圧検出回路18と、この低電圧検出回路18の動作によっ
て制御装置7の出力を切り替えるスイッチ19、及び予め
サイリスタ装置の電流をセットするプリセット回路20を
設けた。
【0019】次に正常時の作用について説明する。高圧
母線11の電圧は常時、計器用変圧器6を介して制御装置
7に導かれ、系統事故が起きていない定常運転時にはス
イッチ19は制御装置7の出力側に接続されている。そこ
で負荷の増加により高圧母線11の電圧が下がると制御装
置7の作用によってサイリスタ装置4の電流Iu,Ix
を小さくし、ILを小さくすることにより相対的にIc
を増加させ高圧母線11の電圧をあげる。
【0020】又、高圧母線11の電圧が負荷の変動の減少
によって上がると、制御装置7の作用によってサイリス
タ装置4の処理Iu,Ixが大きくなり、ILを増加す
ることによって高圧母線11の電圧を下げる。しかし、こ
れだけの機能では、系統において事故が発生した場合に
は、高圧母線11の電圧が事故によって下がった場合に
も、同様に制御装置7はILを0となるように制御し
て、高速再閉路直後にはSVC出力はIc最大の状態と
なっているため、高圧母線11には過電圧が発生する可能
性がある。
【0021】系統事故の起きていない常時の負荷の変動
による高圧母線11の電圧変化は、系統の特性にもよる
が、一般的に±2%程度であるが、系統事故により高圧
母線11の電圧が下がる場合には数十%の電圧変動があ
る。従って、例えば低電圧検出回路18の設定を70%
(30%の電圧低下)に設定しておけば容易に系統事故
を検出できる。
【0022】次に系統事故時の作用について説明する。
系統事故により低電圧検出回路18が動作した場合には、
この低電圧検出回路18の出力によりスイッチ19は制御装
置7の出力側から、プリセット回路20側に瞬時に接続さ
れ、プリセット回路20にプリセットされた信号をサイリ
スタ装置に送る。
【0023】このプリセット回路の値は例えばILがI
cと同一の値となるようなサイリスタ装置4の電流I
u,Ixとなる値とする。このような値を選ぶことでI
LとIcはキャンセルされ、高速再閉路が行なわれても
SVCの出力は0となっているので、高圧母線11にはS
VCによる過電圧は発生し得ない。
【0024】更に、電力系統の特性によって、高速再閉
路直後にSVC無しでも、変電所内の他の調相設備など
によって過電圧が発生することが予想される場合には、
プリセット回路20の信号はILがIcより十分大きくな
るようなサイリスタ装置4の電流Iu,Ixとなる値と
すれば、高速再閉路直後にはILが大きくSVCとして
の出力は高圧母線11の電圧を抑制する機能として働くこ
ともできる。
【0025】又、低電圧検出回路18は高速再閉路によっ
て高圧母線11の電圧が正常値に復帰すると、スイッチ19
の接続もプリセット回路20側から制御装置7の出力側に
接続され、常時運転状態に復帰する。
【0026】図2は[請求項2]に係る静止形無効電力
補償装置の実施の形態を示す構成図である。図2におい
て、図4と同一機能部分については同一符号を付して説
明を省略する。本実施の形態では系統事故を検出する手
段を設け、系統事故時には常時制御装置からの出力に対
して予め設定した信号を加算しようとするものである。
【0027】そのために新たに付加されたものは、系統
事故検出部17-1であり、その内部には系統事故を検出す
る低電圧検出回路18と、この低電圧検出回路18によって
切替スイッチ19を切り替えて、常時制御装置7の出力に
対して予め設定した信号を加算器21にて加算するもので
ある。本実施の形態では、プリセット回路20の出力は加
算器21によって制御装置17の出力に加えられる。
【0028】次に作用について説明する。先ず、電力系
統の事故による高圧母線11の電圧低下を低電圧検出回路
18によって検出され、切替スイッチ19が閉じられる。切
替スイッチ19が閉じられると、プリセット回路20に予め
セットされた信号が加算器21に導かれて制御装置7の出
力に加算され、その合計値の信号がサイリスタ装置4に
送られ、サイリスタ装置4の電流Iu,Ixはその合計
値の信号に相当する電流となる。
【0029】電力系統の事故による電圧低下で、系統事
故検出部17-1の出力がサイリスタ装置4の電流Iu,I
xを0、即ち、ILが0でSVCの出力がIcのみと
し、系統電圧を最大限高めようとしている状態であれ
ば、系統事故検出部17-1の出力は0であり、プリセット
回路20の出力との加算器21の加算後の合計値は結局プリ
セット回路20の値となる。
【0030】従って、プリセット回路20にセットする信
号を、例えばILがIcと同一の値となるようなサイリ
スタ装置4の電流Iu,Ixに相当する値とすることに
より、IcはILによってキャンセルされ、高速再閉路
が行なわれてもSVCの出力は0となっているため、高
圧母線11にはSVCによる過電圧は発生し得ない。
【0031】図3は[請求項3]に係る静止形無効電力
補償装置の実施の形態を示す構成図である。図3におい
て、図4と同一機能部分については同一符号を付して説
明を省略する。本実施の形態では、系統事故によって回
線が遮断された場合に、よりきめの細かい過電圧抑制を
できるようにしたものである。
【0032】そのために新たに付加されたものは、系統
事故検出部17-2と状態監視回路23であり、系統事故検出
部には系統事故を検出する低電圧検出回路18と、切替ス
イッチ19と複数のプリセット回路20,20-nと、スイッチ
手段22,22-nとが設けられる。又、23は変電所内の遮断
器12,26の開閉状態を監視して系統事故検出部へ反映す
る機能を有している。
【0033】一般に電力系統において事故があると、例
え高速再閉路が成功しても、系統事故及び高速再閉路中
に負荷の種類によっては系統から切り離される回線があ
り得る。このような負荷の脱落は再閉路直後の系統にお
ける過電圧をより大きくする傾向がある。
【0034】従って、変電所内の遮断器12や24の開閉状
態を状態監視回路23で認識し、プリセット回路20又は20
-nをスイッチ22又は22-nの何れかを入れることを選択す
ることにより、よりきめ細かな過電圧抑制効果が期待で
きる。例えば、プリセット回路20にはIcをキャンセル
するためにIcと同じ値のILに相当するプリセット値
とし、プリセット回路20-nにはIcより大きな値のIL
に相当する値をセットしておく。
【0035】系統事故による高速再閉路が行なわれてい
る間、遮断器12及び24に状態変化がない場合には事故前
及び高速再閉路後の系統負荷状態に変化がなかったと見
なし、状態監視回路23はスイッチ22を閉じ、プリセット
回路20の値をサイリスタ装置4に送り、サイリスタ装置
4の出力ILはIcと同じになって相互にキャンセルさ
れるため、SVCの出力は0となり過電圧は発生しな
い。
【0036】系統事故による高速再閉路が行なわれてい
る間、遮断器12及び24が開路状態となり、状態変化が起
きた場合には事故前に比べ高速再閉路後の系統負荷が小
さくなったと見なし、状態監視回路23はスイッチ22-nを
閉じ、プリセット回路20-nの値をサイリスタ装置4に送
る。
【0037】サイリスタ装置4の出力ILはIcに比べ
大きいので、高速再閉路直後のSVCの出力は遅れ電流
(IL−Ic)となり、SVC出力が0の場合には発生
した可能性のある過電圧は、この遅れ電流によって抑制
されて発生しない。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば系
統事故による高速再閉路により、発生し得るSVCによ
る過電圧をコンデンサ分の電流をリアクトル分電流によ
りキャンセルすることによって、抑制することを可能と
したSVC制御装置を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の[請求項1]に係る静止形無効電力補
償装置の実施の形態を示す図。
【図2】本発明の[請求項2]に係る静止形無効電力補
償装置の実施の形態を示す図。
【図3】本発明の[請求項3]に係る静止形無効電力補
償装置の実施の形態を示す図。
【図4】従来の静止形無効電力補償装置を説明する図。
【符号の説明】
1,10,12,13,24,26 遮断器 2 変圧器 3 リアクトル 4 サイリスタ装置 5 コンデンサ 6 計器用変圧器 7 制御装置 8 電源 9 送電線 11 高圧母線 14 降圧用変圧器 15 低圧母線 16 低圧配電回路 17,17-1,17-2 系統事故検出部 18 電圧検出回路 19 切替スイッチ 20,20-n プリセット回路 21 加算器 22,22-n スイッチ 23 状態監視回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流系統母線の分路に接続されたリアク
    トルに対して直列に接続される逆並列接続のサイリスタ
    装置と、前記交流母線の電圧を監視し前記サイリスタ装
    置に流れる電流を調節して交流系統の電圧を所定値に制
    御する制御装置からなる静止形無効電力補償装置におい
    て、前記交流系統母線の電圧を監視し系統事故による電
    圧低下を検出する電圧検出回路と、前記サイリスタ装置
    の出力を予め設定した値に固定するプリセット回路と、
    系統事故時に前記電圧検出回路出力によって前記制御装
    置と前記プリセット回路とを切り替えるスイッチ手段と
    を備えたことを特徴とする静止形無効電力補償装置。
  2. 【請求項2】 交流系統母線の分路に接続されたリアク
    トルに対して直列に接続される逆並列接続のサイリスタ
    装置と、前記交流母線の電圧を監視し前記サイリスタ装
    置に流れる電流を調節して交流系統の電圧を所定値に制
    御する制御装置からなる静止形無効電力補償装置におい
    て、前記交流系統母線の電圧を監視し系統事故による電
    圧低下を検出する電圧検出回路と、前記サイリスタ装置
    の出力を予め設定した値に固定するプリセット回路と、
    前記制御装置の出力側に設けた加算回路と、系統事故時
    に前記電圧検出回路の出力によって前記制御装置の出力
    に前記プリセット回路の出力を加算するスイッチ手段と
    を備えたことを特徴とする静止形無効電力補償装置。
  3. 【請求項3】 交流系統母線の分路に接続されたリアク
    トルに対して直列に接続される逆並列接続のサイリスタ
    装置と、前記交流母線の電圧を監視し前記サイリスタ装
    置に流れる電流を調節して交流系統の電圧を所定値に制
    御する制御装置からなる静止形無効電力補償装置におい
    て、前記交流系統母線の電圧を監視し系統事故による電
    圧低下を検出する電圧検出回路と、前記サイリスタ装置
    の出力を予め異なる値に設定した複数のプリセット回路
    と、系統事故時に前記電圧検出回路の出力によって前記
    制御装置と前記プリセット回路とを切り替えるスイッチ
    手段と、系統の接続状態を監視してプリセット回路を選
    択するためのスイッチを開閉する系統監視回路とを備え
    たことを特徴とする静止形無効電力補償装置。
JP9143467A 1997-05-16 1997-05-16 静止形無効電力補償装置 Pending JPH10322912A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113765117A (zh) * 2021-07-19 2021-12-07 许继集团有限公司 基于igct混合开关的无功功率补偿装置及其控制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113765117A (zh) * 2021-07-19 2021-12-07 许继集团有限公司 基于igct混合开关的无功功率补偿装置及其控制方法

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