JPS602028A - 電圧変動抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は電力系統の母線電圧が不斗衡、かつ急峻に変動
している場合の母線電圧変動抑制のために設けられた不
平衡電圧の検出装置による電圧変動抑制装置に係わる。

〔背景技術および問題点〕

第１図に上述の目的に用いられる電圧変動抑制装置の一
例を示す。

図において、１は無限大母線であり、２は電源インピー
ダンスであり、３は母線である。４は直列リアクトルで
あり、５のサイリスタスイ・ンチと直列に接続され、こ
れと並列コンデンサ６とにより、点線で示す無効電力補
償回路を構成する。

もっともこの無効電力補償回路は図のようなりアクドル
電流可変タイプ（通称ＴＣＲ方式）でなくてもよい。

前記サイリスタスイッチ５で制御される直列リアクトル
４は第２図に示すように、３相間に△接続される。

第１図にもとシ、７ばＦＴであり、点線で囲む８は制御
装置を示し、８１は電圧検出器、８２は減算器であシ、
８３は調節器であシ、８４はパルス発生器であり、Ｐ、
Ｔ７よりの母線電圧は減算器８２で基準電圧Ｖｒｅｆ　
と対比され、その差電圧が、調節器８３に入力され、特
定な演算をなしたあと、その出力をパルス発生８Ｓ８４
に入力し、とのパルス発生器出力によりサイリスクスイ
ッチ５の点弧位相全制御し、直列リアクトル４の通電全
制御し、母線電圧の変動全抑制する。

このような電圧検出系を含む制御架＠８は各線間ことに
設けられ、サイリスクスイッチ５の制御を行うが、不平
衡負荷による電圧変化は、関係のない他の相にも影響が
及び、各線間電圧を検出したたけでは次のような問題点
がある。

第３図Ｂは系統に単相のりアクドルＸ１、が負荷された
場合の回路図を示す。ただし系統の電源インピ＝−ダン
スの抵抗は無視するものとする。

このとき、各相電圧の関係全第３図Ａに示す。

第１図に示す８１が線間電圧Ｖｕｖ　ｋ検出しているも
のとすれば、第３図Ａに示すように、ｕ−ｖ間では、″
ｉｊｉ衡線間電圧ＶｓｕｖはＶｕｖまで変動するととに
なυ、寸だｖ　−Ｗ間、ｗ−ｕ間についても同様に変化
する。

ところが、このような単相リアクトル負荷が突発的に生
じ、それによる変動全可及的すみやかに抑制する場合を
考えると、ｕ−ｖ間・　ｖ　−ｗ間・ｗ−ｕ間共に、電
圧が降下しているため、各相制御回路は、直列リアクト
ル４の電流をしぼシ込み、母線電圧全上昇させようとす
る。

現実には、ｕ−ｖ間すアクトルのみ動作するだけでよい
ところが、各相全て動作し、互いに干渉しながら、変動
抑制をすることになるので、目標値に到達するのに、時
間がかかつてしまう。

すなわち、従来の方式でも最終的に変動を抑制した状態
で落着くのであるが、突発的変動に連名することはむつ
かしい。

〔発明の開示〕

以上説明したように、従来のとの踵電圧変動抑制装置に
よれば、その制御装置に問題があり、本発明は不平衡負
荷による電圧を検出し、無効電力補償装置によって、こ
の電圧変動を抑制しようとする回路において、各線間電
圧を検出し、それぞれの相の無効電力補償装置に対応す
る線間電圧変動分を５倍し、他の２相の変動分の和と減
算し、その結果ｋ　２／／９倍することによって、各相
間で互に干渉全受けずに、独立に電圧変動補償をすべき
情報に変換し、無効電力補償装置に利用しようとするも
のであり、不平衡、かつ急峻に変動している場合の母線
電圧変動抑制を迅速に行なうものである。

以下第４図に示す本発明の制御回路の実施例について説
明する。

第４図の回路は第１図のＦＴ７、電圧検出器８１゜減嘗
器８２よりなる部分食３相回路で示し、これと、とれに
つながる制御情報形成部を示している。

捷ず各相電圧は母線３より△−人　結線のＰＴに人力す
る。ＦＴの２次中性点全以後の！５ＩＪ御装置のコモン
端子とすれば、上記ＦＴにより、母線の線流に変換し、
減算器８２で基準電圧Ｖｒｅｆ　と対比し、その差（各
線間電圧変動）△ＶＬＩＶ＋△Ｖｕｗ・Ｖｗｕｔ求める
。

上記の」：うにしてまった三つの制御量△Ｖｕｖ　。

△Ｖｕｗ、△Ｖｗｕ　ｋ図の点線８５で囲む演算回路に
入力し、以下の定義による三つの制御量△Ｖ’ｕ　ｖ　
＋△ｖ′ＶＷ・△Ｖ’ｗｕをめる。

８５１はそれぞれ加算全庁し、８５２は５倍乗算器、８
５３はＶ９倍の減算器をそれぞれ示す。

この△Ｖ’ｕｖ＋△Ｖ’ｖｗ、△Ｖ’ｗｕ　ｆ第１図の
調節器８３にそれぞれ入力する。

すなわち、各線間の無効電力をそれぞれ独立に、△Ｖ’
　ｕｖ　、△Ｖ’ＶＷ・△Ｖ’ｗｕ　ｋ補償するだけの
値の制御をすればよいということである。

このような信号によれば、従来使用きれていた信号、△
ＶｕＶ、△Ｖｕｗ、△ＶＷｕ　とは違い、第３図に示す
ような例においても、相互干渉すずに、各相独立に制御
すべき目標値を知ることができる。

以上は本発明の構成を述べたものであるが、次に前記（
＋）式の導出の根拠を示す。

第２図に示すように、ｉｕ、ｉｖｊｗなる電流を定める
。

第１図パルス発生器８４により、■ｕｖ、　ｉｖｗ、　
Ｉｗｕ　の３つの電流が制御され、母線３をｉｕ、　Ｉ
ｖ・ｉＷ　の電流となって流れる。このことにより母線
３のＵ−ｖ　１［ｉｌ　、ｖ　−ｖ間、ｗ−ｕ間電圧が
制御されるわけであるが、以下にＩｕｗ、　Ｉｖｗ、　
Ｉｗｕによる母線電圧変動の影響を分析する。

ます、次のようにペルトルの基準ｋｕ−ｖ間電圧にボめ
ると、 電力゛、ｕ　−ｖ間、ｖ　−ｖ間、ｗ−ｕ間電圧のＩｕ
。

ＩＶ、ＩＷＫよる変動を△Ｖｕｖ　、△ＶＶＷ　、△Ｖ
ｗｕとし、電源インピーダンス（ｚｊχＳとすればとな
る。

次の関係がある。

Ｉｗ　＝　Ｉｗｕ　−Ｉｖｗ　Ｊ （２）〜（４）式より次式がまる。

△立ｕｖ　＝　Ｘｓ　（２１ｕｖ　−ａ２Ｉｖｗ　−ａ
Ｉｗｕ　）＝　”　（４１ｕｖ　＋　Ｉｖｗ　＋　Ｉｗ
ｕ　）　＋　７］（Ｉｖｗ−４ｗｕ）従ってｕ　−ｖ間
電圧変動幅△Ｖｕｖ　としては、次式％式％（５） 同様に１、ｖ　−ｗ間電圧全基準ベクトルとして、（２
）〜（５）式の過程をふめば、 △ｖｗ　＝　−（４Ｉｖｗ　−ｉ−Ｉｗｕ　−１−１ｕ
ｖ　）　（６）Ｗ−ｕ間についても同様に、 △ｗｕ　−”　（４１ｗｕ　＋Ｉｗｕ　−１−Ｉｕｗ　
）　（７）（５）〜（７）式を次の（８）式にまとめる
。

ここで、Ｉｕｖ＋　Ｉｖｗ、　Ｉｗｕがそれぞれ単独に
流れた場合の一母線電圧変動を△Ｖ　’　ｕ　ｖ　＋△
Ｖ′ｖｗ　、△Ｖ’ｗｕ　とすれば、 （９）　、　（８）式よシ次式がまる。

〔動作及び効果〕

第３図の例で考えると、 △Ｖｕｗ △Ｖｕｗ−△Ｖｗｕ−−ｃｏｓ６０°−Ｌ△ｖｕ■・・
ＯＩ）４ 従来は」二記の値を、直接に対応する相の線間無効電力
制御に用いていたため、変動を発生させた負荷のある相
ｕ　−ｖ間取外の相（ｕ−ｗ、ｗ−ｕ）の抑制装陪が動
作してしまい、効率的でなかった。

しかし、本発明の検出装置によれば、（１）式より、す
なわち、ｕ−ｖ間のみに電圧変動が検出され、ｖ　−ｖ
間、ｗ−ｕ間には電圧変動が検出されない。

この信号によ５．、ｕ−ｖ間のみ電圧を上昇さぜるべく
、リアクトルに制御が加えられ、ｖ−ｗ、ｗ−Ｕ間すア
クトルには制御動作を必要としないことになシ、単相変
動負荷に対して、他相からの干渉を受けず、適確かつ高
速の制御が行なえる。

以上は、変動負荷が単相リアクトルの例で述べたが、い
かなる不平衡負荷においても、同様の対応ができること
はいうまでもない。

もし、電圧変動を発生させている負荷の電流が、計測で
きるならば、負荷の無効電力を検出し、その出力信号を
第１図の調節器８３の出力に加算して、リアクトルを制
御すれば、上記無効電力検出制御の残留電圧変動分が本
発明の制御系で修正されるような方向で働くことになる
。

以上説明したように、本発明は不平衡電圧変動全連名で
抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電圧変動抑制装置の一例を示す。 第２図はサイリスタスイッチで制御される直列すアクド
ルの接続を示す。 第３図Ｂは系統に単相のりアクドルが負荷された場合の
回路図であり、同Ａは前記単相リアクトルが負荷された
場合の相間電圧の変動を示す説明図である。 第４図は本発明の制御装置の一例を示す。 ｌ　・無限大母線、２・電源インピーダンス、３・母線
、４　直列リアクトル、５・・・サイリスタスイッチ、
６・・並列コンデンサ、７　・ＰＴ、８・・・制御装置
、８１・・電圧検出器、８２　減算器、８３・・調節器
、８４・パルス発生器。 茸１図 才２図 ＶＷ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　不平衡負荷による電圧を検出し、無効電力補償
   装置によってこの電圧変動を抑制しようとする回路にお
   いて、各線間電圧を検出し、それぞれの相の無効電力補
   償装置に対応する線間電圧変動分ｉ５倍し、他の２相の
   変動分の和と減勢し、その結果全２フ９倍することによ
   って、各相間で互に干渉を受けずに、独立に電圧変動補
   償金すべき情報に変換し、無効電力制御装置の制ｉ′ｌ
   １１１に利用したこと全特徴とする電圧変動抑制装置１
   忙Ｉ“。