JPS603729A - 無効電力制御装置 - Google Patents

無効電力制御装置

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JPS603729A
JPS603729A JP58113062A JP11306283A JPS603729A JP S603729 A JPS603729 A JP S603729A JP 58113062 A JP58113062 A JP 58113062A JP 11306283 A JP11306283 A JP 11306283A JP S603729 A JPS603729 A JP S603729A
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power
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reactive power
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Hiroshi Ueda
上田 広
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Mitsubishi Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/70Regulating power factor; Regulating reactive current or power

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  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
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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】 本発明は直流送′亀における父−直変換器の無効電力制
御装置に関するものである。
従来より交−直渡換所の無効電力制御装置として、第1
図忙示す構成及び第2図忙示す制御動作が提案されてい
る。1ず、第1図において、1゜2Fiタツプチエンジ
ヤ付変換器用ト、ランス(以下変圧器と呼ぶ)、3.4
.5は夫々並列コンデンサSC6すなわちこの例では3
グの並列コンデンサSCI 、802.8C3を開閉す
るシャ断器であり、ilc&、7.8は送電線路、9a
、9btj交直変換器、10は交流電力系統である。又
第2図FiA+I記の並列コンデンサSCの制御動作な
表わす動作特性図であって、直流送電にエリ送電さ1す
る電力P’に横軸にとり、1にある電力値における補償
熱動電力qを縦軸に表わしている。
仄に上記した従来の無効電力制御装置の動作について第
2−にエリ以下圧説明する。交−・直変換器において、
直流電力を得る一つの手段とじ又は水銀又はサイリスタ
バルブ等で、構成される交−直変換器9 a r 9 
bが使用さ扛る。この交−直変換器9a、9hに於ろ水
銀又はサイリスターバルブ等の点弧位相を制御すること
にエリ送電する直流電力の大きさを制御している。通常
の運転方式においては、 l1ri変換器側は定電流制
御を、また逆変換器側は定電圧制御なそれぞれ実施して
おり。
夫々の制御で決する直流電流Id、直流電圧Vdにエリ
P D O= V d X I d で算出さnる直流
電力PDc な送電している。送電さ扛ている直流m流
Idc と交−直変換器9 a + 9 bの消費する
無効電力QDc との関係は、既に公知の次式(1)に
よって表わせる。
QDO=I d c ハ扇7コ〒 ・・・・・・(11
但し、Edo:#負荷直流電圧 +11式刀1ら明確な様に無効電力QDOは、はぼ直流
送電電力PDc lC比例して増加する。そこで第2図
に示すように送電電力Pの増加釦対応して。
必要な補償無効電力qを予めめておきそれぞれのレベル
での直流送電電力PDc の値に応じて熱動電力qの供
給源である並列コンデンサSCの投入又は開放を第2図
の如く行う。この制御動作に対応してそれぞnのシャ断
器3,4.5の開閉切替制御を行う事iC工り前動電力
制御を行なっていた。
従来の無効電力制御装置は1以上のように構成されてい
るので下記の欠点を有している。すなわち、従来の制御
動作では並列コンデンサSCの補償容量が一定不変であ
ることを前提条件としている。したがつ′〔並列コンデ
ンサSCの補償容量Q。
は1周知の通り(21式で表わせる。
Qa=ωCV2−・・−121 但し、ω;基本角周波数(2πf) C;コンデンサ容量 V;交流線間重任 この(21式エリ既に明確な様に、並列コンデンサSC
Kよる補17(答墓QCは、又流゛4圧V及び交流系統
周波数fの開数である。従って交流電圧■が。
定格値に等しくない場合及び交流系統周波数fが定格1
面と等しくない場合には不足補償及び過補償のいずれ刀
1の状態となり、交流′亀庄Vの涙声υゲ刀)えって増
長させる傾向にある。この様に従来の制御動作は交流ニ
ル圧の策動及び交流系統周波数の策動の双方に対応出来
ず、第1図に示す交流′1に源系統10の無効電力の出
力値を策動させ、これに伴い発′市系統全体に擾乱を与
えるという亜大な欠点 1を有している。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、交流型H:の変動及び交流系統周
波数の変動の双方の策動を考慮に入れることで、交流電
圧1周波数の両変動に対応することができ、さらに交流
電源系統に影響を及はさない事が可能な無効電力制御装
置を提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第3
図において、1111.交−直装換器9a+9b及び並
列コンデンサSCが接続される母線を示す。12は交流
電圧を変成する電圧変成器(以下PTと呼ぶ)、50は
交流電圧値をそれに比例した電気量に変換する電圧変換
回路、51は交流電圧を入力として交流系統の周波数値
をそれに比例しfc電気景に変換する周波数変換回路、
100゜101.102は加算器%70はrgT要無効
電力検出回路、65.66t/′i関数発生器%80は
操作指令判別回路、85はSCの人、切指令を出力する
SC制御回路をそれぞ扛示す。
仄に動作について第4図、第5図とともに説明する。
第3図において母線11の交流電圧が冗格値V1である
場合、又周波数が定格!−flの場合について説明する
。ftl線11の交流電圧v1はI)T12にエリ変成
されて電圧変換回路501周波数変換回路510両方に
入力される。電圧変換回路50では入力電圧V□に比例
した大きさを有する直流電圧を、また周波数変換回路5
1では周波数f□に比例した大きさを有する直流電圧を
それぞ扛出力する。電圧変換回路50の電圧出力信号F
i関数発生器65に入力され、又1周波数変換回路51
の1[圧出力信号関数発生器66に入力さ1する。
関数発生器65では、第4図Aに示す、Lうに母線電圧
VAOとして父流′屯圧■1に相当する並列コンデンサ
SCの実効補償容量Q1の出力値を加算器100に出力
する。又関数発生器66では。
第4図Bに示すように周波数f1に相当゛する並列コン
デンサSCの実効補償容量Q□の出力値な加算器101
にそれぞit小出力る。加所器100では関数発生器6
5の出力旭と定格実効補償容量Q□との差を出力する。
従ってい1母線11の交流電圧は定格tiV1であるか
ら、加算器100の出方信号は零となる。又、加算器1
01では、関数発生器66の出力値と定格実効補償容t
Q□との差を出力する。従って、い1周波数は定格値f
□であるから、加算器101の出力信号は零となる。
一方、所要無効電力検出回路TOでは、直流電力PDc
 を入力信号として、並列コンデンサSCに工って補償
Rすべき無効電力の値QDを演算して出力する。前記出
力信号QDは、加算器102に入力されるが、加算器1
00,101の出方信号が共忙零であるため直流電力P
’DOに対応する入力信号の11の負が操作指令判別回
路80に、入力されることとなる。一方、この操作指令
判別回路80では前記加算器102の出力値と現状の並
列コンデンサSCによる消費容量とを比較し、それ七n
の並列コンデンサSCに対して投入又は開放のための制
御信号をSC制御回路85を経由して供給さ扛る。そこ
で並夕13コンデンザSCの投入又は開放の切替動作が
行なわれ、短足の無効電力補償制御が完了する。
仄に母線11の交流電圧が定格値v1からvLに低下し
た場合圧ついて説明する。PT12.電圧変換回路50
を経由して交流電圧VLK:相当する直流電圧が関数発
生回路65に入力さ扛る。関数発生回路65では、入力
電圧VLに相当する並列コンデンサSCの実効補償無効
電力値Q、 Lを算出する。第4図Aにて図示する電圧
、QL<Qlの関係にあるから加算器60の出力信号は
ΔQ=QL Q□でありlQの値は負の極性を持つ。従
って加算器100の出力値はQD−lQと1.cす。
ΔQFi負極性であるため交流母線11の交流電圧VA
LがVlの場合と比較して、大きな飢となる。
そ扛故に操作指令判別回路80の入力46号は実際に必
要な補償無効電力エリ大きな111.が入力された事に
なり、交流電圧VAOがV□の時に比較して小さな直流
電力値1例えば第5図の直流′電力値P0で並列コンデ
ンサSCの制御指令がSC制御回路 185から出力さ
れることになる。又、その程度は前述し′fc実効補償
魚効前動の減少分ΔQに二相当するものとなるため、常
圧必要な補償量が得られることとなる。上記実施例では
、交流電圧VAOがvHに上昇しfc蝙合にも同様の動
作により交流電圧■、の時に比較して大きな直流電力値
で並列コンデンサSCの制御指令信号がSC制御回路8
5から出力さnることになり、結局は第5図の実線で示
した様に常に必要な補償量が得られることが理解される
。なお、第5図の破線は、本発明を適用しない場合、す
なわち従来の無効電力制御装置による無効電力の補償量
を決める制御動作を参考のために図示したもので1図中
からも本発明によれば、エリ適正な無効電力の補償制御
が連成できていることが判明する。
久に母線11の周波数fがf工η)らflK低下した場
合圧ついて説明する。この場合圧もP’l’12%周波
数変換回路51を経由して、その周波数fLに相当する
直流電圧が関数発生回路66に入力される。−刀、この
関数発生回路66では入力周波数fLK相当する並列コ
ンデンサSCの実効補償無効電力値QLを出力する。第
4図Bにて図示する様に、QL<Q、の関係にあるか、
ら加賛器60の出力信号は、ΔQ=QL−Q、でありl
Qの値は負の極性を持つ。従って加算器101の出力値
FiQD−ΔQとなり、lQは負極性であるため。
交流母線11の周波数がflの場合と比較して。
大きな仙となる。それ故に操作指令判別回路80の入力
信号は実際に必要な補償無効電力エリ大きな値が入力さ
7した事になり1周波数fがf□の時に比較して小さな
直流電力値1例えば第5図の直N IT、力値P1で並
列コンデンサSCの制御指令がSC制御回路85から出
力さ扛ることになる。又。
その程度は前述した実効補償無効電力の減少分ΔQに相
当するものとなるため、常に必要IJ補償景が得られる
こととなる。父1周波数f′b″−fHK上列した場合
にも同様の動作にエリ周波数f0の時に比較して大きな
直流電力値で並列コンデンサSCの制御指令信号がSC
制御回路85力)ら出力されることになり、第4図へで
示した母線11の交流電圧vAcのみだけでなく周波数
f[対しても常に必要な補償量が得られる。
以上の実施例の説明では、交流電圧の変動及び周波数の
変動の双方の変動が別々に発生した場合について述べた
が、同時に発生する場合においても常に必要な補償量が
得られる事は容易に類推できるので、説明は省略する。
尚、上記実施例では、並列コンデンサSCをシャ断器等
VC,cり開閉する場合について述べたが。
サイリスタ等を用いた静止形熱動電力補償装置等につい
ても上記実施例と同様の効果を奏する。
以上の様に、この発明の無効電力制御装置によれば、交
流母線に於る交流電圧の変動1周波数つ変動に基づく補
償無効電力値の変化分を加味するように構成したので、
交流電圧の変動時にも高精度な無効電力補償制御が得ら
れ、しかも周波数変動に対する配慮をも加味しているた
め発電系統に擾乱を与えないという効果を有している。
特に静止形無動電力補償装置と絹合せる場合Kl−t、
その効果は、上り一層顕著なものとなり、並列コンデン
サ等の調相設備による無効電力の補償は常に適正化し発
電系統を含めた系統全体を安定化させることにも大きな
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は無効電力制御装置をもつ交−直変換用の系統構
成例を示す系統構成図、第2図Qま従来の無効電力制御
装置の制御動作を示す説明図、第3図はこの発明の一実
施例による無効電力制御装置の構成を示すブロック栴成
図、第4図A及びBFi夫々第3図実施例装置の交流電
圧及び周波数と並列コンデンサの実効補償容量との関係
を示す特性N、第5因は同じく第3図実施例装置KLる
直流電力と無効電力との関係を示す説明図である。 1.2・・・タップチェンジャ付変換器用トランス。 3.4.5・・・並列コンデンサ開閉用シャ断器、SC
:SC1、SC2、SC3・・・並列コンデンサ。 10・・・交流電源系統、11・・・交流母線、12・
・・交流電圧変成器、50・・・電圧変換回路、51・
・・周波数変換回路、100,101,102・・・加
算器。 10・・・所要無効IL力検出回路、80・・・操作指
合判 1別回路、85・・・SC制御回路、65.66
・・・関数発生器。 瓜4 ] に6 叱 2 図 (、VL VI VH Lf1fH 丈1」3 図 SC入、tη 4− ’si’j s 図 Q )DC 163−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 直流送電のため交流電力及び直流電力間で相互罠電力変
    換を行う際に、調相設備によって交流電力系統の無効電
    力を調節する無効電力制御装置において、上記交流電力
    及び直流電力間での電力笑換後の電力値に上記交流電力
    系統の交R電圧の変動罠起因する上記調相設備の補償容
    量変化分及び上記交流電力系統の周波数の変動に起因す
    る上記調相設備の補償容量変化分の両刀の上記変化分を
    加味して補正し北出力信号に応じて上記調相設備を制御
    したことを特徴とする無効電力制御装置。
JP58113062A 1983-06-21 1983-06-21 無効電力制御装置 Granted JPS603729A (ja)

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JP58113062A JPS603729A (ja) 1983-06-21 1983-06-21 無効電力制御装置

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JPS603729A true JPS603729A (ja) 1985-01-10
JPH0412485B2 JPH0412485B2 (ja) 1992-03-04

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4937148A (ja) * 1972-08-09 1974-04-06
JPS53100451A (en) * 1977-02-15 1978-09-01 Toshiba Corp Reactive power control of alternating current system including direct current parts
JPS5529276A (en) * 1978-08-24 1980-03-01 Toshiba Corp Power supply for driving ac motor

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JPH0412485B2 (ja) 1992-03-04

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