JPS619125A - 静止形無効電力補償装置の制御方法 - Google Patents
静止形無効電力補償装置の制御方法Info
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- JPS619125A JPS619125A JP59125318A JP12531884A JPS619125A JP S619125 A JPS619125 A JP S619125A JP 59125318 A JP59125318 A JP 59125318A JP 12531884 A JP12531884 A JP 12531884A JP S619125 A JPS619125 A JP S619125A
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- 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
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は電力系統に接続され、系統電圧を維持する静止
形無効電力補償装置の制御方法に関するものである。
形無効電力補償装置の制御方法に関するものである。
電力系統の電圧変動を抑制するには、電圧変動の最も大
きな原因とな゛る無効電力を制御することが必要である
。このため一般に静止形無効電力補償装置によ多負荷の
遅相の無効電力にほぼ等しい進相の無効電力を供給し、
電圧変動の抑制がなされている。
きな原因とな゛る無効電力を制御することが必要である
。このため一般に静止形無効電力補償装置によ多負荷の
遅相の無効電力にほぼ等しい進相の無効電力を供給し、
電圧変動の抑制がなされている。
ここで従来の静止形無効電力補償装置の単線結線図と制
御ブロック図を第３図に示す。図において、１は電力系
統、２は電圧変成器、３は変流器、４は静止形無効電力
補償装置の制御装置、５は補償リアクトル、６は補償コ
ンデンサ、７，８はサイリスタ、４１は整流回路、４２
はローパスフィルタ、４３は電圧基準回路、村と４５は
加算点、４６は伝達関数回路、４７はＱ−α関数発生回
路、招は点弧パルス発生回路、４９は整流回路、５０は
・ローパスフィルタである。
御ブロック図を第３図に示す。図において、１は電力系
統、２は電圧変成器、３は変流器、４は静止形無効電力
補償装置の制御装置、５は補償リアクトル、６は補償コ
ンデンサ、７，８はサイリスタ、４１は整流回路、４２
はローパスフィルタ、４３は電圧基準回路、村と４５は
加算点、４６は伝達関数回路、４７はＱ−α関数発生回
路、招は点弧パルス発生回路、４９は整流回路、５０は
・ローパスフィルタである。
次に動作について説明する。静止形無効電力補償装置は
電力系統に進相無効電力又は遅相無効電力を供給するこ
とによシ系統電圧の保持をする。
電力系統に進相無効電力又は遅相無効電力を供給するこ
とによシ系統電圧の保持をする。
電圧変成器２によυ系統電圧を検出し、この電圧は整流
回路４１とローパスフィルタ４２によシリラブルの小さ
な直流電圧に変換する。さらに加算点材にローパスフィ
ルタからの出力と電圧基準回路おからの出力が入力され
、比較される。ローパスフィルタ４２からの電圧信号が
基準電圧信号招からの基準電圧より低い時には静止形無
効電力補償装置は、進相無効電力を供給するが高い場合
には静止形無効電力補償装置は遅相無効電力を供給し、
系統電圧を基準電圧に維持する。加算点材の出力は加算
点４５を経由し、伝達関数回路４６に入力される。
回路４１とローパスフィルタ４２によシリラブルの小さ
な直流電圧に変換する。さらに加算点材にローパスフィ
ルタからの出力と電圧基準回路おからの出力が入力され
、比較される。ローパスフィルタ４２からの電圧信号が
基準電圧信号招からの基準電圧より低い時には静止形無
効電力補償装置は、進相無効電力を供給するが高い場合
には静止形無効電力補償装置は遅相無効電力を供給し、
系統電圧を基準電圧に維持する。加算点材の出力は加算
点４５を経由し、伝達関数回路４６に入力される。
伝達関数回路４６では、比例積分回路などから構成され
静止形無効電力補償装置が安定、高速応答などによシ回
路構成が決定される。伝達関数回路４６の出力はＱ−α
関数発生回路４７に入力される。ここではサイリスタ７
．８の位相制御（制御遅れ角α）で決まる無効電力特性
Ｑを関数近似している。
静止形無効電力補償装置が安定、高速応答などによシ回
路構成が決定される。伝達関数回路４６の出力はＱ−α
関数発生回路４７に入力される。ここではサイリスタ７
．８の位相制御（制御遅れ角α）で決まる無効電力特性
Ｑを関数近似している。
Ｑ−α関数発生回路４７の出力は点弧パルス発生回路化
に入力され、ここではサイリスタ７と８へ与えるゲート
パルスを発生する回路で構成される。
に入力され、ここではサイリスタ７と８へ与えるゲート
パルスを発生する回路で構成される。
さらに補償リアクトル５と補償コンデンサ６に流れる電
流を変流器３忙よシ検出し、整流回路４９に入力する。
流を変流器３忙よシ検出し、整流回路４９に入力する。
整流回路４９の出力はローパスフィルタ５０に入力され
、ローパスフィルタ４２と同様にしてリップルを抑える
。さらにローパスフィルタ５ｏの出力は、加算点４５に
入力されフィードバックループを形成している。このよ
うにして静止形無効電力補償装置は系統電圧の基準電圧
からの偏差分を抑制するように動作する。
、ローパスフィルタ４２と同様にしてリップルを抑える
。さらにローパスフィルタ５ｏの出力は、加算点４５に
入力されフィードバックループを形成している。このよ
うにして静止形無効電力補償装置は系統電圧の基準電圧
からの偏差分を抑制するように動作する。
さらに電圧制御の動作を第４図を用いて説明する。この
図（ａ）は静止形無効電力補償装置の制御特性である。
図（ａ）は静止形無効電力補償装置の制御特性である。
第４図（ａ）においてＯ−Ａ間は補償リアクトル５がサ
イリスタ７と８により開放されておシ、補償コンデンサ
６のみ接続され、電圧に比例して進相無効電流の変わる
領域、Ａ−Ｂ間はサイリスタ７．８の制御によシ定電圧
特性が保持され、１．、、、 Ｂ−Ｃエウィ！１Ｘ７７
、！：８よ２、あ ヤリアクドル５の電流を最大限の状
態にしたときで電圧に比例して連相無効電流の変わる領
域である。
イリスタ７と８により開放されておシ、補償コンデンサ
６のみ接続され、電圧に比例して進相無効電流の変わる
領域、Ａ−Ｂ間はサイリスタ７．８の制御によシ定電圧
特性が保持され、１．、、、 Ｂ−Ｃエウィ！１Ｘ７７
、！：８よ２、あ ヤリアクドル５の電流を最大限の状
態にしたときで電圧に比例して連相無効電流の変わる領
域である。
Ａ−Ｂ間の傾斜は基準電圧信号と系統電圧との偏差信号
と伝達関数回路４６の制御ゲインによシきまるもので、
通常１〜５チ程度の電圧変動で静止形無効電力補償装置
容量の１００％が制御できるように選定される。■。点
は系統電圧の基準点である。第４図（ａ）ＯＡ−Ｂ間の
特性式を Ｉ：＝に＋（Ｖ−ｖ。） ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・（１）で表わすと、この特性の傾きは１／に
１ で与えられる。Ｋ、は系統電圧■と基準電圧ｖ０（
設定値）の差分、即ち設定値からの変化分に対して静止
形無効電力補償装置の出力を何倍にするかを定める量で
、制御系のゲインと呼ばれる。このため第４図（ａｌの
Ａ−Ｂ間の特性はゲインに１を大きくする程、傾きは小
さく水平に近い特性となり、ゲインを小さく゛すると傾
きは大きくなる。
と伝達関数回路４６の制御ゲインによシきまるもので、
通常１〜５チ程度の電圧変動で静止形無効電力補償装置
容量の１００％が制御できるように選定される。■。点
は系統電圧の基準点である。第４図（ａ）ＯＡ−Ｂ間の
特性式を Ｉ：＝に＋（Ｖ−ｖ。） ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・（１）で表わすと、この特性の傾きは１／に
１ で与えられる。Ｋ、は系統電圧■と基準電圧ｖ０（
設定値）の差分、即ち設定値からの変化分に対して静止
形無効電力補償装置の出力を何倍にするかを定める量で
、制御系のゲインと呼ばれる。このため第４図（ａｌの
Ａ−Ｂ間の特性はゲインに１を大きくする程、傾きは小
さく水平に近い特性となり、ゲインを小さく゛すると傾
きは大きくなる。
次に、このような静特性をもつ静止形無効電力補償装置
が系統に接続された時の応動について説明する。系統を
簡易化して第４図（ｂ）のように表わすと系統の電圧−
電流特性は（２）式で表わされる。
が系統に接続された時の応動について説明する。系統を
簡易化して第４図（ｂ）のように表わすと系統の電圧−
電流特性は（２）式で表わされる。
Ｖ ＝ Ｂ、 −Ｚ 、 Ｉ ・・・・・・・・・
・・・・・・・・（２）この特性と静止形無効電力補償
装置の特性とを重ねて表わすとＮ４図（Ｃ）となり、系
！電圧の変動に対する応動が理解できる。第４図（Ｃ）
において、電源電圧Ｅ。が変動した時の側止形無効電力
補償装置の応動は次のようになる。今電源電圧がＥｏの
時、静止形無効電力補償装置の端子電圧がＶｏで出力は
零であるとする。この状態から系統電圧が＋ΔＥ。
・・・・・・・・（２）この特性と静止形無効電力補償
装置の特性とを重ねて表わすとＮ４図（Ｃ）となり、系
！電圧の変動に対する応動が理解できる。第４図（Ｃ）
において、電源電圧Ｅ。が変動した時の側止形無効電力
補償装置の応動は次のようになる。今電源電圧がＥｏの
時、静止形無効電力補償装置の端子電圧がＶｏで出力は
零であるとする。この状態から系統電圧が＋ΔＥ。
変化すると系統の電圧電流特性は
Ｖ ＝（Ｅｏ ＋ Δｂｏ ） Ｚ 、Ｉとなり、静
止形無効電力補償装置の電圧電流特性との交点は右に移
動する。このため静止形無効電力補償装置は系統の電圧
電流特性との交点に相当する遅れ電流Ｉ、を出力しその
結果静止形無効電力補償装置の端子電圧を■１まで引き
下げる。静止形無効電力補償装置がない場合の端子電圧
Ｈｖ。十△ＥｏであるからＶ。十△Ｅ０− Ｖ、だけ電
圧を抑制したことになる。
止形無効電力補償装置の電圧電流特性との交点は右に移
動する。このため静止形無効電力補償装置は系統の電圧
電流特性との交点に相当する遅れ電流Ｉ、を出力しその
結果静止形無効電力補償装置の端子電圧を■１まで引き
下げる。静止形無効電力補償装置がない場合の端子電圧
Ｈｖ。十△ＥｏであるからＶ。十△Ｅ０− Ｖ、だけ電
圧を抑制したことになる。
電力系統に電車のような単相負荷が接続されている場合
には、三相アンバランス負荷であるため静止形無効電力
補償装置は三相個別に制御する必要がある。このような
負荷の場合には第４図（ｄ）のａ、ｂ、ｃ点、またはａ
′、ｂ′、０７点で示すように、三相のうちの一相分の
制御が定電圧領域の末端になることがある。即ち第４図
（ｄ）のＡ点（γリミットと呼ぶ）にａ相の制御が、Ｂ
点（αリミットと呼ぶ）にａ′相の制御が定電圧制御領
域の末端（リミット）に到達することがある。乙のとき
に従来の方式ではａ相又はａ′相は定電圧の制御能力が
全くなくなり、小外乱的な電圧変動に対して抑制効果が
なかった。
には、三相アンバランス負荷であるため静止形無効電力
補償装置は三相個別に制御する必要がある。このような
負荷の場合には第４図（ｄ）のａ、ｂ、ｃ点、またはａ
′、ｂ′、０７点で示すように、三相のうちの一相分の
制御が定電圧領域の末端になることがある。即ち第４図
（ｄ）のＡ点（γリミットと呼ぶ）にａ相の制御が、Ｂ
点（αリミットと呼ぶ）にａ′相の制御が定電圧制御領
域の末端（リミット）に到達することがある。乙のとき
に従来の方式ではａ相又はａ′相は定電圧の制御能力が
全くなくなり、小外乱的な電圧変動に対して抑制効果が
なかった。
本発明は前述の点に鑑みなされたものであって、小外乱
的な電圧変動に対しても抑制効果を発揮出来る静止形無
効電力補償装置の制御方法を提供することを目的とする
。
的な電圧変動に対しても抑制効果を発揮出来る静止形無
効電力補償装置の制御方法を提供することを目的とする
。
本発明はこの目的を達成するために、各相の割り 御
蓋を監視し、定電圧制御領域の末端に到達した相は他相
の制御量との相加平均値に制御量を変更し、定電圧制御
領域に引き込み／」−外乱の電圧変動に対しても抑制効
果を発揮させることを特徴とするものである。
蓋を監視し、定電圧制御領域の末端に到達した相は他相
の制御量との相加平均値に制御量を変更し、定電圧制御
領域に引き込み／」−外乱の電圧変動に対しても抑制効
果を発揮させることを特徴とするものである。
以下に本発明の実施について説明する。
第１図は本発明の制御方法を説明するための静止形無効
電力補償装置の単線結線図と制御ブロック図である。第
３図と同一の番号のものは同一のものを示し、４１１は
相加平均算出回路、４１４はαすｉット検出回路、４１
５はｒリミット検出回路、４１６は論理和回路、４１７
は切換スイッチ回路を示す。
電力補償装置の単線結線図と制御ブロック図である。第
３図と同一の番号のものは同一のものを示し、４１１は
相加平均算出回路、４１４はαすｉット検出回路、４１
５はｒリミット検出回路、４１６は論理和回路、４１７
は切換スイッチ回路を示す。
第１図は線間Ｒ−８の定電圧制御の場合について示した
ものであり、他の線間についても同様である。電圧変成
器２によシ線間電圧ＶＲ８を検出し、整流回路４１とフ
ィルタ４２とで直流の信号電圧を作る。！圧基準回路４
３．２１Ｄ算点材、４５、伝達関数回路は第３図の説明
のものと同様であり、他相の線間について同様にして行
なえる。相方ロ平均算出回 し路４１１は（ｈ
ｓ＋Ｑｓｙ±９卦の演算を行い、平均値制御の制御量と
して使用する。またαリミット検出回路４１４及びγリ
ミット検出回路４１５では、伝達関数回路４６からの出
力値が定電圧制御領域の末端（リミット）にあるかどう
かを判断し、末端に到達した場合には論理和回路４】６
を経由して、切換スイッチ４１７をＡ（個別）からＢ（
平均）に切換えるように動作する。切換スイッチ４１７
は通、常人の個別制御側に投入されていて、論理和回路
４１６゜からの出力があるとＢの平均値制御に切換ゎる
。
ものであり、他の線間についても同様である。電圧変成
器２によシ線間電圧ＶＲ８を検出し、整流回路４１とフ
ィルタ４２とで直流の信号電圧を作る。！圧基準回路４
３．２１Ｄ算点材、４５、伝達関数回路は第３図の説明
のものと同様であり、他相の線間について同様にして行
なえる。相方ロ平均算出回 し路４１１は（ｈ
ｓ＋Ｑｓｙ±９卦の演算を行い、平均値制御の制御量と
して使用する。またαリミット検出回路４１４及びγリ
ミット検出回路４１５では、伝達関数回路４６からの出
力値が定電圧制御領域の末端（リミット）にあるかどう
かを判断し、末端に到達した場合には論理和回路４】６
を経由して、切換スイッチ４１７をＡ（個別）からＢ（
平均）に切換えるように動作する。切換スイッチ４１７
は通、常人の個別制御側に投入されていて、論理和回路
４１６゜からの出力があるとＢの平均値制御に切換ゎる
。
相加平均をとることは制御リミットに到達している相に
対して制御ゲインを元のゲインよシ下げることになる。
対して制御ゲインを元のゲインよシ下げることになる。
これにより静止形無効電力補償装置の電圧電流特性の傾
きが大きくなシ、定電圧制御領域に引き込むことになる
。これを第２図を用いて説明する。（イ）の特性は従来
方式の特性の例で系統の特性とのクロスするところがリ
ミットになっているため、リミットより下の電圧変動に
対しては抑制効果がない。峻）の特性は本発明による実
施例のもので制御ゲインが不さくなシ傾きが大きくなυ
、定電圧領域に引き込まれていることが分かる。
きが大きくなシ、定電圧制御領域に引き込むことになる
。これを第２図を用いて説明する。（イ）の特性は従来
方式の特性の例で系統の特性とのクロスするところがリ
ミットになっているため、リミットより下の電圧変動に
対しては抑制効果がない。峻）の特性は本発明による実
施例のもので制御ゲインが不さくなシ傾きが大きくなυ
、定電圧領域に引き込まれていることが分かる。
以上説明したように負荷にアンバランスが生じ、各線間
の制御が定電圧制御領域から外れようとしたときに、個
別制御から平均値制御に切換わるため小外乱的な電圧変
動に対して制御能力が継続して残るため、制御能力の向
上を図ることが出来る。
の制御が定電圧制御領域から外れようとしたときに、個
別制御から平均値制御に切換わるため小外乱的な電圧変
動に対して制御能力が継続して残るため、制御能力の向
上を図ることが出来る。
第１図は本発明の一実施例を示す静止形無効電力補償装
置の制御ブロック図、第２図は本発明の詳細な説明する
ための電圧電流特性図、第３図は従来の静止形無効電力
補償装置の制御ブロック図、第４図は静止形無効電力補
償装置の制御特性図である。 １・・・電力系統 ２・電圧変成器３・・・変
流器 ４−静止形無効電力補償装置の制御装置５・補償リアク
トル ６・・・補償コンデンサ７．８ サイリスタ
４１．４９・整流回路４２．５０・・ローパスフ
ィルタ 招・・電圧基準回路材、４５・・加算点
４６・・・伝達関数回路４７−Ｑ−α関数発生回路
４８・・・点弧パルス発生回路４１４・・αリミット
検出回路 ４１５・・・γリミット検出回路４１６・・
・論理和回路 ４１７・・切換スイッチ回路（７
３１７） 代理人 弁理士側 近 憲 佑 （ほか１
名）シ
置の制御ブロック図、第２図は本発明の詳細な説明する
ための電圧電流特性図、第３図は従来の静止形無効電力
補償装置の制御ブロック図、第４図は静止形無効電力補
償装置の制御特性図である。 １・・・電力系統 ２・電圧変成器３・・・変
流器 ４−静止形無効電力補償装置の制御装置５・補償リアク
トル ６・・・補償コンデンサ７．８ サイリスタ
４１．４９・整流回路４２．５０・・ローパスフ
ィルタ 招・・電圧基準回路材、４５・・加算点
４６・・・伝達関数回路４７−Ｑ−α関数発生回路
４８・・・点弧パルス発生回路４１４・・αリミット
検出回路 ４１５・・・γリミット検出回路４１６・・
・論理和回路 ４１７・・切換スイッチ回路（７
３１７） 代理人 弁理士側 近 憲 佑 （ほか１
名）シ
Claims (1)
- 系統電圧を安定化するために、電力系統と負荷との間に
補償リアクトルと補償コンデンサを並列に設け、前記補
償リアクトルに流れる電流をサイリスタにより制御する
静止形無効電力補償装置において、各線間毎に個別に前
記静止形無効電力補償装置を設け、各線間毎に無効電力
補償を行なうようにすると共に、各線間毎に制御量を監
視し、その制御量が該静止形無効電力補償装置の制御領
域の限界に到達したときにその限界に達した線間の制御
を、各線間毎の制御量の相加平均値により制御を行なう
ように切換えることを特徴とした静止形無効電力補償装
置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125318A JPS619125A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 静止形無効電力補償装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125318A JPS619125A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 静止形無効電力補償装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS619125A true JPS619125A (ja) | 1986-01-16 |
Family
ID=14907137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59125318A Pending JPS619125A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 静止形無効電力補償装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS619125A (ja) |
-
1984
- 1984-06-20 JP JP59125318A patent/JPS619125A/ja active Pending
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