JPS6293720A - サイリスタ・スイツチのスイツチング方法及び静止var発生器 - Google Patents
サイリスタ・スイツチのスイツチング方法及び静止var発生器Info
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- JPS6293720A JPS6293720A JP61246446A JP24644686A JPS6293720A JP S6293720 A JPS6293720 A JP S6293720A JP 61246446 A JP61246446 A JP 61246446A JP 24644686 A JP24644686 A JP 24644686A JP S6293720 A JPS6293720 A JP S6293720A
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- H02M5/02—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC
- H02M5/04—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
- H02M5/22—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M5/25—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M5/257—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
- H02J3/1821—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
- H02J3/1828—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepwise control, e.g. switched capacitor banks
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (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】
本発明は静止VAR発生器、特にサイリスタによってス
イッチングされるコンデンサを利用する静止VAR発生
器に係る。
イッチングされるコンデンサを利用する静止VAR発生
器に係る。
サイリスタによってスイッチングされるコンデンサを利
用する静止VAR発土器は米国特許第4,234,84
3号及び4,307,331号の明細書に記載されてい
る。この種の静止VARにあっては、第1図に示すよう
にAC回路中に複数の(rl)組のコンデンサ・バンク
が並列に組み込まれる。各コンデンサ・バンクはコンデ
ンサCn、両方向性サイリスタ・スイッチS W n及
びサージ電流制限インダクタLnを組合わせた直列回路
から成る。直列インダクタを含むコンデンサ・バンクは
、もしコンデンサが導通時コンデンサの定常AC電圧の
振幅に対応する固有電圧に充電されており、スイッチン
グが正確にAC供給電圧のピークにおいて行われるなら
、過渡現象を伴うことなくAC給電回路にスイッチする
ことができる。この理想的なスイッチング条件はコンデ
ンサ・バンクを、遮断された直後に(数サイクル内に)
、即ち、コンデンサの残留電荷が著しく変化する前に給
電回路にスイッチングした場合に初めて満たされる。理
想的なスイッチング条件下での遮断時には、コンデンサ
がAC給電電圧のピークに充電されており、コンデンサ
の内部放電抵抗を介してこの値からゆっくりと放電し、
遂には完全に放電状態に達する。
用する静止VAR発土器は米国特許第4,234,84
3号及び4,307,331号の明細書に記載されてい
る。この種の静止VARにあっては、第1図に示すよう
にAC回路中に複数の(rl)組のコンデンサ・バンク
が並列に組み込まれる。各コンデンサ・バンクはコンデ
ンサCn、両方向性サイリスタ・スイッチS W n及
びサージ電流制限インダクタLnを組合わせた直列回路
から成る。直列インダクタを含むコンデンサ・バンクは
、もしコンデンサが導通時コンデンサの定常AC電圧の
振幅に対応する固有電圧に充電されており、スイッチン
グが正確にAC供給電圧のピークにおいて行われるなら
、過渡現象を伴うことなくAC給電回路にスイッチする
ことができる。この理想的なスイッチング条件はコンデ
ンサ・バンクを、遮断された直後に(数サイクル内に)
、即ち、コンデンサの残留電荷が著しく変化する前に給
電回路にスイッチングした場合に初めて満たされる。理
想的なスイッチング条件下での遮断時には、コンデンサ
がAC給電電圧のピークに充電されており、コンデンサ
の内部放電抵抗を介してこの値からゆっくりと放電し、
遂には完全に放電状態に達する。
完全にまたは部分的に放電された状態でコンデンサが再
びAC回路にスイッチされると、振動性過渡現象が起こ
る。コンデンサ電圧とAC回路電圧とがほぼ等しくなる
瞬間、即ち、サイリスタ・スイッチ電圧がほぼOの瞬間
にコンデンサ・スイッチングを開始することによってこ
の過渡現象を最小限に抑えることはできるが、完全にな
くなることはない。コンデンサ及びサージ電流制限イン
ダクタから成るLC回路の品質係数(またはQ係数)が
高ければ、非理想的スイッチング条件に起因する振動性
混乱は長時間にわたって持続する。サイリスタによって
スイッチされる高Qコンデンサ回路においてコンデンサ
が放電した状態でスイッチングが行われたためにコンデ
ンサ電圧Vcに現われる振動性過渡現象を第2図に図示
した。電流I及びAC回路電圧りの波形も示した。スイ
ッチング条件によフては大きい振幅を持つこともあるコ
ンデンサ電圧Vcの長時間にわたる振動性混乱はその結
果として、回路電圧の著lノいひずみ、VAR発生器の
制御上の問題、VAR発土器及びAC回路の電力成分に
おけるストレス増大を惹起することがある。これらの問
題を回避するため、サージ電流制限リアクタを常態にお
いて第3A図に示すように減衰抵抗器Rで分路すること
により、サイリスタでスイッチされるコンデンサ回路の
Q係数を低下させる。このようにすれば、電圧Vcに現
われる振動性過渡現象はコンデンサ・バンク放電状態で
スイッチする上記例に関して第3B図に示すように比較
的速やかに減衰する。ところが、高い過渡電圧及び比較
的高いワット損を想定して減衰抵抗器Rの定格を決めな
ければならないから、コストの増大を招き、静止■AR
発生器の効率を著しく低下させる結果となる。従って、
減衰抵抗器を不要にできれば好都合である。本発明の目
的は減衰抵抗器を使用せず、従って、コストを軽減しか
つ静止VAR発生器の効率を高めて過渡電圧減衰を達成
できる、サイリスタによってスイッチされるコンデンサ
のスイッチング方法を提供することにある。
びAC回路にスイッチされると、振動性過渡現象が起こ
る。コンデンサ電圧とAC回路電圧とがほぼ等しくなる
瞬間、即ち、サイリスタ・スイッチ電圧がほぼOの瞬間
にコンデンサ・スイッチングを開始することによってこ
の過渡現象を最小限に抑えることはできるが、完全にな
くなることはない。コンデンサ及びサージ電流制限イン
ダクタから成るLC回路の品質係数(またはQ係数)が
高ければ、非理想的スイッチング条件に起因する振動性
混乱は長時間にわたって持続する。サイリスタによって
スイッチされる高Qコンデンサ回路においてコンデンサ
が放電した状態でスイッチングが行われたためにコンデ
ンサ電圧Vcに現われる振動性過渡現象を第2図に図示
した。電流I及びAC回路電圧りの波形も示した。スイ
ッチング条件によフては大きい振幅を持つこともあるコ
ンデンサ電圧Vcの長時間にわたる振動性混乱はその結
果として、回路電圧の著lノいひずみ、VAR発生器の
制御上の問題、VAR発土器及びAC回路の電力成分に
おけるストレス増大を惹起することがある。これらの問
題を回避するため、サージ電流制限リアクタを常態にお
いて第3A図に示すように減衰抵抗器Rで分路すること
により、サイリスタでスイッチされるコンデンサ回路の
Q係数を低下させる。このようにすれば、電圧Vcに現
われる振動性過渡現象はコンデンサ・バンク放電状態で
スイッチする上記例に関して第3B図に示すように比較
的速やかに減衰する。ところが、高い過渡電圧及び比較
的高いワット損を想定して減衰抵抗器Rの定格を決めな
ければならないから、コストの増大を招き、静止■AR
発生器の効率を著しく低下させる結果となる。従って、
減衰抵抗器を不要にできれば好都合である。本発明の目
的は減衰抵抗器を使用せず、従って、コストを軽減しか
つ静止VAR発生器の効率を高めて過渡電圧減衰を達成
できる、サイリスタによってスイッチされるコンデンサ
のスイッチング方法を提供することにある。
この目的を達成するため、本発明は、コンデンサ、ゲー
ト駆動される両方向サイリスタ・スイッチ及び限流リア
クタンスを直列に組合わせ、この直列回路に電流が流れ
ると印加電圧Vが直列回路に、電圧Vcがコンデンサに
それぞれ現れるように構成したサイリスタ・スイッチ式
コンデンサ・バンクを含む、AC回路の無効電力を補正
する静止VAR発生器を利用して、AC回路中でのコン
デンサのスイッチングに伴って発生する過渡振動を減衰
させるためのサイリスタ・スイッチのスイッチング方法
において、式ΔV−(V−Vc)によって現わされる電
圧差ΔVの大ぎさ及び極性を検知し、印加電圧りのピー
ク前四分区間及びピーク後四分区間の出現を検出し、Δ
りの極性が印加電圧りの極性と反対となる印加電圧りの
ピーク前四分区間及び、ΔVの極性が印加電圧りの極性
と一致する印加電圧りのピーク後四分区間においてそれ
ぞれサイリスタ・スイッチのゲート駆動電圧を除き、Δ
りの極性が印加電圧りの極性と一致する印加電圧りのピ
ーク前四分区間及びΔりの極性が印加電圧りの極性と反
対になる印加電圧りのピーク後四分区間中及び印加電圧
りの電圧ピーク出現時にそれぞれサイリスタ・スイッチ
にゲート駆動電圧を印加することを特徴とするサイリス
ク・スイッチのスイッチング方法を提案する。
ト駆動される両方向サイリスタ・スイッチ及び限流リア
クタンスを直列に組合わせ、この直列回路に電流が流れ
ると印加電圧Vが直列回路に、電圧Vcがコンデンサに
それぞれ現れるように構成したサイリスタ・スイッチ式
コンデンサ・バンクを含む、AC回路の無効電力を補正
する静止VAR発生器を利用して、AC回路中でのコン
デンサのスイッチングに伴って発生する過渡振動を減衰
させるためのサイリスタ・スイッチのスイッチング方法
において、式ΔV−(V−Vc)によって現わされる電
圧差ΔVの大ぎさ及び極性を検知し、印加電圧りのピー
ク前四分区間及びピーク後四分区間の出現を検出し、Δ
りの極性が印加電圧りの極性と反対となる印加電圧りの
ピーク前四分区間及び、ΔVの極性が印加電圧りの極性
と一致する印加電圧りのピーク後四分区間においてそれ
ぞれサイリスタ・スイッチのゲート駆動電圧を除き、Δ
りの極性が印加電圧りの極性と一致する印加電圧りのピ
ーク前四分区間及びΔりの極性が印加電圧りの極性と反
対になる印加電圧りのピーク後四分区間中及び印加電圧
りの電圧ピーク出現時にそれぞれサイリスタ・スイッチ
にゲート駆動電圧を印加することを特徴とするサイリス
ク・スイッチのスイッチング方法を提案する。
本発明はまた、好ましい実施態様として、コンデンサ、
ゲート駆動される両方向サイリスタ・スイッチ及び限流
リアクタンスを直列に組合わせ、この直列回路に電流が
流れると印加電圧■が直列回路に、電圧Vcがコンデン
サにそれぞれ現われるように構成したサイリスタ・スイ
ッチ式コンデンサ・バンクを含み、AC回路の無効電力
を補正する静止VAR発生器を利用して、AC回路中で
のコンデンサのスイッチングに伴って発生する過渡振動
を減衰させるためのサイリスタ・スイッチのスイッチン
グ方法において、式ΔV−(V−Vc)で表わされる電
圧差ΔVの大きさ及び極性を検知し、印加電圧りのピー
ク前四分区間及びピーク後四分区間の出現を検出し、次
の状態のいずれか1つが発生している問に、即ち、Δり
の極性が印加電圧りの極性と反対になる印加電圧りのピ
ーク前四分区間、Δりの極性が印加電圧りの極性と一致
する印加電圧りのピーク後四分区間においてサイリスタ
・スイッチのゲート駆動電圧を除き、次の状態のいずれ
か1つが発生している問に、即ち、Δりの極性が印加電
圧りの極性と一致する印加電圧りのピーク前四分区間、
Δりの極性が印加電圧りの極性と反対になる印加電圧の
ピーク後四分区間及び印加電圧りの電圧ピーク出現時に
サイリスタ・スイッチにゲート駆動電圧を印加すること
を特徴とするサイリスタ・スイッチのスイッチング方法
を提案する。
ゲート駆動される両方向サイリスタ・スイッチ及び限流
リアクタンスを直列に組合わせ、この直列回路に電流が
流れると印加電圧■が直列回路に、電圧Vcがコンデン
サにそれぞれ現われるように構成したサイリスタ・スイ
ッチ式コンデンサ・バンクを含み、AC回路の無効電力
を補正する静止VAR発生器を利用して、AC回路中で
のコンデンサのスイッチングに伴って発生する過渡振動
を減衰させるためのサイリスタ・スイッチのスイッチン
グ方法において、式ΔV−(V−Vc)で表わされる電
圧差ΔVの大きさ及び極性を検知し、印加電圧りのピー
ク前四分区間及びピーク後四分区間の出現を検出し、次
の状態のいずれか1つが発生している問に、即ち、Δり
の極性が印加電圧りの極性と反対になる印加電圧りのピ
ーク前四分区間、Δりの極性が印加電圧りの極性と一致
する印加電圧りのピーク後四分区間においてサイリスタ
・スイッチのゲート駆動電圧を除き、次の状態のいずれ
か1つが発生している問に、即ち、Δりの極性が印加電
圧りの極性と一致する印加電圧りのピーク前四分区間、
Δりの極性が印加電圧りの極性と反対になる印加電圧の
ピーク後四分区間及び印加電圧りの電圧ピーク出現時に
サイリスタ・スイッチにゲート駆動電圧を印加すること
を特徴とするサイリスタ・スイッチのスイッチング方法
を提案する。
上記5つの法則に従ってゲート駆動電圧を印加及び排除
することにより、減衰抵抗器を使用しなくてもコンデン
サのスイッチングに伴うAC回路の振動を減衰させるこ
とができる。
することにより、減衰抵抗器を使用しなくてもコンデン
サのスイッチングに伴うAC回路の振動を減衰させるこ
とができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
コンデンサ・バンクのスイッチングに伴う過渡電圧の減
衰は適当な電流O交差時点においてサイリスタ・スイッ
チを遮断し、この電流O交流時点に続く特定の時点で再
び導通ずることによって達成される。
衰は適当な電流O交差時点においてサイリスタ・スイッ
チを遮断し、この電流O交流時点に続く特定の時点で再
び導通ずることによって達成される。
後述する5つの法則によってコンデンサ・バンクのスイ
ッチングに伴って発生する過渡電圧を速やかに減衰させ
ることができる。最初の2つの法則はサイリスタ・スイ
ッチが遮断する条件、即ち、サイリスタからゲート駆動
電圧を排除する条件を規定している。この法則の1つは
印加されるAC電圧のピーク前四分区間に適用され、他
の1つのはピーク後四分区間に適用される。ピーク前四
分区間は回路電圧0交差に始まり、次の回路電圧ピーク
に終わるピーク後四分区間は回路電圧ピークに始まり、
次の回路電圧ゼロ交差に終わる。
ッチングに伴って発生する過渡電圧を速やかに減衰させ
ることができる。最初の2つの法則はサイリスタ・スイ
ッチが遮断する条件、即ち、サイリスタからゲート駆動
電圧を排除する条件を規定している。この法則の1つは
印加されるAC電圧のピーク前四分区間に適用され、他
の1つのはピーク後四分区間に適用される。ピーク前四
分区間は回路電圧0交差に始まり、次の回路電圧ピーク
に終わるピーク後四分区間は回路電圧ピークに始まり、
次の回路電圧ゼロ交差に終わる。
1、ピーク前四分区間におけるゲート駆動電圧排除の法
則 サイリスタでスイッチされるコンデンサ回路の印加AC
電圧■がピーク前四分区間にあり、印加AC電圧■とコ
ンデンサ電圧Vcの差ΔVの極性(即ち、インダクタ電
圧の極性)が印加AC電圧りの極性と逆ならば、サイリ
スタに対するゲート駆動を停止することにより、サイリ
スタ・スイッチを次の電流0交差において遮断する。
則 サイリスタでスイッチされるコンデンサ回路の印加AC
電圧■がピーク前四分区間にあり、印加AC電圧■とコ
ンデンサ電圧Vcの差ΔVの極性(即ち、インダクタ電
圧の極性)が印加AC電圧りの極性と逆ならば、サイリ
スタに対するゲート駆動を停止することにより、サイリ
スタ・スイッチを次の電流0交差において遮断する。
2、ピーク後四分区間におけるゲート駆動電圧排除の法
則 サイリスタでスイッチされるコンデンサ回路の印加AC
電圧■がピーク後四分区間にあり、印加ACE圧■とコ
ンデンサ電圧Vcの差Δりの極性(即ち、インダクタ電
圧の極性)が印加AC電圧りの極性と同じなら、サイリ
スタに対するゲート駆動を停止することにより、サイリ
スタ・スイッチを次の電流0交差において遮断する。
則 サイリスタでスイッチされるコンデンサ回路の印加AC
電圧■がピーク後四分区間にあり、印加ACE圧■とコ
ンデンサ電圧Vcの差Δりの極性(即ち、インダクタ電
圧の極性)が印加AC電圧りの極性と同じなら、サイリ
スタに対するゲート駆動を停止することにより、サイリ
スタ・スイッチを次の電流0交差において遮断する。
下記の3法則は減衰を達成するためサイリスタにゲート
駆動電圧を再印加してサイリスタを導通させねばならな
い時点を規定している。ピーク前及びピーク後四分区間
におけるゲート駆動電圧再印加の条件はこれらの四分区
間におけるゲート駆動電圧排除の条件とは逆である。
駆動電圧を再印加してサイリスタを導通させねばならな
い時点を規定している。ピーク前及びピーク後四分区間
におけるゲート駆動電圧再印加の条件はこれらの四分区
間におけるゲート駆動電圧排除の条件とは逆である。
3、ピーク前四分区間におけるゲート駆動電圧再印加の
法則 サイリスタでスイッチされるコンデンサ回路における印
加A ’C電圧■がピーク前四分区間にあり、印加AC
電圧とコンデンサ電圧Vcの差ΔVの極性が印加AC電
圧りの極性と同じなら、ゲート駆動電圧を再印加してサ
イリスタ・スイッチを導通させる。
法則 サイリスタでスイッチされるコンデンサ回路における印
加A ’C電圧■がピーク前四分区間にあり、印加AC
電圧とコンデンサ電圧Vcの差ΔVの極性が印加AC電
圧りの極性と同じなら、ゲート駆動電圧を再印加してサ
イリスタ・スイッチを導通させる。
4、ピーク後四分区間におけるゲート駆動電圧再印加の
法則 サイリスタでスイッチされるコンデンサ回路における印
加AC電圧■がピーク後四分区間にあり、印加AC電圧
■とコンデンサ電圧■cの差Δりの極性が印加AC電圧
りの極性と反対なら、ゲート駆動電圧を再印加してサイ
リスタ・スイッチを導通させる。
法則 サイリスタでスイッチされるコンデンサ回路における印
加AC電圧■がピーク後四分区間にあり、印加AC電圧
■とコンデンサ電圧■cの差Δりの極性が印加AC電圧
りの極性と反対なら、ゲート駆動電圧を再印加してサイ
リスタ・スイッチを導通させる。
5、ピークにおけるゲート駆動電圧再印加の法則
印加AC電圧りのピークにおいては必ずゲート駆動電圧
を印加する。
を印加する。
これらの法則の応用を、第4A図、第4B図、第5A図
、第5B図、第6A図、第6B図、第7A図及び第7B
図に示すコンデンサ・スイッチングの例に基づいて以下
に説明する。A図は参考のため減衰されない第1図のコ
ンデンサ・バンク回路における印加電圧■、コンデンサ
電圧Vc及び電流Iの波形を示す。他方、B図には5法
則によって規定されたスイッチング方法で得られるサイ
リスタによりスイッチされるコンデンサ回路を流れるコ
ンデンサ電圧Vcと、印加電圧■及び電流Iの波形を、
サイリスタ・スイッチを制御するゲート駆動信号GDS
と共に示しである。ゲート駆動信号は値1または0の論
理信号として示してあり、1はゲート駆動電圧の印加、
0はゲート駆動電圧の排除を表わす。
、第5B図、第6A図、第6B図、第7A図及び第7B
図に示すコンデンサ・スイッチングの例に基づいて以下
に説明する。A図は参考のため減衰されない第1図のコ
ンデンサ・バンク回路における印加電圧■、コンデンサ
電圧Vc及び電流Iの波形を示す。他方、B図には5法
則によって規定されたスイッチング方法で得られるサイ
リスタによりスイッチされるコンデンサ回路を流れるコ
ンデンサ電圧Vcと、印加電圧■及び電流Iの波形を、
サイリスタ・スイッチを制御するゲート駆動信号GDS
と共に示しである。ゲート駆動信号は値1または0の論
理信号として示してあり、1はゲート駆動電圧の印加、
0はゲート駆動電圧の排除を表わす。
円で囲んだ数字はゲート駆動信号の制御に適用すべき法
則の番号を示す。尚、この円は波形の第1サイクルに関
してだけ使用した。各図において、コンデンサ定格の単
位値で現わされるコンデンサの初充電はそれぞれ異なる
。第4A図及び第4B図ではコンデンサが放電されてい
る。第5図及び5図ではコンデンサが0.5単位の電荷
を帯び、第6図では電荷が約0.9単位、第7A図及び
第7B図では、1.0単位である。
則の番号を示す。尚、この円は波形の第1サイクルに関
してだけ使用した。各図において、コンデンサ定格の単
位値で現わされるコンデンサの初充電はそれぞれ異なる
。第4A図及び第4B図ではコンデンサが放電されてい
る。第5図及び5図ではコンデンサが0.5単位の電荷
を帯び、第6図では電荷が約0.9単位、第7A図及び
第7B図では、1.0単位である。
最初の例は第4A図及び第4B図に示すようにAC回路
への放電コンデンサ・バンクの再スイッチングである。
への放電コンデンサ・バンクの再スイッチングである。
この例に対応する電圧及び電流波形を非減衰回路に関し
ては第2図に、サージ電流制限インダクタに接続した抵
抗器による従来の減衰回路に関連しては第3B図に示し
た。
ては第2図に、サージ電流制限インダクタに接続した抵
抗器による従来の減衰回路に関連しては第3B図に示し
た。
第4B図では、(すでに述べたように、発生するスイッ
チング過渡現象を極力軽減するために放電コンデンサを
スイッチングする適正な時点である)0スイツチ電圧に
おいて初期スイッチングが行われる。これを点0に示し
た。点0と1の間のインターバルでは印加AC電圧Vと
コンデンサVcの差ΔVは正、即ち、A V−V−Vc
> 0 テあり、印加AC電圧■はピーク前四分区間に
あって正である。従って、ピーク前四分区間法則3に従
ってゲート駆動信号GDSを印加する。点1と2の間の
インターバルでは、ΔVは負、即ち、 ΔV−V−Vc< 0となるが、印加電圧Vは正のまま
、即ち、■〉0である。従って、ピーク前四分区間法則
1に従フて、ゲート駆動信号を排除する。このインター
バルの最初の電流Oにおいてサイリスタ・スイッチは導
通を停止する。印加AC電圧のピーク、即ち、点2にお
いて、法則5に従ってゲート駆動信号が印加される。点
2と3の間のインターバルでは印加電圧Vは正、■〉0
であるが、ΔVは負、ΔV−V−Vc< Oである。ピ
ーク後四分区間法則4に従い、ゲート駆動信号が印加さ
れる。点3において、ΔVは正、 b、 V−V−Ve> 0 、印加電圧Vは正、V>O
である。しかし、電流はこのインターバルでは0交差し
ないから、サイリスタ・スイッチは導通状態のままであ
る。点4において、ΔVは負、ΔV−V−Vc< 0と
なり、印加電圧Vは正、■〉0である。ピーク後四分区
間法則4に従い、ゲート駆動信号が再印加される。点5
において、印加電圧Vは再びピーク前四分区間に入って
おり、ΔVは正、ΔV=V−Ve> 0となり、印加電
圧Vは負、vく0である。ピーク前四分区間法則1に従
い、ゲート駆動信号が停止される。点6においてΔVは
負、 ΔV−V−Vc< 0となり印加電圧Vは負、V<Oで
ある。ピーク前四分区間法則3に従い、ゲート駆動信号
が再印加される。点7において、ΔVは正、A V−V
−Vc> 0となり、印加電圧Vは多くは負、v〈0で
ある。ピーク前四分区間法則1に従い、ゲート駆動信号
が停止される。点8において、印加電圧りの負ピークが
現われ、法則5に従い、ゲート駆動信号が再印加される
。点8と9の間のインターバルにおいてΔVが正、ΔV
−V−Vc> Oとなり、印加電圧■は負、vく0であ
る。ピーク後四分区間法則2に従い、ゲート駆動信号が
停止される。点10において、ΔVは正、 ΔV−V−Vc> 0となり印加電圧は負vく0である
。ピーク後四分区間法則4に従い、ゲート駆動信号が再
印加される。点10と11の間で印加電圧Vに電圧Oが
現われる。0交差点を過ぎるとVeは■よりも低いから
、ピーク前四分区間法則3に従い、ゲート駆動信号は引
き続き印加される。点11において、ΔVの極性は印加
電圧Vと逆である。法則1に従ってゲート駆動信号が停
止される。第4B図に示す印加AC電圧りの残りの四分
区間においても、サイリスタ・スイッチの制御に5法則
が同様に適用される。
チング過渡現象を極力軽減するために放電コンデンサを
スイッチングする適正な時点である)0スイツチ電圧に
おいて初期スイッチングが行われる。これを点0に示し
た。点0と1の間のインターバルでは印加AC電圧Vと
コンデンサVcの差ΔVは正、即ち、A V−V−Vc
> 0 テあり、印加AC電圧■はピーク前四分区間に
あって正である。従って、ピーク前四分区間法則3に従
ってゲート駆動信号GDSを印加する。点1と2の間の
インターバルでは、ΔVは負、即ち、 ΔV−V−Vc< 0となるが、印加電圧Vは正のまま
、即ち、■〉0である。従って、ピーク前四分区間法則
1に従フて、ゲート駆動信号を排除する。このインター
バルの最初の電流Oにおいてサイリスタ・スイッチは導
通を停止する。印加AC電圧のピーク、即ち、点2にお
いて、法則5に従ってゲート駆動信号が印加される。点
2と3の間のインターバルでは印加電圧Vは正、■〉0
であるが、ΔVは負、ΔV−V−Vc< Oである。ピ
ーク後四分区間法則4に従い、ゲート駆動信号が印加さ
れる。点3において、ΔVは正、 b、 V−V−Ve> 0 、印加電圧Vは正、V>O
である。しかし、電流はこのインターバルでは0交差し
ないから、サイリスタ・スイッチは導通状態のままであ
る。点4において、ΔVは負、ΔV−V−Vc< 0と
なり、印加電圧Vは正、■〉0である。ピーク後四分区
間法則4に従い、ゲート駆動信号が再印加される。点5
において、印加電圧Vは再びピーク前四分区間に入って
おり、ΔVは正、ΔV=V−Ve> 0となり、印加電
圧Vは負、vく0である。ピーク前四分区間法則1に従
い、ゲート駆動信号が停止される。点6においてΔVは
負、 ΔV−V−Vc< 0となり印加電圧Vは負、V<Oで
ある。ピーク前四分区間法則3に従い、ゲート駆動信号
が再印加される。点7において、ΔVは正、A V−V
−Vc> 0となり、印加電圧Vは多くは負、v〈0で
ある。ピーク前四分区間法則1に従い、ゲート駆動信号
が停止される。点8において、印加電圧りの負ピークが
現われ、法則5に従い、ゲート駆動信号が再印加される
。点8と9の間のインターバルにおいてΔVが正、ΔV
−V−Vc> Oとなり、印加電圧■は負、vく0であ
る。ピーク後四分区間法則2に従い、ゲート駆動信号が
停止される。点10において、ΔVは正、 ΔV−V−Vc> 0となり印加電圧は負vく0である
。ピーク後四分区間法則4に従い、ゲート駆動信号が再
印加される。点10と11の間で印加電圧Vに電圧Oが
現われる。0交差点を過ぎるとVeは■よりも低いから
、ピーク前四分区間法則3に従い、ゲート駆動信号は引
き続き印加される。点11において、ΔVの極性は印加
電圧Vと逆である。法則1に従ってゲート駆動信号が停
止される。第4B図に示す印加AC電圧りの残りの四分
区間においても、サイリスタ・スイッチの制御に5法則
が同様に適用される。
以下余白
第4B図の波形を第4A図の波形と比較すれば明らかな
ように、本発明のスイッチング方法を利用すれば減衰抵
抗器を利用しなくても極めて有効な回路減衰が達成され
る。第4B図の波形を第3B図の波形と比較すると、本
発明のスイッチング方法で得られる有効な減衰は回路の
Q係数を約10に低下させた抵抗器で得られる減衰と同
様であることがわかる。
ように、本発明のスイッチング方法を利用すれば減衰抵
抗器を利用しなくても極めて有効な回路減衰が達成され
る。第4B図の波形を第3B図の波形と比較すると、本
発明のスイッチング方法で得られる有効な減衰は回路の
Q係数を約10に低下させた抵抗器で得られる減衰と同
様であることがわかる。
第5B図、第6B図及び第7B図はコンデンサ・バンク
がそれぞれ異なる電圧レベルに充電され、従って、スイ
ッチ電圧がOの時に行なわれる初期スイッチングの時点
がそれぞれ異なる場合に適用された本発明スイッチング
方法を図示したものである。サイリスタ・スイッチの制
御に5法則を同様に適用することにより、各B図に示す
ゲート駆動信号GDSを発生させることができる。これ
らの図から明らかなように、本発明のスイッチング方法
はいずれの場合にも有効な減衰を達成する。第4〜7図
の各B図から理解されるように、本発明のスイッチング
方法を利用しなければ、電流波形にもコンデンサ電圧波
形にも振動が現われる。
がそれぞれ異なる電圧レベルに充電され、従って、スイ
ッチ電圧がOの時に行なわれる初期スイッチングの時点
がそれぞれ異なる場合に適用された本発明スイッチング
方法を図示したものである。サイリスタ・スイッチの制
御に5法則を同様に適用することにより、各B図に示す
ゲート駆動信号GDSを発生させることができる。これ
らの図から明らかなように、本発明のスイッチング方法
はいずれの場合にも有効な減衰を達成する。第4〜7図
の各B図から理解されるように、本発明のスイッチング
方法を利用しなければ、電流波形にもコンデンサ電圧波
形にも振動が現われる。
尚、サイリスタでスイッチされるコンデンサ回路の減衰
に関する5法則を、本発明方法の基本原理に影響を及ぼ
すことなく、多様に変更することができる。例えば、同
じピーク前またはピーク後四分区間において次の電流0
交差が予想されなければ、サイリスタ・スイッチからの
ゲート駆動排除は不要である。
に関する5法則を、本発明方法の基本原理に影響を及ぼ
すことなく、多様に変更することができる。例えば、同
じピーク前またはピーク後四分区間において次の電流0
交差が予想されなければ、サイリスタ・スイッチからの
ゲート駆動排除は不要である。
従って、ゲート駆動排除に関する法則を低回路電流とい
う補助的条件に結びつけることができる。即ち、ゲート
駆動排除の条件が満たされ、しかもサイリスタでスイッ
チングされるコンデンサ回路を流れる電流が所定レベル
よりも低く、従って電流O交差を予期できる場合にのみ
ゲート駆動を排除することになる。ほかに考えられる変
更例としては、初期スイッチングののち、所要の減衰を
達成するため、最初の数サイクルだけコンデンサ・スイ
ッチング法則を利用することも考えられる。コンデンサ
回路が定常状態になったら、サイリスタ・スイッチに連
続的なゲート駆動電圧を印加する。このような変更を加
えてもサイリスタでスイッチされるコンデンサ回路の減
衰の関する基本原理は変わらないが、サイリスタ・スイ
ッチのゲート駆動信号GDSを表わす波形の様相は著し
く変化する。ただし、ゲート駆動信号が変化しても同様
のサイルスタ・スイッチ動作を得ることができる。
う補助的条件に結びつけることができる。即ち、ゲート
駆動排除の条件が満たされ、しかもサイリスタでスイッ
チングされるコンデンサ回路を流れる電流が所定レベル
よりも低く、従って電流O交差を予期できる場合にのみ
ゲート駆動を排除することになる。ほかに考えられる変
更例としては、初期スイッチングののち、所要の減衰を
達成するため、最初の数サイクルだけコンデンサ・スイ
ッチング法則を利用することも考えられる。コンデンサ
回路が定常状態になったら、サイリスタ・スイッチに連
続的なゲート駆動電圧を印加する。このような変更を加
えてもサイリスタでスイッチされるコンデンサ回路の減
衰の関する基本原理は変わらないが、サイリスタ・スイ
ッチのゲート駆動信号GDSを表わす波形の様相は著し
く変化する。ただし、ゲート駆動信号が変化しても同様
のサイルスタ・スイッチ動作を得ることができる。
コンデンサ・スイッチング方法を実施するための回路を
第8A図及び第8B部にブロックダイヤグラムで示した
。また、この回路の動作を第9図に波形図で示した。
第8A図及び第8B部にブロックダイヤグラムで示した
。また、この回路の動作を第9図に波形図で示した。
第8A図及び第8B図に示す回路はコンデンサ・スイッ
チング方法を実施する回路の1実施例である。サイリス
タでスイッチされるコンデンサ・バンク100はコンデ
ンサ102、サイリスタ106及び108から成る両方
向サイリスタ・スイッチ104、及びサージ電流制限イ
ンダクタ110で構成されている。ゲート駆動回路11
2はサイリスタ106.108のそれぞれのゲート11
4.116と接続している。ゲート駆動回路112はゲ
ート駆動信号GDSに応答してコンデンサ102をAC
回路118に接続したりAC回路118から遮断するた
めサイリスタ106.108を作動させるのに必要なゲ
ート駆動パルスを発生させるのに利用される。典型的に
は、回路118の無効電力条件に応答して静止VAR発
生器中の(図示しない)制御回路によってGDSが形成
される。コンデンサを回路中ヘスイッチする43号が受
信されると、コンデンサのスイッチングに利用されるG
DSが5つのスイッチング法則に従って動作する減衰回
路120によって供給される。
チング方法を実施する回路の1実施例である。サイリス
タでスイッチされるコンデンサ・バンク100はコンデ
ンサ102、サイリスタ106及び108から成る両方
向サイリスタ・スイッチ104、及びサージ電流制限イ
ンダクタ110で構成されている。ゲート駆動回路11
2はサイリスタ106.108のそれぞれのゲート11
4.116と接続している。ゲート駆動回路112はゲ
ート駆動信号GDSに応答してコンデンサ102をAC
回路118に接続したりAC回路118から遮断するた
めサイリスタ106.108を作動させるのに必要なゲ
ート駆動パルスを発生させるのに利用される。典型的に
は、回路118の無効電力条件に応答して静止VAR発
生器中の(図示しない)制御回路によってGDSが形成
される。コンデンサを回路中ヘスイッチする43号が受
信されると、コンデンサのスイッチングに利用されるG
DSが5つのスイッチング法則に従って動作する減衰回
路120によって供給される。
減衰回路120において、コンデンサ102を挟んで接
続されたコンデンサ電圧減衰器122とコンデンサ・バ
ンク1ooを挟んで接続されたAC回路電圧減衰器12
4によってコンデンサ電圧Vc及び回路印加電圧りの測
定信号がそれぞれ提供される。この2つの信号は減衰回
路120のGDS出力126を形成するのに利用され、
コンパレータ130の入力132.134とそれぞれ接
続する。
続されたコンデンサ電圧減衰器122とコンデンサ・バ
ンク1ooを挟んで接続されたAC回路電圧減衰器12
4によってコンデンサ電圧Vc及び回路印加電圧りの測
定信号がそれぞれ提供される。この2つの信号は減衰回
路120のGDS出力126を形成するのに利用され、
コンパレータ130の入力132.134とそれぞれ接
続する。
コンパレータ130の出力136は印加電圧■とコンデ
ンサ電圧Vcの差電圧ΔV1即ち、ΔV−(V−Vc)
である。コンパレータ130の出力136にはインバー
タ138も接続しており、その出力140から信号Δり
の反転信号を出力する。インバータ138はΔVが0以
下の時に正の論理信号を出力するためにも利用される。
ンサ電圧Vcの差電圧ΔV1即ち、ΔV−(V−Vc)
である。コンパレータ130の出力136にはインバー
タ138も接続しており、その出力140から信号Δり
の反転信号を出力する。インバータ138はΔVが0以
下の時に正の論理信号を出力するためにも利用される。
即ち、減衰回路120の残りの部分において、ΔVがO
または0よりも大きい時にコンパレータ130の出力1
36が利用され、ΔVがO以下の時にインバータ138
の出力140が利用される。AC回路電圧減衰器124
の出力は0検知器150及び積分器152への入力とも
接続している。0検知器150はAC回路118の印加
AC電圧りの正の半サイクル及び負の半サイクルを表わ
す2つの方形波A、Aを形成するのに利用される。0検
知器150の出力154は正の半サイクル方形波Aを形
成し、負の半サイクル方形波人インバータ156の出力
158から出力される。積分器152の出力160は印
加電圧りの波形に対して90°位相ずれした正弦波を形
成する。この移相信号j Vdtは第2の0検知器16
2への入力として形成され、第2の0検知器162の出
力164は移相波形の正の半サイクルを表わす方形波B
である。0検知162の出力と接続する第3インタバー
タ166は移相AC電圧i Vdtの負の半サイクルを
表わす方形波百を出力168として形成する。6個の信
号■、(Vdt、A、人、B及び■の波形を第9図に示
した。
または0よりも大きい時にコンパレータ130の出力1
36が利用され、ΔVがO以下の時にインバータ138
の出力140が利用される。AC回路電圧減衰器124
の出力は0検知器150及び積分器152への入力とも
接続している。0検知器150はAC回路118の印加
AC電圧りの正の半サイクル及び負の半サイクルを表わ
す2つの方形波A、Aを形成するのに利用される。0検
知器150の出力154は正の半サイクル方形波Aを形
成し、負の半サイクル方形波人インバータ156の出力
158から出力される。積分器152の出力160は印
加電圧りの波形に対して90°位相ずれした正弦波を形
成する。この移相信号j Vdtは第2の0検知器16
2への入力として形成され、第2の0検知器162の出
力164は移相波形の正の半サイクルを表わす方形波B
である。0検知162の出力と接続する第3インタバー
タ166は移相AC電圧i Vdtの負の半サイクルを
表わす方形波百を出力168として形成する。6個の信
号■、(Vdt、A、人、B及び■の波形を第9図に示
した。
4つの収入力ANDゲート170.172.174.1
76を利用してピーク前及びピーク後四分区間を表わす
論理信号を形成する。信号A、154はANDゲート1
70.174への入力の1つと接続し、信号人はAND
ゲート172.176の入力の1つと接続し、信号Bは
ANDゲート170,172の他方の人力と接続し、信
号葺はANDゲート174.176の他方の人力と接続
する。
76を利用してピーク前及びピーク後四分区間を表わす
論理信号を形成する。信号A、154はANDゲート1
70.174への入力の1つと接続し、信号人はAND
ゲート172.176の入力の1つと接続し、信号Bは
ANDゲート170,172の他方の人力と接続し、信
号葺はANDゲート174.176の他方の人力と接続
する。
ANDゲート170の出力は178はA、 Bの論理組
合わせを表わし、ANDゲート172の出力180はλ
、Bの論理組合わせを表わし、ANDゲート174の出
力182はA、Hの論理組合わせを表わし、ANDゲー
ト176の出力184はA、Hの論理組合わせを表わす
。これらの出力は印加回路電圧の正及び負の半サイクル
の前及び後の四分区間を表わす。正のピーク前・カドラ
ントは出力182(AXIJ)によって表わされ、正の
ピーク後四分区間は出力178 (Axe)にょって表
わされる。負のピーク前・カドラントは出力180(A
XB)によって表わされ、負のピーク後四分区間は出力
184 (AXU)によって表わされる。印加電圧Vとコンデン
サ電圧Vcの差ΔVを表わすこれらの4つの出力と出力
136.140はANDN−ゲート群入力として印加さ
れてスイッチング方法の法則1〜4を実行する。
合わせを表わし、ANDゲート172の出力180はλ
、Bの論理組合わせを表わし、ANDゲート174の出
力182はA、Hの論理組合わせを表わし、ANDゲー
ト176の出力184はA、Hの論理組合わせを表わす
。これらの出力は印加回路電圧の正及び負の半サイクル
の前及び後の四分区間を表わす。正のピーク前・カドラ
ントは出力182(AXIJ)によって表わされ、正の
ピーク後四分区間は出力178 (Axe)にょって表
わされる。負のピーク前・カドラントは出力180(A
XB)によって表わされ、負のピーク後四分区間は出力
184 (AXU)によって表わされる。印加電圧Vとコンデン
サ電圧Vcの差ΔVを表わすこれらの4つの出力と出力
136.140はANDN−ゲート群入力として印加さ
れてスイッチング方法の法則1〜4を実行する。
ANDN−ゲート群個の収入力ANDゲート190〜1
97から成る。ANDケート190の入力にはANDゲ
ート174の出力182及びインバータ138の出力1
40が接続し、ANDゲート191の入力にはコンパレ
ータ130の出力136及びANDゲート172の出力
180が接続し、ANDゲート192の入力にはコンパ
レータ130の出力136及びANDゲート170の出
力178が接続し、ANDゲート193の人力にはAN
Dゲート176の出力184及びインバータ138の出
力140が接続し、ANDゲート194の入力にはコン
パレータ130の出力136及びANDゲート174の
出力182が接続し、ANDゲート195の入力にはA
、NDゲート172の出力180及びインバータ138
の出力140が接続し、ANDゲ−ト198の人力には
ANDゲート170の出力178及びインバータ138
の出力140が接続し、ANDゲート197の入力には
コンパレータ130の出力136及びANDゲート17
6の出力184が接続している。
97から成る。ANDケート190の入力にはANDゲ
ート174の出力182及びインバータ138の出力1
40が接続し、ANDゲート191の入力にはコンパレ
ータ130の出力136及びANDゲート172の出力
180が接続し、ANDゲート192の入力にはコンパ
レータ130の出力136及びANDゲート170の出
力178が接続し、ANDゲート193の人力にはAN
Dゲート176の出力184及びインバータ138の出
力140が接続し、ANDゲート194の入力にはコン
パレータ130の出力136及びANDゲート174の
出力182が接続し、ANDゲート195の入力にはA
、NDゲート172の出力180及びインバータ138
の出力140が接続し、ANDゲ−ト198の人力には
ANDゲート170の出力178及びインバータ138
の出力140が接続し、ANDゲート197の入力には
コンパレータ130の出力136及びANDゲート17
6の出力184が接続している。
ANDゲート190の出力200は印加回路電圧りの正
のピーク前・カドラントにおけるゲート駆動の排除に関
する法則1の適用を表わす。ANDゲート191の出力
201もまたは法則1の適用を表わすが、負のピーク前
・カドラントに対する適用である。ANDゲート192
.193の出力202.204は回路電圧のそれぞれ正
及び負の半サイクルのピーク後四分区間でのゲート駆動
排除に関する法則2の適用を表わす。ANDゲート19
4の出力204は正のピークml・カドラントにおける
ゲート駆動印加に関する法則3の適用を表わす。AND
ゲート195の出力205も法則3の、ただし負のピー
ク前・カドラントに対する適用を表わす。ANDゲート
196.197の出力206.207はそれぞれ正及び
負の半サイクルのピーク後四分区間でのゲート駆動印加
に関する法則4の適用を表わす。
のピーク前・カドラントにおけるゲート駆動の排除に関
する法則1の適用を表わす。ANDゲート191の出力
201もまたは法則1の適用を表わすが、負のピーク前
・カドラントに対する適用である。ANDゲート192
.193の出力202.204は回路電圧のそれぞれ正
及び負の半サイクルのピーク後四分区間でのゲート駆動
排除に関する法則2の適用を表わす。ANDゲート19
4の出力204は正のピークml・カドラントにおける
ゲート駆動印加に関する法則3の適用を表わす。AND
ゲート195の出力205も法則3の、ただし負のピー
ク前・カドラントに対する適用を表わす。ANDゲート
196.197の出力206.207はそれぞれ正及び
負の半サイクルのピーク後四分区間でのゲート駆動印加
に関する法則4の適用を表わす。
印加回路AC電圧のピーク時におけるゲート駆動印加、
即ち法則5は2つの「ワン・ショット」 (単安定)回
路210.212と収入力ORゲート214の組合わせ
によって与えられる。ワンショット回路210の入力に
は0検知器162の出力164が接続している。ワンシ
ョット回路212の入力にはインバータ166の出力1
68が接続している。
即ち法則5は2つの「ワン・ショット」 (単安定)回
路210.212と収入力ORゲート214の組合わせ
によって与えられる。ワンショット回路210の入力に
は0検知器162の出力164が接続している。ワンシ
ョット回路212の入力にはインバータ166の出力1
68が接続している。
ワンショット回路210.212へのこの2つの入力は
それぞれ信号B%百である。「ワンショット」回路は信
号B、Hの正側エツジにおいて短いパルス出力を発生さ
せるのに利用される。これらはそれぞれ回路210.2
12の出力216.218である。信号Bの正側エツジ
は印加回路AC電圧の正のピークをマークし、信号■の
それは負のピークをマークする。この2つの出力216
.218を第9図に信号PP及びNPとしてそれぞれ示
した。各ワンショット回路の出力はORゲート214の
入力として作用し、ORゲート214の出力220は印
加AC電圧りの正または負電圧ピークの発生を表わす。
それぞれ信号B%百である。「ワンショット」回路は信
号B、Hの正側エツジにおいて短いパルス出力を発生さ
せるのに利用される。これらはそれぞれ回路210.2
12の出力216.218である。信号Bの正側エツジ
は印加回路AC電圧の正のピークをマークし、信号■の
それは負のピークをマークする。この2つの出力216
.218を第9図に信号PP及びNPとしてそれぞれ示
した。各ワンショット回路の出力はORゲート214の
入力として作用し、ORゲート214の出力220は印
加AC電圧りの正または負電圧ピークの発生を表わす。
ANDゲート190,191.192.193の出力は
入力としてORゲート230と接糸光している。ORゲ
ート230へのこれらの人力は法則1または2に従って
ピーク前またはピーク後四分区間においてゲート駆動信
号を排除すべき時に現われる。即ち、ORゲート230
の出力232はゲート駆動信号GDSの停止または排除
するための信号を表わす、同様に、ANDゲート194
.195.196.197の出力及びORゲート214
の出力は入力としてORゲート240と接続する。OR
ゲート240へのこれらの入力は法則3.4または5に
従ってピーク前またはピーク後四分区間及び電圧ピーク
発生時にゲート駆動信号GDSを印加またはスタートす
べき時に現われる。ORゲート230,240の出力2
32.242の組合わせを利用してゲート駆動信号DO
S、126を形成する。GDS、126を形成する1つ
の手段としてフリップフロップを利用する。第8図にR
Sフリップフロップ250を図示した。セット人力S、
252はORゲート240の出力242と接続し、リセ
ット入力R,254はORゲート230の出力232と
接続する。フリップフロップ250のQ出力256がゲ
ート駆動信号GDS、126を形成する。
入力としてORゲート230と接糸光している。ORゲ
ート230へのこれらの人力は法則1または2に従って
ピーク前またはピーク後四分区間においてゲート駆動信
号を排除すべき時に現われる。即ち、ORゲート230
の出力232はゲート駆動信号GDSの停止または排除
するための信号を表わす、同様に、ANDゲート194
.195.196.197の出力及びORゲート214
の出力は入力としてORゲート240と接続する。OR
ゲート240へのこれらの入力は法則3.4または5に
従ってピーク前またはピーク後四分区間及び電圧ピーク
発生時にゲート駆動信号GDSを印加またはスタートす
べき時に現われる。ORゲート230,240の出力2
32.242の組合わせを利用してゲート駆動信号DO
S、126を形成する。GDS、126を形成する1つ
の手段としてフリップフロップを利用する。第8図にR
Sフリップフロップ250を図示した。セット人力S、
252はORゲート240の出力242と接続し、リセ
ット入力R,254はORゲート230の出力232と
接続する。フリップフロップ250のQ出力256がゲ
ート駆動信号GDS、126を形成する。
セット人力252が作動すると、Q出力が活動状態また
は高状態となり、ゲート駆動信号を印加する。停止また
は排除条件が1つでも発生すると、フリップフロップ2
50がリセットされ、出力Qが活動を止め、ゲート駆動
信号GDS、126を排除する。
は高状態となり、ゲート駆動信号を印加する。停止また
は排除条件が1つでも発生すると、フリップフロップ2
50がリセットされ、出力Qが活動を止め、ゲート駆動
信号GDS、126を排除する。
本発明のコンデンサ・スイッチング方法を他の回路構成
でも制御できることはいうまでもない。第8A図及び8
B図の回路を、ORゲート240の出力242だけがゲ
ート駆動信号GDSとなるように変更することができる
。ゲート駆動信号の停止または排除条件がゲート駆動印
加条件と互いに排他的であることはいうまでもない。マ
イクロコンピュータによってゲート駆動信号を形成する
態様も可能である。
でも制御できることはいうまでもない。第8A図及び8
B図の回路を、ORゲート240の出力242だけがゲ
ート駆動信号GDSとなるように変更することができる
。ゲート駆動信号の停止または排除条件がゲート駆動印
加条件と互いに排他的であることはいうまでもない。マ
イクロコンピュータによってゲート駆動信号を形成する
態様も可能である。
本発明のスイッチング方法の主な利点は次の2つである
。
。
1)大型の、かつコストの高い抵抗器が不要であり、
2)VAR発生器の動作損失が軽減される。第1の利点
はVAR発生器のコスト軽減につながり、第2の利点は
使用コストの軽減につながる。
はVAR発生器のコスト軽減につながり、第2の利点は
使用コストの軽減につながる。
第1図はサイリスタ・スイッチ式コンデンサ・バンクの
公知例。 第2図は電流印加電圧と第1図に示したサイリスタ・ス
イッチ式コンデンサのコンデンサ電圧の波形。 第3A図は減衰抵抗器を利用するサイリスタ・スイッチ
式コンデンサ・バンクの公知例。 第3B図は電流印加電圧と第3A図回路のコンデンサ電
圧の波形。 第4A図、第5A図、第6A図及び第7A図は参考例と
しての非減衰サイリスタ・スイッチ式コンデンサ。 第4B図、第5B図、第6B図及び第7B図は電流印加
電圧と本発明のスイチング方法を採用した場合の種々の
充電度におけるコンデンサ電圧の波形。 第8A図及び8B図は本発明のスイッチング方法を実施
する回路を略示する組合わせブロックダイヤグラム。 第9図は第8図及び第8B図の回路に関する波形及び論
理信号を示す。 100・・・・コンデンサ・バンク 102・・・・コンデンサ 104・・・・サイリスタ・スイッチ 106.108・・・・サイリスタ 110・・・・インダクタ 112・・・・ゲート駆動回路 118・・・・AC回路 120・・・・減衰回路 122・・・・コンデンサ電圧減衰器 124・・・・AC回路電圧減衰器 130・・・・コンパレータ 150.162・・・・0検知器 152・・・・積分器 250・・・・フリップフロップ FIG、I FIG、2 ・ソ・イア1し′ FIG、3B 陶i二し二−アト1斗格J[ 奪イiユニジット1斗I爪E
公知例。 第2図は電流印加電圧と第1図に示したサイリスタ・ス
イッチ式コンデンサのコンデンサ電圧の波形。 第3A図は減衰抵抗器を利用するサイリスタ・スイッチ
式コンデンサ・バンクの公知例。 第3B図は電流印加電圧と第3A図回路のコンデンサ電
圧の波形。 第4A図、第5A図、第6A図及び第7A図は参考例と
しての非減衰サイリスタ・スイッチ式コンデンサ。 第4B図、第5B図、第6B図及び第7B図は電流印加
電圧と本発明のスイチング方法を採用した場合の種々の
充電度におけるコンデンサ電圧の波形。 第8A図及び8B図は本発明のスイッチング方法を実施
する回路を略示する組合わせブロックダイヤグラム。 第9図は第8図及び第8B図の回路に関する波形及び論
理信号を示す。 100・・・・コンデンサ・バンク 102・・・・コンデンサ 104・・・・サイリスタ・スイッチ 106.108・・・・サイリスタ 110・・・・インダクタ 112・・・・ゲート駆動回路 118・・・・AC回路 120・・・・減衰回路 122・・・・コンデンサ電圧減衰器 124・・・・AC回路電圧減衰器 130・・・・コンパレータ 150.162・・・・0検知器 152・・・・積分器 250・・・・フリップフロップ FIG、I FIG、2 ・ソ・イア1し′ FIG、3B 陶i二し二−アト1斗格J[ 奪イiユニジット1斗I爪E
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、コンデンサ、ゲート駆動される両方向サイリスタ・
スイッチ及び限流リアクタンスを直列に組合わせ、この
直列回路に電流が流れると印加電圧Vが直列回路に、電
圧Vcがコンデンサにそれぞれ現れるように構成したサ
イリスタ・スイッチ式コンデンサ・バンクを含む、AC
回路の無効電力を補正する静止VAR発生器を利用して
、AC回路中でのコンデンサのスイッチングに伴って発
生する過渡振動を減衰させるためのサイリスタ・スイッ
チのスイッチング方法において、式ΔV=(V−Vc)
によって現わされる電圧差ΔVの大きさ及び極性を検知
し、印加電圧Vのピーク前四分区間及びピーク後四分区
間の出現を検出し、ΔVの極性が印加電圧Vの極性と反
対となる印加電圧Vのピーク前四分区間及び、ΔVの極
性が印加電圧Vの極性と一致する印加電圧Vのピーク後
四分区間においてそれぞれサイリスタ・スイッチのゲー
ト駆動電圧を除き、ΔVの極性が印加電圧Vの極性と一
致する印加電圧Vのピーク前四分区間及びΔVの極性が
印加電圧Vの極性と反対になる印加電圧Vのピーク後四
分区間中及び印加電圧Vの電圧ピーク出現時にそれぞれ
サイリスタ・スイッチにゲート駆動電圧を印加すること
を特徴とするサイリスタ・スイッチのスイッチング方法
。 2、コンデンサ、ゲート駆動される両方向サイリスタ・
スイッチ及び限流リアクタンスを直列に組合わせ、この
直列回路に電流が流れると印加電圧Vが直列回路に、電
圧Vcがコンデンサにそれぞれ現われるように構成した
サイリスタ・スイッチ式コンデンサ・バンクを含み、A
C回路の無効電力を補正する静止VAR発生器を利用し
て、AC回路中でのコンデンサのスイッチングに伴って
発生する過渡振動を減衰させるためのサイリスタ・スイ
ッチのスイッチング方法において、 式ΔV=(V−Vc)で表わされる電圧差ΔVの大きさ
及び極性を検知し、印加電圧Vのピーク前四分区間及び
ピーク後四分区間の出現を検出し、次の状態のいずれか
1つが発生している間に、即ち、ΔVの極性が印加電圧
Vの極性と反対になる印加電圧Vのピーク前四分区 間、ΔVの極性が印加電圧Vの極性と一致する印加電圧
Vのピーク後四分区間においてサイリスタ・スイッチの
ゲート駆動電圧を除 き、次の状態のいずれか1つが発生している問に、即ち
、ΔVの極性が印加電圧Vの極性と一致する印加電圧V
のピーク前四分区間、ΔVの極性が印加電圧Vの極性と
反対になる印加電圧のピーク後四分区間及び印加電圧V
の電圧ピーク出現時にサイリスタ・スイッチにゲート駆
動電圧を印加することを特徴とするサイリスタ・スイッ
チのスイッチング方 法。 3、直列回路を流れる電流の長さを所定の電流値と比較
し、電流の大きさが所定電流値より小さいかまたはこれ
と等しい状態下で印加電圧りのピーク前及びピーク後四
分区間においてゲート駆動電圧を除く段階をも含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の方法。 4、サイリスタ・スイッチでコンデンサをスイッチング
したのち印加電圧Vの所定サイクル数にわたって上記条
件下で印加電圧Vのピーク前及びピーク後四分区間にお
いてゲート駆動電圧の印加及び排除を行う段階をも含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第2項または第3項に
記載の方法。 5、印加電圧の所定サイクル数が終わったのちも引き続
きゲート駆動電圧を印加する段階をも含むことを特徴と
する特許請求の範囲第4項に記載の方法。 6、コンデンサ、ゲート駆動される両方向サイリスタ・
スイッチ及び限流リアクタンスを直列に組合わせ、導通
と同時にこの直列回路に印加電圧が現れるように構成し
たサイリスタ・スイッチ式コンデンサ・バンクと、AC
回路中でのコンデンサのスイッチングに伴って発生する
過渡振動を減衰させるためサイリスタ・スイッチをスイ
ッチングする減衰回路とを含み、AC回路の無効電力を
補正する静止VAR発生器において、コンデンサに現れ
る電圧Vcの大きさ及び極性を測定して電圧Vcを表わ
す信号を発生する第1測定手段 と、印加電圧Vの大きさ及び極性を測定し、印加電圧V
を表わす信号を発生する第2測定手段と、式ΔV=(V
−Vc)で表わされる電圧差ΔVの大きさ及び極性を測
定して電圧差ΔVを表わす信号を発生するための第1及
び第2測定手段に接続した電圧差測定手段と、印加電圧
Vのピーク前四分区間及びピーク後四分区間の出現を検
知して印加電圧Vのピーク前及びピーク後四分区間の出
現を表わす信号を発生するための第2測定手段に接続し
た四分区間検知手段と、第1及び第2測定手段、電圧差
測定手段及び四分区間検知手段から発生する信号を利用
して下記状態のいずれか1つが発生するとサイリスタ・
スイッチに対するゲート駆動電圧の印加及び排除を行う
ゲート駆動制御手段とから成り、前記ゲート駆動電圧制
御手段がΔVの極性と反対になる印加電圧のピーク前四
分区間及びΔVの極性が印加電圧Vの極性と一致するピ
ーク後四分区間においてサイリスタ・スイッチのゲート
駆動電圧を排除し、ΔVの極性が印加電圧Vの極性と一
致する印加電圧Vのピーク前四分区間、ΔVの極性が印
加電圧Vと反対になる印加電圧りのピーク後四分区間、
及び印加電圧Vの電圧ピーク出現時にサイリスタ・スイ
ッチにゲート駆動電圧を印加することを特徴とする静止
VAR発生器。 7、コンデンサ・バンクを流れる電流の大きさを測定し
て電流の大きさを表わす電流信号を発生する電流測定手
段と、電流信号及び所定の電流基準信号値を入力され、
電流信号が電流基準信号よりも小さいかまたはこれと等
しければ出力するコンパレータとを含み、ゲート駆動
制御手段がこの出力に応答して、コンパレータが出力し
ている間、印加電圧Vのピーク前及びピーク後四分区間
にわたってゲート駆動電圧を排除することを特徴とする
特許請求の範囲第6項に記載のVAR発生 器。 8、コンデンサがスイッチされたのち、印加電圧Vのピ
ーク前及びピーク後四分区間にわたって印加電圧Vのサ
イクル数をカウント し、サイクル・カウントがサイリスタ・スイッチによる
コンデンサのスイッチング後所定のサイクル数を超える
と出力信号を発生するサイクル・カウンタ手段を含み、
ゲート駆動制御手段がサイリスタ・カウンタ手段の出力
信号に応答し、サイリスタ・スイッチに引き続きゲート
駆動電圧を印加することを特徴とする特許請求の範囲第
6項または第7項に記載のVAR発生器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/787,283 US4638238A (en) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | Switching technique for thyristor-switched capacitors to achieve network damping |
| US787283 | 1991-11-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293720A true JPS6293720A (ja) | 1987-04-30 |
Family
ID=25140983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61246446A Pending JPS6293720A (ja) | 1985-10-15 | 1986-10-15 | サイリスタ・スイツチのスイツチング方法及び静止var発生器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4638238A (ja) |
| JP (1) | JPS6293720A (ja) |
| IN (1) | IN165907B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02209788A (ja) * | 1989-02-09 | 1990-08-21 | Olympus Optical Co Ltd | フレキシブル配線基板組立体 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5087999A (en) * | 1989-09-21 | 1992-02-11 | Director General, Agency Of Industrial Science And Technology | Capacitor bank provided with a protective device |
| KR940002742B1 (ko) * | 1991-07-03 | 1994-03-31 | 삼성전자 주식회사 | 무효전력 제어방식의 자동전압 제어회로 |
| US5323303A (en) * | 1992-03-05 | 1994-06-21 | Alliedsignal Inc. | Active damper for EMI filter |
| US5434497A (en) * | 1993-06-02 | 1995-07-18 | General Electric Company | Vernier enhanced control for shunt connected thyristor-controlled capacitors |
| US5631545A (en) * | 1994-06-29 | 1997-05-20 | Electric Power Research Institute, Inc. | Apparatus and method for regulating a power line using frequency domain self-synchronization control |
| US5548203A (en) * | 1994-06-29 | 1996-08-20 | Electric Power Research Institute, Inc. | Capacitor polarity-based var correction controller for resonant line conditions and large amplitude line harmonics |
| DE19521108A1 (de) * | 1995-06-09 | 1996-12-12 | Abb Management Ag | Vorrichtung zur Erfassung des Durchzündens der Schalter einer Stromrichterschaltungsanordnung |
| US5907234A (en) * | 1995-08-04 | 1999-05-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Thyristor-switched capacitor bank |
| GB2304240B (en) * | 1995-08-11 | 2000-05-24 | Gec Alsthom Ltd | Static var compensator |
| SE510473C2 (sv) * | 1998-03-23 | 1999-05-25 | Asea Brown Boveri | Matningsdon för effektmatning till en elektronikenhet vid en halvledarventil i en shuntkopplad tyristorkopplad kondensator |
| US6181113B1 (en) | 1999-07-29 | 2001-01-30 | Abb Power T&D Company Inc. | Harmonic resonance control and protection system for switched power factor control capacitor devices |
| US6226313B1 (en) * | 1999-10-18 | 2001-05-01 | Manoharan Thamodharan | Power source circuit and its control for three-phase electric arc furnace to reduce flicker |
| US6882549B2 (en) | 2001-03-21 | 2005-04-19 | Honeywell International Inc. | Active filter for power distribution system with selectable harmonic elimination |
| DE50308693D1 (de) * | 2003-07-30 | 2008-01-10 | Siemens Ag | Anschaltverfahren für einen Blindleistungskompensator |
| US20110241757A1 (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | American Superconductor Corporation | Thyristor gate pulses in static var compensator |
| CN103457221B (zh) * | 2012-05-28 | 2016-03-02 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种双6脉动晶闸管换流阀组的结构变换配置方法 |
| US10411624B2 (en) | 2017-08-31 | 2019-09-10 | Abb Schweiz Ag | Switching transient damper method and apparatus |
| CN120879643B (zh) * | 2025-09-28 | 2026-03-03 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 构网型svg设备的直流侧电压控制方法、装置及电子设备 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4234843A (en) * | 1978-09-15 | 1980-11-18 | Westinghouse Electric Corp. | Static VAR generator with discrete capacitive current levels |
| US4307331A (en) * | 1978-09-15 | 1981-12-22 | Westinghouse Electric Corp. | Hybrid switched-capacitor controlled-inductor static VAR generator and control apparatus |
| US4348631A (en) * | 1981-06-04 | 1982-09-07 | Westinghouse Electric Corp. | Static VAR generator |
| US4398141A (en) * | 1981-09-15 | 1983-08-09 | Westinghouse Electric Corp. | Static VAR generators |
| CH659157A5 (de) * | 1982-11-02 | 1986-12-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Schaltung zur kompensation von blindleistung in einem elektrischen wechselspannungsnetz. |
| US4470005A (en) * | 1982-11-02 | 1984-09-04 | Westinghouse Electric Corp. | Static VAR generator having a thyristor circuit arrangement providing reduced losses |
-
1985
- 1985-10-15 US US06/787,283 patent/US4638238A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-09-12 IN IN681/CAL/86A patent/IN165907B/en unknown
- 1986-10-15 JP JP61246446A patent/JPS6293720A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02209788A (ja) * | 1989-02-09 | 1990-08-21 | Olympus Optical Co Ltd | フレキシブル配線基板組立体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IN165907B (ja) | 1990-02-10 |
| US4638238A (en) | 1987-01-20 |
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