JPS63181620A - 無効電力補償装置 - Google Patents
無効電力補償装置Info
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- JPS63181620A JPS63181620A JP62012774A JP1277487A JPS63181620A JP S63181620 A JPS63181620 A JP S63181620A JP 62012774 A JP62012774 A JP 62012774A JP 1277487 A JP1277487 A JP 1277487A JP S63181620 A JPS63181620 A JP S63181620A
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- power compensator
- compensator
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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
Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は受電点電圧を補償するための無効電力補償装置
に関するものである。
に関するものである。
第２図（ａ）、（ｂｌは、例えば、昭和６１年１１月２
７日電気学会発行の電気学会半導体電力変換研究会資料
５ＰＣ−８６−９２ｒアクティブフィルタを用いた無効
電力補償装置」に示された従来の無効電力補償装置を示
す回路図とその制御ブロック図である。
７日電気学会発行の電気学会半導体電力変換研究会資料
５ＰＣ−８６−９２ｒアクティブフィルタを用いた無効
電力補償装置」に示された従来の無効電力補償装置を示
す回路図とその制御ブロック図である。
第２図＋ａ）において（１）は交流電源、（２）は電源
リアクタンス、（８）はトランス、（４）は無効電力を
発生する負荷、（５）は無効電力補償装置である。また
、同図（ｂｌにおいてαηは８相２相変換回路、＠は瞬
時有効電力無効電力検出回路、Ｑ３はバイパスフィルタ
。
リアクタンス、（８）はトランス、（４）は無効電力を
発生する負荷、（５）は無効電力補償装置である。また
、同図（ｂｌにおいてαηは８相２相変換回路、＠は瞬
時有効電力無効電力検出回路、Ｑ３はバイパスフィルタ
。
０→は８相隣時電流基準演算回路、（ハ）は直流電圧制
御回路、αＱは電流制御回路、αのはＰＷＭ制御回路。
御回路、αＱは電流制御回路、αのはＰＷＭ制御回路。
（至）は符号変換器、０すは乗算器、（イ）は加算器で
ある。
ある。
次に動作について説明する。第２図（ａ）における負荷
（４）ノ８相の受電点電圧ＶｓＲ９ｖｓｓ、ｖｓＴと該
負荷の８相電流ｉＦＲ＋ ｉＰＳ＋ ’ＦＴとから次式
の演算を第２図（ｂ）の１１１１）、Ｈのブロックによ
って行うことによって前記負荷（４）の瞬時有効電力Ｐ
、および瞬時無効電力ｑＦを求める。
（４）ノ８相の受電点電圧ＶｓＲ９ｖｓｓ、ｖｓＴと該
負荷の８相電流ｉＦＲ＋ ｉＰＳ＋ ’ＦＴとから次式
の演算を第２図（ｂ）の１１１１）、Ｈのブロックによ
って行うことによって前記負荷（４）の瞬時有効電力Ｐ
、および瞬時無効電力ｑＦを求める。
ＰＦ、 ｑＦは基本波有効電力、基本波無効電力に相当
する直流分ｐＦ＋ ｑＦと、高調波有効電力、高調波無
効電力に相当する交流分子ア、１からなり、四は電源（
１）から供給されるべきものであるから第２図（ｂ）の
バイパスフィルタσ葎で除き、またｔのうち電源電流ｉ
ｓの波形歪に影響する領域の周波数（本例では８０Ｈ２
以上）の成分△Ｐ、のみバイパスフィルタ（２）を通過
させる。これはｉの低周波成分もバイパスフィルタ＠を
通過させて本例の能動形無動電力補償装置の補償対象と
すると、該装置の直流電源部をこのｔの低周波成分が通
過するため、直流電源部が大容量化するからである。
する直流分ｐＦ＋ ｑＦと、高調波有効電力、高調波無
効電力に相当する交流分子ア、１からなり、四は電源（
１）から供給されるべきものであるから第２図（ｂ）の
バイパスフィルタσ葎で除き、またｔのうち電源電流ｉ
ｓの波形歪に影響する領域の周波数（本例では８０Ｈ２
以上）の成分△Ｐ、のみバイパスフィルタ（２）を通過
させる。これはｉの低周波成分もバイパスフィルタ＠を
通過させて本例の能動形無動電力補償装置の補償対象と
すると、該装置の直流電源部をこのｔの低周波成分が通
過するため、直流電源部が大容量化するからである。
ｑＦは検出値そのまＮを無効電力補償装置の補償対象と
する。第２図（ｂ）において償償対象として選ばれたΔ
Ｔ’ＦＩｑＦは負荷の発生する量であり、能動形無動電
力補償装置はこれを打消すように働くべきであるから、
第２図（ｂ）の符号変換器（至）によって＊ ＊ これらの検出量を符号変換して［）ＡＣＦＩ ｑＡＣＦ
とし、これを能動形無動電力補償装置の制御基準と
する。
する。第２図（ｂ）において償償対象として選ばれたΔ
Ｔ’ＦＩｑＦは負荷の発生する量であり、能動形無動電
力補償装置はこれを打消すように働くべきであるから、
第２図（ｂ）の符号変換器（至）によって＊ ＊ これらの検出量を符号変換して［）ＡＣＦＩ ｑＡＣＦ
とし、これを能動形無動電力補償装置の制御基準と
する。
この制御基準は次式によって能動形無動電力補償装置が
発生すべき３相電流の瞬時電流基準？ＣＲ＋本 本 ＩＣ９＋ ＩＣＴに変換される。この変換作用は第２図
（ｂ）のブロック０４が行う。
発生すべき３相電流の瞬時電流基準？ＣＲ＋本 本 ＩＣ９＋ ＩＣＴに変換される。この変換作用は第２図
（ｂ）のブロック０４が行う。
能動形無動電力補償装置としては電流形ＰＷＭイインバ
ータ方式と電圧形ＰＷＭインバータ方式かあるが、本例
では後者の方式であり、その直流電圧源としてはインバ
ータの償還ダイオードによって電源側から直流電力をと
り込んで光電が行われる直流コンデンサを用いる。この
コンデンサ電圧制御は次のようにして行われる。即ち、
第２図（ｂ）の＊ ブロックａ！９によってコンデンサ電圧基準値Ｖｄと実
際のコンデンサ電圧Ｖｄの偏差ΔＶｄを検出し、これに
制御関数Ｇｖ（Ｓ）を乗じてΔＶｄ −Ｇｖ（Ｓ）を得
る。これに次式の演算を乗算器ａＳによって行う。
ータ方式と電圧形ＰＷＭインバータ方式かあるが、本例
では後者の方式であり、その直流電圧源としてはインバ
ータの償還ダイオードによって電源側から直流電力をと
り込んで光電が行われる直流コンデンサを用いる。この
コンデンサ電圧制御は次のようにして行われる。即ち、
第２図（ｂ）の＊ ブロックａ！９によってコンデンサ電圧基準値Ｖｄと実
際のコンデンサ電圧Ｖｄの偏差ΔＶｄを検出し、これに
制御関数Ｇｖ（Ｓ）を乗じてΔＶｄ −Ｇｖ（Ｓ）を得
る。これに次式の演算を乗算器ａＳによって行う。
相隣時電流基準’ＡＣＦＲ＋ ’ＡＣＦＳ ｒ ＩＡＣ
ＦＴを得るＯドパツク制御のため第２図（ｂ）のブロッ
クαＱにおいて能動形無動電力補償装置の８相出力電流
；ＡＣＦＲＩｉＡＣＦＳ＋ ＩＡＣＦＴと各相毎に比較
され、偏差Δ耽。１に制御関数ＧＡ（Ｓ）が乗じられて
Δ１ＡＣＦ ” ＧＡ（Ｓ）となる。
ＦＴを得るＯドパツク制御のため第２図（ｂ）のブロッ
クαＱにおいて能動形無動電力補償装置の８相出力電流
；ＡＣＦＲＩｉＡＣＦＳ＋ ＩＡＣＦＴと各相毎に比較
され、偏差Δ耽。１に制御関数ＧＡ（Ｓ）が乗じられて
Δ１ＡＣＦ ” ＧＡ（Ｓ）となる。
Δ！ ＡＣＦ ’ ＧＡ（Ｓ）は同図αηのブロックの
ＰＷＭ制御の電流制御信号となる。本例における電圧形
ＰＷＭインバータを用いた能動形無動電力補償装置はこ
の電流制御信号のほかに、受電点電圧ＶＳＲｌ ｖｓｓ
Ｉ ＶＳＴに対抗するための電圧制御信号もαηに加
えられなければならないが、記述を省略する。
ＰＷＭ制御の電流制御信号となる。本例における電圧形
ＰＷＭインバータを用いた能動形無動電力補償装置はこ
の電流制御信号のほかに、受電点電圧ＶＳＲｌ ｖｓｓ
Ｉ ＶＳＴに対抗するための電圧制御信号もαηに加
えられなければならないが、記述を省略する。
以上のように、本例にみる従来の無効電力補償装置では
、受電点電圧の変動ΔＶ８が負荷の無効電力ｑＦと電源
系統のリアクタンスＸＳによってΔＶｓζｑＦ−Ｘｓと
して生じる、との観点から負荷の無効電力を補償するよ
うに構成されていた。
、受電点電圧の変動ΔＶ８が負荷の無効電力ｑＦと電源
系統のリアクタンスＸＳによってΔＶｓζｑＦ−Ｘｓと
して生じる、との観点から負荷の無効電力を補償するよ
うに構成されていた。
従来の無効電力補償装置は以上のように構成されている
ので、電源系統の抵抗分による電圧降下が無視できない
配電線末端に無効電力補償装置を設置する場合電圧補償
が十分でない欠点があった。
ので、電源系統の抵抗分による電圧降下が無視できない
配電線末端に無効電力補償装置を設置する場合電圧補償
が十分でない欠点があった。
例えば、山岳地帯の配電線末端からみた電源系統のリア
クタンス分と抵抗分の比は３対工ないし２対１であって
、決して無視できるものではなかった。
クタンス分と抵抗分の比は３対工ないし２対１であって
、決して無視できるものではなかった。
本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、電源系統のリアクタンス分、抵抗分の両方によ
る電圧降下を、負荷の有効電力変動分を補償することな
く無効電力の補償のみによって同時に補償できる無効電
力補償装置を得ることを目的とする。
もので、電源系統のリアクタンス分、抵抗分の両方によ
る電圧降下を、負荷の有効電力変動分を補償することな
く無効電力の補償のみによって同時に補償できる無効電
力補償装置を得ることを目的とする。
本発明に係る無効電力補償装置は負荷の有効電力と無効
電力を別個に検出し、電源系統のリアクタンス分に対す
る抵抗分の比に前記有効電力検出値を乗じ、これに前記
無効電力検出値を代数的に加えたものを無効電力補償基
準とするようにしたものである。
電力を別個に検出し、電源系統のリアクタンス分に対す
る抵抗分の比に前記有効電力検出値を乗じ、これに前記
無効電力検出値を代数的に加えたものを無効電力補償基
準とするようにしたものである。
本発明における無効電力補償装置の基本波無効＊
−
電力基準ＱＡＣＦは負荷の基本波有効電力をｐＦ％電源
〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を図について説明する。
−
電力基準ＱＡＣＦは負荷の基本波有効電力をｐＦ％電源
〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を図について説明する。
第１図（ａ）は本発明になる無効電力補償装置が適用さ
れた回路図、同図（ｂ）は本発明になる無効電力補償装
置の制御ブロック図である。
れた回路図、同図（ｂ）は本発明になる無効電力補償装
置の制御ブロック図である。
受電点電圧Ｖｓの変動分をΔＶＳ、電源系統のリアクタ
ンスをＸｓ低抵抗Ｒ１受電点における基本波有効電力を
ｐＦ、基本波無効電力をｑＦとするとΔＶｓ 幻ｑＦ−
ＸＳ＋ｐＦ’Ｒ の関係があり、通常はＸｓ）Ｒであるため上式はΔＶ与
ｑＦｘｓ となる。従来の無効電力補償装置はこの式に基いており
、受電点あるいは負荷の無効電力ＱＦを検出して−ｑＦ
の無効電力を発生することによって、ΔＶ３＃ （ｑＦ
（ＩＦ）ＸＳＳ二 色して受電点電圧変動ΔＶ８を抑制している。
ンスをＸｓ低抵抗Ｒ１受電点における基本波有効電力を
ｐＦ、基本波無効電力をｑＦとするとΔＶｓ 幻ｑＦ−
ＸＳ＋ｐＦ’Ｒ の関係があり、通常はＸｓ）Ｒであるため上式はΔＶ与
ｑＦｘｓ となる。従来の無効電力補償装置はこの式に基いており
、受電点あるいは負荷の無効電力ＱＦを検出して−ｑＦ
の無効電力を発生することによって、ΔＶ３＃ （ｑＦ
（ＩＦ）ＸＳＳ二 色して受電点電圧変動ΔＶ８を抑制している。
しかし山岳地帯の配電線末端の受電点からみた電源系統
のインピーダンスはＸ３とＲの比が８対１ないし２対１
であってＸ８）Ｒではないため、△ｖｓのうちのｐＦ”
Ｒの項を無視できない。
のインピーダンスはＸ３とＲの比が８対１ないし２対１
であってＸ８）Ｒではないため、△ｖｓのうちのｐＦ”
Ｒの項を無視できない。
本発明では、ｐＦ−Ｒの項も無効電力補償装置で＊
補償するため、該装置の無効電力基準ＱＡＣＦを次式に
よって定める。
よって定める。
Ｒ−
ΔＶｓ ＃ｑＦ−Ｘｓ＋１）ｐ ”Ｒ＝ＸＳ（ｑＦ＋Ｘ
、Ｉ）Ｆ ） ＝ Ｘｓ ｑ′Ｆ即ち、第１図（ｂ）に
おいて瞬時有効電力無効電力検出回路の出力ｐＦ、ｑＦ
をローパスフィルタＧ！ノを通すことによって直流分Ｉ
）Ｆ ＋ ＱＦのみとし、ｐＦには係ＲＲ− 数冊（財）によって係数７を乗じ、この７・ｐＦを加算
て無効電力基準となる。
、Ｉ）Ｆ ） ＝ Ｘｓ ｑ′Ｆ即ち、第１図（ｂ）に
おいて瞬時有効電力無効電力検出回路の出力ｐＦ、ｑＦ
をローパスフィルタＧ！ノを通すことによって直流分Ｉ
）Ｆ ＋ ＱＦのみとし、ｐＦには係ＲＲ− 数冊（財）によって係数７を乗じ、この７・ｐＦを加算
て無効電力基準となる。
以上のように、本発明によれば電源系統のリアクタンス
、抵抗の両方による受電点電圧変動を、無効電力補償装
置によって同時に補償することができる効果があるので
、特に山岳地帯の配電線末端負荷用無効電力補償装置と
して優れた効果を発揮することができる。
、抵抗の両方による受電点電圧変動を、無効電力補償装
置によって同時に補償することができる効果があるので
、特に山岳地帯の配電線末端負荷用無効電力補償装置と
して優れた効果を発揮することができる。
第１図（ａ）は本発明の一実施例による無効電力補償装
置の適用された回路図、第１図（ｂ）は該装置の制御ブ
ロック図。（１〕は交流電源、（２）は電源系統のリア
クタンス、（３）はトランス、（４）は無効電力発生負
荷、（５）は無効電力補償装置、（６）は電源系統の抵
抗、０］）は３相２相変換回路、（２）は瞬時有効電力
無効電力検出回路、Ｃｔ＜は３相隣時電流基準演算回路
、０５は直流電圧制御口開、αＱは電流制御回路、αη
はＰＷＭ制御回路、（ト）は符号変換器、四は乗算器、
翰は加算器、ｅ〃はローパスフィルタ。 第２図（ａ）は従来の無効電力補償装置の適用された回
路図、第２図（ｂ）は該装置の制御ブロック図、（至）
はバイパスフィルター。 なお、同一記号は同一部分、または、相当部分を示す。
置の適用された回路図、第１図（ｂ）は該装置の制御ブ
ロック図。（１〕は交流電源、（２）は電源系統のリア
クタンス、（３）はトランス、（４）は無効電力発生負
荷、（５）は無効電力補償装置、（６）は電源系統の抵
抗、０］）は３相２相変換回路、（２）は瞬時有効電力
無効電力検出回路、Ｃｔ＜は３相隣時電流基準演算回路
、０５は直流電圧制御口開、αＱは電流制御回路、αη
はＰＷＭ制御回路、（ト）は符号変換器、四は乗算器、
翰は加算器、ｅ〃はローパスフィルタ。 第２図（ａ）は従来の無効電力補償装置の適用された回
路図、第２図（ｂ）は該装置の制御ブロック図、（至）
はバイパスフィルター。 なお、同一記号は同一部分、または、相当部分を示す。
Claims (1)
- 負荷の有効電力と無効電力を検出する手段、電源系統の
インピーダンスのリアクタンス分に対する抵抗分の比に
前記有効電力検出値を乗算する手段、この乗算値に前記
無効電力検出値を加算して無効電力補償基準とする手段
を備えて無効電力を制御するようにしたことを特徴とす
る無効電力補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012774A JP2575682B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012774A JP2575682B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 無効電力補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63181620A true JPS63181620A (ja) | 1988-07-26 |
| JP2575682B2 JP2575682B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=11814753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62012774A Expired - Lifetime JP2575682B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2575682B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04299037A (ja) * | 1991-03-26 | 1992-10-22 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 無停電電源装置 |
| CN114204612A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-18 | 华北电力大学 | 一种通用电磁暂态黑箱模型与外部控制的功率交互算法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3108054B2 (ja) | 1998-06-15 | 2000-11-13 | 沖縄電力株式会社 | インバータの制御方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5185447A (ja) * | 1975-01-22 | 1976-07-27 | Nichicon Capacitor Ltd | |
| JPS62239833A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-20 | 富士電機株式会社 | 給電システムの制御装置 |
-
1987
- 1987-01-22 JP JP62012774A patent/JP2575682B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5185447A (ja) * | 1975-01-22 | 1976-07-27 | Nichicon Capacitor Ltd | |
| JPS62239833A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-20 | 富士電機株式会社 | 給電システムの制御装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04299037A (ja) * | 1991-03-26 | 1992-10-22 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 無停電電源装置 |
| CN114204612A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-18 | 华北电力大学 | 一种通用电磁暂态黑箱模型与外部控制的功率交互算法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2575682B2 (ja) | 1997-01-29 |
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Legal Events
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