JP3003552B2 - 自励式無効電力補償装置 - Google Patents
自励式無効電力補償装置Info
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- Y02E40/10—Flexible AC transmission systems [FACTS]
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Description
ク炉等の無効電力変動の大きい負荷のフリッカ、電圧変
動対策用として好適な自励式無効電力補償装置に関する
ものである。
電圧変動を引き起こす大容量のアーク炉、電車負荷、鉄
鋼圧延負荷等の変動負荷に対しては、系統電源とその変
動負荷との間に変動負荷による無効電力を補償する無効
電力補償装置を設けており、その一例として自励式無効
電力補償装置(以下、自励式SVCと称す。)がある。
上記自励式SVCは、図2に示すように、2台の方形波
インバータ(1a)(1b)と1台の高周波PWMインバー
タ(2)と制御指令部(図示せず)とを具備し、各イン
バータ(1a)(1b)(2)を系統連系用変圧器(Tm)を
介して系統電源(Vs)に接続することによりアーク炉等
の無効電力発生負荷(図示せず)に並列に接続される。
尚、(Xs)は系統インピーダンスである。
圧器(Ta)(Tb)及びPWMインバータ用変圧器(Tc)
とを具備し、方形波インバータ用変圧器(Ta)(Tb)は
各高圧側(一次側)(Pa)(Pb)を相間リアクトル
(L)を介して並列多重接続し、リアクトル(L)と系
統インピーダンス(Xs)を介して系統電源(Vs)に接続
したもので、各低圧側(二次側)(Qa)(Qb)に方形波
インバータ(1a)(1b)を接続する。又、PWMインバ
ータ用変圧器(Tc)は高圧側(Pc)を方形波インバータ
用変圧器(Ta)(Tb)の並列接続点に直列接続して低圧
側(Qc)にPWMインバータ(2)を接続したものであ
る。
述したように、それぞれ変圧器(Ta)(Tb)の低圧側
(Qa)(Qb)に接続され、コンバータ等で直流充電され
たコンデンサ(図示せず)の直流電圧から基本周波数
(50、60Hz)の固定方形波ベース電圧(Vp)を発生する
大容量の低損失低速応答インバータである。PWMイン
バータ(2)は、上述したように、変圧器(Tc)の低圧
側(Qc)に接続され、コンバータ等で直流充電されたコ
ンデンサ(図示せず)の直流電圧から無効電流打ち消し
用補償電流を生成するための高周波の可変方形波電圧成
分(Vq)を発生する小容量の高損失高速応答インバータ
である。
(Tb)の出力電圧位相を変えて並列多重接続することに
より、変圧器(Ta)(Tb)から電源側に流れる補償電流
(Ia)(Ib)の高調波成分を打ち消し合って低減する。
又、2台の方形波インバータ(1a)と(1b)、又は変圧
器(Ta)と(Tb)とがそれぞれ同容量であっても誤差等
により各出力電圧が不均衡になると、各変圧器(Ta)
(Tb)間で還流する横流(It)が発生し、それが電源側
に流れず、変圧器(Ta)又は(Tb)に流れ込んで変圧器
耐量を越えて予期せぬ不具合が発生することがある。そ
のため、変圧器(Ta)(Tb)間に相間リアクトル(L)
を介在させ、そのインピーダンス値を調整して横流(I
t)が電源側に流れ易くなるように制御し、リアクトル
(L)によって変圧器(Ta)(Tb)間に流れる横流(I
t)を抑制する。
合、系統連系時(スイッチON時)に各変圧器に加わる直
列電圧分担は変圧器の励磁インピーダンス比によって決
まる。一方、低圧側で各インバータ(1a)(1b)(2)
に必要な電圧は予め規定されているため、上記各励磁イ
ンピーダンス比に誤差が生じると、変圧器の低圧側電圧
も不適正になってインバータ(1a)(1b)(2)に不所
望の過電圧が加わることがある。そこで、従来、変圧器
鉄心にギャップを設けたり、低圧側に励磁インピーダン
ス調整用リアクトルを設け、変圧器(Ta)(Tb)にPW
Mインバータ用変圧器(Tc)を直列接続した時、励磁イ
ンピーダンス比を適正値に調整して直列電圧分担を調整
する。この時、変圧器(Ta)(Tb)を並列多重接続して
変圧器(Tc)とで直列多重構成にすると、3台の変圧器
で直列構成部分が2段となるため、直列電圧分担の調整
が容易になる。
荷変動による無効電力発生を検知すると、各インバータ
(1a)(1b)(2)で補償用無効電力(Q)を発生し、
それを変圧器(Tm)を介して系統母線に供給して負荷変
動による無効電力を打ち消す。上記無効電力(Q)は、
Q={Vs・(Vp+Vq)/Xs} によって決まり、PWMインバー
タ(2)による電圧成分(Vq)を可変制御して適宜、設
定する。
は、自励式無効電力補償装置において2台の方形波イン
バータ用変圧器(Ta)(Tb)を並列多重接続すると、相
間リアクトル(L)が必要となり、しかもリアクトル
(L)は高圧側にあってその絶縁設備も必要となるた
め、変圧器(Tm)全体の寸法が大きくなり、且つ、コス
トも増大する点である。そこで、本発明は相間リアクト
ル(L)を省略してコスト低減及び省スペース化を図っ
た自励式SVCを提供することを目的とする。
しいベース電圧を発生する大容量低速応答の方形波イン
バータを低圧側に接続した複数の方形波インバータ用変
圧器と、無効電流打ち消し用補償電流を生成するための
電圧成分を発生する小容量高速応答のPWMインバータ
を低圧側に接続したPWMインバータ用変圧器とを具備
し、各インバータの出力電圧の加算値を系統インピーダ
ンスを介して系統電圧と同位相で振幅制御することによ
り補償用無効電力を発生するものであって、複数台の方
形波インバータ用変圧器とPWMインバータ用変圧器の
高圧側をその出力電圧位相を変えて直列多重接続すると
共に、複数台の方形波インバータ用変圧器の励磁インピ
ーダンス比を変圧器鉄心にギャップを設けることにより
調整し、かつ、方形波インバータ用変圧器とPWMイン
バータ用変圧器の励磁インピーダンス比を励磁インピー
ダンス調整用リアクトルを設けることにより調整したこ
とを特徴とする。
装置の実施の形態を図1を参照して以下に説明する。図
2に示す部分と同一部分には同一参照符号を付してその
説明を省略する。相違する点は変圧器(Tn)の構成にお
いて複数の方形波インバータ用変圧器(Ta)(Tb)の各
高圧側(Pa)(Pb)を直列多重接続して各低圧側(Qa)
(Qb)にそれぞれ方形波インバータ(1a)(1b)を接続
したことである。且つ、方形波インバータ用変圧器(T
a)(Tb)の高圧側(Pa)(Pb)にPWMインバータ用
変圧器(Tc)の高圧側(Pc)を更に直列接続して低圧側
(Qc)にPWMインバータ(2)を接続する。
a)(1b)及びPWMインバータ(2)から出力した電
圧は、直列多重構成した変圧器(Ta)(Tb)及び(Tc)
を経てそれぞれ電源側に出力される。そうすると、変圧
器(Ta)(Tb)間で還流が生じないため、変圧器(Ta)
(Tb)の各出力電圧の不均衡による横流(It)の発生が
なくなって相間リアクトル(L)が不要となる。又、従
来同様、変圧器(Ta)(Tb)の出力電圧の位相を変える
ことにより高調波を低減する。
す。まず3台の変圧器(Ta)(Tb)(Tc)を直列多重接
続したことで、励磁インピーダンス比を調整して系統連
系(スイッチON)時の各直列電圧分担が適正になるよう
に調整する必要がある。そこで、同じ性能を持つ方形波
インバータ(1a)と(1b)とでは変圧器鉄心にギャップ
を設けて励磁インピーダンス比を調整する。又、異なる
性能を持つ2台の方形波インバータ用変圧器(Ta)(T
b)とPWMインバータ用変圧器(Tc)とでは励磁イン
ピーダンス調整用リアクトルを設けて励磁インピーダン
ス比を調整することとする。
置における複数の方形波インバータ用変圧器の各高圧側
を直列多重接続して各低圧側に方形波インバータを接続
したから、相間リアクトル及びその絶縁設備が不要にな
って部品点数が減少し、低コスト及び省スペース化を実
現出来る。
形態を示す回路図である。
路図である。
Claims (1)
- 【請求項1】系統電圧と等しいベース電圧を発生する大
容量低速応答の方形波インバータを低圧側に接続した複
数の方形波インバータ用変圧器と、無効電流打ち消し用
補償電流を生成するための電圧成分を発生する小容量高
速応答のPWMインバータを低圧側に接続したPWMイ
ンバータ用変圧器とを具備し、各インバータの出力電圧
の加算値を系統インピーダンスを介して系統電圧と同位
相で振幅制御することにより補償用無効電力を発生する
ものであって、複数台の方形波インバータ用変圧器とP
WMインバータ用変圧器の高圧側をその出力電圧位相を
変えて直列多重接続すると共に、複数台の方形波インバ
ータ用変圧器の励磁インピーダンス比を変圧器鉄心にギ
ャップを設けることにより調整し、かつ、方形波インバ
ータ用変圧器とPWMインバータ用変圧器の励磁インピ
ーダンス比を励磁インピーダンス調整用リアクトルを設
けることにより調整したことを特徴とする自励式無効電
力補償装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7211475A JP3003552B2 (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 自励式無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7211475A JP3003552B2 (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 自励式無効電力補償装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0956073A JPH0956073A (ja) | 1997-02-25 |
JP3003552B2 true JP3003552B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=16606568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP7211475A Expired - Fee Related JP3003552B2 (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 自励式無効電力補償装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3003552B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
CN109638849A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-16 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种配电网低电压智能控制*** |
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1995
- 1995-08-21 JP JP7211475A patent/JP3003552B2/ja not_active Expired - Fee Related
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