JP3032046B2 - 静止形無効電力発生装置 - Google Patents
静止形無効電力発生装置Info
- Publication number
- JP3032046B2 JP3032046B2 JP3168731A JP16873191A JP3032046B2 JP 3032046 B2 JP3032046 B2 JP 3032046B2 JP 3168731 A JP3168731 A JP 3168731A JP 16873191 A JP16873191 A JP 16873191A JP 3032046 B2 JP3032046 B2 JP 3032046B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- reference signal
- reactive current
- sensor
- phase difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- 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
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、系統の無効電力を調整
する静止形無効電力発生装置に関するものである。
する静止形無効電力発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の静止形無効電力発生装置の
制御回路を示し、図において、１は系統電圧、２はリア
クトル、３は多重トランス、４は多段接続される単相イ
ンバータ、５は無効電力調整用コンデンサ、６は系統電
圧検出用ＰＴ、７は系統電流検出用ＣＴ、８は系統電
圧、系統電流からＰＷＭ位相基準φOと無効電流ＩQ 及
び有効電圧ＶP を検出するセンサ、９はコンデンサ５の
直流電圧を検出するセンサ、１０はインバータ４のゲー
トをコントロールするパルス幅変調（以下、パルス幅変
調をＰＷＭと称す）回路、１１はアナログ信号をディジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１２は系統有効電圧
ＶP より直流電圧基準信号Ｖd * を決定する直流電圧基
準決定回路、１３は直流電圧基準信号Ｖd * と直流帰還
信号Ｖd - から系統電圧と静止形無効電力発生装置の出
力電圧の位相差基準信号△φを算出し直流電圧を制御す
る直流電圧コントローラ、１４は無効電流を制御する無
効電流コントローラ、１５はディジタル回路部を示す。
制御回路を示し、図において、１は系統電圧、２はリア
クトル、３は多重トランス、４は多段接続される単相イ
ンバータ、５は無効電力調整用コンデンサ、６は系統電
圧検出用ＰＴ、７は系統電流検出用ＣＴ、８は系統電
圧、系統電流からＰＷＭ位相基準φOと無効電流ＩQ 及
び有効電圧ＶP を検出するセンサ、９はコンデンサ５の
直流電圧を検出するセンサ、１０はインバータ４のゲー
トをコントロールするパルス幅変調（以下、パルス幅変
調をＰＷＭと称す）回路、１１はアナログ信号をディジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１２は系統有効電圧
ＶP より直流電圧基準信号Ｖd * を決定する直流電圧基
準決定回路、１３は直流電圧基準信号Ｖd * と直流帰還
信号Ｖd - から系統電圧と静止形無効電力発生装置の出
力電圧の位相差基準信号△φを算出し直流電圧を制御す
る直流電圧コントローラ、１４は無効電流を制御する無
効電流コントローラ、１５はディジタル回路部を示す。
【０００３】上記構成に係る動作について説明する。ま
ず、静止形無効電力発生装置の基本原理について述べ
る。静止形無効電力発生装置の出力電圧（各インバータ
４の出力電圧を多重トランス３で合成したもの）の大き
さ、周波数、位相を系統電圧と同期させると、系統から
静止形無効電力発生装置に流入する電流は零で有るが、
静止形無効電力発生装置の出力電圧を制御して系統電圧
より高くすると静止形無効電力発生装置には進相電流が
流入し、逆に、静止形無効電力発生装置の出力電圧を系
統より低くすると静止形無効電力発生装置には遅相電流
が流入する。無効電力を制御するためには、静止形無効
電力発生装置の出力電圧を制御すれば良いが、一般に、
これには、インバータの通流角θを一定にしてコンデン
サの直流電圧を可変に調整して、インバータの出力電圧
を制御するＰＡＭ方式と、コンデンサの直流電圧は一定
にしてインバータ通流角θを可変に調整して、インバー
タ出力電圧値を制御するＰＷＭ方式が有るが、図３は後
者のＰＷＭ方式である。また、直流電圧は系統電圧と静
止形無効電力発生装置の出力電圧との位相差より制御さ
れ、静止形無効電力発生装置の出力電圧はインバータ通
流角θより制御される。
ず、静止形無効電力発生装置の基本原理について述べ
る。静止形無効電力発生装置の出力電圧（各インバータ
４の出力電圧を多重トランス３で合成したもの）の大き
さ、周波数、位相を系統電圧と同期させると、系統から
静止形無効電力発生装置に流入する電流は零で有るが、
静止形無効電力発生装置の出力電圧を制御して系統電圧
より高くすると静止形無効電力発生装置には進相電流が
流入し、逆に、静止形無効電力発生装置の出力電圧を系
統より低くすると静止形無効電力発生装置には遅相電流
が流入する。無効電力を制御するためには、静止形無効
電力発生装置の出力電圧を制御すれば良いが、一般に、
これには、インバータの通流角θを一定にしてコンデン
サの直流電圧を可変に調整して、インバータの出力電圧
を制御するＰＡＭ方式と、コンデンサの直流電圧は一定
にしてインバータ通流角θを可変に調整して、インバー
タ出力電圧値を制御するＰＷＭ方式が有るが、図３は後
者のＰＷＭ方式である。また、直流電圧は系統電圧と静
止形無効電力発生装置の出力電圧との位相差より制御さ
れ、静止形無効電力発生装置の出力電圧はインバータ通
流角θより制御される。
【０００４】ここで、インバータ出力電圧は次式により
表される。 ＶOI＝４／（√２・π）・Ｅｄ・ＳＩＮ（θ／２） （１） θ：インバータ通流角 Ｅｄ：直流電圧 ＶOI：インバータ出力電圧の基本波実効値 また、直流電圧は、一定の直流電圧基準信号Ｖd * と直
流電圧帰還信号Ｖd -より直流電圧コントローラ１３によ
り算出された位相差基準信号△φにより制御される。
表される。 ＶOI＝４／（√２・π）・Ｅｄ・ＳＩＮ（θ／２） （１） θ：インバータ通流角 Ｅｄ：直流電圧 ＶOI：インバータ出力電圧の基本波実効値 また、直流電圧は、一定の直流電圧基準信号Ｖd * と直
流電圧帰還信号Ｖd -より直流電圧コントローラ１３によ
り算出された位相差基準信号△φにより制御される。
【０００５】次に、無効電力制御について述べると、無
効電流基準信号ＩQ *と無効電流帰還信号ＩQ -に基づき無
効電流コントローラ１４により、通流角基準信号θ* が
算出され、この通流角基準信号θ* がＰＷＭ回路１０に
与えられ、ＰＷＭ回路１０にて各単相インバータ４のゲ
ートパルスが決定され、各単相インバータ４に与えられ
る。多重トランス３は、上記単相インバータの出力電圧
を合成し静止形無効電力発生装置の出力電圧ＶI を発生
する。発生した静止形無効電力発生装置の出力電圧ＶI
と系統電圧ＶS の差電圧によりリアクトル２を介して無
効電力が発生する。
効電流基準信号ＩQ *と無効電流帰還信号ＩQ -に基づき無
効電流コントローラ１４により、通流角基準信号θ* が
算出され、この通流角基準信号θ* がＰＷＭ回路１０に
与えられ、ＰＷＭ回路１０にて各単相インバータ４のゲ
ートパルスが決定され、各単相インバータ４に与えられ
る。多重トランス３は、上記単相インバータの出力電圧
を合成し静止形無効電力発生装置の出力電圧ＶI を発生
する。発生した静止形無効電力発生装置の出力電圧ＶI
と系統電圧ＶS の差電圧によりリアクトル２を介して無
効電力が発生する。
【０００６】定常的には以上の説明の通りであるが、系
統電圧が上昇した場合、これに対応する静止形無効電力
発生装置の出力電圧を発生させるためには通流角θが大
きくなるが、（１）式から明らかなように、通流角θの
変化に伴うほどの電圧が発生しない。そこで、系統電圧
に対応して直流電圧基準を増加させる直流電圧基準決定
回路１２より直流電圧を増加させ系統電圧に対応する静
止形無効電力発生装置の出力電圧を発生させる。
統電圧が上昇した場合、これに対応する静止形無効電力
発生装置の出力電圧を発生させるためには通流角θが大
きくなるが、（１）式から明らかなように、通流角θの
変化に伴うほどの電圧が発生しない。そこで、系統電圧
に対応して直流電圧基準を増加させる直流電圧基準決定
回路１２より直流電圧を増加させ系統電圧に対応する静
止形無効電力発生装置の出力電圧を発生させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の静止形無効電力
発生装置は以上のように構成されているので、直流電圧
制御の位相差制御と無効電流制御のインバータ通流角制
御の相互干渉により無効電流の過渡応答に対して直流電
圧が変動し無効電流制御の応答が悪くなる。また、相互
干渉を粗にするためには直流電圧制御の応答に対して無
効電流の応答を小さく調整せざるを得ないなどの問題点
があった。
発生装置は以上のように構成されているので、直流電圧
制御の位相差制御と無効電流制御のインバータ通流角制
御の相互干渉により無効電流の過渡応答に対して直流電
圧が変動し無効電流制御の応答が悪くなる。また、相互
干渉を粗にするためには直流電圧制御の応答に対して無
効電流の応答を小さく調整せざるを得ないなどの問題点
があった。
【０００８】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、無効電流の変動に対して過渡的
に直流電圧制御の応答を改善し無効電流制御の応答を改
善する静止形無効電力発生装置を提供するものである。
ためになされたもので、無効電流の変動に対して過渡的
に直流電圧制御の応答を改善し無効電流制御の応答を改
善する静止形無効電力発生装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る静止形無効
電力発生装置装置は、無効電流に対して位相差基準信号
を補償する回路を設けるように構成したものである。
電力発生装置装置は、無効電流に対して位相差基準信号
を補償する回路を設けるように構成したものである。
【００１０】
【作用】本発明において、位相差基準補償回路は、無効
電流応答に起因する直流電圧変動に対し位相差基準を無
効電流に対して補償することにより直流電圧制御系の応
答が改善され、その結果、無効電流制御の応答が向上す
る。
電流応答に起因する直流電圧変動に対し位相差基準を無
効電流に対して補償することにより直流電圧制御系の応
答が改善され、その結果、無効電流制御の応答が向上す
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。図１は本実施例による静止形無効電力発生装置の構
成図を示し、図において、図３と同一符号は同一部分で
有り、１６は無効電流帰還信号ＩQ -に対して位相差補償
を算出する位相差補償回路で、比例・不完全微分要素な
どで構成され、出力される位相差補償信号は進相の無効
電流の時に系統電圧に対して遅れ位相となるように決定
される。
る。図１は本実施例による静止形無効電力発生装置の構
成図を示し、図において、図３と同一符号は同一部分で
有り、１６は無効電流帰還信号ＩQ -に対して位相差補償
を算出する位相差補償回路で、比例・不完全微分要素な
どで構成され、出力される位相差補償信号は進相の無効
電流の時に系統電圧に対して遅れ位相となるように決定
される。
【００１２】図１に示す構成において、図３にて説明し
た従来技術の部分は同様にして動作するので省略し、本
実施例に係る無効電流に対する位相差補償回路１６の部
分についてその動作を図２に示す無効電流応答の各帰還
信号の過渡特性を参照して説明する。まず、図２に示す
位相差補償回路１６がない場合の動作について説明す
る。無効電流基準信号ＩQ *のステップ応答に対して、直
流電圧基準決定回路１４から出力される通流角基準信号
θ* はステップ状に変化し、これに基づき、ＰＷＭ回路
１０はゲートパルスを決定し各単相インバータ４を制御
する。その結果、コンデンサ５の直流電圧を検出するセ
ンサ９の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１１の出
力、すなわち直流電圧帰還Ｖd -が変動する。これを一定
に制御するように、コントローラ１３による直流電圧制
御が働き位相差基準△φが動作する。この直流電圧が変
動する期間は無効電流帰還信号ＩQ -の立ち上がりが遅く
なる。
た従来技術の部分は同様にして動作するので省略し、本
実施例に係る無効電流に対する位相差補償回路１６の部
分についてその動作を図２に示す無効電流応答の各帰還
信号の過渡特性を参照して説明する。まず、図２に示す
位相差補償回路１６がない場合の動作について説明す
る。無効電流基準信号ＩQ *のステップ応答に対して、直
流電圧基準決定回路１４から出力される通流角基準信号
θ* はステップ状に変化し、これに基づき、ＰＷＭ回路
１０はゲートパルスを決定し各単相インバータ４を制御
する。その結果、コンデンサ５の直流電圧を検出するセ
ンサ９の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１１の出
力、すなわち直流電圧帰還Ｖd -が変動する。これを一定
に制御するように、コントローラ１３による直流電圧制
御が働き位相差基準△φが動作する。この直流電圧が変
動する期間は無効電流帰還信号ＩQ -の立ち上がりが遅く
なる。
【００１３】次に、この時、位相差補償回路１６を入れ
てやると図２に示す点線の様になり、無効電流帰還信号
ＩQ -に対し位相差を補償するので、従来の直流電圧制御
の応答を補償し直流電圧変動期間が短くなり、無効電流
帰還信号ＩQ -の立ち上がりが改善される。
てやると図２に示す点線の様になり、無効電流帰還信号
ＩQ -に対し位相差を補償するので、従来の直流電圧制御
の応答を補償し直流電圧変動期間が短くなり、無効電流
帰還信号ＩQ -の立ち上がりが改善される。
【００１４】
【発明の効果】以上の様に、本発明によれば、無効電流
に対して位相差基準を補償するようにしたので、無効電
力に起因する直流電圧変動を一定に制御する直流電圧の
応答を過渡的に補償することで無効電力の応答を改善す
るという効果がある。
に対して位相差基準を補償するようにしたので、無効電
力に起因する直流電圧変動を一定に制御する直流電圧の
応答を過渡的に補償することで無効電力の応答を改善す
るという効果がある。
【図１】本発明の実施例１を示すブロック図である。
【図２】本発明に用いる位相差基準補償回路による過渡
特性の動作を説明する波形図である。
特性の動作を説明する波形図である。
【図３】従来の技術の静止形無効電力発生装置装置を示
す。
す。
１ 系統電圧 ２ リアクトル ３ 多重トランス ４ 単相インバータ ５ コンデンサ ６ ＰＴ ７ ＣＴ ８ センサ ９ センサ １０ ＰＷＭ回路 １１ Ａ／Ｄ変換器 １２ 直流電圧基準決定回路 １３ 直流電圧コントローラ １４ 無効電流コントローラ １６ 位相差基準補償回路
Claims (1)
- 【請求項１】 電力系統にリアクトルを介して接続され
た多重トランスと多重に接続された単相インバータ装置
と、無効電力調整用コンデンサと、系統電圧及び系統電
流から無効電流、系統有効電圧、及び同期用の位相基準
信号を検出する第１のセンサと、直流電圧を検出する第
２のセンサと、上記第１のセンサによる無効電流帰還信
号と与えられる無効電流基準信号に基づき無効電流を制
御すべく通流角基準信号を算出する無効電流コントロー
ラと、上記第１のセンサによる系統有効電圧より直流電
圧基準信号を決定する直流電圧基準決定回路と、上記第
２のセンサによる直流電圧帰還信号と上記直流電圧基準
信号に基づき直流電圧を制御すべく位相差基準信号を算
出する直流電圧コントローラと、上記通流角基準信号と
位相差基準信号及び上記第１のセンサによる位相基準信
号に基づき上記各インバータのスイッチングを制御する
パルス幅変調制御回路とを備えた静止形無効電力発生装
置において、上記無効電流帰還信号に基づき上記位相差
基準信号を補償する位相差補償回路を備えたことを特徴
とする静止形無効電力発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168731A JP3032046B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 静止形無効電力発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168731A JP3032046B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 静止形無効電力発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04367010A JPH04367010A (ja) | 1992-12-18 |
| JP3032046B2 true JP3032046B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=15873377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3168731A Expired - Lifetime JP3032046B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 静止形無効電力発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3032046B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102611117A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-07-25 | 澳门大学 | 基于自适应调节直流侧电压的lc-vsi装置无功补偿控制方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102856915A (zh) * | 2011-06-30 | 2013-01-02 | 上海市电力公司 | 一种用于无功补偿控制器的dsp控制装置 |
| CN103066607A (zh) * | 2012-12-15 | 2013-04-24 | 安徽工程大学 | 一种statcom电流跟踪补偿方法 |
| CN103311936B (zh) * | 2013-06-28 | 2016-04-06 | 江苏国源电气有限公司 | 一种3300v五电平防爆无功补偿装置控制方法 |
| JP7079407B2 (ja) * | 2018-02-26 | 2022-06-02 | 富士電機株式会社 | 無効電力補償装置及びその制御回路 |
-
1991
- 1991-06-13 JP JP3168731A patent/JP3032046B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102611117A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-07-25 | 澳门大学 | 基于自适应调节直流侧电压的lc-vsi装置无功补偿控制方法 |
| CN102611117B (zh) * | 2012-02-29 | 2014-09-10 | 澳门大学 | 基于自适应调节直流侧电压的lc-vsi装置无功补偿控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04367010A (ja) | 1992-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3185257B2 (ja) | 電力変換ユニットの並列運転装置 | |
| US5212630A (en) | Parallel inverter system | |
| JPH0638711B2 (ja) | インバ−タ用直流電源装置 | |
| JP3032046B2 (ja) | 静止形無効電力発生装置 | |
| JPH09154280A (ja) | Ｐｗｍコンバータの制御装置 | |
| JP2674402B2 (ja) | 交流出力変換器の並列運転制御装置 | |
| JP3570913B2 (ja) | 半導体スイッチの制御装置 | |
| JPS6194585A (ja) | Ｐｗｍインバ−タの制御装置 | |
| JP2830619B2 (ja) | 静止形無効電力補償装置 | |
| JP2003244981A (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
| JP3367737B2 (ja) | 系統連系インバータの制御装置 | |
| JPH04289728A (ja) | 高調波補償装置 | |
| JP3252634B2 (ja) | インバータ回路の出力電圧制御方法 | |
| JPH033670A (ja) | 誘導加熱用インバータ装置の制御方法 | |
| JP2730383B2 (ja) | 交流出力変換器の並列運転制御装置 | |
| JP2000041337A (ja) | 太陽光発電用電力変換装置の直流電圧制御装置 | |
| JPH04313108A (ja) | 無効電力補償装置 | |
| JPH11225477A (ja) | フィルタリング機能付き正弦波コンバータ | |
| JPH05244775A (ja) | パルス幅変調インバータ装置 | |
| JPH0898589A (ja) | ３相インバータの電流制御装置 | |
| JPH11299245A (ja) | コンバータ制御方法 | |
| JP3420911B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JPH06165512A (ja) | インバータ装置 | |
| JPH06197546A (ja) | 電力変換装置のｐｗｍ制御回路 | |
| JP3567700B2 (ja) | 電力変換装置における波形改善制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080210 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090210 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110210 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120210 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120210 Year of fee payment: 12 |