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
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- 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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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
する静止形無効電力発生装置に関するものである。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
特性の動作を説明する波形図である。
す。
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 |
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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 |
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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 |
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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
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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 |
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