JP3815235B2 - 受電設備 - Google Patents
受電設備 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3815235B2 JP3815235B2 JP2001059414A JP2001059414A JP3815235B2 JP 3815235 B2 JP3815235 B2 JP 3815235B2 JP 2001059414 A JP2001059414 A JP 2001059414A JP 2001059414 A JP2001059414 A JP 2001059414A JP 3815235 B2 JP3815235 B2 JP 3815235B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- load
- current
- generator
- power receiving
- 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 - Fee Related
Links
Images
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
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統に逆送可能な常用の発電機を備える受電設備に係り、特に所内電力負荷と発電電力が同程度になる場合の受電点の力率改善に関する。
【0002】
【従来の技術】
ゴミ焼却プラントでは、廃熱を利用した蒸気タービン発電機を設置し、この発電機の発電電力により所内電力負荷をまかなうと共に、余剰電力を売電している。ゴミ焼却がフルに稼働できれば、所内電力負荷よりも発電電力の方が大きく、電力系統への逆送が可能となる。
【0003】
このような受電設備において、受電点力率については、所内の無効電力を発電機でまかなうよう、自動無効電力調整器(AQR)による発電機制御を行い、受電点の力率を1に近づけている。
【0004】
図5は、ゴミ焼却プラント受電設備の構成例を示す。所内母線1には、電力系統から遮断器等を介して受電可能にするほか、蒸気タービン発電機2からの給電を可能にする。所内負荷には、プラント動力負荷3、建築動力負荷4、照明・電灯負荷5等があり、変圧器6〜8等によって各負荷に応じて降圧した電圧で給電可能にしている。
【0005】
力率改善は、発電機2が運転中であれば、受電点の電圧/電流検出信号から自動無効電力調整器9により進み/遅れ位相を検出し、この検出により発電機2の自動電圧調整器10で界磁電流調整を行い、受電点の無効電力が零になる方向で無効電力調整する。また、発電機2が停止中であれば、コンデンサとリアクトルの直列回路からなる複数台の力率改善用コンデンサ等で構成するコンデンサ設備11の入り/切りにより力率調整を行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の受電設備において、所内電力負荷が発電電力よりも小さい場合には、発電機から電力系統に逆送し、逆に所内電力負荷が発電電力よりも大きい場合には電力系統からも受電する。
【0007】
これらの場合、自動無効電力調整器9およびコンデンサ設備10により何ら問題なく力率改善がなされる。
【0008】
しかしながら、所内電力負荷と発電電力が同程度になる場合に力率調整能力が低下する問題があった。これは、自動無効電力調整器9に取り込む受電点変流器9Aは、発電機2用の変流器10Aと同程度の変流比(例えば300/5)にされる。このため、所内電力負荷と発電電力が同程度になる場合、変流器9Aで検出される電流は、極めて小さく、自動無効電力調整器9による無効電力調整にも制御精度が±2%位になり、そのときの力率が悪く、無効電力を悪い力率で受電していることがある。
【0009】
このような悪い力率による受電では、受電効率を低下させ、無駄な電力消費になるし電力料金が割高になる。
【0010】
電力料金は、契約電力により基本料金が決まっており、2000kVAぐらいであると数十万円のオーダーである。これが1ヶ月の平均力率で0.85以上あれば割り引きされ、0.85未満では割り増しされ,2000kVAを1時間受電をしても電気料金が2万円であることに比べると大変割高となる。例えば、受電電力量が小さいが、1ヶ月のトータルの力率が0.65であると、数十万円の2割増料金が加算される。
【0011】
本発明の目的は、所内電力負荷と発電電力が同程度になる場合にも力率を改善した受電ができる受電設備を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動無効電力調整器への検出電流入力に進み電流をバイアス加算しておき、これにより所内電力負荷と発電電力が同程度になって受電点の検出電流が小レベルになる場合にも自動無効電力調整器の入力電流をバイアス分だけ大きくし、その制御精度を低下させることなく、力率を改善した受電ができるようにしたものである。
【0013】
また、本発明は、所内電力負荷と発電電力が同程度になるときに無効電力を調整するアクティブフィルタを設けることにより、力率を改善した受電ができるようにしたものであり、以下の構成を特徴とする。
【0014】
(1)電力系統に逆送可能な常用の発電機を備え、電力系統からの受電点の電圧/電流検出信号から無効電力を検出して前記発電機を無効電力調整する自動無効電力調整器を備えた受電設備において、
前記発電機の運転中に、前記自動無効電力調整器への検出電流入力に進み電流をバイアス加算しておくためのコンデンサ設備とトータル変流器とを備えたことを特徴とする。
【0015】
(2)前記コンデンサ設備は、受電母線位置または容量の大きい負荷位置に設けたことを特徴とする。
【0016】
(3)受電母線位置または容量の大きい負荷位置に設けられ、所内電力負荷と発電電力が同程度になるときに、受電母線位置または容量の大きい負荷位置の無効電力を調整する力率改善用アクティブフィルタを設けたことを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態を示す受電設備構成図であり、図5と同等の部分は同一符号で示す。
【0018】
力率改善用コンデンサ設備11には発電機2の定格電力容量の2〜5%程度の無効電力調整能力をもつベースSC(シャントキャパシタ)12を追加する。このベースSC12は、リアクトル13および発電機の運転に連動させる開閉器14を直列に介挿しておき、発電機2の運転中のみ母線1に投入する。
【0019】
自動無効電力調整器9には、受電電流検出用変流器9Aの二次側に3巻線構成で変流比1のトータル変流器15を設ける。この変流器15の巻線15Aは変流器9Aの二次出力を取り込み、巻線15BはベースSC12の電流を検出する変流器16の二次出力を取り込む。これら巻線15Aと15Bの互いの極性は、変流器9Aの検出電流に変流器16の検出電流を加算する方向にされる。このバイアス分を加算された変成電流は、巻線15Cから取り出し、自動無効電力調整器9への入力にする。
【0020】
以上の構成による力率改善動作を説明する。発電機2の運転中は、開閉器14が投入されており、母線1からベースSC12には進相電流が流れる。この電流は、トータル変流器15の入力され、変流器9Aからの検出電流からバイアス分が加算される。
【0021】
これにより、自動無効電力調整器9に入力される検出電流の位相は、受電点の電流位相に対して、ベースSC12の進相電流分だけ進み側になる。この状態を所内電力負荷と発電電力が同程度になる場合の図2で説明する。トータル変流器15とベースSC12を設けることなく、バイアス分の加算がない従来構成の場合、所内電力負荷と発電電力が同程度にあると、受電点は波形Aで示すように、電流がほぼ零にあり、自動無効電力調整器9による制御精度の低下によって、斜線で示す部分は受電側になり、悪い力率による積算電力は高い電気料金になってしまう。
【0022】
これに対して、ベースSC12による進相電流のバイアス加算を行うことにより、受電点の検出電流が零に近い場合にも、自動無効電力調整器9に取り込まれる受電点電流が波形Bで示すようにバイアスされて十分に大きくなり、発電機2による無効電力の制御精度の低下を見かけ上防ぎ、日平均の力率改善を図ることができる。
【0023】
図3は、本発明の他の実施形態を示す構成図である。同図が図1と異なる部分は、ベースSC12Aを低圧のプラント動力負荷3側に設けた点にある。
【0024】
本実施形態によれば、図1の場合と同様に、ベースSC12Aによる進相電流をトータル変流器15によって検出電流にバイアス分として印加し、所内電力負荷と発電電力が同程度になる場合にも力率を改善できる。
【0025】
特に、本実施形態は、発電機2の容量が1000kVA程度の中小容量受電設備に適用する場合、ベースSC12Aの容量は発電機容量の2〜5%程度になる20〜50kVAとなり、コスト的に優れる。
【0026】
なお、プラント動力負荷3は、少なくとも発電機2が運転される場合には負荷電流も大きいため、小容量のベースSC12Aを投入しても進相にはならない。また、高圧に入れるよりもその絶縁手段等で安価な設備になる。ただし、変圧器6の変圧比を考慮した構成にする。
【0027】
図4は、本発明の他の実施形態を示す構成図である。本実施形態は、図1におけるベースSC12や図3におけるベースSC12Aと自動無効電力調整器9による発電機2との連動による無効電力制御に代えて、大きい負荷となるプラント動力負荷3側に力率改善用アクティブフィルタ16を設け、このアクティブフィルタ16はプラント動力負荷3の負荷状態によって無効電力を制御する。
【0028】
この構成において、アクティブフィルタ16は、その力率制御目標を1.0または進み0.95〜0.98等に設定すれば、無効電力制御容量と負荷無効電力との組み合わせ状況が変化しても、その目標値に向かって自動的に制御できるため、発電機2の自動電圧制御装置との相互干渉もなく、安定した力率改善効果が得られ、性能および電力料金の両面で効果的となる。
【0029】
また、アクティブフィルタ16は、プラント動力負荷3の負荷状態によって力率を改善するため、発電機の運転に連動させる必要はなく、シンプルな装置構成になる。
【0030】
なお、本実施形態において、アクティブフィルタ16は、大容量受電設備の場合にはその高圧側になる母線1側に設けることもできる。さらに、アクティブフィルタ16を高圧側と低圧側の両方に設けること、自動無効電力調整器とコンデンサ設備11と併用する場合に所内電力負荷と発電電力が同程度になる場合のみ運転するなどして、コスト低減と全体システムの合理的な構築を図ることができる。
【0031】
以上までの実施形態は、ゴミ焼却プラントの受電設備に適用した場合を示すが、大電力を必要とする電気鉄道や製鉄工場の受電設備など、電力系統に逆送可能な常用の発電機を備える受電設備に適用して同等の作用効果を得ることができる。
【0032】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、自動無効電力調整器への検出電流入力に進み電流をバイアス加算しておくことで無効電力を調整し、さらにはアクティブフィルタにより無効電力を調整するようにしたため、所内電力負荷と発電電力が同程度になる場合にも力率を改善した受電ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す構成図。
【図2】実施形態を説明するための受電点電流とバイアス波形図。
【図3】本発明の他の実施形態を示す構成図。
【図4】本発明の他の実施形態を示す構成図。
【図5】受電設備の構成例。
【符号の説明】
1…母線
2…発電機
3…プラント動力負荷
4…建築動力負荷
5…照明・電灯負荷
6、7、8…変圧器
9…自動無効電力調整器
10…自動電圧調整器
11…力率改善用コンデンサ設備
12…ベースSC
15…トータル変流器
16…アクティブフィルタ
Claims (3)
- 電力系統に逆送可能な常用の発電機を備え、電力系統からの受電点の電圧/電流検出信号から無効電力を検出して前記発電機を無効電力調整する自動無効電力調整器を備えた受電設備において、
前記発電機の運転中に、前記自動無効電力調整器への検出電流入力に進み電流をバイアス加算しておくためのコンデンサ設備とトータル変流器とを備えたことを特徴とする受電設備。 - 前記コンデンサ設備は、受電母線位置または容量の大きい負荷位置に設けたことを特徴とする請求項1に記載の受電設備。
- 受電母線位置または容量の大きい負荷位置に設けられ、所内電力負荷と発電電力が同程度になるときに、受電母線位置または容量の大きい負荷位置の無効電力を調整する力率改善用アクティブフィルタを設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の受電設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001059414A JP3815235B2 (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 受電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001059414A JP3815235B2 (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 受電設備 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002262459A JP2002262459A (ja) | 2002-09-13 |
JP3815235B2 true JP3815235B2 (ja) | 2006-08-30 |
Family
ID=18918977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001059414A Expired - Fee Related JP3815235B2 (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 受電設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3815235B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5965829B2 (ja) * | 2012-12-21 | 2016-08-10 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 力率改善装置 |
CN103326376B (zh) * | 2013-06-25 | 2014-12-31 | 华南理工大学 | 一种基于功率圆切点的放射式电网无功优化控制方法 |
CN104253439B (zh) * | 2013-06-26 | 2017-09-01 | 国家电网公司 | 电池储能电站无功功率分配与控制方法 |
JP6933450B2 (ja) | 2016-06-20 | 2021-09-08 | 株式会社日立製作所 | 電圧無効電力監視制御装置及び方法 |
-
2001
- 2001-03-05 JP JP2001059414A patent/JP3815235B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002262459A (ja) | 2002-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6452289B1 (en) | Grid-linked power supply | |
US6369461B1 (en) | High efficiency power conditioner employing low voltage DC bus and buck and boost converters | |
US5625539A (en) | Method and apparatus for controlling a DC to AC inverter system by a plurality of pulse-width modulated pulse trains | |
JP5124114B2 (ja) | 蓄電機能を有するパワーコンディショナ | |
US6404655B1 (en) | Transformerless 3 phase power inverter | |
US8737100B2 (en) | Method and apparatus for controlling an inverter using pulse mode control | |
US6285572B1 (en) | Method of operating a power supply system having parallel-connected inverters, and power converting system | |
US11016517B2 (en) | On-load tap-changer control method, excitation control system carrying out said control method and power excitation chain | |
CN100398812C (zh) | 风能装置或由多个风能装置组成的风能区 | |
Vournas et al. | Load tap changers in emergency and preventive voltage stability control | |
CN110754026A (zh) | 用于馈入电功率的风能设施或风电厂 | |
US20050105224A1 (en) | Inverter apparatus connected to a plurality of direct current power sources and dispersed-power-source system having inverter apparatus linked to commercial power system to operate | |
US20030012038A1 (en) | Inverter DC link volts "tooth" modulation scheme | |
US20070121354A1 (en) | Power converters | |
JP5508796B2 (ja) | 電源システム制御方法及び電源システム制御装置 | |
CN103362740A (zh) | 用于控制风场的方法、风场控制器和风场 | |
JP3386295B2 (ja) | 連系形電力変換装置 | |
US20220393472A9 (en) | Vehicle-grid-home power interface | |
JP3815235B2 (ja) | 受電設備 | |
US20040245968A1 (en) | Voltage converter | |
WO2013146773A1 (ja) | 電源システム | |
Narayanan et al. | SOGI-FLL-WDCRC filter for seamless control of microgrid for optimal coordination of conventional and renewable energy resources | |
WO2016165739A1 (en) | Renewable energy system, renewable energy park, method for operating a renewable energy system, and method for operating a renewable energy park | |
JPH05168160A (ja) | 交直変換装置システム | |
JP2006166683A (ja) | 電圧変動を抑制する方法および電圧変動抑制システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040823 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060501 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060516 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060529 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090616 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100616 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110616 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110616 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120616 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130616 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |