JPH0720957A - 自励式無効電力補償装置 - Google Patents

自励式無効電力補償装置

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JPH0720957A
JPH0720957A JP5189457A JP18945793A JPH0720957A JP H0720957 A JPH0720957 A JP H0720957A JP 5189457 A JP5189457 A JP 5189457A JP 18945793 A JP18945793 A JP 18945793A JP H0720957 A JPH0720957 A JP H0720957A
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reactive power
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JP5189457A
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Fumitoshi Ichikawa
文俊 市川
Takashi Mori
高 森
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Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
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Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • 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
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  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自励式無効電力補償装置において、自励式Ｓ
ＶＣの無効電力出力が零付近のとき、変換器のスイッチ
ングによる損失をなくし、運転効率を向上させる。 【構成】 電力系統で使用する自励式無効電力補償装置
において、無効電力出力が零付近にて運転されるとき、
変換器へのゲート駆動パルスの送出を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電力系統で使用する自励
式無効電力補償装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は系統電圧安定化を目的とする従来
の自励式無効電力補償装置（以下自励式ＳＶＣと略す）
の構成図である。図４において、主変圧器１は変電所等
に設置されるバンクの主要変圧器であり、３次巻線に調
相設備や自励式ＳＶＣが接続される。変換器用変圧器２
は自励式ＳＶＣの自励式変換器３に最適な電圧を降圧し
て与えると共に、自励式変換器を多重接続で使用する場
合には、各変換器に各々異なった位相角を与えるための
多重変圧器を兼ねる。変換器用変圧器２の１次電圧が制
御対象系統４の電圧と一致する場合は、主変圧器１は省
略される。自励式変換器は、背後電圧を確立させるため
の直流コンデンサを持った電圧形のインバータであり、
自己消弧型のスイッチング素子を持ち、任意の電圧を出
力することが可能である。自励式ＳＶＣの制御は、制御
対象系統４の電圧を電圧検出器101 を介して系統電圧基
準設定（Ｖref ）301 と比較する。又、自励式ＳＶＣの
電流を電流検出器102 で検出し、それと電流基準設定器
303 にて設定された電流基準値Ｉref を差引き、それに
スロープリアクタンスＸs を掛算器209 にてかけたもの
を併せて、系統電圧一定制御部201 にて運転するための
無効電流の基準値が演算される。図３は自励式ＳＶＣの
運転特性を示したものである。ここで電流基準値Ｉref
を導入するのは、定常状態での自励式ＳＶＣの運転点を
自由に設定し、運用の目的に応じて系統電圧の制御及び
系統の安定度向上に最適な可制御範囲を得るためであ
る。
【０００３】図４において系統電圧一定制御部201 で演
算された無効電流の基準値は変換器の出力電流を３相／
２相変換部205 にて変換したものと突合せ、無効電流制
御部203 で変換器の出力すべき無効電力成分が演算され
る。これを２相／３相変換部206 にて変換し変換器が出
力すべき電圧を求めてゲート制御部207 でゲートのタイ
ミングを決定し、ゲートドライブ回路208 を介して自励
式変換器を駆動する。自励式ＳＶＣは自励式変換器３の
出力電圧の大きさを変化させ無効電力量を調整し系統の
電圧を制御するが、直流電圧（背後電圧）を一定に保つ
ことを前提としている。変換器の出力電圧の位相が遅れ
系統から有効電力が流入すれば、そのエネルギーは直流
コンデンサに蓄積し直流電圧が上昇する。逆に、系統に
有効電力を流出させると直流電圧は低下してしまう。し
たがって、無効電力制御部の制御のみならず、変換器が
消費する有効電力を補給する制御が必要となる。図４に
おいて直流電圧検出器104 にて検出された直流電圧は、
直流電圧基準設定器302 で設定された直流電圧基準と比
較される。これを直流電圧一定制御部202 において有効
電流の基準値が演算される。有効電流の基準値は変換器
の出力電流を３相／２相変換部205 にて変換したものと
突合せ、有効電流制御部204 で変換器の出力すべき有効
電力成分を演算し、これを無効電力成分と共に２相／３
相変換部206にて変換し、変換器が出力すべき電圧を求
めてゲート制御部207 でゲートのタイミングを決定し、
ゲートドライブ回路208 を介して自励式変換器を駆動す
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図５は自励式ＳＶＣの
損失を表した図である。出力の最大点ＱCmax及びＱLmax
で損失が最大（図中Ｂ点）となるが、無効電力出力が零
の時でも変換器のスイッチングが行なわれるため損失が
発生する（図中Ａ点）。変電所には電力用コンデンサや
分路リアクトルの開閉により系統電圧を一定にする電圧
無効電力制御装置（ＶＱＣ）が設置されることが多いた
め、定常運転時の自励式ＳＶＣの出力はほぼ零になるこ
とが予想されるが、たとえ出力が零であっても変換器の
スイッチングによる損失は発生する。このように自励式
ＳＶＣの出力が零のときでも従来は変換器のスイッチン
グ損失が発生している。これは、自励式ＳＶＣの出力が
零のときに変換器を待機状態にし、かつ、系統の急変事
に迅速に運転再開可能な制御方式がなかったからであ
る。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、自
励式ＳＶＣの無効電力出力が零のとき、変換器のスイッ
チングによる損失をなくし、運転効率の良い自励式無効
電力補償装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明では自励式ＳＶＣの制御系統内に不
感帯を設け、自励式ＳＶＣの無効電力出力が零付近にあ
る場合、変換器のゲートパルスを止めて（以下ＧＢと略
記；Gate Block）損失を制御する手段を設けた。したが
って無効電力出力が零付近にあるときは、ＧＢによって
スイッチング損失がなくなり、その分だけ効率が向上す
る。
【０００６】
【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図１
は本発明による自励式ＳＶＣの一実施例の構成図であ
り、図４と同一部分は同一符号を付して説明を省略す
る。図１において、401 は自励式ＳＶＣの無効電力出力
が零になったときＧＢを行なうための不感帯である。こ
こで不感帯は自励式ＳＶＣの出力すべき無効電力成分が
零付近であり、その状態が変化しない場合に不感帯に入
ったと判断し、自励式変換器をＧＢする機能を持つ。零
付近の判断は制御対象の系統条件にもよるが、通常０〜
10％の範囲で設定する。不感帯に入ると自励式変換器は
ＧＢし待機状態となる。この場合でも自励式ＳＶＣはゲ
ートパルスの送出を止めるのみなので、制御対象系統に
じょう乱等が発生し、不感帯の範囲を外れた場合は、た
だちにゲートパルスの送出を開始し、系統制御を行な
う。不感帯内に入ってＧＢされた状態でも直流コンデン
サの電荷が放電して直流電圧が低下し、直流電圧基準か
ら外れると、自動的にゲートパルスの送出を開始し直流
電圧を一定に保つよう制御を行なう。これにより定常時
の損失を抑制でき、かつ、必要なときには迅速に系統の
制御が可能となる。図２は実施例における自励式ＳＶＣ
の損失を示したものである。ＧＢを行なわない場合の損
失はたとえ自励式ＳＶＣの出力が零となってもＡ点にと
どまるが、ＧＢを行なうことによりＣ点まで抑制するこ
とができる。
【０００７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば定
常時の損失を抑制でき、かつ、必要なときには迅速に系
統の制御が可能な自励式ＳＶＣが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自励式ＳＶＣの一実施例の構成を
示す図。
【図２】図１の構成による自励式ＳＶＣの損失を示す
図。
【図３】自励式ＳＶＣの運転特性を示す図。
【図４】従来の自励式ＳＶＣの構成を示す図。
【図５】図４の構成における自励式ＳＶＣの損失を示す
図。
【符号の説明】
１ 主変圧器 ２ 変換器用変圧器 ３ 自励式変換器 ４ 制御対象系統 101 電圧検出器 102 電流検出器 103 同期検出器 104 直流電圧検出器 201 系統電圧一定制御部 202 直流電圧一定制御部 203 無効電流制御部 204 有効電流制御部 205 ３相／２相変換部 206 ２相／３相変換部 207 ゲート制御部 208 ゲートドライブ回路 209 掛算器 301 系統電圧基準設定器 302 直流電圧基準設定器 303 電流基準設定器 401 不感帯

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電力系統で使用する自励式無効電力補償
    装置において、無効電力の出力が零付近にて運転される
    とき、変換器へのゲート駆動パルスを止めることを特徴
    とする自励式無効電力補償装置。
JP5189457A 1993-07-01 1993-07-01 自励式無効電力補償装置 Pending JPH0720957A (ja)

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