JPH10320063A - 静止形無効電力補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大容量の急変な負荷の変動による大きな電圧
変動を補償することができる静止形無効電力補償装置を
提供する。 【解決手段】コンデンサ２５，リアクトル２１，２６お
よび位相制御スイッチ手段２４からなる無効電力制御回
路２と、電圧検出部１１と、電流検出部１２と、無効電
力を検出する無効電力検出部１６と、設定電圧を記憶し
設定電圧を変更可能な設定電圧記憶部１２と、電圧検出
部１１の出力を入力し電力系統の電圧が設定電圧になる
ように位相制御スイッチ手段２４を制御する電圧一定制
御部１３と、無効電力検出部１６の出力を入力して主回
路２の無効電力が所定の目標範囲内になるように設定電
圧を変更する制御部１４とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電力系統に接続
する静止形無効電力補償装置およびその装置を有する電
力システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】大容量モータ等が接続されている電力系
統においては、大容量モータの起動時等に大きな電圧変
動が生じる。このような大容量で急変な負荷変動による
電圧変動を抑制するのに有効な装置の一つが静止形無効
電力補償装置であり、系統電圧が低下している場合には
進み無効電力を供給し、また、系統電圧が上昇している
場合には遅れ無効電力を供給して系統の電圧変動を補償
するものである。

【０００３】以下に従来の静止形無効電力補償装置につ
いて説明する。図１２は従来の静止形無効電力補償装置
を示すものである。２は無効電力制御回路、４は電力系
統、５は制御装置、６は計器用変圧器、２１は第１のリ
アクトル、２４は位相制御スイッチ手段、２５はコンデ
ンサ、２６は第２のリアクトル、５１は電圧検出部、５
２は設定電圧記憶部、５３は電圧一定制御部である。

【０００４】以上のように構成された従来の静止形無効
電力補償装置（ＳＶＣ）について、以下その動作につい
て説明する。計器用変圧器６に印加された電力系統４の
系統電圧に対応した電圧を電圧検出部５１で検出し、系
統電圧が低下した場合は、電圧一定制御部５３により無
効電力制御回路２の位相制御スイッチ手段２４を制御し
て進み無効電力を供給し、逆に電圧が上昇した場合に
は、遅れ無効電力を供給して系統電圧が設定電圧記憶部
５２の設定電圧を維持するように電圧一定制御を行う。
具体的には、計器用変圧器６の出力は電圧検出部５１を
通して系統電圧値に変換され、その出力は設定電圧記憶
部５２の電圧設定値と比較され、その差分が電圧一定制
御部５３に入力される。電圧一定制御部５３では電圧差
分値が０になるように位相制御スイッチ手段２４を制御
して無効電力制御を行う。

【０００５】このようにして無効電力を供給することに
より、電力系統４の系統電圧の変動を抑制することがで
きる。図１３は従来例の動作説明図であり、同図（ａ）
は需要電力（ｋＷ）に対する設定電圧（Ｖ）であり、同
図（ｂ）は需要電力（ｋＷ）に対する無効電力（kvar）
であり、電力系統の需要が一定の割合で徐々に増加した
と仮定した場合を示す。このように、従来の静止形無効
電力補償装置は低速の負荷変動に対しても容量を全て使
用して電圧一定制御を行うため、容量が上限値付近にあ
る時に大容量の急変な負荷が発生したとき、電圧補償が
殆ど行われず、大きな電圧変動が発生する。

【０００６】特に６．６ｋＶ系の配電線において電圧変
動が問題となるような配電線には通常ＳＶＲ（Step Vol
tage Regulator :自動電圧調整装置）が設置されてい
る。ＳＶＲとは複数段のタップを有するタップ付き単巻
きトランスのＶ結線またはスター結線で構成され、あら
かじめ設定された目標点の電圧がある設定値範囲内にな
るようにタップを自動変更する配電線の電圧安定化装置
である。ＳＶＲは機械式接点制御のため寿命を考慮して
応答を数十秒と遅く設定してある。ＳＶＲが既に設置さ
れている配電線に静止形無効電力補償装置を設置してＳ
ＶＲと静止形無効電力補償装置を併用する場合、静止形
無効電力補償装置の方が応答が速いため、負荷変動によ
る電圧補正についてまず静止形無効電力補償装置が追従
して電圧を一定にする。そして静止形無効電力補償装置
の電力限界値を超えて（いわば振り切れて）電圧が変動
すると初めてＳＶＲが動作する。従って、静止形無効電
力補償装置を設置するとＳＶＲの切替回数が抑えられて
ＳＶＲの活用が不充分になり、かつ静止形無効電力補償
装置が容量限界値を超えていることが多くなる。このよ
うな時に大容量の急変な負荷が発生すると、電圧補償が
殆ど行われず、大きな電圧変動が発生する。

【０００７】以上のような静止形無効電力補償装置とＳ
ＶＲの動作の関係を図１４の配電線系統で検証する。但
し、実配電線の変わりに模擬配電線系統を用いてシミュ
レ−ションを行った。模擬配電線系統は実配電線系統に
対して電圧は１／３０倍，容量は１／２００倍とし、配
電線は２ｋｍ毎の抵抗とインダクタンスの集中定数で構
成した。３０は変電所であり送り出し電圧は６８００Ｖ
とした。ＳＶＲ３１は６ｋｍ地点に設置され、タップ幅
１３５Ｖ，目標点は１２ｋｍ地点で目標電圧は６６００
Ｖ±１．５％という設定にした。静止形無効電力補償装
置４２は末端の１８ｋｍ地点に設置され容量６００ｋｖ
ａｒであり、設定電圧は６４８０Ｖとした。３２，３
３，３４，３５は３５０ｋＷ，力率１の負荷１０，１
２，１４，１６であり、１０ｋｍ地点から１６ｋｍ地点
まで２ｋｍ毎に設置され、それぞれスイッチ３７，３
８，３９，４０で入切できるようにした。これらの負荷
１０，１２，１４，１６は配電線に分布する低速に変化
する負荷を想定した。３６は３５０ｋＷ遅れ力率０．７
の負荷１８であり、スイッチ４１をある時間だけ投入す
ることにより大容量モ−タの起動時等に発生する大容量
の急変な負荷を想定した。

【０００８】以上のような模擬配電線系統で従来例の静
止形無効電力補償装置の動作をシミュレーションした結
果を図１５に示す。図１５（ａ）の静止形無効電力補償
装置の電圧（ＳＶＣ電圧）は静止形無効電力補償装置の
設置点の電圧の時間変化を示し、図１５（ｂ）の静止形
無効電力補償装置の出力（ＳＶＣ出力）は静止形無効電
力補償装置４２の無効電力出力の時間変化を示す。時間
軸は１０秒／division（目盛り）である。初期状態は１
６ｋｍ地点の負荷１６のみが入っていて、ＳＶＲ３１の
初期タップは素通し位置とする。まず、低速な負荷変動
を模擬して、１４ｋｍ地点から１２ｋｍ地点の負荷１
４，１２を順次投入していくと静止形無効電力補償装置
は順次２００ｋｖａｒ、４００ｋｖａｒと、進み無効電
力を発生し設置点電圧を一定に保つ。従って、ＳＶＲ３
１の目標点１２ｋｍ地点の電圧もほぼ一定に保たれてい
るためタップは変わらない。次に時点ｔ₁₁で１０ｋｍ地
点の負荷１０を投入すると静止形無効電力補償装置４２
は進み側に電力限界値を超えて電圧が下がる。このため
時点ｔ₁₂でＳＶＲ３１のタップが一段上がる。すると静
止形無効電力補償装置４２は電力限界値を超えた状態
（振り切れ状態）が解除されて電圧を一定にできる。し
かしこの状態では静止形無効電力補償装置４２の無効電
力出力は進み側の電力限界値付近にあるので、ここでた
とえば時点ｔ₁₃で大容量の急変な負荷（１８ｋｍ地点の
負荷１８）が投入されると、静止形無効電力補償装置４
２による電圧変動補償は殆ど行われず、大きな電圧降下
Ｐが発生する。ここでは図１５（ａ）のように６０６０
Ｖまで落ち込み定格電圧６６００Ｖの８．２％も電圧が
下がっている。

【０００９】以上のシミュレーション結果から分かるよ
うに、低速の負荷変動に対してＳＶＲより静止形無効電
力補償装置の方が速く追従して電圧を一定に保つため、
ＳＶＲのタップは殆ど上昇せず、また静止形無効電力補
償装置は無効電力出力の限界値付近で動作することにな
る。この状態でさらに大容量の急変な負荷が発生した場
合には大きな電圧変動が発生する。要するに従来の静止
形無効電力補償装置ではＳＶＲの機能を有効に活用でき
ないことが発生する。

【００１０】以上、ＳＶＲと静止形無効電力補償装置の
関係について述べてきたが、他の段階的な電圧制御を行
う機器、例えば単体或いは複数のコンデンサとスイッチ
素子で電圧制御を行う装置や、単体或いは複数のリアク
トルとスイッチ素子で電圧制御を行う装置や、それらの
複合装置などと、従来の静止形無効電力補償装置を同一
配電線で併用する場合にも同じような弊害が発生するこ
とがある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】静止形無効電力補償装
置は電圧を一定にする制御を行っているので、負荷の変
化に伴う電圧変動を抑制するために無効電力を電力系統
に供給する。その結果、静止形無効電力補償装置の出力
が出力容量の上下の限界値あるいはその近傍になること
があり、そのような状態で大容量の急変な負荷が発生し
た場合には、静止形無効電力補償装置は補償効果を発揮
できず電力系統に大きな電圧変動が生じてしまうことに
なる。

【００１２】また、従来の技術での模擬配電線でのシミ
ュレ−ションでも説明したように、ＳＶＲと静止形無効
電力補償装置を同一配電線で併用した場合に、ＳＶＲの
機能が充分働かずかつ静止形無効電力補償装置は容量が
不足して、大容量の急変な負荷に対して大きな電圧変動
を生じることがある。この発明は、上記従来の問題点を
解決するもので、大容量の急変な負荷の変動による大き
な電圧変動を補償することができる静止形無効電力補償
装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の静止形無
効電力補償装置は、電力系統に接続されて無効電力発生
量を制御する無効電力制御回路と、電力系統の電圧を検
出する電圧検出部と、無効電力制御回路の入力電流を検
出する電流検出部と、電圧検出部の出力および電流検出
部の出力より無効電力を検出する無効電力検出部と、設
定電圧を記憶し設定電圧を変更可能な設定電圧記憶部
と、電圧検出部の出力を入力し電力系統の電圧が設定電
圧になるように無効電力制御回路を制御する電圧一定制
御部と、無効電力検出部の出力を入力して無効電力制御
回路の無効電力が所定の目標範囲内になるように設定電
圧記憶部の設定電圧を変更する制御部とを備えたもので
ある。

【００１４】請求項１記載の静止形無効電力補償装置に
よれば、設定電圧に対して常に電圧一定制御を継続しな
がら、低速な負荷変動に対して設定電圧を変化し、無効
電力出力をある目標範囲内に保持するように動作して静
止形無効電力補償装置の出力に余裕を持たせている。そ
して大容量の急変な負荷の変動に対しては静止形無効電
力補償装置の保持されている無効電力容量を充分に活用
して電圧変動を抑えそれを補償することができる。

【００１５】請求項２記載の静止形無効電力補償装置
は、請求項１において、設定電圧の上限値および下限値
を設定するリミッタ部を有するものである。請求項２記
載の静止形無効電力補償装置によれば、請求項１の効果
のほか、設定電圧を変更する場合に、設定電圧が無制限
に変わって行くことを防止し、電力系統の電圧が極端に
大きく変動することを防止することができる。

【００１６】請求項３記載の静止形無効電力補償装置
は、請求項１または請求項２において、制御部が、無効
電力制御回路の無効電力が目標範囲にあるか否かを判断
し、目標範囲外になると目標範囲内となるまで所定時間
ごとに設定電圧を所定の刻み幅で変化する処理を行なう
ものである。請求項３記載の静止形無効電力補償装置に
よれば、請求項１または請求項２の効果のほか、所定時
間および設定電圧の所定の刻み幅を適切に設定すること
により、電力系統の負荷の特徴にあった制御を実現する
ことができ、とくに設定電圧を変えて行く周期を大容量
の急変な負荷の発生時間より長く設定すれば、その間で
設定電圧の変更は行われないので、大容量急変負荷によ
る電圧変動の補償を効果的に行うことができる。

【００１７】請求項４記載の静止形無効電力補償装置
は、請求項１または請求項２において、制御部が、無効
電力制御回路の無効電力が目標範囲にあるか否かを判断
し、目標範囲外になると目標範囲からの偏差量の積分を
開始し、その積分値の絶対値がある判定レベルを超えた
か否かを判定し、判定レベルを超えると設定電圧を所定
の刻み幅で変化するとともに積分値をクリアする処理を
行い、無効電力制御回路の無効電力が目標範囲内に入る
まで積分および設定電圧の変更を繰り返すようにするも
のである。

【００１８】請求項４記載の静止形無効電力補償装置に
よれば、請求項１または請求項２の効果のほか、静止形
無効電力補償装置の目標となる無効電力からの偏差の積
分値で設定電圧を変えることにより、無効電力が大きく
ずれる程、すなわち逸脱の偏差量が大きいほど設定電圧
の所定の刻み幅での変更が頻繁に行われるので、請求項
３の場合より設定電圧を変える周期が短くなり、時間カ
ウントの場合よりも速く静止形無効電力補償装置の無効
電力出力を無効電力出力目標範囲に戻すことができる。

【００１９】請求項５記載の静止形無効電力補償装置
は、請求項３または請求項４において、制御部が、設定
電圧を所定の刻み幅で変更した時の無効電力制御回路の
無効電力出力の変化幅が、第１の所定レベル以上で第２
の所定レベル以下になるように所定の刻み幅を自動的に
変更する処理を行なうものである。請求項５記載の静止
形無効電力補償装置によれば、請求項３または請求項４
の効果のほか、静止形無効電力補償装置の出力の変化幅
がある範囲内に入るように設定電圧の刻み幅を自動変更
することにより、所定の刻み幅を最適化し、配電線ある
いは送電線のインピーダンスの違いに関係無く、設定電
圧のシフトに伴う無効電力出力の変化幅をある範囲内に
納めることができる。

【００２０】請求項６記載の電力システムは、請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５記載
の静止形無効電力補償装置と、段階的に電圧を制御する
電圧調整装置とを電力系統に接続したものである。請求
項６記載の電力システムによれば、請求項１から請求項
５の効果のほか、段階的な電圧調整装置で低速で定常的
な負荷による電圧変動を補償し、静止形無効電力補償装
置で大容量の急変な負荷による電圧変動を補償すること
ができる。段階的な電圧調整装置の例としてＳＶＲ（St
ep Voltage Regulator）の例で説明すると、従来の静止
形無効電力補償装置の設定電圧が固定されている場合の
電圧一定制御では低速の負荷変動に対して静止形無効電
力補償装置の方が先に応答するため、ＳＶＲのタップは
上昇せず静止形無効電力補償装置が電力限界値を超えて
しまう。その状態で大容量の急変な負荷が発生すると、
静止形無効電力補償装置に補償容量が残っていないため
大きな電圧変動が発生する。これに対し、この発明の静
止形無効電力補償装置では低速の負荷増加に対して出力
容量がある目標範囲内に入るように設定電圧を変えて行
くため、ＳＶＲは電圧降下を検出してタップを上げて電
圧降下を補償する。一方静止形無効電力補償装置は無効
電力出力をある目標範囲内に維持しているため、大容量
の急変な負荷に対して静止形無効電力補償装置の特徴で
ある高速性を活かして電圧変動補償を実現できる。以上
は負荷の増加による電圧降下の例で説明したが、負荷の
減少或いはコンデンサ負荷の増加による電圧上昇に対し
ても同じ効果が得られる。

【００２１】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）この発明の第１の実施の形態を図
１ないし図３に基づいて説明する。図１はこの発明の第
１の実施の形態を示し、これは請求項１，３，４，５に
対応するものである。図１において、１は制御装置、２
は無効電力制御回路、４は電力系統、６は計器用変圧
器、１１は電圧検出部、１２は設定電圧記憶部で、１３
は電圧一定制御部、以上は従来の構成と同様なものであ
る。また無効電力制御回路２の構成は従来例と同じであ
り、同じ要素に同一符号を付している。従来の構成と異
なるのは、変流器７と、制御部１４と、無効電力出力目
標範囲指令部１５と、無効電力検出部１６と、電流検出
部１７とを追加したことである。

【００２２】すなわち、無効電力制御回路２は、電力系
統に接続されて無効電力発生量を制御するもので、実施
の形態ではコンデンサ２５とリアクトル２１，２６と半
導体スイッチ手段である位相制御スイッチ手段２４とか
らなる。電圧検出部１１は電力系統４の電圧を検出する
もので、電力系統４に接続されて電力系統４の電圧を測
定する計器用変圧器６の出力を入力している。電流検出
部１７は無効電力制御回路２の入力電流を検出するもの
で、無効電力制御回路２の入力電流を測定する変流器７
の出力を入力している。無効電力検出部１６は電圧検出
部１１の出力および電流検出部１７の出力より無効電力
制御回路２の無効電力を検出する。設定電圧記憶部１２
は設定電圧を記憶し設定電圧を変更可能なものである。
電圧一定制御部１３は、電圧検出部１１の出力を入力し
電力系統４の電圧が設定電圧になるように位相制御スイ
ッチ手段２４を制御する。無効電力目標範囲指令部１５
は無効電力制御回路２の無効電力出力の所定の目標範囲
を設定し、制御部１４に出力するものである。制御部１
４は無効電力制御回路２の無効電力が無効電力目標範囲
指令部１５で設定した所定の目標範囲内になるように設
定電圧記憶部１２の設定電圧を変更する。すなわち、無
効電力検出部１６の出力と無効電力出力目標範囲指令部
１５の出力を入力とし、無効電力制御回路２の無効電力
出力を定常的には無効電力出力目標範囲Ｑｕ〜Ｑｌ内に
納めるように設定電圧記憶部１２に記憶されている設定
電圧を自動変更する。

【００２３】実施の形態の制御部１４は、請求項３にも
対応するが、無効電力制御回路２の無効電力が目標範囲
Ｑｕ〜Ｑｌにあるか否かを判断し、目標範囲外になると
目標範囲内となるまで所定時間Ｔｓごとに設定電圧Ｖｓ
を所定の刻み幅ΔＶで変化する処理を行なう。図２に制
御部１４のフローチャートを示す。すなわち、ステップ
Ｓ１で無効電力Ｑを検出し、ステップＳ２で無効電力Ｑ
が無効電力目標範囲の上限値Ｑｕと無効電力目標の下限
値Ｑｌとの範囲内にあるか否かを判断し、範囲内（ｙｅ
ｓ）であればステップＳ１０でタイマのタイマ値Ｔをク
リアし、再度ステップＳ１に戻る。無効電力目標範囲Ｑ
ｕ〜Ｑｌ内でなれれば、ステップＳ３で無効電力Ｑが無
効電力目標範囲の上限値Ｑｕを超えているか否かを判断
し、超えていればステップＳ４でタイマのスタート（タ
イマがスタートしていないとき）またはタイマ値Ｔのカ
ウントアップ（タイマがスタートしているとき）を行
い、ステップＳ５でタイマ値Ｔが所定時間Ｔｓ以上にな
ったか否かを判断し、所定時間Ｔｓ以上でなければステ
ップＳ１に戻り、所定時間Ｔｓ以上であればステップＳ
６で設定電圧Ｖｓを所定の刻み幅ΔＶを引き算する。つ
ぎにステップＳ１０でタイマ値Ｔをクリアしてステップ
Ｓ１に戻る。またステップＳ３で無効電力Ｑが無効電力
目標範囲の上限値Ｑｕを超えていなければ、無効電力Ｑ
は下限値Ｑｌよりも下であるから、ステップＳ７でタイ
マのスタートまたはタイマ値Ｔのカウントアップを行
い、ステップＳ８でタイマ値Ｔが所定時間Ｔｓ以上にな
ったか否かを判断し、所定時間Ｔｓ以上でなければステ
ップＳ１に戻り、所定時間Ｔｓ以上であればステップＳ
９で設定電圧Ｖｓを所定の刻み幅ΔＶを足し算する。そ
してステップＳ１０でタイマ値Ｔをクリアしてステップ
Ｓ１に戻る。

【００２４】なお、ここでは無効電力は進みを正とし、
遅れを負で表示している。また無効電力Ｑの検出は例え
ば交流の半周期に１回の周期で行なわれる。上記のよう
に構成された静止形無効電力補償装置（ＳＶＣ）につい
て、以下その動作を説明する。すわなち、この第１の実
施の形態でも従来例と同じように設定電圧記憶部１２の
設定電圧を基準値として電圧一定制御部１３で電圧一定
制御を常時行う。それに加えて第１の実施の形態では、
電圧検出部１１からの出力と電流検出部１７からの出力
より計算された無効電力Ｑと、無効電力出力目標範囲指
令部１５から出力された無効電力出力目標範囲Ｑｕ〜Ｑ
ｌを比較して、制御部１４は無効電力出力が無効電力出
力目標範囲Ｑｕ〜Ｑｌを逸脱すれば、無効電力出力目標
範囲Ｑｕ〜Ｑｌに入るように設定電圧Ｖｓを変更して行
くという特徴がある。これにより、定常時静止形無効電
力補償装置は無効電力出力目標範囲Ｑｕ〜Ｑｌ内に待機
しておき、大容量の急変な負荷に対応する容量を確保す
ることができる。

【００２５】図３は第１の実施の形態の動作説明図であ
り、この図３は電力系統の需要が一定の割合で徐々に増
加したと仮定した場合を示し、静止形無効電力補償装置
は図３（ｂ）に示すように図３（ａ）の設定電圧Ｖｓを
維持するために進み無効電力を徐々に増やして行く。そ
して無効電力Ｑが無効電力出力目標範囲Ｑｕ〜Ｑｌを逸
脱すると、すなわちこの図（ｂ）では無効電力Ｑが目標
範囲Ｑｕ〜Ｑｌの上限値Ｑｕを超えたとき、所定時間Ｔ
ｓを経過したら、図（ａ）に示すように設定電圧Ｖｓを
所定の刻み幅ΔＶ下げて無効電力Ｑの出力を無効電力目
標範囲Ｑｕ〜Ｑｌ内に戻す。第１の実施の形態では負荷
変動が小さく１回の設定電圧Ｖｓの変更で無効電力目標
範囲に戻っているが、負荷変動が大きい場合は複数回連
続で所定時間Ｔｓのカウントと設定電圧Ｖｓの変更を繰
り返して静止形無効電力補償装置の無効電力を無効電力
目標範囲Ｑｕ〜Ｑｌ内に戻す。また所定時間Ｔｓのカウ
ント中に負荷変動が発生し、所定時間Ｔｓの経過前に静
止形無効電力補償装置の出力が無効電力出力目標範囲Ｑ
ｕ〜Ｑｌ内に戻ったら所定時間Ｔｓのカウントはクリア
し設定電圧Ｖｓの変更も行わない。

【００２６】この図３から明らかなように、第１の実施
の形態の静止形無効電力補償装置は、電力系統の需要電
力が増加した場合でも出力可能な無効電力を確保するこ
とができ、大容量の急変な負荷変動が発生した場合の大
きな電圧変動を補償することができる。例えば、大容量
モータ起動時等の瞬時的な電圧変動に対しては所定時間
を大容量モータの起動時間より長く設定しておけば、静
止形無効電力補償装置は定常時に確保している動作容量
で大容量モータ起動時の電圧変動を補償することができ
る。

【００２７】第１の実施の形態によれば、設定電圧に対
して常に電圧一定制御を継続しながら、低速な負荷変動
に対して設定電圧を変化し、無効電力出力をある目標範
囲内に保持するように動作して静止形無効電力補償装置
の出力に余裕を持たせておく。そして大容量の急変な負
荷に対しては静止形無効電力補償装置の保持されている
無効電力容量を充分に活用して電圧変動を抑えそれを補
償することができる。

【００２８】また所定時間および設定電圧の所定の刻み
幅を適切に設定することにより、電力系統の負荷の特徴
にあった制御を実現することができ、とくに設定電圧を
変えて行く周期を大容量の急変な負荷の発生時間より長
く設定すれば、その間で設定電圧の変更は行われないの
で、大容量の急変な負荷による電圧変動の補償を効果的
に行うことができる。

【００２９】（第２の実施の形態）この発明の請求項４
に対応する第２の実施の形態を図４および図５に示す。
すなわち、全体構成は図１と同じであるが、制御部１４
は、無効電力制御回路２の無効電力が目標範囲にあるか
否かを判断し、目標範囲Ｑｕ〜Ｑｌ外になると目標範囲
からの偏差量の積分を開始し、その積分値Ｑｓの絶対値
がある判定レベルＱｉを超えたか否かを判定し、判定レ
ベルＱｉを超えると設定電圧Ｖｓを所定の刻み幅ΔＶで
変化するとともに積分値Ｑｓをクリアする処理を行い、
無効電力制御回路２の無効電力が目標範囲内に入るまで
積分および設定電圧Ｖｓの変更を繰り返す。

【００３０】図４のフローチャートにしたがって、説明
する。すなわち、ステップＳ１１で積分値Ｑｓをクリア
し、ステップＳ１２で無効電力Ｑを検出し、ステップＳ
１３で無効電力Ｑが無効電力出力目標範囲Ｑｕ〜Ｑｌの
範囲内か否かを判断し、範囲内（ｙｅｓ）であればステ
ップＳ１１に戻る。範囲外であれば、ステップＳ１４で
無効電力Ｑが上限値Ｑｕを超えているか否かを判断し、
超えていればステップＳ１５で上限値Ｑｕと無効電力Ｑ
の差分値ｑ（絶対値）を求め、ステップＳ１６で積分値
Ｑｓにｑを足し算し、ステップＳ１７で積分値Ｑｓが判
定レベルＱｉ以上であるか否かを判断し、否であればス
テップＳ１２にもどり、判定レベル以上であればステッ
プＳ１８で設定電圧Ｖｓから所定の刻み幅ΔＶを引き算
し、ステップＳ１１にもどる。またステップＳ１４で無
効電力Ｑが上限値Ｑｕを超えていなければ、無効電力Ｑ
は下限値Ｑｌよりも下側であるから、ステップＳ１９で
下限値Ｑｌと無効電力との差分値ｑを求め、ステップＳ
２０で積分値に差分値ｑ（絶対値）を足し算し、ステッ
プＳ２１で積分値が判定レベルＱｉを超えたか否かを判
断し、否であればステップＳ１２にもどり、超えていれ
ばステップＳ２２で設定電圧Ｖｓに所定の刻み幅ΔＶを
足し算して、ステップＳ１１にもどる。ただし、無効電
力は進みを正で表示し、遅れを負で表示している。

【００３１】図５に動作説明図を示す。動作は基本的に
は第１の実施の形態の説明と同じである。異なるところ
は静止形無効電力補償装置の無効電力出力が無効電力目
標範囲Ｑｕ〜Ｑｌを逸脱した時に第１の実施の形態では
単に所定時間Ｔｓをカウントするのに対し、第２の実施
の形態では静止形無効電力補償装置の無効電力Ｑと無効
電力目標範囲との差分の積分値を演算することである。
そしてその積分値（斜線部）Ｑｓがある判定レベルＱｉ
を超えるか否かを判断し、超えれば設定電圧Ｖｓを所定
の刻み幅ΔＶ下げて無効電力出力を無効電力目標範囲Ｑ
ｕ〜Ｑｌ内に戻す。図５では負荷変動が小さく１回の設
定電圧Ｖｓの変更で無効電力目標範囲に戻っているが、
負荷変動が大きい場合は複数回連続で積分演算と設定電
圧Ｖｓの変更を繰り返して静止形無効電力補償装置の無
効電力Ｑを無効電力目標範囲Ｑｕ〜Ｑｌ内に戻す。また
積分中に負荷変動が発生し積分値がある判定レベルＱｉ
を超える前に静止形無効電力補償装置の出力が無効電力
出力目標範囲Ｑｕ〜Ｑｌ内に戻ったら積分値はクリアし
設定電圧Ｖｓの変更も行わない。

【００３２】図５から明らかなように、第２の実施の形
態の静止形無効電力補償装置は、電力系統の需要電力が
増加した場合でも出力可能な無効電力を確保することが
でき、大容量の急変の負荷変動が発生した場合の大きな
電圧変動を補償することができる。第２の実施の形態に
よれば、静止形無効電力補償装置の目標となる無効電力
からの偏差の積分値で設定電圧Ｖｓを変えることによ
り、無効電力が目標から大きくずれる程、すなわち逸脱
の偏差量が大きいほど設定電圧Ｖｓの所定の刻み幅ΔＶ
での変更が頻繁に行われるので、第１の実施の形態より
も設定電圧Ｖｓを変える周期が短くなり、時間カウント
の場合よりも速く静止形無効電力補償装置の無効電力出
力を無効電力出力目標範囲に戻すことができる。

【００３３】（第３の実施の形態）この発明の請求項５
に対応する第３の実施の形態を図６および図７に示す。
すなわち、全体構成は図１と同じであるが、その制御部
１４は、設定電圧Ｖｓを所定の刻み幅ΔＶで変更した時
の無効電力制御回路２の無効電力出力の変化幅が、第１
の所定レベルΔＱ₁ 以上で第２の所定レベルΔＱ₂ 以下
になるように所定の刻み幅ΔＶを自動的に変更する処理
を行なうものである。

【００３４】図６のフローチャートについて説明する。
すなわち、ステップＳ１で無効電力Ｑを検出し、ステッ
プＳ２で無効電力Ｑが無効電力目標範囲の上限値Ｑｕと
無効電力目標の下限値Ｑｌとの範囲内にあるか否かを判
断し、範囲内（ｙｅｓ）であればステップＳ１０でタイ
マのタイマ値Ｔをクリアし、再度ステップＳ１に戻る。
無効電力目標範囲内でなければ、ステップＳ３で無効電
力Ｑが無効電力目標範囲の上限値Ｑｕを超えているか否
かを判断し、超えていればステップＳ４でタイマのスタ
ートまたはタイマ値Ｔのカウントアップを行い、ステッ
プＳ２８でタイマ値Ｔが所定時間Ｔｓ以上になったか否
かを判断し、所定時間Ｔｓ以上でなければステップＳ１
に戻り、所定時間Ｔｓ以上であればステップＳ２９で設
定電圧変更前の無効電力ＱをＱｍとし、ステップＳ３０
で設定電圧Ｖｓから所定の刻み幅ΔＶを引き算し、つぎ
にステップＳ３１で無効電力Ｑを検出し、ステップＳ３
２で無効電力Ｑと設定前の無効電力Ｑｍの差の絶対値が
第２の所定レベルΔＱ₂ より大きいか否かを判断し、大
きくないときはステップＳ３４に移行し、大きいときは
ステップＳ３３で所定の刻み幅ΔＶから自動変更幅εを
引き算してステップＳ３４に移行し、ステップＳ３４で
無効電力Ｑと設定前の無効電力Ｑｍの差の絶対値が第１
の所定レベルΔＱ₁ より小さいか否かを判断し、小さく
なければステップＳ１０に移行し、小さければステップ
Ｓ３５で所定の刻み幅ΔＶに自動変更幅εを足し算して
ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０でタイマ値
ＴをクリアしてステップＳ１に戻る。

【００３５】またステップＳ３で無効電力Ｑが無効電力
目標範囲の上限値Ｑｕを超えていなければ、無効電力Ｑ
が下限値Ｑｌよりも下になるので、ステップＳ７でタイ
マのスタートまたはタイマ値Ｔのカウントアップを行
い、ステップＳ３７でタイマ値Ｔが所定時間Ｔｓ以上に
なったか否かを判断し、所定時間Ｔｓ以上でなければス
テップＳ１に戻り、所定時間Ｔｓ以上であればステップ
Ｓ３８で設定電圧変更前の無効電力ＱをＱｍとし、ステ
ップＳ３９で設定電圧Ｖｓに所定の刻み幅ΔＶを足し算
し、ステップＳ３１に移行する。ただし、無効電力は進
みを正で表示し、遅れを負で表示している。

【００３６】動作は基本的には第１の実施の形態の説明
と同じである。異なる所は設定電圧の所定の刻み幅ΔＶ
を無効電力の変化幅が第１の所定レベルΔＱ₁ 以上で第
２の所定レベルΔＱ₂ 以下に入るように自動変更する点
である。図７は設定電圧Ｖｓの所定の刻み幅ΔＶが小さ
すぎた例を示しており、前記のフローチャートにしたが
って静止形無効電力補償装置の無効電力出力の変化幅
（｜Ｑ−Ｑｍ｜）が第１の所定レベルΔＱ₁ 以上になる
まで設定電圧Ｖｓの所定の刻み幅ΔＶを広げていってい
る。

【００３７】逆に設定電圧の所定の刻み幅が大きすぎる
場合は無効電力出力の変化幅が第２の所定レベルΔＱ₂
以下になるように設定電圧Ｖｓの所定の刻み幅ΔＶを狭
めて行く。静止形無効電力補償装置の設置位置によって
電力系統の配電線或いは送電線のインピーダンスが異な
るため、設定電圧Ｖｓの所定の刻み幅ΔＶに対する無効
電力出力の変化幅（｜Ｑ−Ｑｍ｜）が異なる。それに対
応するため、この機能により静止形無効電力補償装置の
無効電力出力の変化幅（｜Ｑ−Ｑｍ｜）を第１の所定レ
ベルΔＱ₁ 以上で第２の所定レベルΔＱ₂ 以下になるよ
うにすることができる。

【００３８】特に第２の所定レベルΔＱ₂ を無効電力出
力目標範囲の幅（Ｑｕ−Ｑｌ）以下にすれば、設定電圧
Ｖｓの所定の刻み幅ΔＶが大きすぎてハンチングが起っ
た場合に自動的にハンチングを収束させることができ
る。第３の実施の形態によれば、静止形無効電力補償装
置の出力の変化幅（｜Ｑ−Ｑｍ｜）がある範囲内に入る
ように設定電圧Ｖｓの刻み幅ΔＶを自動変更することに
より、所定の刻み幅ΔＶを最適化し、配電線あるいは送
電線のインピーダンスの違いに関係無く、設定電圧Ｖｓ
のシフトに伴う無効電力出力の変化幅（｜Ｑ−Ｑｍ｜）
をある範囲内に納めることができる。

【００３９】なお、この実施の形態は第２の実施の形態
にも適用することができる。たとえばステップＳ１８，
ステップＳ２２の前にステップＳ２９，ステップＳ３８
を設け、ステップＳ１８，ステップＳ２２の後にステッ
プＳ３１からステップＳ３５までを追加することによ
り、前記と同様な効果を得ることができる。 （第４の実施の形態）この発明の請求項２に対応する第
４の実施の形態を図８および図９に示す。すなわち、第
１の実施の形態において、設定電圧記憶部１２と電圧一
定制御部１３の間にリミッタ部８を設け、設定電圧の指
令値に上限値および下限値を設定するようにしたもので
あり、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。

【００４０】図９に一例の動作説明図を示すように、負
荷の増加に伴い同図（ａ）のように設定電圧を下げて行
くが、設定電圧Ｖｓが下限値Ｖｓ₁ に達したら設定電圧
Ｖｓを固定する。これにより電力系統の電圧が無制限に
下降することを防止する。すなわち、第１の実施の形態
では例えば電力系統の負荷が増加した場合、設定電圧Ｖ
ｓは無制限に下がって行き、電力系統の電圧管理基準を
大きく逸脱することも有り得る。これに対し第４の実施
の形態では設定電圧Ｖｓに上下限値を設けることで静止
形無効電力補償装置の本来の機能である電圧一定制御を
有効に活用して、電力系統の電圧が極端に上昇あるいは
下降することを防止することができる。

【００４１】この第４の実施の形態によれば、設定電圧
を変更する場合に、設定電圧が無制限に変わって行くこ
とを防止でき、電力系統の電圧が極端に大きく変動する
ことを防止することができる効果がある。その他の効果
は第１の実施の形態と同様である。また第４の実施の形
態は、第２の実施の形態および第３の実施の形態にも適
用することができる。

【００４２】（第５の実施の形態）この発明の請求項６
に対応する第５の実施の形態の電力システムを図１０お
よび図１１に示す。すなわち、図１４の従来例と同じ配
電線系統に従来形の静止形無効電力補償装置の代わりに
請求項１から５の静止形無効電力補償装置である静止形
無効電力補償装置４３を設置した構成である。この電力
システムは、静止形無効電力補償装置４３と段階的に電
圧を制御する電圧調整装置であるＳＶＲとを電力系統で
ある配電線系統に接続して構成されている。

【００４３】静止形無効電力補償装置４３は請求項１，
２，３に対応する第１の実施の形態および第４の実施の
形態の静止形無効電力補償装置の例で説明する。図１１
に動作説明図を示す。これは実配電線の変わりに模擬配
電線系統を用いてシミュレーションを行った結果であ
り、これを用いて動作を説明する。模擬配電線系統は実
配電線系統に対して電圧は１／３０倍，容量は１／２０
０倍とし、配電線は２ｋｍ毎の抵抗とインダクタンスの
集中定数で構成した。３０は変電所であり送り出し電圧
は６８００Ｖとした。ＳＶＲ３１は６ｋｍ地点に設置さ
れ、タップ幅１３５Ｖ，目標点は１２ｋｍ地点で目標電
圧は６６００Ｖ±１．５％という設定にした。静止形無
効電力補償装置４３は末端の１８ｋｍ地点に設置され容
量６００ｋｖａｒであり、設定電圧を６４８０Ｖ、設定
電圧の下限値を６２４０Ｖ、無効電力出力目標範囲を±
６０ｋｖａｒの範囲、設定電圧の刻み幅を３０Ｖでそれ
を変化させる所定時間を３秒とした。３２，３３，３
４，３５は３５０ｋＷ，力率１の負荷であり、１０ｋｍ
地点から１６ｋｍ地点まで２ｋｍ毎に設置され、それぞ
れスイッチ３７，３８，３９，４０で入切できるように
した。これらの負荷は配電線に分布する低速に変化する
負荷を想定した。３６は３５０ｋＷ遅れ力率０．７の負
荷であり、大容量モ−タの起動時等に発生する大容量急
変負荷を想定した。これはスイッチ４１で入切される。

【００４４】図１１に沿って第５の実施の形態の動作を
説明する。図１１（ａ）の静止形無効電力補償装置の電
圧（ＳＶＣ電圧）は静止形無効電力補償装置の設置点の
電圧の時間変化を示し、同図（ｂ）の静止形無効電力補
償装置の出力（ＳＶＣ出力）は静止形無効電力補償装置
４３の無効電力出力の時間変化を示す。時間軸は１０秒
／ｄｉｖ（目盛り）である。初期状態は１６ｋｍ地点の
負荷１６のみが入っていて、ＳＶＲ３１の初期タップは
素通し位置とする。低速な負荷変動を模擬して、１４ｋ
ｍ地点から１２ｋｍ地点の負荷１４，１２を順次投入し
ていく。まず、時点ｔ₁ で１４ｋｍ地点の負荷１４を投
入すると、静止形無効電力補償装置４３は進み２００ｋ
ｖａｒを出力し±６０ｋｖａｒの範囲を脱するので、３
秒毎に設定電圧を３０Ｖづつ下げて、出力を±６０ｋｖ
ａｒ内に戻す。すると同図（ａ）のように配電線の電圧
が下がっているので、時点ｔ₂ でＳＶＲが電圧変動を検
出してそのタップが１段上昇（＋１）し、今度は静止形
無効電力補償装置４３の出力は±６０ｋｖａｒから遅れ
側に逸脱するので、静止形無効電力補償装置４３は３秒
後の時点ｔ₃ に設定電圧を３０Ｖ上昇して出力を±６０
ｋｖａｒ内に戻し定常状態になる。

【００４５】以後１２ｋｍ地点と１０ｋｍ地点の負荷１
２，１０を順次投入していくと（時点ｔ₄ ，ｔ₅ ）、静
止形無効電力補償装置４３の設定電圧およびＳＶＲのタ
ップは図１１に示すようなシーケンス（＋２がｔ₆ 、＋
３がｔ₇ 、＋４がｔ₈ ）で変化して、最終は静止形無効
電力補償装置４３が設定電圧６３３０Ｖ、無効電力出力
遅れ６０ｋｖａｒで定常状態であり、静止形無効電力補
償装置４３は進み容量を充分残している状態である。従
って、ここで大容量急変負荷（１８ｋｍ地点の負荷）１
８が投入されると（時点ｔ₉ ）、静止形無効電力補償装
置４３は図（ｂ）のように進み無効電力を約５００ｋｖ
ａｒ出力して電圧降下を補償するので、静止形無効電力
補償装置電圧は図（ａ）のように一定に保たれる。以上
のシミュレ−ション結果から分かるように、従来例では
図１５のようにＳＶＲのタップが１段しか動作せず、静
止形無効電力補償装置４２の進み容量に余裕が無く、大
容量急変負荷に対して大きな電圧降下（６０６０Ｖ）が
発生していたのに対し、第５の実施の形態ではＳＶＲの
タップが４段上昇し静止形無効電力補償装置も進み容量
を充分残していたので、大容量急変負荷に対して電圧変
動は発生せず、６３３０Ｖを保つことができた。

【００４６】ここでは、静止形無効電力補償装置の出力
無効電力の目標範囲を０ｋｖａｒ付近に設定した例で説
明したが、これを遅れの上限値付近に設定すれば大容量
急変負荷に対して静止形無効電力補償装置は遅れ側から
進み側まで動作可能となり定格容量の約２倍の容量で電
圧変動の補償を行うことができる。例えば、定格容量が
±６００ｋｖａｒの静止形無効電力補償装置を例に取る
と、出力無効電力の目標範囲を遅れの６００ｋｖａｒ付
近に設定すれば、大容量急変負荷に対して進み６００ｋ
ｖａｒまで差し引き１２００ｋｖａｒの容量で電圧変動
を抑制することができる。

【００４７】以上、ＳＶＲと静止形無効電力補償装置４
３の関係について述べてきたが、ＳＶＲに限らず、他の
段階的な電圧制御を行う機器、例えば単体あるいは複数
のコンデンサとスイッチ素子で電圧制御を行う装置や、
単体あるいは複数のリアクトルとスイッチ素子で電圧制
御を行う装置や、それらの複合装置などと、この発明の
静止形無効電力補償装置を同一配電線で併用する場合に
も同じような効果を得ることができる。

【００４８】なお、第５の実施の形態では請求項１，
２，３の静止形無効電力補償装置を例にして説明した
が、請求項４，５に対応する静止形無効電力補償装置に
ついても同様な効果が得られる。また上記は負荷の増加
による電圧降下の例で説明したが、この静止形無効電力
補償装置は負荷の減少あるいはコンデンサ負荷の増加に
よる電圧上昇に対しても同じ効果が得られる。

【００４９】また、この明細書にいう電力系統とは送電
線および配電線とそれに接続されている負荷や発電機等
を含む系統を指す。さらに、実施の形態の無効電力制御
回路２は別の構成を用いてもよい。たとえば一例とし
て、負荷に応じてコンデンサおよびリアクトルのうちコ
ンデンサのみからなり、これに位相制御スイッチ手段を
直列に接続したものや、リアクトルのみからなりこれを
位相制御スイッチ手段により制御するものでもよい。ま
た半導体スイッチとしてトランジスタを用いた自励式イ
ンバータ回路を用いてもよい。

【００５０】また、この発明の各パラメ−タ（設定電
圧，無効電力出力目標範囲，設定電圧の刻み幅，設定電
圧の上下限値，所定時間，積分値の判定レベル，無効電
力の変化幅の第１の所定レベルおよび第２の所定レベル
等）は構成図は省略しているが外部からキ−操作等で設
定することが可能であり、系統条件に合せて最適なパラ
メ−タを設定できるものとする。

【００５１】制御部はその全体をコンピュータ処理する
演算部としたが、処理手段としてはコンピュータのみに
限らないものとする。

【００５２】

【発明の効果】請求項１記載の静止形無効電力補償装置
によれば、設定電圧に対して常に電圧一定制御を継続し
ながら、低速な負荷変動に対して設定電圧を変化し、無
効電力出力をある目標範囲内に保持するように動作して
静止形無効電力補償装置の出力に余裕を持たせている。
そして大容量の急変な負荷の変動に対しては静止形無効
電力補償装置の保持されている無効電力容量を充分に活
用して電圧変動を抑えそれを補償することができる。

【００５３】請求項２記載の静止形無効電力補償装置に
よれば、請求項１の効果のほか、設定電圧を変更する場
合に、設定電圧が無制限に変わって行くことを防止し、
電力系統の電圧が極端に大きく変動することを防止する
ことができる。請求項３記載の静止形無効電力補償装置
によれば、請求項１または請求項２の効果のほか、所定
時間および設定電圧の所定の刻み幅を適切に設定するこ
とにより、電力系統の負荷の特徴にあった制御を実現す
ることができ、とくに設定電圧を変えて行く周期を大容
量の急変な負荷の発生時間より長く設定すれば、その間
で設定電圧の変更は行われないので、大容量急変負荷に
よる電圧変動の補償を効果的に行うことができる。

【００５４】請求項４記載の静止形無効電力補償装置に
よれば、請求項１または請求項２の効果のほか、静止形
無効電力補償装置の目標となる無効電力からの偏差の積
分値で設定電圧を変えることにより、無効電力が大きく
ずれる程、すなわち逸脱の偏差量が大きいほど設定電圧
の所定の刻み幅での変更が頻繁に行われるので、請求項
３の場合より設定電圧を変える周期が短くなり、時間カ
ウントの場合よりも速く静止形無効電力補償装置の無効
電力出力を無効電力出力目標範囲に戻すことができる。

【００５５】請求項５記載の静止形無効電力補償装置に
よれば、請求項３または請求項４の効果のほか、静止形
無効電力補償装置の出力の変化幅がある範囲内に入るよ
うに設定電圧の刻み幅を自動変更することにより、所定
の刻み幅を最適化し、配電線あるいは送電線のインピー
ダンスの違いに関係無く、設定電圧のシフトに伴う無効
電力出力の変化幅をある範囲内に納めることができる。

【００５６】請求項６記載の電力システムによれば、請
求項１から請求項５の効果のほか、段階的な電圧調整装
置で低速で定常的な負荷による電圧変動を補償し、静止
形無効電力補償装置で大容量の急変な負荷による電圧変
動を補償することができる。段階的な電圧調整装置の例
としてＳＶＲ（Step Voltage Regulator）の例で説明す
ると、従来の静止形無効電力補償装置の設定電圧が固定
されている場合の電圧一定制御では低速の負荷変動に対
して静止形無効電力補償装置の方が先に応答するため、
ＳＶＲのタップは上昇せず静止形無効電力補償装置が電
力限界値を超えてしまう。その状態で大容量の急変な負
荷が発生すると、静止形無効電力補償装置に補償容量が
残っていないため大きな電圧変動が発生する。これに対
し、この発明の静止形無効電力補償装置では低速の負荷
変動に対して出力容量がある目標範囲内に入るように設
定電圧を変えて行くため、ＳＶＲは電圧降下を検出して
タップを上げて電圧降下を補償する。一方静止形無効電
力補償装置は無効電力出力をある目標範囲内に維持して
いるため、大容量の急変な負荷に対して静止形無効電力
補償装置の特徴である高速性を活かして電圧変動補償を
実現できる。以上は負荷の増加による電圧降下の例で説
明したが、負荷の減少或いはコンデンサ負荷の増加によ
る電圧上昇に対しても同じ効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態の静止形無効電力
補償装置の構成図である。

【図２】その制御部のフローチャートである。

【図３】その設定電圧（ａ）および無効電力（ｂ）の需
要電力に対する動作説明図である。

【図４】第２の実施の形態の制御部のフローチャートで
ある。

【図５】その設定電圧（ａ）および無効電力（ｂ）の需
要電力に対する動作説明図である。

【図６】第３の実施の形態の制御部のフローチャートで
ある。

【図７】その設定電圧（ａ）および無効電力（ｂ）の需
要電力に対する動作説明図である。

【図８】第４の実施の形態の静止形無効電力補償装置の
構成図である。

【図９】その静止形無効電力補償装置の設定電圧（ａ）
および無効電力（ｂ）の需要電力に対する動作説明図で
ある。

【図１０】第５の実施の形態の静止形無効電力補償装置
をＳＶＲが設置されている配電線に設置した電力システ
ムの説明図である。

【図１１】その静止形無効電力補償装置電圧（ａ）およ
び静止形無効電力補償装置出力（ｂ）の負荷に対する動
作説明図である。

【図１２】従来例の静止形無効電力補償装置の構成図で
ある。

【図１３】従来例の静止形無効電力補償装置の設定電圧
（ａ）および無効電力（ｂ）の需要電力に対する動作説
明図である。

【図１４】従来例の静止形無効電力補償装置をＳＶＲが
設置されている配電線に設置した電力システムの説明図
である。

【図１５】その静止形無効電力補償装置電圧（ａ）およ
び静止形無効電力補償装置出力（ｂ）の負荷に対する動
作説明図である。

【符号の説明】

１ 制御装置 ２ 無効電力制御回路 ４ 電力系統 ６ 計器用変圧器 ７ 変流器 ８ リミッタ部 １１ 電圧検出部 １２ 設定電圧記憶部 １３ 電圧一定制御部 １４ 制御部 １５ 無効電力出力目標範囲指令部 １６ 無効電力検出部 １７ 電流検出部 ２１ 第１のリアクトル ２４ 位相制御スイッチ手段 ２５ コンデンサ ２６ 第２のリアクトル ３１ 段階的な電圧調整装置（ＳＶＲ） ４３ この発明の静止形無効電力補償装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野山 勝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 住吉 正弘 富山県富山市久方町２−54 北陸電力株式 会社内 (72)発明者 古川 幸嗣 富山県富山市久方町２−54 北陸電力株式 会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力系統に接続されて無効電力発生量を
   制御する無効電力制御回路と、前記電力系統の電圧を検
   出する電圧検出部と、前記無効電力制御回路の入力電流
   を検出する電流検出部と、前記電圧検出部の出力および
   前記電流検出部の出力より無効電力を検出する無効電力
   検出部と、設定電圧を記憶し前記設定電圧を変更可能な
   設定電圧記憶部と、前記電圧検出部の出力を入力し前記
   電力系統の電圧が前記設定電圧になるように前記無効電
   力制御回路を制御する電圧一定制御部と、前記無効電力
   検出部の出力を入力して前記無効電力制御回路の無効電
   力が所定の目標範囲内になるように前記設定電圧記憶部
   の前記設定電圧を変更する制御部とを備えた静止形無効
   電力補償装置。
2. 【請求項２】 設定電圧の上限値および下限値を設定す
   るリミッタ部を有する請求項１記載の静止形無効電力補
   償装置。
3. 【請求項３】 制御部は、無効電力制御回路の無効電力
   が目標範囲にあるか否かを判断し、前記目標範囲外にな
   ると前記目標範囲内となるまで所定時間ごとに設定電圧
   を所定の刻み幅で変化する処理を行なう請求項１または
   請求項２記載の静止形無効電力補償装置。
4. 【請求項４】 制御部は、無効電力制御回路の無効電力
   が目標範囲にあるか否かを判断し、前記目標範囲外にな
   ると前記目標範囲からの偏差量の積分を開始し、その積
   分値の絶対値がある判定レベルを超えたか否かを判定
   し、前記判定レベルを超えると設定電圧を所定の刻み幅
   で変化するとともに前記積分値をクリアする処理を行
   い、前記無効電力制御回路の無効電力が前記目標範囲内
   に入るまで前記積分および設定電圧の変更を繰り返すよ
   うにする請求項１または請求項２記載の静止形無効電力
   補償装置。
5. 【請求項５】 制御部は、設定電圧を所定の刻み幅で変
   更した時の無効電力制御回路の無効電力出力の変化幅
   が、第１の所定レベル以上で第２の所定レベル以下にな
   るように前記所定の刻み幅を自動的に変更する処理を行
   なう請求項３または請求項４記載の静止形無効電力補償
   装置。
6. 【請求項６】 請求項１、請求項２、請求項３、請求項
   ４または請求項５記載の静止形無効電力補償装置と、段
   階的に電圧を制御する電圧調整装置とを電力系統に接続
   している電力システム。