JPS62269213A - 無効電力補償装置 - Google Patents
無効電力補償装置Info
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- JPS62269213A JPS62269213A JP61112684A JP11268486A JPS62269213A JP S62269213 A JPS62269213 A JP S62269213A JP 61112684 A JP61112684 A JP 61112684A JP 11268486 A JP11268486 A JP 11268486A JP S62269213 A JPS62269213 A JP S62269213A
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- compensation circuit
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 48
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
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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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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は変動する負荷と並列に電力系統に接続され、
前記負荷の消費する無効電力を打ち消すような無効電力
を急速に供給する無効電力補償装置に関するものである
。
前記負荷の消費する無効電力を打ち消すような無効電力
を急速に供給する無効電力補償装置に関するものである
。
第３図は例えば特開昭５３−１９５５０号公報に示され
た従来の無効電力補償装置を示す回路図であり、図にお
いて、１は電力系統の電源、２は電力系統のインピーダ
ンス、３は変動する負荷、４−１〜４− ｎはｎ個のコ
ンデンサバンク、５は上記コンデンサの単位バンク容量
と等しいりアクドル、６−１〜６−ｎはそれぞれコンデ
ンサバンク４−１〜４−ｎに直列に接続されたサイリス
タ等の半導体スイッチ手段、７はリアクトル５に直列に
接続された半導体スイッチ手段である。
た従来の無効電力補償装置を示す回路図であり、図にお
いて、１は電力系統の電源、２は電力系統のインピーダ
ンス、３は変動する負荷、４−１〜４− ｎはｎ個のコ
ンデンサバンク、５は上記コンデンサの単位バンク容量
と等しいりアクドル、６−１〜６−ｎはそれぞれコンデ
ンサバンク４−１〜４−ｎに直列に接続されたサイリス
タ等の半導体スイッチ手段、７はリアクトル５に直列に
接続された半導体スイッチ手段である。
次に動作について説明する。負荷３の消費する無効電力
の変動に対して、コンデンサバンク４−１〜４− ｎを
半導体スイッチ手段６−１〜６−ｎによって投入又は開
放し、これによって粗調整を行なうと共に上記のコンデ
ンサバンク４−１〜４−ｎの単位容量と等しい大きさの
りアクドル５に直列接続された半導体スイッチ手段７に
よってリアクトル電流！流を位相制御し、これによって
負荷３の無効電力の変動に対する微調整を行ない無効電
力を補償するようにしている。
の変動に対して、コンデンサバンク４−１〜４− ｎを
半導体スイッチ手段６−１〜６−ｎによって投入又は開
放し、これによって粗調整を行なうと共に上記のコンデ
ンサバンク４−１〜４−ｎの単位容量と等しい大きさの
りアクドル５に直列接続された半導体スイッチ手段７に
よってリアクトル電流！流を位相制御し、これによって
負荷３の無効電力の変動に対する微調整を行ない無効電
力を補償するようにしている。
従来の無効電力補償装置は以上のように構成されている
ので、ある出力無効電力に対して投入されるコンデンサ
バンクの台数は一意に決まっており、コンデンサバンク
の切換ねる点の前後で負荷が変動する場合には小さな変
動に対しても１単位バンクがオン、オフされる。その結
果、動作が頻繁になるために機械式の開閉装置が使用で
きず。
ので、ある出力無効電力に対して投入されるコンデンサ
バンクの台数は一意に決まっており、コンデンサバンク
の切換ねる点の前後で負荷が変動する場合には小さな変
動に対しても１単位バンクがオン、オフされる。その結
果、動作が頻繁になるために機械式の開閉装置が使用で
きず。
高価で損失の大きな半導体スイッチ手段を使用する必要
があるという問題点があった。
があるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、コンデンサバンクの開閉頻度を大幅に削減す
ることにより、機械式の開閉装置によってコンデンサバ
ンクを制御し、安価で損失の少ない無効電力補償装置を
得ることを目的とする。
たもので、コンデンサバンクの開閉頻度を大幅に削減す
ることにより、機械式の開閉装置によってコンデンサバ
ンクを制御し、安価で損失の少ない無効電力補償装置を
得ることを目的とする。
この発明に係る無効電力補償装置は、数バンクに分割し
た複数のコンデンサバンクと該コンデンサバンクと直列
に接続された開閉手段とから成る第１の無効電力補償回
路と、リアクトル電流を半導体スイッチ手段で位相制御
して連続的に出力を調整することができ、かつ、前記コ
ンデンサの単位バンク容量よりも大きな容量のコンデン
サをもつ第２の無効電力補償回路と、ある容量の個数だ
け前記第１の無効電力補償回路のコンデンサバンクを所
定の時限後に開放又は投入するように制御する制御手段
とを具備したものである。
た複数のコンデンサバンクと該コンデンサバンクと直列
に接続された開閉手段とから成る第１の無効電力補償回
路と、リアクトル電流を半導体スイッチ手段で位相制御
して連続的に出力を調整することができ、かつ、前記コ
ンデンサの単位バンク容量よりも大きな容量のコンデン
サをもつ第２の無効電力補償回路と、ある容量の個数だ
け前記第１の無効電力補償回路のコンデンサバンクを所
定の時限後に開放又は投入するように制御する制御手段
とを具備したものである。
この発明における第２の無効電力補償回路は。
第１の無効電力補償回路のコンデンサの単位バンク容量
よりも広い範囲を連続的に制御することにより、第１の
無効電力補償回路におけるコンデンサの開閉が＠繁にお
こらないようにする。
よりも広い範囲を連続的に制御することにより、第１の
無効電力補償回路におけるコンデンサの開閉が＠繁にお
こらないようにする。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１は電力系統の電源、２は電力系統のイン
ピーダンス、３は複数個の変動負荷、４−１〜４．−
ｎはコンデンサバンク、５は上記コンデンサの単位バン
ク容量よりも大きな容量、を有するリアクトル、７は上
記リアクトル５の電流を位相制御する半導体スイッチ手
段、８−１〜８− ｎは上記コンデンサバンク４−１〜
４− ｎのそれぞれに直列接続されて系統への投入、開
放を行なう開閉装置、９は固定コンデンサ、１１は負荷
３の電流を検出するＣＴ、１２は系統電圧を検出するＰ
Ｔ、１３は負荷の消費している無効電力ＱＬを検出する
無効電力検出回路、１４は無効電力ＱＣと現時点で投入
されているコンデンサバンクの合計８駄ΣＱｃとの差を
演算する演算回路、１５は不感帯回路、１６は所定の時
限をもたせる遅延回路、１７はコンデンサバンク開閉制
御回路、１８は半導体スイッチ手段７を制御する制御回
路である。
図において、１は電力系統の電源、２は電力系統のイン
ピーダンス、３は複数個の変動負荷、４−１〜４．−
ｎはコンデンサバンク、５は上記コンデンサの単位バン
ク容量よりも大きな容量、を有するリアクトル、７は上
記リアクトル５の電流を位相制御する半導体スイッチ手
段、８−１〜８− ｎは上記コンデンサバンク４−１〜
４− ｎのそれぞれに直列接続されて系統への投入、開
放を行なう開閉装置、９は固定コンデンサ、１１は負荷
３の電流を検出するＣＴ、１２は系統電圧を検出するＰ
Ｔ、１３は負荷の消費している無効電力ＱＬを検出する
無効電力検出回路、１４は無効電力ＱＣと現時点で投入
されているコンデンサバンクの合計８駄ΣＱｃとの差を
演算する演算回路、１５は不感帯回路、１６は所定の時
限をもたせる遅延回路、１７はコンデンサバンク開閉制
御回路、１８は半導体スイッチ手段７を制御する制御回
路である。
上記コンデンサバンク４−１〜４− ｎと開閉装置８−
１〜８− ｎとで第１の無効電力補償回路１〇−１を、
上記リアクトル５と半導体スイッチ手段７および固定コ
ンデンサ９とで第２の無効電力補償回路１０−２を、上
記無効電力検出回路１３゜演算回路１４、不感帯回路１
５、遅延回路１６゜開閉制御回路１７とで制御手段２０
を構成している。
１〜８− ｎとで第１の無効電力補償回路１〇−１を、
上記リアクトル５と半導体スイッチ手段７および固定コ
ンデンサ９とで第２の無効電力補償回路１０−２を、上
記無効電力検出回路１３゜演算回路１４、不感帯回路１
５、遅延回路１６゜開閉制御回路１７とで制御手段２０
を構成している。
次に動作について説明する。ここで、コンデンサ４−１
〜４− ｎの単位バンク８敞がそれぞれＱｃで、リアク
トル５の容量が３Ｑｃ、固定コンデンサ９の容量が１．
５Ｑｅである構成とする。
〜４− ｎの単位バンク８敞がそれぞれＱｃで、リアク
トル５の容量が３Ｑｃ、固定コンデンサ９の容量が１．
５Ｑｅである構成とする。
リアクトル５、半導体スイッチ手段７及び固定コンデン
サ９によって構成される第２の無効電力補償回路１０−
２の出力Ｑｓｖｃは、±１．５Ｑｃの間の任意の値を補
償することができる。（但し十は進相、−は遅相の無効
電力をそれぞれ表わす。）今、負荷３が例えば全体で２
Ｑ、：の無効電力ＱＬを消費していて、これを補償する
場合を考える。
サ９によって構成される第２の無効電力補償回路１０−
２の出力Ｑｓｖｃは、±１．５Ｑｃの間の任意の値を補
償することができる。（但し十は進相、−は遅相の無効
電力をそれぞれ表わす。）今、負荷３が例えば全体で２
Ｑ、：の無効電力ＱＬを消費していて、これを補償する
場合を考える。
第２図（ａ）の破線で示すように、補償無効電力出力は
、負荷の無効電力２Ｑｅを補償するために同一容量の進
相分を出力する。
、負荷の無効電力２Ｑｅを補償するために同一容量の進
相分を出力する。
この場合、第２図（ｂ）の実線２１で示すように、コン
デンサバンク４が２台投入されていれば、第１図の演算
回路１４の出力Ｑｓｖｃ、” Ｑ ｔ、−ΣＱｅ＝０に
なり、リアクトル５は１．５Ｑｅの遅相分を出力し、固
定コンデンサ９の出力との合計が０５ｖｅ＝０になるよ
うに制御される（実線上の動作点Ａで示されている）。
デンサバンク４が２台投入されていれば、第１図の演算
回路１４の出力Ｑｓｖｃ、” Ｑ ｔ、−ΣＱｅ＝０に
なり、リアクトル５は１．５Ｑｅの遅相分を出力し、固
定コンデンサ９の出力との合計が０５ｖｅ＝０になるよ
うに制御される（実線上の動作点Ａで示されている）。
この状態から負荷の無効電力ＱＬがＱＬ＝２．５Ｑ３に
増加した場合を考える。
増加した場合を考える。
演算回路１３の出力はＱｓｖｅ＝２ 、５ Ｑｅ ２
Ｑｅ＝０．５Ｑことなり、リアクトル５はＩＱこの遅
相分を出力し、固定コンデンサ９の出力との合計がＱｓ
ｖｃ” ０ 、５ Ｑぐになるように半導体スイッチ手
段７の位相が制御される。
Ｑｅ＝０．５Ｑことなり、リアクトル５はＩＱこの遅
相分を出力し、固定コンデンサ９の出力との合計がＱｓ
ｖｃ” ０ 、５ Ｑぐになるように半導体スイッチ手
段７の位相が制御される。
ここで、不感ｆｌ−回路１５は入力信号Ｑｉの絶対値Ｉ
Ｑｉｌが０．５Ｑｃよりも小さい場合には、出力Ｑ。を
出さないように、１Ｑｉｌが０．５Ｑｃよりも大きい場
合には出力Ｑ。＝±（ＩＱｉｌ−０，５Ｑｅ）（但し復
号はＱｉの正負に対応する）を出力するように設定され
ている。
Ｑｉｌが０．５Ｑｃよりも小さい場合には、出力Ｑ。を
出さないように、１Ｑｉｌが０．５Ｑｃよりも大きい場
合には出力Ｑ。＝±（ＩＱｉｌ−０，５Ｑｅ）（但し復
号はＱｉの正負に対応する）を出力するように設定され
ている。
従って、この状態では入力信号Ｑ ｉ ”Ｑｓｖｃ＝０
．５Ｑｃなので、出力Ｑ、＝Ｏになり、遅延回路１６及
びコンデンサバンク開閉制御回路１７は動作しない（第
２図（ａ）〜（ｃ）の動作点Ｂで示されている）。
．５Ｑｃなので、出力Ｑ、＝Ｏになり、遅延回路１６及
びコンデンサバンク開閉制御回路１７は動作しない（第
２図（ａ）〜（ｃ）の動作点Ｂで示されている）。
ここで、更に負荷３の無効電力ＱＬがＱ Ｌ ＝ ３
Ｑ ｃに増加したとすると、第２図（ａ）〜（ｃ）で動
作点が０点に移動して、無効電力補償回路１０の出力が
Ｑｓｖｃ＝ Ｉ Ｑｃとなるように制御される。
Ｑ ｃに増加したとすると、第２図（ａ）〜（ｃ）で動
作点が０点に移動して、無効電力補償回路１０の出力が
Ｑｓｖｃ＝ Ｉ Ｑｃとなるように制御される。
この時、不感帯回路１５の出力Ｑｏ ＝ ＋ （Ｉ Ｑ
ｅＯ，５Ｑｅ）＝０．５Ｑｅとなり、遅延回路上５は設
定された時限後に出力を出し、コンデンサバンク開閉制
御回路１７が動作して、コンデンサバンクが１台追加し
て投入される。これによりＱｓｖｃ＝３Ｑｃ ３Ｑｅ
＝Ｏになり、第２図（ａ） 〜（ｃ）で動作点がＤ点に
移動する。負荷３が例えば複数台の電動機等の変動する
負荷で構成されていて、それぞれオン／オフ制御されて
いるような場合、負荷の無効電力ＱＬは各電動機がオン
／オフされる都度変動し、更に全体の無効電力はその時
点で運転されている電動機の台数によって変化する。
ｅＯ，５Ｑｅ）＝０．５Ｑｅとなり、遅延回路上５は設
定された時限後に出力を出し、コンデンサバンク開閉制
御回路１７が動作して、コンデンサバンクが１台追加し
て投入される。これによりＱｓｖｃ＝３Ｑｃ ３Ｑｅ
＝Ｏになり、第２図（ａ） 〜（ｃ）で動作点がＤ点に
移動する。負荷３が例えば複数台の電動機等の変動する
負荷で構成されていて、それぞれオン／オフ制御されて
いるような場合、負荷の無効電力ＱＬは各電動機がオン
／オフされる都度変動し、更に全体の無効電力はその時
点で運転されている電動機の台数によって変化する。
この場合、リアクトル５と固定コンデンサ９の容量を例
えば電動機１台分の無効電力の変動を補償するように選
定し、遅延回路１６の時限を電動機がオン／オフ制御さ
れる間隔と協調をとって設定しておけば、電動機１台の
変動は第２の無効電力補償回路１０−２で補償するので
、第１の無効電力補償回路１ｏ−１を構成する開閉装［
８−１〜８− ｎは頻繁な動作を避けることができ、か
つ運転されている電動機の台数の増減に応じた無効電力
の増減をコンデンサバンクで補償できる。
えば電動機１台分の無効電力の変動を補償するように選
定し、遅延回路１６の時限を電動機がオン／オフ制御さ
れる間隔と協調をとって設定しておけば、電動機１台の
変動は第２の無効電力補償回路１０−２で補償するので
、第１の無効電力補償回路１ｏ−１を構成する開閉装［
８−１〜８− ｎは頻繁な動作を避けることができ、か
つ運転されている電動機の台数の増減に応じた無効電力
の増減をコンデンサバンクで補償できる。
又、不感帯回路１５と遅延回路１６により、第２の無効
電力補償回路１０−１の動作点は、通常は±ｏ、ｓｑｅ
以内になり、負荷の無効電力の急変に対しても動作範囲
の余裕があることになる。
電力補償回路１０−１の動作点は、通常は±ｏ、ｓｑｅ
以内になり、負荷の無効電力の急変に対しても動作範囲
の余裕があることになる。
なお、上記実施例では第２の無効電力補償回路１ｏを制
御リアクトルと固定コンデンサの組合わせの構成とした
が、自励式インバータと結合リアクトルの組合わせによ
るものでもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
御リアクトルと固定コンデンサの組合わせの構成とした
が、自励式インバータと結合リアクトルの組合わせによ
るものでもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、連続的に出力を調整
することができる第２の無効電力補償回路により、第１
の無効電力補償回路を構成する開閉制御コンデンサの単
位バンク容量よりも広い範囲を制御するように構成した
ので、前記開閉制御コンデンサの開閉が頻繁におこらな
いようになり、機械式の開閉装置によってコンデンサバ
ンクを制御でき、安価で損失の少ないものが得られる効
果がある。
することができる第２の無効電力補償回路により、第１
の無効電力補償回路を構成する開閉制御コンデンサの単
位バンク容量よりも広い範囲を制御するように構成した
ので、前記開閉制御コンデンサの開閉が頻繁におこらな
いようになり、機械式の開閉装置によってコンデンサバ
ンクを制御でき、安価で損失の少ないものが得られる効
果がある。
第１図はこの発明の一実施例による無効電力補償装ＦＬ
を示す回路図、第２図（ａ）乃至（ｃ）はこの発明の一
実施例を説明するための動作説明図、第３図は従来の無
効電力補償装置を示す回路図である。 ３は負荷、４−１〜４ｎはコンデンサバンク、８−１〜
８− ｎは開閉装置、１０−１は第１の無効電力補償回
路、１０−２は第２の無効電力補償回路、２０は制御手
段。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 （Ｃ）
を示す回路図、第２図（ａ）乃至（ｃ）はこの発明の一
実施例を説明するための動作説明図、第３図は従来の無
効電力補償装置を示す回路図である。 ３は負荷、４−１〜４ｎはコンデンサバンク、８−１〜
８− ｎは開閉装置、１０−１は第１の無効電力補償回
路、１０−２は第２の無効電力補償回路、２０は制御手
段。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 （Ｃ）
Claims (2)
- （１）数バンクに分割した複数のコンデンサと該各コン
デンサと直列に接続された開閉装置とから成る第１の無
効電力補償回路と、前記コンデンサの単位バンク容量よ
りも大きな容量を持ち連続的にその出力を調整すること
のできる第２の無効電力補償回路と、負荷の消費する無
効電力から前記第１の無効電力補償回路によって補償さ
れている無効電力を差し引いた分を前記第２の無効電力
補償回路から補償し、前記差し引いた分が前記コンデン
サの単位バンク容量の１／２以上で前記第２の無効電力
補償回路の容量よりも小さいある設定レベルを超過した
場合、その超過分に見合う容量の個数だけ前記第１の無
効電力補償回路のコンデンサバンクを所定の時限後に開
放又は投入するように制御する制御手段とを備えた無効
電力補償装置。 - （２）前記第２の無効電力補償回路の容量は、負荷１台
分の無効電力の変動よりも大きなことを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の無効電力補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112684A JPS62269213A (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112684A JPS62269213A (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 無効電力補償装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62269213A true JPS62269213A (ja) | 1987-11-21 |
Family
ID=14592886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61112684A Pending JPS62269213A (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62269213A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02178714A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-11 | Nissin Electric Co Ltd | 電圧変動対策設備の運転制御方式 |
| US7692415B2 (en) | 2006-12-25 | 2010-04-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Reactive power control apparatus for AC power system |
| US7755333B2 (en) | 2007-11-21 | 2010-07-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Power system control apparatus and power system control method |
| US7919951B2 (en) | 2006-05-30 | 2011-04-05 | Mitsubishi Electric Corporation | System stabilization control system |
-
1986
- 1986-05-19 JP JP61112684A patent/JPS62269213A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02178714A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-11 | Nissin Electric Co Ltd | 電圧変動対策設備の運転制御方式 |
| US7919951B2 (en) | 2006-05-30 | 2011-04-05 | Mitsubishi Electric Corporation | System stabilization control system |
| US7692415B2 (en) | 2006-12-25 | 2010-04-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Reactive power control apparatus for AC power system |
| US7755333B2 (en) | 2007-11-21 | 2010-07-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Power system control apparatus and power system control method |
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