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公開番号2025029894
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023134778
出願日2023-08-22
発明の名称無効電力補償装置
出願人株式会社TMEIC
代理人弁理士法人iX
主分類H02J 3/18 20060101AFI20250228BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】母線の電圧上昇を防止するアーク炉用の無効電力補償装置を提供する。
【解決手段】実施形態は、制御装置と、電力変換器と、を備える。制御装置は、アーク炉が接続された電力系統の電圧および電流を検出して、無効電力を演算し、算出した指令値を電力変換器に出力する。指令値は、位相の変動分に対応する第1指令値と位相の非変動分に対応する第2指令値とを含む。電力変換器が出力する電力の大きさが所定値よりも小さい場合には、制御装置は、第1指令値と第2指令値とを加算して出力する。電力の大きさが所定値以上の場合には、第2指令値に所定の第1設定値を設定して、第1指令値と第2指令値とを加算して出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アーク炉が接続される電力系統の母線の無効電力を補償する無効電力補償装置であって、
前記母線の第１電圧、前記電極に流れる第１電流、および、前記母線に接続された進相設備に流れる第２電流のそれぞれの検出値を入力し、前記それぞれの検出値にもとづいて、前記母線の第１無効電力を演算し、前記第１無効電力に対応する指令値を演算する制御装置と、
前記指令値にもとづいて前記第１無効電力を生成して出力する電力変換器と、
を備え、
前記制御装置は、
前記第１無効電力を、時間における無効電力変動分と非変動分とに分離して演算し、
前記第１無効電力の大きさが第１所定値よりも小さい場合には、前記変動分に対応する第１指令値および前記非変動分に対応する第２指令値を加算して、新たな指令値を演算して前記電力変換器に出力し、
前記第１無効電力が前記第１所定値以上の場合には、前記第２指令値にあらかじめ設定された第１設定値を加算して、新たな指令値として前記電力変換器に出力する無効電力補償装置。
続きを表示（約 230 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記第１所定値よりも大きい第２所定値を有し、
前記第１無効電力が前記第２所定値以上の場合には、
前記第２指令値にあらかじめ設定された第２設定値を加算して、新たな指令値として前記電力変換器に出力し、
前記第２設定値の大きさは、前記第１設定値の大きさよりも小さい請求項１記載の無効電力補償装置。
【請求項３】
前記第２設定値は、０である請求項２記載の無効電力補償装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、主として製鋼用のアーク炉において用いられる無効電力補償装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
製鋼用のアーク炉が接続されている電力系統では、アーク炉の急峻な負荷変動により、無効電力が変動して、電圧フリッカが発生する。アーク炉を負荷として有する需要家は、電圧フリッカを定められた規制値以内に収めることを求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平８－２６５９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無効電力補償装置は、電圧フリッカの原因となる無効電力の変動を相殺するように無効電力を生成して、製鋼用アーク炉が接続される電力系統の母線に連系される。母線には、力率改善を目的に進相コンデンサや高調波フィルタなどの進相設備が接続される。
【０００５】
このようなアーク炉では、負荷が低下した場合に、母線の遅れ無効電力が小さくなり、進相設備による進み無効電力が過剰となることがある。この場合には、過剰となった進み無効電力によって、母線の電圧が上昇し、上昇した電圧が、母線に接続される機器や装置等の定格電圧値を上回ることがある。
【０００６】
従来、フリッカ抑制のための無効電力補償装置は、無効電力の変動を補償するのみである。そのため、進相設備のばらつき等により進み無効電力が発生しても、進み無効電力を十分補償できない場合がある。
【０００７】
本発明の実施形態は、上述の問題を解決するためになされたものであり、母線の電圧上昇を防止するアーク炉用の無効電力補償装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態は、アーク炉が接続される電力系統の母線の無効電力を補償する無効電力補償装置である。この無効電力補償装置は、前記母線に接続された計器用変圧器より計測される第１電圧、前記電極に流れる第１電流、および、前記母線に接続された進相設備に流れる第２電流のそれぞれの検出値を入力し、前記それぞれの検出値にもとづいて、前記の系統全体で供給される第１無効電力を演算し、前記第１無効電力に対応する指令値を演算する制御装置と、前記指令値にもとづいて変換器から出力する第２無効電力を生成し、出力する電力変換器と、を備える。前記制御装置は、前記第１無効電力を、時間における無効電力の変動分と非変動分とに分離して演算し、前記第１無効電力の大きさが第１所定値よりも小さい場合には、前記変動分に対応する第１指令値および前記非変動分に対応する第２指令値を加算して、新たな指令値を演算して前記電力変換器に出力し、前記第１無効電力が前記第１所定値以上の場合には、前記第２指令値にあらかじめ設定された第１設定値を加算して、新たな指令値として前記電力変換器に出力する。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態によれば、母線の電圧上昇を防止するアーク炉用の無効電力補償装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態に係る無効電力補償装置を例示する模式的なブロック線図である。
図２（ａ）～図２（ｃ）は、図１の無効電力補償装置の動作を説明するためのグラフ図である。
図３（ａ）～図３（ｃ）は、図１の無効電力補償装置の動作を説明するためのグラフ図である。
実施形態に係る無効電力補償装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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