[发明专利]静止型无功功率补偿装置和电压控制方法

摘要

本发明的目的在于提供能够调整单相交流电力系统中的电压的静止型无功功率补偿装置和电压控制方法。本发明的静止型无功功率补偿装置根据由单相电压型交直流转换电路转换的直流电压和设定的直流电压指令的差来生成第二轴电压指令。单相交流电力系统的电压(交流端子的电压)上升时，交流端子的电压和内部电动势的差变大，因此静止型无功功率补偿装置以使单相电压型交直流转换电路的交流端子侧的电压下降的方式进行PWM控制。由于与单相交流电力系统的电压相比单相电压型交直流转换电路的电压低，所以能够使无功电流从单相交流电力系统流入静止型无功功率补偿装置内，使单相交流电力系统的电压下降。

主权项

一种电力系统，包括：高压配电线，用于配电三相高压交流电；多个变压器，与所述高压配电线连接，将所述三相高压交流电转换成电压比所述三相高压交流电低的单相低压交流电；多条低压配电线，分别配电所述变压器转换后的所述单相低压交流电；及任意数量的静止型无功功率补偿装置，交流端子与所述低压配电线连接，所述电力系统的特征在于，所述静止型无功功率补偿装置包括：单相电压型交直流转换电路，从所述交流端子观察具有内部电动势和内部等效阻抗，根据基于PWM指令产生的门信号的脉冲宽度，使来自与所述交流端子连接的单相交流电力系统的单相交流电力和直流电力之间进行转换；电压指令电路，输出作为所述交流端子的单相交流电压的振幅目标值的第一轴电压指令，设定比所述单相交流电压的峰值高的直流电压指令值，检测由所述单相电压型交直流转换电路转换的直流电压，计算所述直流电压指令值和直流电压检测值的差并输出第二轴电压指令；相位差生成电路，具有使所述交流端子的单相交流电压的相位延迟而产生延迟单相交流的相位延迟单相交流生成器，根据所述延迟单相交流来生成与所述交流端子的单相交流电压和所述单相电压型交直流转换电路的所述内部电动势的相位差对应的电压；上位电压控制电路，根据来自所述电压指令电路的所述第一轴电压指令和所述第二轴电压指令、与来自所述相位差生成电路的相位差对应的电压、以及所述交流端子的单相交流电压，输出以所述交流端子的单相交流电压的振幅接近所述第一轴电压指令的方式生成的电压指令信号、以及以与来自所述相位差生成电路的相位差对应的电压接近所述第二轴电压指令的方式生成的频率指令信号；频率控制电路，设定有作为所述交流端子上的单相交流的频率基准的基准频率，根据所述基准频率、来自所述上位电压控制电路的频率指令信号、以及与所述相位差生成电路生成的相位差对应的电压，确定所述单相电压型交直流转换电路的所述内部电动势的电气角度并生成生成电气角度；以及下位电压控制电路，设定有作为所述交流端子上的单相交流的电压振幅基准的基准电压，在基于来自所述频率控制电路的所述生成电气角度的信号和所述基准电压相乘的值上加上来自所述上位电压控制电路的电压指令信号来作为所述内部电动势，将所述内部电动势和所述单相交流电压的差输出为所述PWM指令，所述电力系统根据所述低压配电线的单相低压交流电的电压与所述内部电动势的差进行控制，以使在低压交流电的电压上升时降低所述交流端子的电压，在低压交流电的电压降低时升高所述交流端子的电压，通过所述交流端子在所述低压配电线之间传输无功电流，使所述低压配电线的所述单相低压交流电的电压控制在适当的电压范围内。