电压波动补偿装置制造方法及图纸

在具有监视电力系统中电压下降并基于此控制供电的检测控制部，抑制供给负荷的电压波动的补偿装置中，以廉价小型化方式，实现高精度的电压补偿。电力系统上串联连接有把具有各自不同的充电电压（最小电压的约２＃＋［Ｋ］倍（Ｋ＝０、１、２、…）的电容器１１中存储的直流电压转换成交流输出的多个电压补偿电路Ｐ、Ｎ，将测出各电压补偿电路Ｐ、Ｎ内电容器１１的电压值的值Ｖ１～Ｖ３作为各比特信号的基准值，通过将电力系统的电压下降量与该基准值对照，对其进行Ａ／Ｄ变换为二进制的信号，根据该信号，选择希望组合的电压补偿电路Ｐ、Ｎ，以其输出电压的总和来补偿上述电力系统的电压下降。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关一种供给负荷的电力系统电压瞬时性下降时，将其测出并补偿电压下降的电压波动补偿装置。
技术介绍
因雷电等随着电力系统的电压瞬时性下降，工厂等的精密设备等进行误动作或暂时停止，往往招致生产线上很大的受害。为了防止这样的损害，监视电力系统的瞬时电压下降等的电压波动，并使用补偿电压下降的电压波动补偿装置。图18中示出现有电压波动补偿装置的示意构成图。如图所示，从输电线1来的电力，用变压器2降压，通过电压波动补偿装置连接到用户(负载)3并供给电力。电压波动补偿装置由直流电源4、换流器5、平滑滤波器6和大容量变压器7构成。以下，示出有关这种现有电压波动补偿装置，在系统电压瞬时下降时(以下，称为瞬低时)的电压补偿动作。图19分别示出系统电压瞬低时的系统电压、电压波动补偿电路输出、和供给用户3的电压。如图所示，一旦系统电压发生瞬时性电压下降，在监视电压波动的检测部(图未示出)就测出电压下降，通过基于此进行供电控制，电压波动补偿装置中，采用由直流电源4和换流器5发生交流电压，经过平滑滤波器6和大容量变压器7跟电力系统串联连接的办法，补偿电力系统的电压下降。因此，将电压波动补偿装置来的输出电压加到电压下降后的系统电压上，大致以正常的电压，向用户3供给电力。
技术实现思路
现有的电压波动补偿装置构成如以上那样，因为系统电压即使正常时，也通过变压器7使相当部分的负荷电流流过换流器5，因此，通常时也发生变压器7和换流器5的损耗，需要大型的冷却装置。并且，系统电压的瞬低时，由于通过平滑滤波器6和变压器7向电力系统供给电压，所以平滑滤波器6或变压器7的容量将会增大，存在装置大型化的问题。本专利技术就是为了解决上述这个问题而研发的，其目的在于获得一种能够在系统电压瞬低时进行高精度电压补偿，而且装置全体能以廉价构成小型的电压波动补偿装置。本专利技术的第1方面所述的电压波动补偿装置是包括对最小充电电压值(绝对值)约为2K倍(K＝0、1、2、…)，具有各自不同的充电电压的电容器，在电力系统上串联连接把向该电容器充电的直流电压转换成交流输出的多个电压补偿电路P、N，将各电压补偿电路内的上述电容器的充电电压值作为各比特信号的基准值，通过将电力系统的电压下降量与该基准值对照，A/D变换为二进制数的信号，根据该信号，从多个电压补偿电路之中选择要求的组合，以其输出电压的总和来补偿上述电力系统的电压下降。并且本专利技术的第2方面所述的电压波动补偿装置是，根据第1方面，由电压下降量变成A/D变换的基准值的电容器充电电压值是随时检测各电容器电压的电压测定值。并且本专利技术的第3方面所述的电压波动补偿装置是，根据第1方面，从电压下降量变成A/D变换的基准值的电容器充电电压值是监视电力系统的系统电流，并基于该电流值通过对各电容器的电压下降量的预测运算，随时算出的电压算出值。并且本专利技术的第4方面所述的电压波动补偿装置是，根据第1方面～3任一项，由串联连接的全部的电压补偿电路构成的全补偿电路可能最大输出电压设定为各电压补偿电路内电容器的充电电压，使其超过电力系统的最大电压下降量。并且本专利技术的第5方面所述的电压波动补偿装置是，根据第1方面～4任一项，各电压补偿电路内电容器的静电容量是对最小静电容量大约2K倍(K＝0、1、2、…)或其以上，设定该电容器的充电电压越大其静电容量越小。并且本专利技术的第6方面所述的电压波动补偿装置是，根据第1方面～5任一项，从电压下降量A/D变换为二进制数的信号之际，由该信号决定的电压补偿电路输出电压的总和是从上述电压下降量减去规定的电压量的电压值以下时，上述二进制数的信号加上1，使电容器的最小充电电压值加到上述输出电压的总和上。并且本专利技术的第7方面所述的电压波动补偿装置是，根据第1方面，电力系统上，具备跟电压补偿电路一起串联连接，将使电容器充电的直流电压转换成交流输出的下降电压补偿电路，上述电压补偿电路内电容器的电压下降到规定值以下时，将其测出，使上述下降电压补偿电路动与上述电压补偿电路的动作一致动作，用上述电压补偿电路和上述下降电压补偿电路的输出电压之和，补偿上述电力系统的电压下降。并且本专利技术的第8方面所述的电压波动补偿装置是，根据第1方面，按照二进制数的信号选择的电压补偿电路，输出电压可包含跟电力系统的电压极性相反极性的，输出电压跟上述电力系统同极性的电压补偿电路内电容器在动作时进行放电，相反极性的电压补偿电路内的电容器在动作时进行充电。并且本专利技术的第9方面所述的电压波动补偿装置是，根据第8方面，从二进制数的信号，把各比特数值转换成电容器放电时为1、充电时为-1的二进制数值，编成用于选择电压补偿电路组合的逻辑表，检测各电压补偿电路内电容器的电压下降并根据其状态，从上述逻辑表里选择可对该电容器充电的模式的二进制数值，按照该二进制数值的各比特数值选择的电压补偿电路内电容器，当上述比特数值为1的时候进行放电，为-1的时候进行充电。并且本专利技术的第10方面所述的电压波动补偿装置是，根据第8方面，一个电压补偿电路的输出电压是第1极性，其它全部电压补偿电路的输出电压是跟上述第1极性相反的第2极性，上述第1极性的电压补偿电路内电容器的充电电压跟其它全部第2极性的电压补偿电路内电容器的充电电压总和绝对值大约相同，电力系统的电压是第1极性时，选择上述第2极性的电压补偿电路的要求组合和上述第1极性的电压补偿电路进行动作，上述电力系统的电压是第2极性时，只选择上述第2极性的电压补偿电路的组合进行动作。附图说明图1是本专利技术实施例1的电压波动补偿装置构成图。图2表示本专利技术实施例1的电压瞬低控制电路的详细电路图。图3是说明本专利技术实施例1的电压波动补偿装置动作波形图。图4是说明本专利技术实施例1的充电电容器的电压下降时的动作波形图。图5是表示本专利技术实施例1的A/D变换器详细构成图。图6是本专利技术实施例1的另一例电压波动补偿装置构成图。图7是本专利技术实施例1的另一例电压波动补偿装置构成图。图8是表示本专利技术实施例2的A/D变换器详细构成图。图9是表示本专利技术实施例2的预测运算电路详细构成图。图10是本专利技术实施例3的电压波动补偿装置构成图。图11是说明本专利技术实施例3的电压波动补偿装置动作波形图。图12是表示本专利技术实施例3的电压波动补偿装置详细电路图。图13是表示本专利技术实施例6的A/D变换器详细构成图。图14是表示本专利技术实施例7的A/D变换器详细构造图。图15是本专利技术实施例8的电压波动补偿装置构成图。图16是表示本专利技术实施例8的A/D变换后的二进制信号图。图17是说明本专利技术实施例8的电压波动补偿装置动作波形图。图18是现有的电压波动补偿装置示意构成图。图19是说明现有电压波动补偿装置的电压补偿动作图。具体实施例方式实施例1以下，详细说明有关本专利技术的实施例1。图1是本专利技术实施例1的电压波动补偿装置构成图。从输电线1来的电力，用变压器2降压，经过电压波动补偿装置100连接到用户3(负荷)，并供给电力。关于电压波动补偿装置100，如图所示，电力系统上，多个串联连接有由根据电压极性选择的2个电压补偿电路P、N构成的补偿单元110。由该串联连接的多个(这时6个)的电压补偿电路N1、P1、N2、P2、N3、P3构成的全补偿电路120，具备高速机械式的稳定短路开关8，其输出端与全补偿电路1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压波动补偿装置，包括对电力系统的电压下降进行监视并基于此进行供电控制的检测控制部，并抑制供给负荷的电压波动，其特征是还包括：具有各自不同的存储电压的储能装置，在所述电力系统上串联连接把该储能装置中存储的直流电压转换为交流输出的多个电压补偿电路，将各电压补偿电路内的上述该储能装置中存储电压值作为各比特信号的基准值，通过与该基准值对照，将电力系统的电压下降量进行Ａ／Ｄ变换为二进制数的信号，根据该信号，从所述多个电压补偿电路之中选择所要求的组合，以其输出电压的总和来补偿上述电力系统的电压下降。

【技术特征摘要】
JP 2001-3-30 098548/20011.一种电压波动补偿装置，包括对电力系统的电压下降进行监视并基于此进行供电控制的检测控制部，并抑制供给负荷的电压波动，其特征是还包括具有各自不同的存储电压的储能装置，在所述电力系统上串联连接把该储能装置中存储的直流电压转换为交流输出的多个电压补偿电路，将各电压补偿电路内的上述该储能装置中存储电压值作为各比特信号的基准值，通过与该基准值对照，将电力系统的电压下降量进行A/D变换为二进制数的信号，根据该信号，从所述多个电压补偿电路之中选择所要求的组合，以其输出电压的总和来补偿上述电力系统的电压下降。2.根据权利要求1所述的电压波动补偿装置，其特征是，多个电压补偿电路内的储能装置分别存储的不同电压的绝对值是相对于最小该电压补偿电路的输出电压(绝对值)约为2K倍(K＝0、1、2…)。3.根据权利要求1所述的电压波动补偿装置是，其特征是，储能装置是电容器。4.根据权利要求2所述的电压波动补偿装置，其特征是，作为对电压下降量进行A/D变换的基准值的电容器充电电压值是随时检测各电容器的电压而得到的电压测定值。5.根据权利要求3所述的电压波动补偿装置是，其特征是，作为对电压下降量进行A/D变换的基准值的电容器充电电压值是监视电力系统的系统电流，并基于该电流值通过对各电容器的电压下降量的预测运算，随时算出的电压算出值。6.根据权利要求3所述的电压波动补偿装置，其特征是，由串联连接全部电压补偿电路构成全补偿电路的可能最大输出电压，设定为各电压补偿电路内电容器的充电电压，使其超过在电力系统的最大电压下降量。7.根据权利要求3所述的电压波动补偿装置，其特征是，各电压补偿电路内的电容器的静电电容量设定为该电容器的充电电压越大其静电电容量越小。8.根据权利要求7所述的电压波动补偿装置，其特征是，各电压补偿电路内电容器的静电电容量是对最小静电电容量大约2K倍(K＝0、1、2、…)或其以上，设定该电容器的充电电压越大其静电电容量越小。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩田明彦，铃木昭弘，笹尾博之，小山健一，菊永敏之，高桥贡，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]