特許 6471372 無効電力補償装置の制御装置及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6471372

(24)【登録日】2019年2月1日

(45)【発行日】2019年2月20日

(54)【発明の名称】無効電力補償装置の制御装置及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/18 20060101AFI20190207BHJP

   G05F 1/70 20060101ALI20190207BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/18 128

   G05F1/70 E

【請求項の数】19

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-386(P2017-386)

(22)【出願日】2017年1月5日

(65)【公開番号】特開2017-200424(P2017-200424A)

(43)【公開日】2017年11月2日

【審査請求日】2017年1月5日

(31)【優先権主張番号】10-2016-0052276

(32)【優先日】2016年4月28日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】593121379

【氏名又は名称】エルエス産電株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＬＳＩＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100120385

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 健之

(72)【発明者】

【氏名】リ ソンフン

【審査官】 坂東 博司

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０４０９１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−１１２１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２５５１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２２０９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２２０９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０９３８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２５８１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−１７２９２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／１８

Ｇ０５Ｆ １／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

システム制御器から入力された制御信号を基にエラー有無信号を生成するモニタリング制御部と、
複数のバルブそれぞれから入力されたデータバック信号を基にバルブ状態信号を生成するバルブ信号処理部と、
前記エラー有無信号及び前記バルブ状態信号を基に状態情報信号を生成するＣＰＵ制御部と、
前記状態情報信号によって点弧信号を生成する点弧信号出力制御部と、を含み、
前記制御信号は、前記複数のバルブをターンオン又はターンオフさせる信号であり、
前記エラー有無信号は、前記バルブ信号処理部と前記複数のバルブをそれぞれ連結するラインにおける問題発生を示す信号であり、
前記データバック信号は、前記複数のバルブのそれぞれのターンオフ時に出力される信号であり、
前記ＣＰＵ制御部は、
前記データバック信号のそれぞれをデジタル信号に変換し、変換されたそれぞれのデジタル信号に論理和（ＯＲ）演算を行った第１論理和信号の入力を受け、第１論理和信号とフィードバック信号がディレイされたディレイ信号を生成し、前記システム制御器から受信した制御信号に論理積（ＡＮＤ）演算を行った第１論理積信号と前記ディレイ信号に論理積（ＡＮＤ）演算を行って状態情報信号を生成し、前記状態情報信号が正常状態を示す場合、第２論理積信号を生成し、
前記フィードバック信号は、前記第２論理積信号が生成される以前に発生した第２論理積信号であり、
前記出力制御部は、前記第２論理積信号を前記点弧信号に変換する、無効電力補償装置の制御装置。

【請求項2】

前記状態情報信号は、正常状態又は非正常状態に関する情報を含む、請求項１に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項3】

前記モニタリング制御部は、前記エラー有無信号を周期的に初期化する、請求項１又は２に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項4】

エラーを訂正するコントローラを更に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項5】

前記コントローラは中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ；ＣＰＵ）である、請求項４に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項6】

前記制御信号は、前記システム制御器から設定された周期に入力される、請求項４に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項7】

前記モニタリング制御部は、前記制御信号が前記設定された周期内に入力されない場合、前記エラー有無信号のうちエラー信号を前記ＣＰＵ制御部に出力する、請求項６に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項8】

前記ＣＰＵ制御部は、前記エラー信号を前記コントローラに送信する、請求項７に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項9】

前記モニタリング制御部は、前記設定された周期内で発生したエラーの回数及びエラーが発生したラインの情報を確認する、請求項６に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項10】

前記エラーが発生したラインは、前記データバック信号と対応し、
前記モニタリング制御部は、前記対応するデータバック信号を介してエラーが発生したラインの位置を確認する、請求項９に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項11】

前記ＣＰＵ制御部は、前記状態情報信号が正常であれば、正常状態情報信号を前記点弧信号出力制御部に送信する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項12】

前記ＣＰＵ制御部は、前記状態情報信号が非正常であれば、非正常状態情報信号を前記コントローラに送信する、請求項４に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項13】

前記コントローラは、前記非正常状態情報信号を基に該当エラーを訂正したエラー訂正信号を生成して、前記生成されたエラー訂正信号を前記ＣＰＵ制御部に送信する、請求項１２に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項14】

前記ＣＰＵ制御部は、前記エラー訂正信号に応答して正常状態情報信号を生成して、前記生成された正常状態情報信号を前記点弧信号出力制御部に送信する、請求項１３に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項15】

前記複数のバルブそれぞれから入力されたデータバック信号を前記バルブ信号処理部に送信し、前記点弧信号出力制御部から生成された点弧信号を前記複数のバルブそれぞれに送信するサブモジュールインタフェースを更に含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の無効電力補償装置の制御装置。

【請求項16】

システム制御器から入力された制御信号を基にエラー有無信号を生成するステップと、
複数のバルブそれぞれから入力されたデータバック信号を基にバルブ状態信号を生成するステップと、
前記エラー有無信号及び前記バルブ状態信号を基に状態情報信号を生成するステップと、
前記状態情報信号によって点弧信号を生成するステップと、を含み、
前記制御信号は、前記複数のバルブをターンオン又はターンオフさせる信号であり、
前記エラー有無信号は、前記バルブ状態信号を生成するバルブ信号処理部と前記複数のバルブをそれぞれ連結するラインにおける問題発生を示す信号であり、
前記データバック信号は、前記複数のバルブのそれぞれのターンオフ時に出力される信号であり、
前記状態情報信号を生成するステップは、
前記データバック信号のそれぞれをデジタル信号に変換するステップと、
前記デジタル信号に論理和（ＯＲ）演算を行って第１論理和信号の入力を受けるステップと、
前記第１論理和信号とフィードバック信号がディレイされたディレイ信号を生成するステップと、
前記制御信号に論理積（ＡＮＤ）演算を行った第１論理積信号と前記ディレイ信号に論理積（ＡＮＤ）演算を行って状態情報信号を生成するステップとを含み、
前記点弧信号を生成するステップと、
前記状態情報信号が正常状態を示す場合、第２論理積信号を生成するステップと、
前記第２論理積信号を前記点弧信号に変換するステップとを含む、無効電力補償装置の制御装置の制御方法。

【請求項17】

前記状態情報信号を生成するステップは、
前記状態情報信号が正常であれば、正常状態情報信号を点弧信号出力制御部に送信するステップと、
前記状態情報信号が非正常であれば、非正常状態情報信号をコントローラに送信するステップと、を含む、請求項１６に記載の無効電力補償装置の制御装置の制御方法。

【請求項18】

前記状態情報信号を生成するステップは、
前記非正常状態情報信号を基に該当エラーを訂正したエラー訂正信号を生成して、前記生成されたエラー訂正信号をＣＰＵ制御部に送信するステップを更に含む、請求項１７に記載の無効電力補償装置の制御装置の制御方法。

【請求項19】

前記状態情報信号を生成するステップは、
前記エラー訂正信号に応答して正常状態情報信号を生成して、前記生成された正常状態情報信号を前記点弧信号出力制御部に送信するステップを更に含む、請求項１８に記載の無効電力補償装置の制御装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無効電力補償装置の制御装置及びその制御方法に関し、特に超高圧直流送電（ＨＩＧＨ ＶＯＬＴＡＧＥ ＤＩＲＥＣＴ ＣＵＲＲＥＮＴ；ＨＶＤＣ）に適用される無効電力補償装置の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

超高圧直流送電（ＨＩＧＨ ＶＯＬＴＡＧＥ ＤＩＲＥＣＴ ＣＵＲＲＥＮＴ；ＨＶＤＣ）は、送電側から発電所で生産される交流電力を直流電力に変換させて送電した後、需要側で直流電力を交流電力に再変換させた後に該当需要先に交流電力を供給する送電方式をいう。

【0003】

無効電力補償装置（Ｓｔａｔｉｃ Ｖａｒ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）は、電気送配電の際に損失される無効電力を補充して電力運送の安定性を高める装置であり、既存の電流型ＨＶＤＣシステムのサイリスタ（Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ）の電力変換技術を応用して、交流系統が持つ電力損失の限界を補完したシステムである。

【0004】

無効電力補償装置（Ｓｔａｔｉｃ Ｖａｒ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）は、主に電力会社、鉄鋼会社はもちろんフレキシブル交流送電システム（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ＡＣ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；ＦＡＣＴＳ）の核心設備に活用される。フレキシブル交流送電システムは、風力、太陽光などの新再生エネルギーの発電量が急変しても安定的に電力を供給することができるので、送電損失を最小化し、既存の電力網を効率的に活用でき、また、系統の安定を維持することができる。

【0005】

無効電力補償装置のＶＤＩ（Ｖａｌｖｅ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）は、上位制御器から送信された点弧信号とバルブを制御するゲートユニット（Ｇａｔｅ Ｕｎｉｔ）から受けたデータバック（Ｄａｔａｂａｃｋ）信号を加算して最終点弧信号を生成して、ゲートユニットに伝送する。しかし、バルブの運営中に発生し得る様々な条件によってデータバック信号の種類と数字が急増してシステムの構成に多くの困難が生じる可能性がある。また、不安定な環境によってエラーが発生した際に、エラーに対処し処理するために多くの時間と労働力が投入されなければならなかった。

【0006】

例えば、従来の無効電力を補償するためのシステムは下位システムからデータをそれぞれ受け取り、それを計算してエラーをチェックし、それぞれ受け取ったデータからサイリスタのエラー、コンダクティング情報のエラー、ガンマ演算情報のエラー及びＢＯＤ（Ｂｒｅａｋ−Ｏｖｅｒ Ｄｉｏｄｅ）情報のエラーを確認しており、これら全ての情報のエラーを確認して異常がない場合は、点弧信号を出力してデータ情報に異常が無いことを通知した。

【0007】

特に、従来では点弧信号の開始点を基準にバルブの状態を確認して制御することが主な目的であった。

【0008】

その結果、運営中に発生し得る様々な条件によってデータバック信号の種類と数字が急増して、システムの構成に多くの困難が生じることになった。

【0009】

また、従来では不安定な環境でのエラーが発生した際に、それに対処し処理するために多くの時間と労働力が投入されなければならなかった。特に、点弧信号を基準に１６．６７ｍｓを一の周期に設定しているため、全体システム上でゲートユニットを同時に制御することに限界があった。該当ラインで一の周期制御動作が終わっても他のラインの制御動作が終わらなければ次のシーケンスに進行されない問題があった。

【0010】

また、従来では上位制御器のＣ＆Ｐ(Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ)を経てバルブに信号を送信する信号送信の複雑性があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、無効電力補償装置の制御装置とバルブの間の信号送受信の簡便性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】

【0012】

本発明の一実施例によれば、無効電力補償装置の制御装置は、システム制御器から入力された制御信号を基にエラー有無信号を生成するモニタリング制御部と、複数のバルブそれぞれから入力されたデータバック信号を基にバルブ状態信号を生成するバルブ信号処理部と、前記エラー有無信号と前記バルブ状態信号を基に状態情報信号を生成するＣＰＵ制御部と、前記状態情報信号によって点弧信号を生成する点弧信号出力制御部と、を含む。

【0013】

前記状態情報信号は、正常状態または非正常状態に関する情報を含むことができる。

【0014】

前記モニタリング制御部は、前記エラー有無信号を周期的に初期化することができる。

【0015】

前記無効電力補償装置の制御装置は、エラーを訂正するコントローラを更に含み、前記コントローラは中央処理装置（central processing unit、ＣＰＵ）である。

【0016】

前記制御信号は、前記システム制御器から設定された周期に入力される。前記モニタリング制御部は、前記制御信号が前記設定された周期内に入力されない場合、前記エラー有無信号のうちエラー信号を前記ＣＰＵ制御部に出力することができる。

【0017】

前記モニタリング制御部は、前記設定された周期内で発生したエラーの回数とエラーが発生したラインの情報を確認することができる。

【0018】

前記ＣＰＵ制御部は、前記状態情報信号が正常であれば、正常状態情報信号を前記点弧信号出力制御部に送信することができる。

【0019】

前記ＣＰＵ制御部は、前記状態情報信号が非正常であれば、非正常状態情報信号を前記コントローラに送信することができる。

【0020】

前記コントローラは、前記非正常状態情報信号を基に該当エラーを訂正したエラー訂正信号を生成して、前記生成されたエラー訂正信号を前記ＣＰＵ制御部に送信することができる。

【0021】

前記ＣＰＵ制御部は、前記エラー訂正信号に応答して正常状態情報信号を生成して、前記生成された正常状態情報信号を前記点弧信号出力制御部に送信することができる。

【0022】

前記無効電力補償装置の制御装置は、前記複数のバルブそれぞれから入力されたデータバック信号を前記バルブ信号処理部に送信し、前記点弧信号出力制御部から生成された点弧信号を前記複数のバルブそれぞれに送信するサブモジュールインタフェースを更に含むことができる。

【0023】

本発明の他の実施例によれば、無効電力補償装置の制御装置の制御方法は、システム制御器から入力された制御信号を基にエラー有無信号を生成するステップと、複数のバルブそれぞれから入力されたデータバック信号を基にバルブ状態信号を生成するステップと、前記エラー有無信号と前記バルブ状態信号を基に状態情報信号を生成するステップと、前記状態情報信号によって点弧信号を生成するステップと、を含む。

【0024】

前記状態情報信号を生成するステップは、前記状態情報信号が正常であれば、正常状態情報信号を前記点弧信号出力制御部に送信するステップと、前記状態情報信号が非正常であれば、非正常状態情報信号を前記コントローラに送信するステップと、を含むことができる。

【0025】

前記状態情報信号を生成するステップは、前記非正常状態情報信号を基に該当エラーを訂正したエラー訂正信号を生成して、前記生成されたエラー訂正信号を前記ＣＰＵ制御部に送信するステップを更に含むことができる。

【0026】

前記状態情報信号を生成するステップは、前記エラー訂正信号に応答して正常状態情報信号を生成して、前記生成された正常状態情報信号を前記点弧信号出力制御部に送信するステップを更に含むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の無効電力補償装置の制御器である分散制御器の構造を示す図である。

【図2】本発明の上位制御器に含まれる分散制御器または上位制御器と複数のバルブの間の信号送受信を説明するための図である。

【図3】本発明の上位制御器に含まれる分散制御器または上位制御器とサブモジュールインタフェースと複数のバルブの間の信号送受信を説明するための図である。

【図4】本発明の無効電力補償装置の制御器の信号の組み合わせを説明するための図である。

【図5a】本発明の無効電力補償装置の制御器で送信する信号と複数のバルブで生じる電圧と電流の関係を説明するための図である。

【図5b】本発明の無効電力補償装置の制御器で送信する信号と複数のバルブで生じる電圧と電流の関係を説明するための図である。

【図5c】本発明の無効電力補償装置の制御器で送信する信号と複数のバルブで生じる電圧と電流の関係を説明するための図である。

【図5d】本発明の無効電力補償装置の制御器で送信する信号と複数のバルブで生じる電圧と電流の関係を説明するための図である。

【図5e】本発明の無効電力補償装置の制御器で送信する信号と複数のバルブで生じる電圧と電流の関係を説明するための図である。

【図6】本発明の無効電力補償装置の制御器の制御方法を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

図１は、本発明の無効電力補償装置の制御器である分散制御器の構造を示す図である。

【0029】

図１は、本発明の無効電力補償装置に適用されるＶＤＩ（Ｖａｌｖｅ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の構造を説明するための図である。

【0030】

図１に示されているように、無効電力補償装置のＶＤＩ（Ｖａｌｖｅ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）は、バルブを制御するＶＢＥ(Ｖａｌｖｅ Ｂａｓｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ)装備の一部分である。

【0031】

図２は、本発明の上位制御器に含まれる分散制御器または上位制御器と複数のバルブの間の信号送受信を説明するための図である。

【0032】

図２は、本発明の無効電力補償装置に適用されるＶＤＩ（Ｖａｌｖｅ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）への信号送信を説明するための図である。上位制御器１００は、ＶＢＥ(Ｖａｌｖｅ Ｂａｓｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ)とＣ＆Ｐ(Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ)を含むことができる。ＶＢＥ(Ｖａｌｖｅ Ｂａｓｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ)はＶＤＩ（Ｖａｌｖｅ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を含むことができる。

【0033】

ＶＤＩ（Ｖａｌｖｅ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）は、バルブを制御するＶＢＥ(Ｖａｌｖｅ Ｂａｓｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ)装備の一部分であり、ＶＤＩ（Ｖａｌｖｅ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）は複数のバルブ２０を分散して制御することができる。

【0034】

以下の説明では、ＶＤＩ（Ｖａｌｖｅ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を分散制御器１０として説明することができ、ＶＢＥ(Ｖａｌｖｅ Ｂａｓｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ)はバルブ制御器９として説明することができ、Ｃ＆Ｐ(Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ)はシステム制御器８として説明することができる。

【0035】

上位制御器１００は、バルブ制御器９とシステム制御器８を含み、バルブ制御器９は分散制御器１０を含むことができる。

【0036】

図１及び図２に示されているように、無効電力補償装置の制御装置１０００は分散制御器１０とコントローラ１０１を含むことができる。

【0037】

分散制御器１０は、システム制御器８から制御信号を受け取って、エラー有無信号を生成するモニタリング制御部１４と複数のバルブ２０それぞれからそれぞれのデータバック信号の入力を受けてバルブ状態信号を生成するバルブ信号処理部１２を含む。

【0038】

また、分散制御器１０はエラー有無信号とバルブ状態信号を基に正常または非正常の少なくとも１つの状態情報信号を出力するＣＰＵ制御部１８と、状態情報信号が正常であれば、正常状態情報信号の入力を受けて複数のバルブ２０それぞれに点弧信号を送信する点弧信号出力制御部１６を含むことができる。

【0039】

ＣＰＵ制御部１８は、エラー有無信号とバルブ状態信号を基に非正常状態情報信号が生成されれば、それをコントローラ１０１に送信することができる。

【0040】

コントローラ１０１は非正常状態情報信号を受信すると、非正常状態の問題を解決して、ＣＰＵ制御部１８にエラー訂正信号を送信することができる。

【0041】

ＣＰＵ制御部１８は、エラー訂正信号を受信すると、点弧信号出力制御部１６に正常状態情報信号を送信することができる。以後、点弧信号出力制御部１６は複数のバルブ２０それぞれに点弧信号を送信することができる。

【0042】

モニタリング制御部１４は、毎周期ごとに前記エラー有無信号を初期化し、設定周期内に前記制御信号が入力されなければ、エラー有無信号のうちエラー信号を出力することができる。

【0043】

ＣＰＵ制御部１８は、エラー有無信号のうちエラー信号の入力を受けて、コントローラ１０１に送信することができる。

【0044】

モニタリング制御部１４は、設定周期内で発生したエラーの回数とエラーが発生したラインの情報を確認することができる。

【0045】

エラーが発生したラインはデータバック信号と対応し、モニタリング制御部１４は、対応するデータバック信号を介してエラーが発生したラインの位置を把握することができる。

【0046】

設定周期は、モニタリング制御部１４がシステム制御器８から制御信号を受ける周期である。

【0047】

毎周期は、一の周期が繰り返される周期であり、好ましくは一の周期は１６．６７ｍｓに設定される。

【0048】

以下では、無効電力補償装置の制御装置１０００に含まれる分散制御器１０を説明する。詳しくは、分散制御器１０はバルブ信号処理部１２、モニタリング制御部１４、点弧信号出力制御部１６及びＣＰＵ制御部１８を含むことができる。

【0049】

バルブ信号処理部１２は、複数のバルブ２０から受けたデータバック信号を分析することができ、バルブ状態信号を出力することができる。

【0050】

データバック（ｄａｔａｂａｃｋ）信号は、複数のバルブ２０の現在状態情報を含んでいる信号である。

【0051】

複数のバルブ２０それぞれは、複数のサイリスタ（図示せず）が互いに直列に連結された形態であり、複数のサイリスタ（図示せず）それぞれはゲートユニットを含むことができる。

【0052】

バルブ信号処理部１２は、複数のバルブ２０からそれぞれのデータバック信号を受信し処理して、複数のバルブ２０それぞれの状態を確認することができ、それぞれのバルブ２０から受信したデータバック信号を分析してバルブ状態信号を出力することができる。

【0053】

詳しくは、バルブ信号処理部１２は複数のバルブ２０の少なくとも１つのデータバック信号を受信することができ、バルブ信号処理部１２は複数のバルブ２０それぞれに連結されたライン（ｌｉｎｅ）を介してデータバック信号を受信することができ、前記連結されたラインは有線または無線である。

【0054】

モニタリング制御部１４は、上位制御器１００のシステム制御器８から制御信号を受信することができ、システム制御器８から受信した制御信号に対する確認信号である制御確認信号をシステム制御器８に送信することができる。制御信号は、複数のバルブ２０のターンオン／オフ信号である。

【0055】

モニタリング制御部１４は、上位制御器１００のシステム制御器８から制御信号を受信してエラー有無信号を生成することができ、エラー有無信号をＣＰＵ制御部１８に送信することができる。

【0056】

ＣＰＵ制御部１８は、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ；ＣＰＵ）を制御することができ、ＣＰＵ制御部１８は、分散制御器１０に入力される全ての信号を組み合わせて中央処理装置と点弧信号出力制御部１６に状態情報信号を伝送することができる。

【0057】

ＣＰＵ制御部１８は、バルブ信号処理部１２から受信されたバルブ状態信号とモニタリング制御部１４から受信されたエラー有無信号を組み合わせて状態情報信号を出力することができる。状態情報信号が正常であれば、正常状態情報信号が点弧信号出力制御部１６に送信され、状態情報信号が非正常であれば、非正常状態情報信号がコントローラ１０１に送信される。

【0058】

点弧信号出力制御部１６は、正常状態情報信号が入力されると、正常状態情報信号に応答して点弧信号を各バルブ２０に出力することができる。各バルブ２０は点弧信号に応答して点弧される。

【0059】

ＣＰＵ制御部１８は、複数のバルブ２０から特定イベント、エラー、バルブエラーなどの状況が発生すると、状態情報信号を非正常であると判断して、非正常状態情報信号をコントローラ１０１に送信することができる。

【0060】

ＣＰＵ制御部１８は、コントローラ１０１を介して非正常状態情報信号の問題を解決することができ、コントローラ１０１は非正常状態情報信号の問題を解決すると、ＣＰＵ制御部１８にエラー訂正信号を送信することができる。コントローラ１０１は中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ；ＣＰＵ）である。

【0061】

コントローラ１０１は、ＣＰＵ制御部１８に含まれてもよく、または別途の装置であってもよいが、これについては限定しない。

【0062】

ＣＰＵ制御部１８はエラー訂正信号の入力を受けると、点弧信号出力制御部１６に正常状態情報信号を送信することができる。

【0063】

ＣＰＵ制御部１８は、コントローラ１０１を介して非正常状態情報信号の問題を解決すると、点弧信号出力制御部１６に正常状態情報信号を送信することができる。

【0064】

点弧信号出力制御部１６は正常状態情報信号を受信すると、点弧信号を出力することができる。

【0065】

状態情報信号は、複数のバルブ２０の状態を示す信号である。複数のバルブ２０の少なくとも１つが誤作動、破損、結線されると、ＣＰＵ制御部１８は非正常状態情報信号を生成してコントローラ１０１に伝送することができ、複数のバルブ２０の状態が正常であれば、正常状態情報信号を生成して点弧信号出力制御部１６に送信することができる。

【0066】

点弧信号出力制御部１６は、動作命令である点弧信号を複数のバルブ２０それぞれに送信することができ、点弧信号は各バルブ２０のターンオン信号である。

【0067】

複数のバルブ２０に点弧信号を送信するにあたって、分散制御器１０はシステム制御器８を経ずに、分散制御器１０の点弧信号出力制御部１６を介して直接点弧信号を複数のバルブ２０に送信することができるため、複数のバルブ２０を迅速に点弧することができ、信号処理方法が簡素化する。

【0068】

複数のバルブ２０に点弧信号を送信するにあたって、無効電力補償装置の制御装置１０００はシステム制御器８を経ずに、点弧信号出力制御部１６を介して直接点弧信号を複数のバルブ２０に送信することができるため、複数のバルブ２０を迅速に点弧することができ、信号処理方法が簡素化する。

【0069】

即ち、複数のバルブ２０それぞれに点弧信号を送信するにあたって、分散制御器１０は上位制御器１００のＣ＆Ｐ(Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ)を経ずに、ＶＤＩ(Ｖａｌｖｅ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)の点弧信号出力制御部１６を介して点弧信号を複数のバルブ２０に送信することができるため、複数のバルブ２０を迅速に点弧することができ、信号処理方法が簡素化する。

【0070】

分散制御器１０は、バルブ信号処理部１２を介してデータバック信号のみを受信することができ、データバック信号を介して複数のバルブ２０の状態を把握することができる。

【0071】

図２に戻って、上位制御器１００はバルブ制御器９とシステム制御器８を含み、バルブ制御器９は分散制御器１０を含むことができる。

【0072】

複数のバルブ２０それぞれのデータバック信号は上位制御器１００に送信され、詳しくは、上位制御器１００のシステム制御器８とバルブ制御器９の分散制御器１０に送信される。

【0073】

システム制御器８は、制御信号をバルブ制御器９に送信するか、または、システム制御器８は制御信号をバルブ制御器９を経由せずに直接分散制御器１０に送信することができる。

【0074】

分散制御器１０は、制御信号とデータバック信号を組み合わせて、状態情報信号を出力することができる。分散制御器１０は状態情報信号が正常であれば、複数のバルブ２０それぞれに点弧信号を送信し、分散制御器１０は状態情報信号が非正常であれば、コントローラ１０１に非正常状態情報信号を送信することができる。コントローラ１０１は、非正常状態情報信号を基に、その問題を把握して問題を解決した後、エラー訂正信号を分散制御器１０に送信することができる。

【0075】

分散制御器１０は、コントローラ１０１からエラー訂正信号を受信すると、エラー訂正信号に応答して点弧信号を生成した後、その点弧信号を複数のバルブ２０それぞれに送信することができる。

【0076】

詳しくは、複数のバルブ２０それぞれは、データバック信号を分散制御器１０のバルブ信号処理部１２に送信することができる。

【0077】

システム制御器８は、制御信号を分散制御器１０のモニタリング制御部１４に送信することができる。

【0078】

分散制御器１０のＣＰＵ制御部１８は、モニタリング制御部１４が入力を受けた制御信号とバルブ信号処理部１２が入力を受けたデータバック信号を組み合わせて、状態情報信号を出力することができる。点弧信号出力制御部１６は状態情報信号が正常であれば、ＣＰＵ制御部１８から正常状態情報信号の入力を受けて、その状態情報信号に応答して複数のバルブ２０それぞれに点弧信号を送信することができる。ＣＰＵ制御部１８は状態情報信号が非正常であれば、コントローラ１０１に非正常状態情報信号を送信することができる。

【0079】

コントローラ１０１は、非正常状態情報信号の問題を解決して分散制御器１０のＣＰＵ制御部１８にエラー訂正信号を送信することができる。コントローラ１０１は中央処理装置である。

【0080】

分散制御器１０のＣＰＵ制御部１８はコントローラ１０１からエラー訂正信号を受信すると、正常状態情報信号を生成して点弧信号出力制御部１６に送信することができる。点弧信号出力制御部１６は、正常状態情報信号に応答して点弧信号を生成して複数のバルブ２０に送信することができる。

【0081】

図３は、本発明の上位制御器に含まれる分散制御器または上位制御器とサブモジュールインタフェースと複数のバルブの間の信号送受信を説明するための図である。

【0082】

図３は、本発明の無効電力補償装置に適用されるＶＤＩ(Ｖａｌｖｅ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)とサブモジュールインタフェース (Ｓｕｂ―Ｍｏｄｕｌｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ；ＳＭＩ)と複数のバルブの間の信号送受信を説明するための図である。

【0083】

図３に示されているように、上位制御器１００はバルブ制御器９とシステム制御器８を含み、バルブ制御器は分散制御器１０を含むことができる。

【0084】

複数のバルブ２０それぞれは、データバック信号をサブモジュールインタフェース３０に送信することができる。サブモジュールインタフェース３０は、複数のバルブ２０それぞれから受信したデータバック信号を上位制御器１００に送信することができる。サブモジュールインタフェース３０は、上位制御器１００から受信した信号を複数のバルブ２０それぞれに送信することができる。

【0085】

詳しくは、複数のバルブ２０それぞれは、データバック信号をサブモジュールインタフェース３０に送信することができ、サブモジュールインタフェース３０は、複数のバルブ２０それぞれから受信したデータバック信号をシステム制御器８とバルブ制御器９に送信することができる。

【0086】

サブモジュールインタフェース３０は、複数のバルブ２０それぞれから受信したデータバック信号をバルブ制御器９の分散制御器１０に送信することができる。

【0087】

サブモジュールインタフェース３０は、上位制御器１００から受信した点弧信号を複数のバルブ２０それぞれに送信することができる。

【0088】

システム制御器８は、制御信号を分散制御器１０に送信することができる。

【0089】

分散制御器１０は、システム制御器８の制御信号と複数のバルブ２０のデータバック信号を組み合わせて、状態情報信号を出力することができる。分散制御器１０は状態情報信号が正常であれば、サブモジュールインタフェース３０に点弧信号を送信し、サブモジュールインタフェース３０は点弧信号を複数のバルブ２０それぞれに送信することができる。また、分散制御器１０は状態情報信号が非正常であれば、コントローラ１０１に非正常状態情報信号を送信することができる。

【0090】

コントローラ１０１は、非正常状態情報信号の問題を解決して、分散制御器１０にエラー訂正信号を送信することができる。

【0091】

分散制御器１０は、コントローラ１０１からエラー訂正信号を受信すると、サブモジュールインタフェース３０に点弧信号を送信することができ、サブモジュールインタフェース３０は点弧信号を受信して複数のバルブ２０それぞれに送信することができる。

【0092】

図４は、本発明の無効電力補償装置の制御器の信号の組み合わせを説明するための図である。

【0093】

図４は、本発明の無効電力補償装置に適用されるＶＤＩ(Ｖａｌｖｅ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)に該当する分散制御器１０の点弧信号出力に関する図である。

【0094】

図４に示されているように、分散制御器１０は複数のバルブ２０それぞれからそれぞれのデータバック信号の入力を受けることができる（Ｓ１）。

【0095】

複数のバルブ２０から入力されるそれぞれのデータバック信号は、分散制御器１０のデジタル変換装置（図示せず）を介してそれぞれのデジタル信号に変換される（Ｓ２）。

【0096】

それぞれのデジタル信号は、分散制御器１０を介して論理和（ＯＲ）演算され（Ｓ３）、論理和（ＯＲ）演算された信号である論理和信号はラッチ（ｌａｔｃｈ）に送信され、ラッチは論理和信号とフィードバック信号の入力を受けることができる（Ｓ４）。フィードバック信号は、後述する現在の第２論理積信号よりも以前に発生した第２論理積信号である。

【0097】

ラッチ(ｌａｔｃｈ)は、デジタル信号を一時的に保持または記憶する動作機構である。

【0098】

論理和信号とフィードバック信号がディレイされたディレイ信号が生成され（Ｓ５）、ＣＰＵ制御部１８はディレイ信号を受信することができる。

【0099】

分散制御器１０は、システム制御器８から制御信号を受信することができ（Ｓ６）、また、分散制御器１０はシステム制御器８から二重化制御信号を受信することができる（Ｓ７）。

【0100】

システム制御器８の制御信号は、第一の論理積演算が行われた後出力され、分散制御器１０は第一の論理積演算が行われた第１論理積信号を受信することができる。

【0101】

分散制御器１０は、Ｓ５から入力されたディレイ信号とＳ６から入力された第１論理積信号を第二の論理積演算を介して正常であるかを判断することができる（Ｓ８）。第二の論理積演算によって１（Ｈｉｇｈ）が出力されれば、正常であると判断され、０（Ｌｏｗ）が出力されれば、非正常であると判断される。または、０（Ｌｏｗ）が出力されれば、正常であると判断され、１（Ｈｉｇｈ）が出力されれば、非正常であると判断される。正常であると判断される場合、第２論理積信号が出力される。

【0102】

二重化制御信号は、上述したシステム制御器８とは異なるシステム制御器の制御信号であってもよく、二重化制御信号は複数のバルブ２０のうちターンオン信号のみで構成することができる。

【0103】

第２論理積信号とシステム制御器８の二重化制御信号を基に第三の論理積演算が行われ、これによって、他のシステム制御器の状態と比較することができる（Ｓ９）。

【0104】

分散制御器１０は、ディレイ信号と第１論理積信号を第二の論理積演算を介して正常であるか否かを判断し、正常であると判断されると、第２論理積信号を生成して出力することができる（Ｓ８）。

【0105】

分散制御器１０は、第２論理積信号を点弧信号に変換して、該当点弧信号を用いて複数のバルブ２０を点弧することができる（Ｓ１０）。

【0106】

複数のバルブ２０のターンオンは複数のバルブ２０が点弧されたことであり、複数のバルブ２０のターンオフは複数のバルブが点弧されていないことである。

【0107】

図５は、本発明の無効電力補償装置の制御器で送信する信号と複数のバルブで生じる電圧と電流の関係を説明するための図である。

【0108】

図５は、本発明の無効電力補償装置に適用される分散制御器１０に入力される信号を説明するための図である。

【0109】

図５（ａ）は、複数のバルブ２０のうち１つのバルブからのデータバック信号の出力を示す図であり、横軸は時間（ｔ）を示し、縦軸はデータバック信号（ｓ）の出力を示すことができる。

【0110】

複数のバルブ２０は、ターンオフの際にそれぞれのデータバック信号を出力して上位制御器１００に直接送信することができ、または、サブモジュールインタフェース３０を介して上位制御器１００に送信することができる。

【0111】

図５（ｂ）は、上位制御器１００のシステム制御器８から出力される制御信号を示した図であり、横軸は時間（ｔ）であり、縦軸は制御信号の信号（ｓ）である。

【0112】

システム制御器８の制御信号は分散制御器９に送信され、分散制御器９は制御信号を受信して複数のバルブ２０に点弧信号を送信することができる。

【0113】

図５（ｃ）は、複数のバルブ２０で点弧信号を受信することを示す図であり、横軸は時間（ｔ）であり、縦軸は受信した点弧信号の信号（ｓ）である。

【0114】

図５（ｄ）は、複数のバルブ２０のターンオフの際にバルブ２０に印加される電圧（Ｖ）を示す図であり、横軸は時間（ｔ）を示し、縦軸は電圧（Ｖ）を示すことができる。

【0115】

複数のバルブ２０に点弧信号が入力されなければ複数のバルブ２０はターンオフしないため、複数のバルブ２０には電圧（Ｖ）が形成される。複数のバルブ２０に点弧信号が印加されて複数のバルブ２０がターンオンすると、複数のバルブ２０には電圧（Ｖ）が形成されない。

【0116】

図５（ｅ）は、複数のバルブ２０のターンオンの際に複数のバルブ２０に印加される電流（Ｉ）を示す図であり、横軸は時間（ｔ）を示し、縦軸は電流（Ｉ）を示すことができる。

【0117】

複数のバルブ２０に点弧信号が入力されなければ複数のバルブ２０はターンオフしないため、複数のバルブ２０には電流（Ｉ）が流れず、複数のバルブ２０に点弧信号が印加されて複数のバルブ２０がターンオンすると、複数のバルブ２０は電流（Ｉ）が流れるため、交流電流波形が形成される。

【0118】

図６は、本発明の無効電力補償装置の制御器の制御方法を説明するためのフローチャートである。

【0119】

無効電力補償装置の制御方法（Ｓ１００）は、モニタリング制御部１４がシステム制御器８から制御信号を受け取ってエラー有無信号を生成し、バルブ信号処理部１２が複数のバルブ２０それぞれからそれぞれのデータバック信号の入力を受けてバルブ状態信号を生成する（Ｓ１０２）。

【0120】

分散制御器１０は、複数のバルブ２０それぞれのデータバック信号だけではなく、複数のバルブ２０の少なくとも１つの焼損、各バルブ２０のターンオン／オフ動作、複数のバルブ２０の誤動作信号などの入力を受けることができる。上位制御器１００のシステム制御器８は、複数のバルブ２０それぞれのデータバック信号だけではなく、複数のバルブ２０の少なくとも１つの焼損、複数のバルブ２０のターンオン／オフ動作、複数のバルブ２０の少なくとも１つの誤動作信号などの入力を受けることができる。これによって、システム制御器８はバルブ制御器９の分散制御器１０に制御信号を送信することができ、詳しくは、システム制御器８から生成された制御信号は分散制御器１０のモニタリング制御部１４に入力され、複数のバルブ２０それぞれのデータバック信号は分散制御器１０のバルブ信号処理部１２に入力される。

【0121】

モニタリング制御部１４は、制御信号を基にエラー有無信号を生成してＣＰＵ制御部１８に伝送することができる。バルブ信号処理部は、データバック信号を基にバルブ状態信号を生成してＣＰＵ制御部１８に伝送することができる。

【0122】

ＣＰＵ制御部１８は、エラー有無信号とバルブ状態信号に基づいて状態情報信号を生成した後、状態情報信号が正常であるか否かを判断することができる（Ｓ１０４）。

【0123】

ＣＰＵ制御部１８は判断した結果、状態情報信号が正常であれば、正常状態情報信号を点弧信号出力制御部１６に送信することができる（Ｓ１０６）。

【0124】

ＣＰＵ制御部１８は、状態情報信号が非正常であれば、非正常状態情報信号をコントローラ１０１に送信することができる。コントローラ１０１が非正常状態情報信号のエラーを訂正して、ＣＰＵ制御部１８にエラー訂正信号を送信すると（Ｓ１０８）、ＣＰＵ制御部１８はエラー訂正信号に応答して正常状態情報信号を生成し、正常状態情報信号を点弧信号出力制御部１６に送信することができる。

【0125】

さらに具体的に、ＣＰＵ制御部１８は、バルブ信号処理部１２から入力されたデータバック信号とモニタリング制御部１４から入力された制御信号を組み合わせて状態情報信号を生成することができる（Ｓ１０４）。

【0126】

ＣＰＵ制御部１８は、入力されたデータバック信号と制御信号を介して複数のバルブ２０が正常であるかを判断することができ、正常であれば、正常状態情報信号を生成し、非正常であれば、非正常状態情報信号を生成することができる。

【0127】

ＣＰＵ制御部１８は、正常状態情報信号を生成すると（Ｓ１０６）、点弧信号出力制御部１６に正常状態情報信号を送信し、点弧信号出力制御部１６は正常状態情報信号を受信すると、複数のバルブ２０に点弧信号を送信することができる（Ｓ１１０）。

【0128】

ＣＰＵ制御部１８は、非正常状態情報信号を生成すると、コントローラ１０１に非正常状態情報信号を送信することができる（Ｓ１０８）。

【0129】

コントローラ１０１は、非正常状態情報信号を受信すると、それを解決してＣＰＵ制御部１８にエラー訂正信号を送信することができる。

【0130】

ＣＰＵ制御部１８は、エラー訂正信号に応答して正常状態情報信号を生成し、正常状態情報信号を点弧信号出力制御部１６に送信することができる。

【0131】

点弧信号出力制御部１６は、ＣＰＵ制御部１８から正常状態情報信号を受信すると、正常状態情報信号に応答して点弧信号を生成し、そのように生成された点弧信号を複数のバルブ２０それぞれに送信することができる（Ｓ１１０）。

【0132】

複数のバルブ２０は、点弧信号を受信して複数のバルブ２０の少なくとも１つのバルブを点弧することができる（Ｓ１１２）。点弧はバルブのターンオン動作である。

【0133】

分散制御器１０は、正常状態情報信号をシステム制御器８に送信せずに、直接点弧信号出力制御部１６に正常状態情報信号を送信してバルブを点弧することができる。

【0134】

本発明の無効電力補償装置の制御装置は、バルブ信号処理部を介して直接データバック信号の入力を受けてリアルタイムで処理可能であるため、信号処理の迅速性を高めることができる。

【0135】

また、本発明の無効電力補償装置の制御装置は、点弧信号処理部を介して複数のバルブに直接点弧信号を送信することができるため、信号処理の迅速性を高めることができる。

【0136】

また、本発明の無効電力補償装置の制御装置は、バルブ信号処理部を介して複数のバルブのデータバック信号とモニタリング制御部の制御信号を区分して受信することができるため、信号処理の信頼度を高めることができる。

【0137】

また、本発明の無効電力補償装置の制御装置は、データバック信号を介してエラーが発生したラインを把握することができるため、保守作業の迅速性を高めることができる。

【符号の説明】

【0138】

８ システム制御器
９ バルブ制御器
１０ 分散制御器
１２ バルブ信号処理部
１４ モニタリング制御部
１６ 点弧信号出力制御部
１８ ＣＰＵ制御部
２０ バルブ
３０ サブモジュールインタフェース
１００ 上位制御器
１０１ コントローラ
１０００ 制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図5c】

【図5d】

【図5e】

【図6】