特許 6809247 周波数変換システムの制御装置

(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】6809247

(24)【登録日】2020年12月14日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】周波数変換システムの制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/34 20060101AFI20201221BHJP

   H02J 3/16 20060101ALI20201221BHJP

   H02M 5/458 20060101ALI20201221BHJP

   H02M 5/38 20060101ALI20201221BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/34

   H02J3/16

   H02M5/458

   H02M5/38

   H02M7/48 E

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-9102(P2017-9102)

(22)【出願日】2017年1月23日

(65)【公開番号】特開2018-121379(P2018-121379A)

(43)【公開日】2018年8月2日

【審査請求日】2019年12月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100516

【弁理士】

【氏名又は名称】三谷 惠

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 健一

【審査官】 佐藤 卓馬

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−２２３４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−６０９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−７０６５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／３４

Ｈ０２Ｊ ３／１６

Ｈ０２Ｍ ５／３８

Ｈ０２Ｍ ５／４５８

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

異なる周波数を持つ電力系統の一方を電源系統とし他方を負荷系統として回転形周波数変換装置と静止形周波数変換装置とを並列接続して連系する周波数変換システムの前記回転形周波数変換装置と前記静止形周波数変換装置とを協調制御する周波数変換システムの制御装置において、
前記電源系統から前記負荷系統に所定電力を供給するように前記静止形周波数変換装置を制御する電力供給制御部と、
前記負荷系統の電圧と基準電圧との電圧偏差に基づいて前記負荷系統の電圧変動に伴う無効電力変動を調整するための無効電力調整指令を演算し前記電力供給制御部に出力する無効電力変動補償部とを備えたことを特徴とする周波数変換システムの制御装置。

【請求項2】

前記電源系統から前記回転形周波数変換装置に供給される有効電力がその基準値となるように有効電力変動を調整するための有効電力調整指令を演算し前記電力供給制御部に出力する有効電力変動補償部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の周波数変換システムの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、異なる周波数を持つ電力系統の一方を電源系統とし他方を負荷系統として回転形周波数変換装置と静止形周波数変換装置とを並列接続して連系する周波数変換システムの回転形周波数変換装置と静止形周波数変換装置とを協調制御する周波数変換システムの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

周波数変換システムは異なる周波数を持つ電力系統を連系する場合に用いられ、周波数変換システムとして回転形周波数変換装置と静止形周波数変換装置とを並列接続した周波数変換システムがある。このような周波数変換システムは、例えば、商用周波数５０Ｈｚの電力系統を電源系統とし、商用周波数６０Ｈｚの負荷系統に電力を供給する場合に用いられる。

【0003】

回転形周波数変換装置は同期電動機と同期発電機とを連結して、例えば同期電動機を周波数５０Ｈｚで回転させて同期発電機から周波数６０Ｈｚの電力を発生させる。同期発電機は周波数５０Ｈｚで回転したとき周波数６０Ｈｚの電力を発生させるように極数が選定されている。

【0004】

このような回転形周波数変換装置と静止形周波数変換装置とを並列接続してなる周波数変換システムの制御装置として、回転形周波数変換装置と静止形周波数変換装置のそれぞれ異なる特性を生かし、周波数変換システムの出力電流を計測する計測手段と、計測手段の出力が一定値を超えたことを検出するレベル検出手段とを具備し、レベル検出手段が一定値を超えたことを検出した場合に、静止形周波数変換装置を起動することにより、負荷電流が少ない領域では回転形周波数変換装置を運転して無負荷損の少ない静止形周波数変換装置を停止し、負荷電流が一定値を越えた領域で回転形周波数変換装置に加えて静止形周波数変換装置を運転することにより、周波数変換システム全体の運転損失を低減できるようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−１３４９３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１のものは、負荷電流が少ない領域では回転形周波数変換装置を運転して無負荷損の少ない静止形周波数変換装置を停止し、負荷電流が一定値を越えた領域で回転形周波数変換装置に加えて静止形周波数変換装置を運転することにより、周波数変換システム全体の運転損失を低減できるように協調制御しているが、負荷系統の電圧変動の抑制についての考慮がない。

【0007】

回転形周波数変換装置により周波数変換して負荷系統に電力を供給しているとき、負荷系統で大きな負荷変動を伴うような場合、あるいは電源系統の系統事故などが発生した場合には、負荷系統の電圧変動が大きくなることがある。すなわち、負荷系統で負荷変動があると、回転形周波数変換装置の回転機のインピーダンスでの電圧降下による電圧変動が発生する。また、後者の場合には電源系統側の系統事故に起因して回転形周波数変換装置の回転機の回転数が変動し、その回転数偏差により回転機の速度起電力の変動により電圧変動が発生する。この電圧変動は時間の経過に伴い収束するが収束するには時間がかかる。

【0008】

本発明の目的は、負荷系統に発生する電圧変動を抑制でき電圧変動を早く収束できる周波数変換システムの制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１の発明に係る周波数変換システムの制御装置は、異なる周波数を持つ電力系統の一方を電源系統とし他方を負荷系統として回転形周波数変換装置と静止形周波数変換装置とを並列接続して連系する周波数変換システムの前記回転形周波数変換装置と前記静止形周波数変換装置とを協調制御する周波数変換システムの制御装置において、前記電源系統から前記負荷系統に所定電力を供給するように前記静止形周波数変換装置を制御する電力供給制御部と、前記負荷系統の電圧と基準電圧との電圧偏差に基づいて前記負荷系統の電圧変動に伴う無効電力変動を調整するための無効電力調整指令を演算し前記電力供給制御部に出力する無効電力変動補償部とを備えたことを特徴とする。

【0010】

請求項２の発明に係る周波数変換システムの制御装置は、請求項１の発明において、前記電源系統から前記回転形周波数変換装置に供給される有効電力がその基準値となるように有効電力変動を調整するための有効電力調整指令を演算し前記電力供給制御部に出力する有効電力変動補償部を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

請求項１の発明によれば、負荷系統の電圧と基準電圧との電圧偏差に基づいて負荷系統の電圧変動に伴う無効電力変動を調整するための無効電力調整指令を演算する無効電力変動補償部を設け、その無効電力調整指令を電力供給制御部に出力して静止形周波数変換装置を制御するので、負荷系統の電圧変動を抑制でき電圧変動を早く収束できる。

【0012】

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、回転形周波数変換装置から負荷系統に供給される有効電力がその基準値となるように有効電力変動を調整するための有効電力調整指令を演算する有効電力変動補償部を設けたので、系統事故に伴って生じる回転形周波数変換装置の電力動揺に起因して生じる負荷系統の電圧変動を抑制でき、無効電力変動及び電力動揺のいずれの電圧変動であっても、負荷系統の電圧変動を抑制でき電圧変動を早く収束できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態に係る周波数変換システムの制御装置の一例を示す構成図。

【図2】本発明の第１実施形態に係る周波数変換システムの制御装置の動作の一例を示すグラフ。

【図3】本発明の第２実施形態に係る周波数変換システムの制御装置の一例を示す構成図。

【図4】本発明の第２実施形態に係る周波数変換システムの制御装置の動作の一例を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る周波数変換システムの制御装置の一例を示す構成図である。

【0015】

周波数変換システムは異なる周波数を持つ電力系統を連系する場合に用いられ、図１では左側が商用周波数５０Ｈｚの電力系統、右側が商用周波数６０Ｈｚの電力系統を示している。そして、商用周波数５０Ｈｚの電力系統を電源系統１１とし、商用周波数６０Ｈｚの電力系統を負荷系統１２として、回転形周波数変換装置１３と静止形周波数変換装置１４とを並列接続して連系したものを示している。負荷系統１２には有効電力及び無効電力を消費する誘導電動機１５（誘導負荷）や有効電力を消費する抵抗負荷１６などの負荷が接続されている。

【0016】

回転形周波数変換装置１３は同期電動機１７と同期発電機１８とを連結して構成され、同期電動機１７を周波数５０Ｈｚで回転させて同期発電機１８を駆動し、同期発電機１８から周波数６０Ｈｚの電力を発生させる。この場合、同期発電機１８は、周波数５０Ｈｚで回転する同期電動機１７で駆動されるが周波数６０Ｈｚの電力を発生させるように極数が選定されている。回転形周波数変換装置１３による電源系統１１から負荷系統１２への融通電力は同期発電機１８の定格で決まり、有効電力及び無効電力は、誘導起電力、端子電圧、リアクタンスで決まる。

【0017】

静止形周波数変換装置１４は、交流を直流に変換するコンバータ１９と直流を交流に変換するインバータ２０とを接続して構成され、周波数５０Ｈｚの交流電力をコンバータ１９で直流に変換し、コンバータ１９で変換された直流をインバータで周波数６０Ｈｚの交流電力に変換して負荷系統１２に供給する。

【0018】

制御装置２１は、電力供給制御部２２、無効電力変動補償部２３、交流電圧偏差演算部２４を有している。電力供給制御部２２は、電源系統１１から負荷系統１２に所定電力を供給するように静止形周波数変換装置１４を制御するものである。

【0019】

電力供給制御部２２は、静止形周波数変換装置１４のコンバータ１９を制御するための静止型周波数変換コンバータ制御部２５（以下、静止型ＦＣコンバータ制御部２５という）、第１有効電力制御部２６、第１無効電力制御部２７、直流電圧偏差演算部２８を有すると共に、静止形周波数変換装置１４のインバータ２０を制御するための静止型周波数変換インバータ制御部２９（以下、静止型ＦＣインバータ制御部２９という）、第２有効電力制御部３０、第２無効電力制御部３１を有する。

【0020】

コンバータ１９の出力側の直流電圧Ｖｄｃは直流電圧検出器３７で検出され、直流電圧偏差演算部２８に入力されて、その目標値Ｖｄｃ０との直流電圧偏差ΔＶｄｃが演算される。直流電圧偏差演算部２８で演算された直流電圧偏差ΔＶｄｃは、第１有効電力制御部２６に入力され、第１有効電力制御部２６は、直流電圧偏差ΔＶｄｃがゼロとなるように、つまり、直流電圧Ｖｄｃが目標値Ｖｄｃ０になるように、静止型ＦＣコンバータ制御部２５を介してコンバータ１９に対し制御指令を出力する。これにより、コンバータ１９が電源系統１１から受給する有効電力を制御する。

【0021】

第１無効電力制御部２７は、コンバータ１９の電源系統１１の連系点の無効電力を制御するものであり、例えば、コンバータ１９の電源系統１１の連系点の力率を一定に維持するために必要となる無効電力基準値Ｑａｃ０となるように、静止型ＦＣコンバータ制御部２５を介してコンバータ１９に対し制御指令を出力する。これにより、コンバータ１９の電源系統１１の連系点の無効電力を制御する。

【0022】

一方、静止型ＦＣインバータ制御部２９は、インバータ２０に対し、インバータ２０から負荷系統１２に供給される有効電力及び無効電力をその目標値になるように制御指令を出力する。すなわち、電源系統１１から静止形周波数変換装置１４を介して負荷系統１２に供給される有効電力Ｐａを第１有効電力検出器３２で検出し、電力供給制御部２２の第２有効電力制御部３０は、その有効電力Ｐａが目標値Ｐａｒになるように静止型ＦＣインバータ制御部２９に有効電力制御指令Ｓｐを出力し、静止型ＦＣインバータ制御部２９は有効電力制御指令Ｓｐに基づき静止形周波数変換装置１４のインバータ２０を制御する。

【0023】

一方、インバータ２０から負荷系統１２に供給される無効電力Ｑａを無効電力検出器３３で検出し、電力供給制御部２２の第２無効電力制御部３１は、その無効電力Ｑａが目標値Ｑａｒになるように静止型ＦＣインバータ制御部２９に無効電力制御指令Ｓｑを出力し、静止型ＦＣインバータ制御部２９は無効電力制御指令Ｓｑに基づき静止形周波数変換装置１４のインバータ２０を制御する。

【0024】

これにより、静止形周波数変換装置１４にて電源系統１１から負荷系統１２に供給される有効電力Ｐａが目標値Ｐａｒになるように、また、インバータ２０から負荷系統１２に供給される無効電力Ｑａが目標値Ｑａｒになるように制御される。

【0025】

次に、無効電力変動補償部２３は、負荷系統１２の電圧変動に伴う無効電力変動を調整するための無効電力調整指令ΔＱｒを演算し、電力供給制御部２２の第２無効電力制御部３１に出力するものである。負荷系統１２の電圧変動は電圧偏差ΔＶとして交流電圧偏差演算部２４で演算される。すなわち、負荷系統１２の電圧は電圧検出器３６で検出され、交流電圧偏差演算部２４で基準電圧Ｖａｃ０との電圧偏差ΔＶが演算され無効電力変動補償部２３に入力される。無効電力変動補償部２３は電圧偏差ΔＶに基づき、電圧変動を抑制するのに必要な無効電力変動を演算し電圧変動に伴う無効電力変動を調整するための無効電力調整指令ΔＱｒとして電力供給制御部２２の第２無効電力制御部３１に出力する。

【0026】

負荷系統１２の負荷が増加したときは、同期発電機１８の内部リアクタンスで生じる電圧降下が大きくなり、負荷系統１２の負荷が減少したときは、同期発電機１８の内部リアクタンスで生じる電圧降下が小さくなる。負荷系統の電圧変動（電圧偏差ΔＶ）は、下記の（１）式で示される。ΔＰは有効電力変動（有効電力偏差）、ΔＱは無効電力変動（無効電力偏差）、Ｒは同期発電機１８の内部抵抗、Ｘは同期発電機１８の内部リアクタンスである。
ΔＶ＝ΔＰ・Ｒ＋ΔＱ・Ｘ≒ΔＱ・Ｘ …（１）

【0027】

一般的に同期発電機の内部抵抗は内部リアクタンスに対して十分に小さいため、（１）式から分かるように、負荷系統の電圧変動（電圧偏差ΔＶ）は、電圧変動に伴う無効電力変動ΔＱで表すことができ、電圧変動に伴う無効電力変動ΔＱを、電圧変動に伴う無効電力変動を調整するための無効電力調整指令ΔＱｒとして電力供給制御部２２の第２無効電力制御部３１に出力する。

【0028】

第２無効電力制御部３１は、無効電力Ｑａの目標値Ｑａｒに無効電力調整指令ΔＱｒを加算し、無効電力Ｑａが無効電力変動補償分を含む目標値（Ｑａｒ＋ΔＱｒ）になるように静止型ＦＣインバータ制御部２９に無効電力制御指令Ｓｑを出力し、静止型ＦＣインバ
ータ制御部２９は無効電力制御指令Ｓｑに基づき静止形周波数変換装置１４のインバータ２０を制御する。これにより、負荷系統１２に供給される無効電力Ｑａが無効電力変動補償分を含む目標値（Ｑａｒ＋ΔＱｒ）になるように制御される。

【0029】

図２は、本発明の第１実施形態に係る周波数変換システムの制御装置の動作の一例を示すグラフであり、図２（ａ）は負荷系統１２の負荷変動による負荷系統の電圧変動を示すグラフ、図２（ｂ）は電源系統１１側の事故による負荷系統１２の電圧変動を示すグラフである。図２（ａ）では誘導負荷である誘導電動機１５を起動した場合を示しており、図２（ｂ）では電源系統１１の電圧が事故により一時的に大きく低下し短時間のうちに回復した場合を示している。

【0030】

図２（ａ）において、実線の曲線Ｃ１は、負荷系統１２の負荷変動による負荷系統の電圧変動に対して、無効電力変動補償部２３による電圧変動抑制制御を行った場合の負荷系統１２の電圧であり、点線の曲線Ｃ２は無効電力変動補償部２３による電圧変動抑制制御を行わなかった場合の負荷系統１２の電圧である。電圧変動抑制制御を行わなかった場合には、点線の曲線Ｃ２に示すように、時点ｔ１で誘導負荷である誘導電動機１５が起動され、負荷が増大する方向に負荷変動して時点ｔ１後に電圧が低下する電圧変動が発生し、時点ｔ２でさらに大きな負荷増大の負荷変動があり時点ｔ２から時点ｔ４の間に電圧が振動する電圧変動が発生している。一方、電圧変動抑制制御を行った場合には、実線の曲線Ｃ１に示すように、負荷が変動した時点ｔ１、ｔ２の短時間において電圧変動が発生しているが、電圧変動が良好に抑制されていることが分かる。

【0031】

図２（ｂ）において、実線の曲線Ｃ１１は、電源系統１１側の事故による負荷系統１２の電圧変動に対して、無効電力変動補償部２３による電圧変動抑制制御を行った場合の負荷系統１２の電圧、点線の曲線Ｃ１２は無効電力変動補償部２３による電圧変動抑制制御を行わなかった場合の負荷系統１２の電圧である。電圧変動抑制制御を行わなかった場合には、点線の曲線Ｃ１２に示すように、時点ｔ１１の直後の時点ｔａで系統事故が発生したことに伴い回転形周波数変換装置１３への電力供給が遮断されるので、回転形周波数変換装置１３は減速し負荷系統１２の電圧は低下する。そして、時点ｔａから時点ｔ１２の直後の時点ｔｃの間の時点ｔｂにおいて事故が回復したとすると、回転形周波数変換装置１３への電力供給が再開されるので、回転形周波数変換装置１３は加速し負荷系統１２の電圧は上昇する。回転形周波数変換装置１３は同期機であるので同期速度に収束するように動作し端子電圧（負荷系統の電圧）も定格電圧に収束するように動作するが、その過程において、回転形周波数変換装置１３は慣性を有するので、時点ｔｃで電圧は最大となり電圧は低下し始め、電圧は振動しながら、時点ｔｃの以降において徐々に定格電圧に収束していく。

【0032】

一方、電圧変動抑制制御を行った場合には、実線の曲線Ｃ１１に示すように、系統事故が発生した時点ｔａ以降の電圧変動は、電圧変動抑制制御を行わなかった場合の点線の曲線Ｃ１２に比較し、電圧の変動幅が小さく、電圧変動は早期に収束していることが分かる。

【0033】

本発明の第１実施形態によれば、負荷系統１２の電圧を電圧検出器３６で検出し、負荷系統１２側の電圧変動に伴う無効電力変動を調整するための無効電力調整指令ΔＱｒを無効電力変動補償部２３で演算し、その無効電力調整指令ΔＱｒを電力供給制御部２２の第２無効電力制御部３１に出力して静止形周波数変換装置１４のインバータ２０を制御するので、負荷系統１２の無効電力Ｑａは無効電力変動補償分を含む目標値（Ｑａｒ＋ΔＱｒ）で制御されることになり、負荷系統１２の電圧変動を抑制でき電圧変動を早く収束できる。

【0034】

次に、本発明の第２実施形態を説明する。図３は本発明の第２実施形態に係る周波数変換システムの制御装置の一例を示す構成図である。本発明の第２実施形態は、図１に示した第１実施形態に対し、回転形周波数変換装置１３から負荷系統１２に供給される有効電力変動を調整するための有効電力調整指令ΔＰｒを演算する有効電力変動補償部３４を追加して設けたものである。有効電力変動補償部３４で演算された有効電力調整指令ΔＰｒは、電力供給制御部２２の第２有効電力制御部３０に出力され、第２有効電力制御部３０は、負荷系統１２に供給される有効電力変動補償分を含む目標値（Ｐａｒ＋ΔＰｒ）でインバータ２０を制御する。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

【0035】

図３において、図１に示した第１実施形態に対し、負荷系統１２の電圧変動に伴う無効電力変動を調整するための無効電力変動補償部２３に加え、有効電力変動補償部３４が追加して設けられている。有効電力変動補償部３４は、回転形周波数変換装置１３から負荷系統１２に供給される有効電力変動を調整するための有効電力調整指令ΔＰｒを演算し、電力供給制御部２２の第２有効電力制御部３０に出力する。回転形周波数変換装置１３から負荷系統１２に供給される有効電力Ｐｂは、第２有効電力検出器３５で検出され有効電力変動補償部３４に入力される。有効電力変動補償部３４は回転形周波数変換装置１３から負荷系統１２に供給される有効電力Ｐｂがその基準値Ｐｂｒとなるように、有効電力変動を調整するための有効電力調整指令ΔＰｒを演算し、電力供給制御部２２の第２有効電力制御部３０に出力する。

【0036】

第２有効電力制御部３０は、静止形周波数変換装置１４を介して負荷系統１２に供給される有効電力Ｐａの目標値Ｐａｒに有効電力調整指令ΔＰｒを含む目標値（Ｐａｒ＋ΔＰｒ）になるように静止型ＦＣインバータ制御部２９に有効電力制御指令Ｓｐを出力し、静止型ＦＣインバータ制御部２９は有効電力制御指令Ｓｐに基づき静止形周波数変換装置１４のインバータ２０に対し制御指令を出力する。これにより、静止形周波数変換装置１４にて電源系統１１から負荷系統１２に供給される有効電力Ｐが有効電力変動補償分を含む目標値（Ｐａｒ＋ΔＰｒ）になるように制御される。

【0037】

従って、電源系統１１側の系統事故に起因して回転形周波数変換装置１３の回転機の回転数が変動し、電源系統１１から回転形周波数変換装置１３の同期電動機に供給される有効電力が変動したとしても有効電力変動補償部３４により、回転形周波数変換装置１３から負荷系統１２に供給される有効電力変動が調整されるので、回転数の変動が抑制され負荷系統１２の電圧変動を抑制できる。

【0038】

図４は、本発明の第２実施形態に係る周波数変換システムの制御装置の動作の一例を示すグラフであり、図４（ａ）は負荷系統１２の負荷変動による負荷系統１２の電圧変動を示すグラフ、図４（ｂ）は電源系統１１側の事故による負荷系統１２の電圧変動を示すグラフである。図４（ａ）では誘導負荷である誘導電動機１５を起動した場合を示しており、図４（ｂ）では電源系統１１の電圧が事故により一時的に大きく低下し短時間のうちに回復した場合を示している。

【0039】

図４（ａ）において、実線の曲線Ｄ１は、負荷系統１２の負荷変動による負荷系統１２の電圧変動に対して、無効電力変動補償部２３及び有効電力変動補償部３４による電圧変動抑制制御を行った場合の負荷系統１２の電圧であり、点線の曲線Ｄ２は無効電力変動補償部２３及び有効電力変動補償部３４による電圧変動抑制制御を行わなかった場合の負荷系統１２の電圧である。

【0040】

電圧変動抑制制御を行わなかった場合には、点線の曲線Ｄ２に示すように、図２（ａ）に示した第１実施形態の場合の点線の曲線Ｃ２と同様である。一方、電圧変動抑制制御を行った場合にも、実線の曲線Ｄ１に示すように、図２（ａ）に示した第１実施形態の場合の実線の曲線Ｃ１とほぼ同様である。負荷系統１２の負荷変動による電圧変動の抑制は、図２（ａ）に示した第１実施形態の場合とほぼ同様であり、この場合には、負荷系統１２の有効電力変動を抑制したとしても負荷系統１２の電圧変動抑制に対しては効果は限定的であることが分かる。

【0041】

図４（ｂ）において、実線の曲線Ｄ１１は、電源系統１１側の事故による負荷系統１２の電圧変動に対して、無効電力変動補償部２３及び有効電力変動補償部３４による電圧変動抑制制御を行った場合の負荷系統１２の電圧、点線の曲線Ｄ１２は無効電力変動補償部２３及び有効電力変動補償部３４による電圧変動抑制制御を行わなかった場合の負荷系統１２の電圧である。

【0042】

電圧変動抑制制御を行わなかった場合には、点線の曲線Ｄ１２に示すように、図２（ｂ）に示した第１実施形態の場合の点線の曲線Ｃ１２と同様である。一方、電圧変動抑制制御を行った場合には、実線の曲線Ｄ１１に示すように、系統事故が発生した時点ｔａ以降の電圧変動は、電圧変動抑制制御を行わなかった場合の点線の曲線Ｄ１２に比較し、電圧の変動幅が小さく、電圧変動は早期に収束していることが分かる。また、図２（ｂ）に示した第１実施形態の実線Ｃ１１と比較しても電圧変動の振幅が小さく早期に収束していることが分かる。

【0043】

本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、回転形周波数変換装置１３から負荷系統１２に供給される有効電力変動を調整するための有効電力変動補償部３４を設けたので、負荷系統１２の電圧変動が無効電力変動及び有効電力変動のいずれの電圧変動であっても、負荷系統１２の電圧変動を抑制でき電圧変動を早く収束できる。特に、電源系統１１側の事故による負荷系統１２の電圧変動に対して、電圧変動を抑制でき電圧変動を早期に収束できる
以上の説明では、回転形周波数変換装置１３及び静止形周波数変換装置１４はそれぞれ１台（１系列）の場合について説明したが、回転形周波数変換装置１３または静止形周波数変換装置１４を複数台並列運転する場合であっても適用できる。

【0044】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0045】

１１…電源系統、１２…負荷系統、１３…回転形周波数変換装置、１４…静止形周波数変換装置、１５…誘導電動機、１６…抵抗負荷、１７…同期電動機、１８…同期発電機、１９…コンバータ、２０…インバータ、２１…制御装置、２２…電力供給制御部、２３…無効電力変動補償部、２４…交流電圧偏差演算部、
２５…静止型ＦＣコンバータ制御部、２６…第１有効電力制御部、２７…第１無効電力制御部、２８…直流電圧偏差演算部、２９…静止型ＦＣインバータ制御部、３０…第２有効電力制御部、３１…第２無効電力制御部、３２…第１有効電力検出部、３３…無効電力検出部、３４…有効電力変動補償部、３５…第２有効電力検出部、３６…電圧検出器、３７…直流電圧検出器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】