(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に無効電力を補償する第１および第２の無効電力補償装置を接続し、そのうちいずれか一方を子機の出力すべき無効電力値を指令する動作容量指令信号を送信する親機として動作させ、他方を前記動作容量指令信号を受信しその指令されている無効電力を出力する子機として動作させる無効電力補償装置の並列運転方法であって、
前記動作容量指令信号を含む第１および第２の無効電力補償装置間の信号をデジタル信号で有線もしくは無線により送受信し、
第１の無効電力補償装置は、制御動作開始時に第２の無効電力補償装置からの動作容量指令信号を受けている場合はその指令されている無効電力を出力して子機として動作し、動作容量指令信号を受けていない場合は親機として動作し、前記第２の無効電力補償装置は、制御動作開始時点で前記第１の無効電力補償装置から動作容量指令信号を受けている場合はその指令されている無効電力を出力して子機として動作し、制御動作開始から第１の遅延時間経過しても動作容量指令信号を受けていない場合は親機として動作することを特徴とする無効電力補償装置の並列運転方法。
【請求項２】
第１および第２の無効電力補償装置のうち動作容量指令信号を受信している子機は、その受信している動作容量指令信号が停止した場合、出力する無効電力値を動作容量指令信号が停止する直前の値に固定し、動作容量指令信号が復帰した場合は再度動作容量指令信号で指令されている無効電力を出力することを特徴とする請求項１記載の無効電力補償装置の並列運転方法。
【請求項３】
電力系統に無効電力を補償する第１および第２の無効電力補償装置を接続し、そのうちいずれか一方を子機の出力すべき無効電力値を指令する動作容量指令信号を送信する親機として動作させ、他方を前記動作容量指令信号を受信しその指令されている無効電力を出力する子機として動作させる無効電力補償装置の並列運転方法であって、
前記動作容量指令信号を含む第１および第２の無効電力補償装置間の信号をデジタル信号で有線もしくは無線により送受信し、
第１および第２の無効電力補償装置のうち動作容量指令信号を受信している子機は、その受信している動作容量指令信号が停止した場合、出力する無効電力値を動作容量指令信号が停止する直前の値に固定し、動作容量指令信号が第２の遅延時間経過しても復帰しない場合は前記子機を電力系統から切り離し、動作容量指令信号が前記第２の遅延時間以内に復帰した場合は前記子機が再度動作容量指令信号で指令されている無効電力を出力することを特徴とする無効電力補償装置の並列運転方法。
【請求項４】
電力系統に無効電力を補償する第１および第２の無効電力補償装置を接続し、そのうちいずれか一方を子機の出力すべき無効電力値を指令する動作容量指令信号を送信する親機として動作させ、他方を前記動作容量指令信号を受信しその指令されている無効電力を出力する子機として動作させる無効電力補償装置の並列運転方法であって、
前記動作容量指令信号を含む第１および第２の無効電力補償装置間の信号をデジタル信号で有線もしくは無線により送受信し、
第１および第２の無効電力補償装置のうち動作容量指令信号を受信している子機は、その受信している動作容量指令信号の通信エラーが発生した場合、出力する無効電力値を動作容量指令信号の通信エラーが発生する直前の値に固定するとともに、前記第１および第２の無効電力補償装置のうち親機として動作している方に前記動作容量指令信号の再送要求を送信して再度受信し、動作容量指令信号が復帰した場合は再度動作容量指令信号で指令されている無効電力を出力することを特徴とする無効電力補償装置の並列運転方法。
【請求項５】
電力系統に無効電力を補償する第１および第２の無効電力補償装置を接続し、そのうちいずれか一方を子機の出力すべき無効電力値を指令する動作容量指令信号を送信する親機として動作させ、他方を前記動作容量指令信号を受信しその指令されている無効電力を出力する子機として動作させる無効電力補償装置の並列運転方法であって、
前記動作容量指令信号を含む第１および第２の無効電力補償装置間の信号をデジタル信号で有線もしくは無線により送受信し、
第１および第２の無効電力補償装置は自己の設定を親機と子機とに切り替える切替え手段を有し、前記切替え手段により親機の設定の場合は動作容量指令信号を出力し、子機の設定の場合は動作容量指令信号を受信していない時は親機として動作し受信している時は動作容量指令信号に基づいて無効電力を出力し子機として動作することを特徴とする無効電力補償装置の並列運転方法。
【請求項６】
電力系統と第１の無効電力補償装置との間に第１の開閉手段を設けるとともに、前記電力系統と第２の無効電力補償装置との間に第２の開閉手段を設け、前記第１の開閉手段が閉状態のときに前記第１の無効電力補償装置は前記第２の開閉手段の開閉状態を監視して前記第２の開閉手段が閉状態であれば並列運転を行い開状態であれば単独運転を行い、前記第２の開閉手段が閉状態のときに前記第２の無効電力補償装置は前記第１の開閉手段の開閉状態を監視して前記第１の開閉手段が閉状態であれば並列運転を行い前記第１の開閉手段が開状態であれば単独運転を行うことを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の無効電力補償装置の並列運転方法。
【請求項７】
親機として動作する無効電力補償装置は、電力系統の制御量の目標値と前記電力系統の制御量のフィードバック量との差から無効電力演算値を求め、前記無効電力演算値を並列運転台数で割って１台当たりの無効電力値を求め、前記１台当りの無効電力値に相当する無効電力を出力するとともに、子機として動作する無効電力補償装置に前記１台当たりの無効電力値を動作容量指令信号として送信することを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記載の無効電力補償装置の並列運転方法。
【請求項８】
親機として動作する無効電力補償装置は、電力系統の制御量の目標値と前記電力系統の制御量のフィードバック量との差に、前記無効電力補償装置の単独運転時の第１の制御ゲインを並列運転台数で割った値の第２の制御ゲインを掛け、その掛けた値を積分して無効電力演算値を求め、この無効電力演算値に相当する無効電力を出力するとともに、子機として動作する無効電力補償装置に前記無効電力演算値を動作容量指令信号として送信することを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記載の無効電力補償装置の並列運転方法。
【請求項９】
親機として動作する無効電力補償装置と子機として動作する１台または複数の無効電力補償装置とがそれぞれ開閉手段を介して電力系統に接続されており、前記電力系統に停電が発生した場合に、全ての前記子機の開閉手段は瞬時に開放され、停電が復電するとそれぞれの前記子機の開閉手段は互いに異なる第３の遅延時間後に投入され、前記親機の開閉手段は停電発生後から所定時間内に停電が復電すると開放せず、停電が前記所定時間継続すると開放され復電すると前記子機の全ての開閉手段と異なる第３の遅延時間後に投入されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７または８記載の無効電力補償装置の並列運転方法。
【請求項１０】
親機として動作する無効電力補償装置と子機として動作する１台または複数の無効電力補償装置とがそれぞれ開閉手段を介して電力系統に接続されており、前記電力系統に停電が発生した場合に、前記親機及び全ての前記子機の開閉手段は瞬時に開放され、停電が復電すると前記親機及び全ての前記子機の開閉手段は互いに異なる第４の遅延時間後に投入されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７または８記載の無効電力補償装置の並列運転方法。
【請求項１１】
親機として動作する無効電力補償装置が電力系統に接続され、子機として動作する１台または複数の無効電力補償装置がそれぞれ開閉手段を介して前記電力系統に接続され、前記親機が前記子機の開閉手段の開放および投入を制御可能な構成とし、前記電力系統の電圧異常が発生した場合、前記親機は全ての前記子機の開閉手段を瞬時に開放し、前記電力系統の電圧異常が解消されると全ての前記子機の開閉手段をそれぞれ異なる第５の遅延時間を設けて順次に投入することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７または８記載の無効電力補償装置の並列運転システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統に接続する無効電力補償装置の並列運転方法に関するものである。なお、本明細書でいう電力系統とは送電線および配電線とそれに接続されている負荷や発電機などを含む系統をさす。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電力が大きく変動する負荷が接続されている電力系統においては、その電力系統の電圧が負荷に流れる電流に応じて変動する。このような電圧変動を抑制するために設置される装置の一つに無効電力補償装置があり、系統電圧が低下しているときには進み無効電力で、また、系統電圧が上昇しているときには遅れ無効電力で補償する。電力系統の電圧変動が大きく無効電力補償装置１台では容量不足になる場合は無効電力補償装置の複数台並列運転を行う。
【０００３】
以下に無効電力補償装置の従来の並列運転方法について説明する。無効電力補償装置の並列運転方法として、従来はアナログ値で親機の無効電力補償装置から子機の無効電力補償装置へ動作容量指定を行っていた。その構成を図２０に示す。１が電力系統、３２が従来の無効電力補償装置の親機、３３が従来の無効電力補償装置の子機である。親機３２と子機３３の無効電力補償装置にそれぞれ出力用と入力用のアナログＩ／Ｆ（インタフェース）を設けて、親機３２では電力系統の電圧を一定に保つ為の無効電力出力を演算し無効電力を出力するとともに子機３３にアナログ信号で動作容量指令信号を送る。一方、子機３３は親機３２からのアナログの動作容量指令信号に基づき無効電力を出力し、親機３２と子機３３の合計の容量で並列運転を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来は無効電力補償装置の並列運転において、動作容量指令信号にアナログ信号を使用していた為、温度変動やノイズの悪影響があり、さらにノイズ対策に設置したローパスフィルタにより応答速度が落ちるなどの問題があった。またアナログＩ／Ｆには送信側にＡ／Ｄ変換装置、受信側にＤ／Ａ変換装置が必要となりコスト高になる。さらに絶縁アンプを使用した場合はよりコスト高になっていた。なお、実フィールドではトラック無線やその他の誘導ノイズ等の影響で絶縁アンプは必要不可欠である。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、温度変動やノイズの悪影響を受けず、安定した並列運転を低コストで実現する無効電力補償装置の並列運転方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、電力系統に無効電力を補償する第１および第２の無効電力補償装置を接続し、そのうちいずれか一方を子機の出力すべき無効電力値を指令する動作容量指令信号を送信する親機として動作させ、他方を動作容量指令信号を受信しその指令されている無効電力を出力する子機として動作させる無効電力補償装置の並列運転方法であって、動作容量指令信号を含む第１および第２の無効電力補償装置間の信号をデジタル信号で有線もしくは無線で送受信する。
ここで、第１の無効電力補償装置は、制御動作開始時に第２の無効電力補償装置からの動作容量指令信号を受けている場合はその指令されている無効電力を出力して子機として動作し、動作容量指令信号を受けていない場合は親機として動作し、第２の無効電力補償装置は、制御動作開始時点で第１の無効電力補償装置から動作容量指令信号を受けている場合はその指令されている無効電力を出力して子機として動作し、制御動作開始から第１の遅延時間経過しても動作容量指令信号を受けていない場合は親機として動作することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、動作容量指令信号がデジタル通信により伝達されるので、温度変動やノイズなどの悪影響を受けず、無効電力補償装置の安定した並列運転を実現できるという効果を有する。したがって従来のノイズ対策に設置したローパスフィルタにより応答速度が落ちるというような問題も発生しない。また、従来のアナログＩ／Ｆが不要となりコストダウンが図れる。また、通信方向が双方向なので通信エラー時などにリトライが可能であり、通信の信頼性が確保できる。
【０００９】
また、無線の場合、さらに無効電力補償装置間に通信線を張らなくても並列運転が実現できるという効果を有する。即ち、配線工事が不要であるばかりなく、道路や鉄道を挟んで無効電力補償装置の親機と子機を配置することも可能となる。
【００１３】
さらに、先に動作開始した方が自動的に親機になり後に動作開始した方が自動的に子機として動作するという効果を有する。また、第１と第２の無効電力補償装置の動作開始時の処理を変えているため、同時に動作開始した場合でも両方親機になることを防止できるという効果を有する。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１において、第１および第２の無効電力補償装置のうち動作容量指令信号を受信している子機は、その受信している動作容量指令信号が停止した場合、出力する無効電力値を動作容量指令信号が停止する直前の値に固定し、動作容量指令信号が復帰した場合は再度動作容量指令信号で指令されている無効電力を出力することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１の効果のほか、親機が故障した場合に子機が異常動作することを防止するという効果を有する。また、親機または子機の通信手段や通信線等の通信経路にのみ異常が起こったが無効電力補償装置の基本機能は正常に動作している場合に、親機は単独運転と同様の負荷変動に対応した動作を正常に続けられるという効果を有する。その際子機は動作容量指令信号が停止する直前の無効電力を出力し続けるので電力系統の負荷状態に対応するための一定無効電力を子機が出力し、負荷変動に対応する無効電力出力を親機側が出力することができるという効果を有する。また、動作容量指令信号がなんらかの原因で一旦停止した場合でも動作容量指令信号が正常復帰した場合は、子機は親機からの動作容量指令信号で並列運転を再開して通常の並列運転を継続することができるという効果を有する。
【００１６】
請求項３記載の発明は、電力系統に無効電力を補償する第１および第２の無効電力補償装置を接続し、そのうちいずれか一方を子機の出力すべき無効電力値を指令する動作容量指令信号を送信する親機として動作させ、他方を動作容量指令信号を受信しその指令されている無効電力を出力する子機として動作させる無効電力補償装置の並列運転方法であって、動作容量指令信号を含む第１および第２の無効電力補償装置間の信号をデジタル信号で有線もしくは無線で送受信する。
ここで、第１および第２の無効電力補償装置のうち動作容量指令信号を受信している子機は、その受信している動作容量指令信号が停止した場合、出力する無効電力値を動作容量指令信号が停止する直前の値に固定し、動作容量指令信号が第２の遅延時間経過しても復帰しない場合は子機を電力系統から切り離し、動作容量指令信号が第２の遅延時間以内に復帰した場合は子機が再度動作容量指令信号で指令されている無効電力を出力することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項３記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項２と同様の効果のほか、親機からの動作容量指令信号が停止し並列運転が正常に行われない場合に第２の遅延時間経過後に子機を電力系統から切り離し、子機のロスを抑えることができるという効果を有する。
【００１８】
請求項４記載の発明は、電力系統に無効電力を補償する第１および第２の無効電力補償装置を接続し、そのうちいずれか一方を子機の出力すべき無効電力値を指令する動作容量指令信号を送信する親機として動作させ、他方を動作容量指令信号を受信しその指令されている無効電力を出力する子機として動作させる無効電力補償装置の並列運転方法であって、動作容量指令信号を含む第１および第２の無効電力補償装置間の信号をデジタル信号で有線もしくは無線で送受信する。
ここで、第１および第２の無効電力補償装置のうち動作容量指令信号を受信している子機は、その受信している動作容量指令信号の通信エラーが発生した場合、出力する無効電力値を動作容量指令信号の通信エラーが発生する直前の値に固定するとともに、第１および第２の無効電力補償装置のうち親機として動作している方に動作容量指令信号の再送要求を送信して再度受信し、動作容量指令信号が復帰した場合は再度動作容量指令信号で指令されている無効電力を出力することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項４記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、ノイズなどにより通信エラーが発生した場合でも子機から再送要求を行うので通信の信頼性を上げられるという効果を有する。また、最終的に通信エラーが解消されなくても子機は通信エラー発生直前の動作容量指令信号に基づく無効電力出力を維持するので、通信エラーが発生しても子機が異常動作することは無く、並列運転方法が異常になることが無いという効果を有する。
【００２０】
また、動作容量指令信号の通信エラーが発生後に動作容量指令信号が正常復帰した場合は、子機は親機からの動作容量指令信号で並列運転を再開して通常の並列運転を継続することができるという効果を有する。
【００２１】
また、通信エラーが長時間解消されない場合でも親機は単独運転と同様の負荷変動に対応した動作を正常に続けられるという効果を有する。その際子機は動作容量指令信号が停止する直前の無効電力を出力し続けるので電力系統の負荷状態に対応するための一定無効電力を子機が出力し、負荷変動に対応する無効電力出力を親機側が出力することができるという効果を有する。
【００２２】
請求項５記載の発明は、電力系統に無効電力を補償する第１および第２の無効電力補償装置を接続し、そのうちいずれか一方を子機の出力すべき無効電力値を指令する動作容量指令信号を送信する親機として動作させ、他方を動作容量指令信号を受信しその指令されている無効電力を出力する子機として動作させる無効電力補償装置の並列運転方法であって、動作容量指令信号を含む第１および第２の無効電力補償装置間の信号をデジタル信号で有線もしくは無線で送受信する。
ここで、第１および第２の無効電力補償装置は自己の設定を親機と子機とに切り替える切替え手段を有し、切替え手段により親機の設定の場合は動作容量指令信号を出力し、子機の設定の場合は動作容量指令信号を受信していない時は親機として動作し受信している時は動作容量指令信号に基づいて無効電力を出力し子機として動作することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項５記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、あらかじめ切替え手段で子機に設定されていた無効電力補償装置でも親機が故障停止して親機からの動作容量指令信号を受信できなくなった場合は、親機として単独で動作することが可能になるという効果を有する。
【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項１，２，３，４または５において、電力系統と第１の無効電力補償装置との間に第１の開閉手段を設けるとともに、電力系統と第２の無効電力補償装置との間に第２の開閉手段を設け、第１の開閉手段が閉状態のときに第１の無効電力補償装置は第２の開閉手段の開閉状態を監視して第２の開閉手段が閉状態であれば並列運転を行い開状態であれば単独運転を行い、第２の開閉手段が閉状態のときに第２の無効電力補償装置は第１の開閉手段の開閉状態を監視して第１の開閉手段が閉状態であれば並列運転を行い第１の開閉手段が開状態であれば単独運転を行うことを特徴とするものである。
【００２５】
請求項６記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１，２，３，４または５の効果のほか、並列運転中に一方の開閉手段を開放するだけで他方の無効電力補償装置は通常の単独運転を行うことが可能になるという効果を有する。また、第１および第２の開閉手段が開放された状態からいずれか一方の開閉手段を投入するのみで通常の単独運転を行うことが可能になるという効果も有する。
【００２８】
請求項７記載の発明は、請求項１，２，３，４，５または６において、親機として動作する無効電力補償装置は、電力系統の制御量の目標値と電力系統の制御量のフィードバック量との差から無効電力演算値を求め、無効電力演算値を並列運転台数で割って１台当たりの無効電力値を求め、１台当りの無効電力値に相当する無効電力を出力するとともに、子機として動作する無効電力補償装置に１台当たりの無効電力値を動作容量指令信号として送信することを特徴とするものである。
【００２９】
請求項７記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１，２，３，４，５または６の効果のほか、並列運転動作時に無効電力を過剰に出力することを防止し、親機と子機の無効電力出力の合計が適正値になるという効果を有する。
【００３０】
請求項８記載の発明は、請求項１，２，３，４，５または６において、親機として動作する無効電力補償装置は、電力系統の制御量の目標値と電力系統の制御量のフィードバック量との差に、無効電力補償装置の単独運転時の第１の制御ゲインを並列運転台数で割った値の第２の制御ゲインを掛け、その掛けた値を積分して無効電力演算値を求め、この無効電力演算値に相当する無効電力を出力するとともに、子機として動作する無効電力補償装置に無効電力演算値を動作容量指令信号として送信することを特徴とするものである。
【００３１】
請求項８記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１，２，３，４，５または６の効果のほか、並列運転動作時に系統電圧の急変があった場合の過渡的な電圧動揺を抑えるという効果を有する。
【００３２】
請求項９記載の発明は、請求項１，２，３，４，５，６，７または８において、親機として動作する無効電力補償装置と子機として動作する１台または複数の無効電力補償装置とがそれぞれ開閉手段を介して電力系統に接続されており、電力系統に停電が発生した場合に、全ての子機の開閉手段は瞬時に開放され、停電が復電するとそれぞれの子機の開閉手段は互いに異なる第３の遅延時間後に投入され、親機の開閉手段は停電発生後から所定時間内に停電が復電すると開放せず、停電が所定時間継続すると開放され復電すると子機の全ての開閉手段と異なる第３の遅延時間後に投入されることを特徴とするものである。
【００３３】
請求項９記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１，２，３，４，５，６，７または８の効果のほか、停電発生時に瞬時に子機が電力系統から切り離され親機が電力系統から切り離される前に復電する瞬時停電の場合、瞬時停電後の復電時は時間差をおいて子機が電力系統に再接続されて行くので、瞬時停電後の復電時に子機の動作で電力系統に大きな動揺を与えるという弊害を防止することができるという効果を有する。また、子機の再接続動作は子機それぞれの開閉手段に異なる遅延時間を設けるだけでよいので簡単な制御で実現できるという効果も有する。
【００３４】
請求項１０記載の発明は、請求項１，２，３，４，５，６，７または８において、親機として動作する無効電力補償装置と子機として動作する１台または複数の無効電力補償装置とがそれぞれ開閉手段を介して電力系統に接続されており、電力系統に停電が発生した場合に、親機及び全ての子機の開閉手段は瞬時に開放され、停電が復電すると親機及び全ての子機の開閉手段は互いに異なる第４の遅延時間後に投入されることを特徴とするものである。
【００３５】
請求項１０記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１，２，３，４，５，６，７または８の効果のほか、停電が発生した場合、並列運転を行っていた全ての無効電力補償装置が一旦系統から切り離され、復電後にそれぞれ異なる遅延時間をおいて系統に接続されるので、停電後瞬時に復電するような系統電圧が過渡的に大きく乱れる場合に無効電力補償装置が不安定な動作をするのを防止することができるという効果を有する。
【００３６】
請求項１１記載の発明は、請求項１，２，３，４，５，６，７または８において、親機として動作する無効電力補償装置が電力系統に接続され、子機として動作する１台または複数の無効電力補償装置がそれぞれ開閉手段を介して電力系統に接続され、親機が子機の開閉手段の開放および投入を制御可能な構成とし、電力系統の電圧異常が発生した場合、親機は全ての子機の開閉手段を瞬時に開放し、電力系統の電圧異常が解消されると全ての子機の開閉手段をそれぞれ異なる第５の遅延時間を設けて順次に投入することを特徴とするものである。
【００３７】
請求項１１記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１，２，３，４，５，６，７または８の効果のほか、電力系統の電圧が異常になったことを親機が検出して子機の開閉手段を開放するため、系統電圧異常時に並列運転の無効電力補償装置は系統に親機１台しか接続されないので無効電力補償装置の保護動作による系統電圧の乱れは無効電力補償装置１台分に抑えられるという効果を有する。また、電力系統の電圧異常が解消されるとそれぞれの子機が時間差をおいて電力系統に再接続されて行くので、子機の動作で電力系統に大きな動揺を与えるという弊害を防止することができるという効果を有する。
【００３８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
この発明の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の実施の形態を示し、これは請求項１に対応するものである。図１において、１は電力系統、２は第１の無効電力補償装置、３は第２の無効電力補償装置、４は電力系統１と各無効電力補償装置２，３とを電気的に接続・非接続とする開閉手段であり、通常、閉状態とする。５はデジタル通信を行うための通信手段、６は通信線である。７は無効電力制御部であり、無効電力を発生する主回路（無効電力出力部），演算部，検出部などを含む（図１２，図１３参照）。
【００３９】
従来例と大きく異なるのは従来が２台の無効電力補償装置間をアナログ信号線を介して動作容量指令信号を伝達し並列運転を行っていたのに対し、本実施の形態は、デジタル通信により通信線６を介して動作容量指令信号を伝達し並列運転を行う点である。したがって、通信線６上を送信される動作容量指令信号はデジタル信号である。また、第１および第２の無効電力補償装置２，３は同じ構成であり、親機としても子機としても動作可能である。
【００４０】
例えば、第１の無効電力補償装置２が親機で、第２の無効電力補償装置３が子機として並列運転動作していると仮定すると、親機は電力系統の電圧を検出して目標電圧を基準にフィードバック制御を行い電圧が一定になるような無効電力を出力する。その際、親機は制御の演算処理を行い動作容量指令信号を子機に送信し、子機は受信した動作容量指令信号に基づき無効電力を出力する。このように、並列運転を行うことにより、容量が２倍の無効電力補償装置が動作しているのと等価になり、電圧の補償能力も２倍になることは言うまでもない。
【００４１】
本実施の形態によれば、動作容量指令信号がデジタル通信により伝達されるので温度変動やノイズなどの悪影響を受けず、無効電力補償装置２，３の安定した並列運転を実現できるという効果を有する。したがって従来のノイズ対策に設置したローパスフィルタにより応答速度が落ちるというような問題も発生しない。また、従来例で必要であったアナログＩ／Ｆ（Ｄ／Ａ変換装置，Ａ／Ｄ変換装置，絶縁アンプ）が不要となりコストダウンが図れる。これは、アナログＩ／Ｆによると送信側にＤ／Ａ変換装置が、受信側にＡ／Ｄ変換装置が必要となり、これらは一般的に高価なものであり、これに対してＲＳ４８５等の通信用ＩＣは広く用いられて安価でありこれを通信手段５として用いるためである。
【００４２】
また、通信方向が双方向可能なので通信エラーが発生したら再送要求を送ってリトライすることができ、通信の信頼性が確保できる。
【００４３】
また、ここではそれぞれの無効電力補償装置２，３の通信手段５として、送信手段と受信手段を設けてあるが、通信処理を単純にするため、親機の通信手段５を送信専用とし、子機の通信手段５を受信専用として並列運転を運用することもできる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、開閉手段４は特に必要ないが、一般的に電力系統１に接続される機器は、開閉手段４として開閉器を介して接続され、故障発生の時などに開閉手段４（開閉器）を開放して電力系統１から切り離される。
（第２の実施の形態）
この発明の第２の実施の形態を図２に基づいて説明する。図２はこの発明の第２の実施の形態を示し、これは請求項１に対応するものである。第１の実施の形態において、通信手段５の代わりに無線でデジタル通信を行う無線通信手段９を、通信線６の代わりに無線アンテナ８を設け、通信線を張らずに、無線でデータ通信を行うようにしたものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００４５】
第１，第２の無効電力補償装置で一方が親機となり他方が子機となり並列運転動作を行うのは第１の実施の形態と同様である。第１の実施の形態と大きく異なるのは、通信線が不要となったことである。このことにより、無線信号が届く限り、２台の無効電力補償装置２，３の設置位置に制限が無い。これは無効電力補償装置２，３間の距離を容易に長く取れるだけでなく、道路や鉄道や河川等を隔てて設置することが可能である等大きな利点がある。また、通信線を張る工事が不要である。また、後述する３台以上の並列運転の場合、通信線方式では無効電力補償装置本体に複数のレセプタクル（コネクタ）が必要となるが、無線通信によればそれは不要で容易に増設にも対応できる。
【００４６】
また、ここではそれぞれの無効電力補償装置２，３の無線通信手段９として、送信手段と受信手段を設けてあるが、通信処理を単純にするため、親機の無線通信手段９を送信専用とし、子機の無線通信手段９を受信専用として並列運転を運用することもできる。
（第３の実施の形態）
この発明の第３の実施の形態を図３に基づいて説明する。図３は本発明の第３の実施の形態を示す。図３において、１２は第１の無線通信手段であり送信手段のみで構成され、１３は第２の無線通信手段であり受信手段のみで構成される。その他の構成は第２の実施の形態と同様である。
【００４７】
本実施の形態では、送信手段のみで構成された第１の無線通信手段１２を持つ第１の無効電力補償装置２が親機となり、受信手段のみで構成された第２の無線通信手段１３を持つ第２の無効電力補償装置３が子機となる。並列運転動作自体は第２の実施の形態と同様である。
【００４８】
したがって、無線通信手段１２，１３が簡単な構成となり、コストダウンができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、第１と第２の無効電力補償装置２，３の通信手段を無線通信手段としたが、図１のように通信線６を介して通信を行う通信手段を用いた構成にしてもよいことは言うまでもない。
（第４の実施の形態）
この発明の第４の実施の形態を図４に基づいて説明する。図４は本発明の第４の実施の形態を示し、これは請求項１に対応するものである。図４（ａ），（ｂ）はそれぞれ第１の無効電力補償装置，第２の無効電力補償装置の動作開始から親機，子機の判定を完了するまでの処理の流れを示すフローチャートである。並列運転システムの全体構成は例えば図１，図２のような構成を取ることができる。以下図４に基づいて説明する。
【００５０】
第１の無効電力補償装置は図４（ａ）に示すようにステップ１で制御動作開始後、ステップ２で動作容量指令信号を受信しているか否かを判定し、受信していたらステップ３に進み子機として動作する。ステップ２で動作容量指令信号を受信していなかったらステップ４に進み親機として動作する。
【００５１】
一方、第２の無効電力補償装置は図４（ｂ）に示すようにステップ６で制御動作開始後、ステップ７で動作容量指令信号を受信しているか否かを判定し、受信していたらステップ８に進み子機として動作する。ステップ７で動作容量指令信号を受信していなかったら、第１の無効電力補償装置とは異なり、ステップ９で所定の遅延時間の経過を待って、ステップ１０に進み再度動作容量指令信号の受信判定を行う。ここで動作容量指令信号を受信していたらステップ１１に進み子機として動作する。受信していなかったらステップ１２に進み親機として動作する。
【００５２】
第１と第２の無効電力補償装置で処理を変えているのはステップ２とステップ７の動作容量指令信号の受信判定を同時に行った場合、受信していないということで両方とも親機になることを防止するためである。即ち、第１の無効電力補償装置はステップ４に進み親機として動作し、第２の無効電力補償装置はステップ９に進み所定の遅延時間（第１の遅延時間）待つのでその間に第１の無効電力補償装置から動作容量指令信号が送信され、次のステップ１０での動作容量指令信号の受信判定後は子機として動作し、並列運転動作が実現できる。ここではステップ９で遅延時間経過後ステップ１０で動作容量指令信号の受信判定を行っているが、遅延時間待ちながら動作容量指令信号受信判定を行う処理にしてもよく、その場合、所定の遅延時間経過前に動作容量指令信号を受信して早く並列運転動作に移行することができる。
【００５３】
以上のように本実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムによれば、先に動作開始した方が自動的に親機になり、後に動作開始した方が自動的に子機として動作するという効果を有する。また、前述のように第１と第２の無効電力補償装置で処理を変えることにより、同時に動作開始した場合でも両方親機になることを防止できるという効果を有する。
（第５の実施の形態）
この発明の第５の実施の形態を図５に基づいて説明する。図５は本発明の第５の実施の形態を示し、これは請求項２に対応するものである。図５は請求項２の内容を分かりやすく説明するものであり、並列運転システムの全体構成は例えば図１で構成することができる。
【００５４】
図５は第１または第２の無効電力補償装置のうち子機として動作している無効電力補償装置の動作を単純化して示したものである。動作容量指令値は動作容量指令の受信信号の内容をアナログレベルで示したものであり、子機の無効電力出力は、動作容量指令信号を受信している信号有りの状態では動作容量指令値に追従して推移する。なんらかの原因で信号停止すると子機は信号停止直前の出力を維持して待機し、再度信号有りの状態になると、子機は動作容量指令値での無効電力出力を再開する。
【００５５】
以上のように、動作容量指令の受信信号が停止中は子機は出力を固定するので、親機が故障した場合に子機が異常動作することを防止するという効果を有する。また、親機または子機の通信手段や通信線にのみ異常が起こったが無効電力補償装置の基本機能が正常に動作している場合に、親機の負荷変動に対応した動作が正常に続けられるという効果を有する。その際子機は動作容量指令信号が停止する直前の無効電力を出力し続けるので電力系統の負荷状態に対応するための一定無効電力を子機が出力し、負荷変動に対応する無効電力出力を親機側が出力することができるという効果を有する。また動作容量指令信号がなんらかの原因で一旦停止した場合でも動作容量指令信号が正常復帰した場合は子機は親機からの動作容量指令信号で並列運転を再開して通常の並列運転を継続することができるという効果を有する。
（第６の実施の形態）
この発明の第６の実施の形態を図６，７に基づいて説明する。図６，７は本発明の第６の実施の形態を示し、これは請求項３に対応するものである。
【００５６】
図６が全体の構成例であり、ここでは無効電力補償装置２，３間の通信が通信線６を介しその通信方向が１方向のみである例で示している。また第２の無効電力補償装置３が子機として動作している例であり、子機に接続されている第２の開閉手段１５に制御部を設けており、第２の無効電力補償装置３の無効電力制御部７の指令を受けて開閉手段１５を開放する（開状態にする）ことができる。動作の手順を図７で説明する。
【００５７】
図７は子機として動作している第２の無効電力補償装置３の動作を単純化して示したものである。動作容量指令値は動作容量指令の受信信号の内容をアナログレベルで示したものであり、これに追従して信号有りの状態では子機の無効電力出力は推移する。なんらかの原因で信号停止すると子機は信号停止直前の出力を維持して待機し、第２の遅延時間経過しても信号有りの状態に戻らなければ、子機の無効電力制御部７から第２の開閉手段１５の制御部に開放指令が出力され、子機が電力系統１から切り離される。これに対し、第２の遅延時間が経過するまでに信号有りの状態に戻れば、子機は動作容量指令値での無効電力出力を再開する。
【００５８】
本実施の形態によれば、第５の実施の形態と同様の効果のほか、親機からの動作容量指令信号が停止し並列運転が正常に行われない場合に第２の遅延時間経過後に子機を電力系統１から切り離し、子機のロスを抑えることができるという効果を有する。
【００５９】
なお、図１，図２，図３の構成に対しても開閉手段４に制御部を設け、本実施の形態を適用できることは言うまでもない。
（第７の実施の形態）
この発明の第７の実施の形態を図８に基づいて説明する。図８は本発明の第７の実施の形態を示し、これは請求項４に対応するものである。図８は請求項４の内容を分かりやすく説明するものであり、並列運転システムの全体構成は例えば図１で構成することができる。
【００６０】
図８は第１または第２の無効電力補償装置のうち子機として動作している無効電力補償装置の動作を単純化して示したものである。動作容量指令値は動作容量指令の受信信号の内容をアナログレベルで示したものであり、これに追従して信号有りの状態では子機の無効電力出力は推移する。通信エラーが発生した場合、子機は通信エラー発生直前の動作容量指令信号に基づく無効電力出力を維持するとともに、子機は親機として動作している方に動作容量指令信号の再送要求を送信して再度受信する。なお、一回の再送要求による受信が再び通信エラーとなる場合もあるので、通信エラーが解消されるまで、再送要求を所定回数繰り返すように設定しておいてもよい。
【００６１】
本実施の形態によれば、電磁波などの外来ノイズでたまたま通信失敗した場合でも子機から親機へ動作容量指令信号の再送要求を送信して再度受信するので、再度の通信で正常な通信を行うことを可能にし、通信の信頼性を向上できる。
【００６２】
また、通信エラーが発生した場合、子機は通信エラー発生直前の動作容量指令信号に基づく無効電力出力を維持するので、通信エラーが発生しても子機が異常動作することは無く、並列運転システムが異常になることが無いという効果を有する。その際子機は動作容量指令信号が停止する直前の無効電力を出力し続けるので電力系統の負荷状態に対応するための一定無効電力を子機が出力し、負荷変動に対応する無効電力出力を親機側が出力することができるという効果を有する。これは、通信エラーが長時間解消されない場合でも同様であり、子機が動作容量指令信号が停止する直前の無効電力を出力し、親機が負荷変動に対応する無効電力を出力する。
【００６３】
また、動作容量指令信号が正常復帰した場合は、子機は親機からの動作容量指令信号で並列運転を再開して通常の並列運転を継続することができるという効果を有する。
【００６４】
なお、第５と第６の実施の形態（図５，図７）における信号停止は、親機の送信手段の故障や通信線の断線等で子機に信号が全く到来しない場合であり、子機では受信データがとぎれてからのタイムアウトなどで検出される。これに対しこの第７の実施の形態（図８）における通信エラーは、ノイズなどで信号が変化してしまう場合であり、子機ではパリティチェック等の通信エラーチェックを行うことで検出される（通常のマイコンの通信Ｉ／Ｆ部にはその機能が備えられている）。
（第８の実施の形態）
この発明の第８の実施の形態を図９に基づいて説明する。図９は本発明の第８の実施の形態を示し、これは請求項５に対応するものである。
【００６５】
第１および第２の無効電力補償装置２，３が親機と子機の切替え手段１６を有し、その設定に応じて親機の設定の場合は、第１の実施の形態で説明したように制御の演算処理を行い動作容量指令信号を送信して親機として動作し、子機の設定の場合は、受信した動作容量指令信号に基づいて無効電力を出力し子機として動作するものである。切替え手段１６は、スイッチなどのハードウェアによるもの或いはキー操作による設定でメモリなどに記録するソフトウェアによるものなどが利用できる。
【００６６】
このように、親機と子機の切替え手段１６を設けてあれば、例えば並列運転の使用を止めて無効電力補償装置を移設し単独運転で使用する場合などに、子機として運用していた無効電力補償装置を切替え手段１６により親機に切替えれば、それぞれ単独に運用することが可能という効果を有する。
【００６７】
また、子機として設定されている場合、無効電力制御部７に動作容量指令信号の受信がなくなったら親機として動作するという機能を設けてあり、元々の親機が故障した場合に子機が新しい親機となって、単独で運転することができる。なぜなら１台での単独運転状態と、並列運転の子機が故障停止状態で親機が正常動作している状態とは全く等価なものだからである。
【００６８】
なお、本実施の形態では、図１の構成の第１および第２の無効電力補償装置２，３に親機と子機の切替え手段１６を設けたものとしたが、図２の構成の第１および第２の無効電力補償装置２，３に親機と子機の切替え手段１６を設けても同様の効果が得られることは言うまでもない。
（第９の実施の形態）
この発明の第９の実施の形態を図１０に基づいて説明する。図１０は本発明の第９の実施の形態を示し、これは請求項６に対応するものである。
【００６９】
第１および第２の無効電力補償装置２，３がそれぞれ相手側の開閉手段４の開閉状態を常時監視しており、相手側の開閉手段４が投入（閉状態）されていれば並列運転を行い開放（開状態）されていれば単独運転を行う。ここで、開閉手段４に用いている開閉器は一般に主接点に連動して動作する補助接点が内蔵されているので、その接点信号を取り込むことにより無効電力補償装置２，３は開閉手段４の開閉状態を検出できる。
【００７０】
本実施の形態によれば、両方の開閉手段４が閉状態の並列運転中にいずれか一方の開閉手段４を開放するだけで他方の無効電力補償装置が通常の単独運転を行うことが可能になるという効果を有する。また、両方の開閉手段４が開放された状態から、いずれか一方の開閉手段４を投入するのみで投入された方の無効電力補償装置による通常の単独運転を行うことが可能になるという効果を有する。
【００７１】
また、図２のように第１と第２の無効電力補償装置２，３が無線でデジタル通信を行う場合でも、同様に本実施の形態を適用することができる。
（第１０の実施の形態）
この発明の第１０の実施の形態を図１１に基づいて説明する。図１１は本発明の第１０の実施の形態を示す。ここで、２，３，２２は第１，第２，第３の無効電力補償装置、８は無線アンテナである。第１，第２，第３の無効電力補償装置２，３，２２のそれぞれは、例えば図２の第１，第２の無効電力補償装置２，３と同様の構成を有する。また、例えば第１の無効電力補償装置２を親機として決めるのであれば、親機となる第１の無効電力補償装置２を例えば図３の第１の無効電力補償装置２と同様に構成し、子機となる第２，第３の無効電力補償装置３，２２を例えば図３の第２の無効電力補償装置３と同様に構成してもよい。
【００７２】
本実施の形態は、無効電力補償装置２，３，２２のうちいずれか１つが親機として動作し、他の２つが子機として動作して並列運転を行うものである。ここでは３台の無効電力補償装置２，３，２２を並列運転するものとしたが、４台以上の並列運転を行う場合も同様に可能である。
【００７３】
このように本実施の形態は、無効電力補償装置の３台以上の並列運転を無線通信で行うものであり、これにより親機と複数の子機の合計の容量即ち大容量で無効電力制御ができ大きな補償効果が得られる。
【００７４】
また、無線方式なので通信線とその配線工事が不要で、無効電力補償装置にレセプタクル（コネクタ）が不要であり、増設や親機を任意に設定できるなどの自由度も大きい。
（第１１の実施の形態）
この発明の第１１の実施の形態を図１２に基づいて説明する。図１２（ａ）は無効電力補償装置の単独運転での制御動作の一例を示し、図１２（ｂ）は本発明の第１１の実施の形態を示し、これは請求項７に対応するものである。
【００７５】
図１２は請求項７の制御動作の内容を分かりやすく説明するものであり、並列運転システムの全体構成は例えば図１で構成することができる。
【００７６】
並列運転動作を説明する前にまず無効電力補償装置の単独運転での制御動作を図１２（ａ）で説明する。ここでは制御量として電力系統の電圧の例で説明する。図１２（ａ）において、２３は検出部、２４は演算部、２５は無効電力出力部であり、今まで述べてきた無効電力補償装置の内部構成のうち単独運転の制御動作に関係する構成要素を表記したものである。この単独運転の場合、無効電力補償装置は目標電圧と電力系統電圧が一致するようなフィードバック制御を行い、その為に必要な無効電力を電力系統１に出力する。
【００７７】
次に請求項７の内容について図１２（ｂ）に基づいて説明する。図１２（ｂ）において、２３は例えば計器用変圧器などからなる検出部、２４は演算部、２５は無効電力出力部、２６は除算部、２７は並列運転台数入力手段、２８は送信手段であり、今まで述べてきた無効電力補償装置の内部構成のうち並列運転の親機の制御動作に関係する構成要素のみを表記したものである。この場合、無効電力補償装置は目標電圧と電力系統電圧が一致するようなフィードバック制御を行い、その為に必要な無効電力演算値を演算部２４で求める。この演算部２４は、目標電圧と検出部２３から出力された電力系統１の電圧のフィードバック量との差を動作信号とし、その動作信号から所定の演算、例えば動作信号に所定の係数を掛けるあるいはその結果を積分することにより無効電力演算値を求める。ところが、この無効電力演算値は無効電力補償装置単独運転時の値なので、このまま親機と子機とで出力すると、過大な無効電力が出力され電力系統電圧に悪影響を及ぼす。並列運転の合計台数をＮ台とすると、本来必要な出力のＮ倍の無効電力が出力される。そこで、並列運転台数入力手段２７と除算部２６を設けてあり、演算部２４で求めた無効電力演算値を除算部２６でＮで割って１台当りの無効電力値を求め、その１台当りの無効電力値に相当する無効電力を無効電力出力部２５が出力する。また、１台当りの無効電力値を送信手段２８によりデジタルの動作容量指令信号として子機に送信し、無効電力補償装置の親機と子機の合計の無効電力出力が適正値になるようにした。
【００７８】
本実施の形態では制御量として電力系統電圧の例で説明したが、力率や無効電力を制御量とすることもできる。
【００７９】
なお、図１２（ａ）は無効電力補償装置の単独運転の制御動作、図１２（ｂ）は無効電力補償装置の並列運転の制御動作を示しているが、図１２（ｂ）でＮ＝１とすると両者は等価になる。
（第１２の実施の形態）
この発明の第１２の実施の形態を図１３に基づいて説明する。図１３（ａ）は無効電力補償装置の単独運転での制御動作の一例を示し、図１３（ｂ）は本発明の第１２の実施の形態を示し、これは請求項８に対応するものである。
【００８０】
図１３は請求項８の制御動作の内容を分かりやすく説明するものであり、並列運転システムの全体構成は例えば図１で構成することができる。
【００８１】
並列運転動作を説明する前にまず無効電力補償装置の単独運転での制御動作を図１３（ａ）で説明する。ここでは制御量として電力系統の電圧の例で説明する。図１３（ａ）において、２３は検出部、２９は第１の演算部、２５は無効電力出力部、３０は積分演算部であり、今まで述べてきた無効電力補償装置の内部構成のうち単独運転の制御動作に関係する構成要素のみを表記したものである。この単独運転の場合、目標電圧と電力系統電圧が一致するようなフィードバック制御を行い、その為に必要な無効電力を電力系統１に出力する。本実施の形態では目標電圧と電力系統電圧の偏差を動作信号とし、それを積分して無効電力演算値を得ている。この目標電圧と電力系統電圧との偏差を積分して無効電力演算値を求めている点が、第１１の実施の形態と異なるところである。この積分制御により電力系統電圧は目標電圧に徐々に漸近していき定常的には偏差が０になる。この積分動作の応答速度を速めるために不安定にならない範囲で第１の演算部２９の制御ゲインＫは大きく設定する。
【００８２】
次に請求項８の内容について図１３（ｂ）に基づいて説明する。図１３（ｂ）において、２７は並列運転台数入力手段、３１は第２の演算部、他は図１３（ａ）と同じであり、今まで述べてきた無効電力補償装置の内部構成のうち並列運転の親機の制御動作に関係する構成要素を表記したものである。この場合、無効電力補償装置は、目標電圧と電力系統電圧が一致するようなフィードバック制御を行い、その為に必要な無効電力演算値を求める。前述したように本実施の形態では、目標電圧と電力系統電圧の偏差を動作信号とし、それを積分して無効電力演算値を得ている。また、前述しているように無効電力補償装置の単独運転での応答速度を速めるために制御ゲインＫは不安定にならない範囲で大きく設定されており、同じ制御ゲインＫで並列運転を行うと並列運転合計の無効電力の変化率が大きくなり、制御ゲインＫが大きくなったのと等価になり、並列運転動作が不安定になる。そこで、並列運転台数入力手段２７で入力された並列運転の無効電力補償装置の台数Ｎで制御ゲインＫを割って、そのＫ／Ｎを第２の演算部３１の制御ゲインとすることで、偏差に対する無効電力変化分が無効電力補償装置の単独運転の場合と並列運転の場合とで等しくなり、応答速度や安定性も変わらない。
【００８３】
したがってここでは、並列運転台数入力手段２７によって入力された並列運転台数Ｎで無効電力補償装置の単独運転時の第１の制御ゲインＫを割った値Ｋ／Ｎを第２の演算部３１の第２の制御ゲインとし、目標電圧と検出部２３から出力される電力系統１の電圧のフィードバック量との差を動作信号とし、その動作信号に第２の演算部３１で制御ゲインＫ／Ｎを掛け、その値を積分演算部３０で積分して無効電力値を求め、その無効電力値に相当する無効電力を無効電力出力部２５が出力するとともに、その無効電力値を送信手段２８によりデジタルの動作容量指令信号として子機に送信するようにしている。
【００８４】
これにより、並列運転動作時に電力系統電圧に急変があった場合の過渡的な電圧動揺を抑えることができる。
【００８５】
本実施の形態では、制御量として電力系統電圧の例で説明したが、力率や無効電力を制御量とすることもできる。
【００８６】
なお、図１３（ａ）は無効電力補償装置の単独運転の制御動作、図１３（ｂ）は無効電力補償装置の並列運転の制御動作を示しているが、図１３（ｂ）でＮ＝１とすると両者は等価になる。
【００８７】
なお、第１１および第１２の実施の形態において、無効電力補償装置が子機として動作する場合には、図１２および図１３における無効電力出力部２５のみが有効に動作し、親機からの動作容量指令信号を受信手段を介して無効電力出力部２５に入力し、無効電力出力部２５が動作容量指令信号に基づいて無効電力を出力することになる。
（第１３の実施の形態）
この発明の第１３の実施の形態を図１４と図１５と図１６に基づいて説明する。本実施の形態は請求項９に関するものである。ここでは図１４に示すように３台並列運転の例で示しているが、２台あるいは４台以上の並列運転でも同様に行うことができる。本実施の形態は、各無効電力補償装置２，３，２２と電力系統１との間の開閉手段１７に、電力系統１の状態により開閉手段１７の開閉を制御する制御部を設けたものであり、前述の第１〜第３，第５〜第１２の実施の形態に本実施の形態を適用することができる。以下の説明では、第１の無効電力補償装置２を親機、第２の無効電力補償装置３を子機１、第３の無効電力補償装置２２を子機２として説明し、各開閉手段１７の開閉動作についてはそれぞれに設けられた制御部により制御されるものである。
【００８８】
図１５（ａ）は従来の動作、図１５（ｂ）および図１６は本発明の実施の形態の動作を示す。一般に電圧及び電流波形はほぼ正弦波であるがここでは簡易的に鋸状の波形で示した。また、この場合の親機，子機の無効電力補償装置はサイリスタ制御の例であり、停電或いは電圧降下を検出したら即サイリスタのゲートをブロックする。そしてゲートブロックした場合、無効電力補償装置は進み１００％の無効電力を出力するような回路構成になっている例で説明する。また、電源立ち上がり直後から制御動作を開始するまでの間もサイリスタはゲートブロック状態であり、無効電力補償装置は進み１００％を出力する。
【００８９】
まず、図１５（ａ）で従来の欠点について説明する。これは親機，子機１，子機２全ての開閉手段１７が停電後ある遅延時間後に開放するようになっており、ここではその遅延時間より早く復電した例を示している。親機，子機１，子機２の３台とも停電を検出してサイリスタはゲートブロック状態になり、３台とも系統に接続された状態で復電するので、復電直後は３台とも進み１００％出力であり系統に非常に大きな無効電力を供給してしまい、大きな電圧上昇を発生する。
【００９０】
一方、図１５（ｂ）は本発明の実施の形態である。電力系統に停電が発生すると子機１，子機２の開閉手段１７は瞬時に開放される。そして復電後、親機は進み１００％を出力するのでその分の電圧上昇は発生するが、図１５（ａ）の場合の１／３の電圧上昇に抑えられている。その後、子機１，子機２はそれぞれ異なる遅延時間Ｔ１，Ｔ２をおいて１台ずつ投入されるので、１台分の電圧上昇しか発生しない。このように復電時は時間差をおいて子機１，子機２が電力系統に再接続されて行くので、復電時に子機１，子機２の動作で電力系統に大きな動揺を与えるという弊害を防止することができる。
【００９１】
停電時間が長い場合について図１６で説明する。この場合、停電発生時に２台の子機１，２の開閉手段１７は開放され、停電発生から所定時間Ｔ０後には親機の開閉手段１７も開放され、並列運転を行っている全ての無効電力補償装置は系統から切り離される。そして復電時は親機，子機１，子機２の開閉手段１７がそれぞれ異なる遅延時間Ｔ３，Ｔ１，Ｔ２をおいて１台ずつ投入され、同時に投入されると発生する大きな電圧変動を小さく抑えることができる。また、通常の電源立ち上がりについても停電が非常に長時間続いた場合と同じであるので、同じ効果がある。
【００９２】
なお、本実施の形態ではサイリスタ制御の無効電力補償装置で電源立ち上がり時に進み１００％を出力する例で説明したが、インバータ制御の無効電力補償装置などによる電源立ち上がり時の過渡現象の影響も同じように抑えることができる。
（第１４の実施の形態）
この発明の第１４の実施の形態を図１７に基づいて説明する。本実施の形態は請求項１０に関するものである。ここでは第１３の実施の形態と同様、３台並列運転の例（図１４参照）で示しているが、２台あるいは４台以上の並列運転でも同様に行うことができ、本実施の形態も前述の第１〜第３，第５〜第１２の実施の形態に適用できるものである。一般に電圧及び電流波形はほぼ正弦波であるが、ここでは簡易的に鋸状の波形で示した。また、この場合の親機，子機の無効電力補償装置はサイリスタ制御の例であり、停電或いは電圧降下を検出したら即サイリスタのゲートをブロックする。そしてゲートブロックした場合、無効電力補償装置は進み１００％の無効電力を出力するような回路構成になっている例で説明する。また、電源立ち上がり直後から制御動作を開始するまでの間もサイリスタはゲートブロック状態であり、無効電力補償装置は進み１００％を出力する。
【００９３】
本発明の実施の形態では、電力系統に停電が発生すると親機，子機１，子機２全ての開閉手段は瞬時に開放される。そして復電後、親機，子機１，子機２の開閉手段はそれぞれ異なる遅延時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３をおいて１台ずつで投入される。図１７では親機，子機１，子機２の順で投入される例で示しているが、それぞれ投入される時刻が異なるようにそれぞれの遅延時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が異なれば順番には拘らない。即ち、同時に２台以上投入されることがないため、投入時の系統の電圧変動が無効電力補償装置１台分の変動で小さく抑えられている。
【００９４】
また、停電時は系統電圧が過渡的に動揺する場合が多い。従って、停電が発生したら瞬時に並列運転の無効電力補償装置を全て一旦系統から切り離すことにより、無効電力補償装置の不安定な動作や誤動作も防止できるし、無効電力補償装置が接続されていることでかえって大きな電圧変動が起こることを防ぐことができる。
【００９５】
また、通常の電源立ち上がりについても停電が非常に長時間続いた場合と同じであるので、同じ効果がある。
【００９６】
なお、本実施の形態ではサイリスタ制御の無効電力補償装置で電源立ち上がり時に進み１００％を出力する例で説明したが、インバータ制御の無効電力補償装置などによる電源立ち上がり時の過渡現象の影響も同じように抑えることができる。
（第１５の実施の形態）
この発明の第１５の実施の形態を図１８，図１９に基づいて説明する。本実施の形態は請求項１１に関するものである。ここでは図１８に示すように２台並列運転の例で示している。また、本実施の形態は前述の第１〜第３，第５〜第１２の実施の形態に適用できるものである。以下の説明では、第１の無効電力補償装置２を親機、第２の無効電力補償装置３を子機とする。一般に電圧及び電流波形はほぼ正弦波であるが、図１９では簡易的に鋸状の波形で示した。また、この場合の親機，子機の無効電力補償装置はサイリスタ制御の例であり、電力系統の停電や電圧降下等の電圧異常を検出したら即サイリスタのゲートをブロックする。そしてゲートブロックした場合、無効電力補償装置は進み１００％の無効電力を出力するような回路構成になっている例で説明する。また、電源立ち上がり直後から制御動作を開始するまでの間もサイリスタはゲートブロック状態であり、無効電力補償装置は進み１００％の無効電力を出力する。
【００９７】
本発明の実施の形態では、親機が系統電圧の異常を検出すると、親機はサイリスタのゲートをブロックし、進み１００％の無効電力を出力すると共に子機の開閉手段１５に開放指令を出力し、子機を系統から切り離す。その後、系統電圧が正常に戻ったら、親機はサイリスタの制御を再開し、子機の開閉手段１５に投入指令を送り子機を電力系統に再接続し、並列運転動作を再開する。
【００９８】
ところで、本実施の形態のように子機を系統から切り離さなかった場合は電圧異常時に親機及び子機ともゲートブロック状態でいずれも進み１００％の無効電力を出力し、系統電圧に大きな変動を与えてしまう。さらに３台以上の並列運転であるとさらに大きな動揺となる。本実施の形態では、親機と２台以上の子機との３台以上の並列運転の場合、親機は系統電圧の異常を検出すると全ての子機を瞬時に電力系統から切り離し、その後、系統電圧が正常に戻ったら、それぞれの子機の開閉手段にそれぞれ異なる遅延時間を設けて順次投入指令を送り、それぞれの子機を時間差を設けて電力系統に再接続し、並列運転動作を再開する。
【００９９】
本実施の形態のように、電圧異常時に子機を全て系統から切り離すと子機の数に関係なく親機１台分の系統電圧変動で抑えることができる。また、電力系統の電圧異常が解消されるとそれぞれの子機が時間差をおいて電力系統に再接続されて行くので、子機の動作で電力系統に大きな動揺を与えるという弊害を防止することができる。
【０１００】
なお、親機が検出する系統電圧異常としては、電圧周期異常，電圧ゼロクロスタイミング異常，不平衡，瞬時電圧低下，電圧上昇，欠相，線間短絡，高調波等がある。このうち図１９では電圧周期異常の例をモデル的に示している。
【０１０１】
また、第１と第２の無効電力補償装置２，３が無線でデジタル通信を行う場合には、親機から子機の開閉手段４の開放指令，投入指令は、例えばシリアル通信の場合、あらかじめプロトコルを決めておき、それに則って進める。
【０１０２】
なお、上記実施の形態における無効電力補償装置の主回路については種々のものが可能である。例えば、複数のリアクトルと複数のコンデンサと位相制御スイッチとトランス等を組み合わせたものでもよく、半導体スイッチとしてトランジスタを用いた自励式インバータ回路でもよい。また、複数の自励式インバータ回路と複数のトランスを組み合わせた回路でもよい。その場合の自励式インバータ回路はＰＷＭインバータでも方形波インバータでもよく、トランスの巻線仕様や一次二次の位相関係も種々の組み合わせが可能である。
【０１０３】
また、通信線としては、メタルの他に光ファイバーを用いてもよい。通信に用いる信号も例えばＲＳ４８５，ＲＳ４２２などの正規な方式でもよく、ＦＭ，ＰＷＭなど色々な手段を用いてもよい。また、通信手段としてモデムを用いてもよい。
【０１０４】
また、制御部や演算部はコンピュータ処理でもアナログ演算処理でも構成できる。
【０１０５】
【発明の効果】
請求項１記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、動作容量指令信号がデジタル通信により伝達されるので、温度変動やノイズなどの悪影響を受けず、無効電力補償装置の安定した並列運転を実現できるという効果を有する。したがって従来のノイズ対策に設置したローパスフィルタにより応答速度が落ちるというような問題も発生しない。また、従来のアナログＩ／Ｆが不要となりコストダウンが図れる。また、通信方向が双方向なので通信エラー時などにリトライが可能であり、通信の信頼性が確保できる。
【０１０６】
また、無線の場合、さらに無効電力補償装置間に通信線を張らなくても並列運転が実現できるという効果を有する。即ち、配線工事が不要であるばかりなく、道路や鉄道を挟んで無効電力補償装置の親機と子機を配置することも可能となる。また、３台以上の並列運転の場合、通信線方式では無効電力補償装置本体に複数のレセプタクル（コネクタ）が必要となるが、無線通信によればそれは不要で、増設にも容易に対応できる。
【０１０８】
また、先に動作開始した方が自動的に親機になり後に動作開始した方が自動的に子機として動作するという効果を有する。また、第１と第２の無効電力補償装置の動作開始時の処理を変えているため、同時に動作開始した場合でも両方親機になることを防止できるという効果を有する。
【０１０９】
請求項２記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１の効果のほか、親機が故障した場合に子機が異常動作することを防止するという効果を有する。また、親機または子機の通信手段や通信線にのみ異常が起こったが無効電力補償装置の基本機能は正常に動作している場合に親機の単独運転動作が正常に続けられるという効果を有する。その際子機は動作容量指令信号が停止する直前の無効電力を出力し続けるので電力系統の負荷状態に対応するための一定無効電力を子機が出力し、負荷変動に対応する無効電力出力を親機側が出力することができるという効果を有する。また動作容量指令信号がなんらかの原因で一旦停止した場合でも動作容量指令信号が正常復帰した場合は子機は親機からの動作容量指令信号で並列運転を再開して通常の並列運転を継続することができるという効果を有する。
【０１１０】
請求項３記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項２と同様の効果のほか、親機からの動作容量指令信号が停止し並列運転が正常に行われない場合に子機を電力系統から切り離し、子機のロスを抑えることができるという効果を有する。
【０１１１】
請求項４記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、通信エラーが発生した場合、子機は親機として動作している方に動作容量指令信号の再送要求を送信して再度受信するので電磁波などの外来ノイズでたまたま通信失敗した場合でも再度の通信で正常な通信を行うことができる。また、通信エラーが発生した場合子機は通信エラー発生直前の動作容量指令信号に基づく無効電力出力を維持するので、通信エラーが発生しても子機が異常動作することは無く、並列運転方法が異常になることが無いという効果を有する。その際、子機は動作容量指令信号が停止する直前の無効電力を出力し続けるので電力系統の負荷状態に対応するための一定無効電力を子機が出力し、負荷変動に対応する無効電力出力を親機側が出力することができるという効果を有する。
【０１１２】
また、動作容量指令信号にエラーが発生後に動作容量指令信号が正常復帰した場合は、子機は親機からの動作容量指令信号で並列運転を再開して通常の並列運転を継続することができるという効果を有する。
【０１１３】
請求項５記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、あらかじめ切替え手段で子機に設定されていた無効電力補償装置でも親機が故障停止して親機からの動作容量指令信号を受信できなくなった場合は、親機として単独で動作することが可能になるという効果を有する。
【０１１４】
請求項６記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１，２，３，４，または５の効果のほか、並列運転中に一方の開閉手段を開放するだけで他方の無効電力補償装置は通常の単独運転を行うことが可能になるという効果を有する。また、第１および第２の開閉手段が開放された状態からいずれか一方の開閉手段を投入するのみで通常の単独運転を行うことが可能になるという効果も有する。
【０１１６】
請求項７記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１，２，３，４，５または６の効果のほか、並列運転動作時に無効電力を過剰に出力することを防止し、親機と子機の無効電力出力の合計が適正値になるという効果を有する。
【０１１７】
請求項８記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１，２，３，４，５または６の効果のほか、並列運転動作時に系統電圧の急変があった場合の過渡的な電圧動揺を抑えるという効果を有する。
【０１１８】
請求項９記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１，２，３，４，５，６，７または８の効果のほか、停電発生時に瞬時に子機が電力系統から切り離され親機が電力系統から切り離される前に復電する瞬時停電の場合、瞬時停電後の復電時は時間差をおいて子機が電力系統に再接続されて行くので、瞬時停電後の復電時に子機の動作で電力系統に大きな動揺を与えるという弊害を防止することができるという効果を有する。また、子機の再接続動作は子機それぞれの開閉手段に異なる遅延時間を設けるだけでよいので簡単な制御で実現できるという効果も有する。
【０１１９】
請求項１０記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１，２，３，４，５，６，７または８の効果のほか、停電が発生した場合、並列運転を行っていた全ての無効電力補償装置が一旦系統から切り離され、復電後にそれぞれ異なる遅延時間をおいて系統に接続されるので、停電後瞬時に復電するような系統電圧が過渡的に大きく乱れる場合に無効電力補償装置が不安定な動作をするのを防止することができるという効果を有する。
【０１２０】
請求項１１記載の無効電力補償装置の並列運転方法によれば、請求項１，２，３，４，５，６，７または８の効果のほか、電力系統の電圧が異常になったことを親機が検出して子機の開閉手段を開放するため、系統電圧異常時に並列運転の無効電力補償装置は系統に親機１台しか接続されないので無効電力補償装置の保護動作による系統電圧の乱れは無効電力補償装置１台分に抑えられるという効果を有する。また、電力系統の電圧異常が解消されるとそれぞれの子機が時間差をおいて電力系統に再接続されて行くので、子機の動作で電力系統に大きな動揺を与えるという弊害を防止することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの構成図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの構成図である。
【図４】（ａ）は本発明の第４の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの第１の無効電力補償装置の処理のフローチャートであり、（ｂ）は本発明の第４の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの第２の無効電力補償装置の処理のフローチャートである。
【図５】本発明の第５の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの動作説明図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの構成図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの動作説明図である。
【図８】本発明の第７の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの動作説明図である。
【図９】本発明の第８の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの構成図である。
【図１０】本発明の第９の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの構成図である。
【図１１】本発明の第１０の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの構成図である。
【図１２】（ａ）は本発明の第１１の実施の形態の無効電力補償装置の単独動作での制御ブロック図であり、（ｂ）は本発明の第１１の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの親機の制御ブロック図である。
【図１３】（ａ）は本発明の第１２の実施の形態の無効電力補償装置の単独動作での制御ブロック図であり、（ｂ）は本発明の第１２の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの親機の制御ブロック図である。
【図１４】本発明の第１３の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの構成図である。
【図１５】（ａ）は本発明の第１３の実施の形態を説明する上で比較のため示した従来の無効電力補償装置の並列運転システムの動作説明図であり、（ｂ）は本発明の第１３の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの動作説明図である。
【図１６】本発明の第１３の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの動作説明図である。
【図１７】本発明の第１４の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの動作説明図である。
【図１８】本発明の第１５の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの構成図である。
【図１９】本発明の第１５の実施の形態の無効電力補償装置の並列運転システムの動作説明図である。
【図２０】従来の無効電力補償装置の並列運転システムの構成図である。
【符号の説明】
１    電力系統
２    第１の無効電力補償装置
３    第２の無効電力補償装置
４    開閉手段
５    通信手段
６    通信線
７    無効電力制御部
８    無線アンテナ
９    無線通信手段
１２  第１の無線通信手段
１３  第２の無線通信手段
１４  開閉手段
１５  開閉手段
１６  親機と子機の切替え手段
１７  開閉手段
２２  第３の無効電力補償装置
２３  検出部
２４  演算部
２５  無効電力出力部
２６  除算部
２７  並列運転台数入力手段
２８  送信手段
２９  第１の演算部
３０  積分演算部
３１  第２の演算部
【図１】
0003720219.tif 000002
【図２】
0003720219.tif 000003
【図３】
0003720219.tif 000004
【図４】
0003720219.tif 000005
【図５】
0003720219.tif 000006
【図６】
0003720219.tif 000007
【図７】
0003720219.tif 000008
【図８】
0003720219.tif 000009
【図９】
0003720219.tif 000010
【図１０】
0003720219.tif 000011
【図１１】
0003720219.tif 000012
【図１２】
0003720219.tif 000013
【図１３】
0003720219.tif 000014
【図１４】
0003720219.tif 000015
【図１５】
0003720219.tif 000016
【図１６】
0003720219.tif 000017
【図１７】
0003720219.tif 000018
【図１８】
0003720219.tif 000019
【図１９】
0003720219.tif 000020
【図２０】
0003720219.tif 000021