(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つ以上の負荷それぞれのインピーダンスを測定する第１の測定部；
前記少なくとも２つ以上の負荷に提供される電圧及び電流を測定する第２の測定部；
進相無効電力又は遅相無効電力を補償する無効電力補償部；及び
前記第１の測定部の出力に基づいて前記インピーダンスの変化をリアルタイムでモニタリングして、モニタリングによりインピーダンス変化が確認されると、前記電圧又は前記電流の変化を、前記第２の測定部の出力に基づいて確認し、その確認された結果によって、前記無効電力補償部を制御して、前記進相無効電力又は前記遅相無効電力を補償するようにする制御部を含み、
前記制御部は、
前記電圧又は前記電流の変化に基づいて、前記インピーダンス変化を引き起こす特定負荷が容量性負荷であるか又は誘導性負荷であるかを判断し、
前記制御部は、前記電流の位相が前記電圧の位相より進む場合、前記特定負荷が容量性負荷であると判断して、前記進相無効電力を補償するための第１の制御信号を生成して前記無効電力補償部に含まれている誘導性補償部に提供し、
前記第１の制御信号は、前記電流の位相を前記電圧の位相に同期されるように調節する信号である、無効電力補償システム。
【請求項２】
前記無効電力補償部は、
前記進相無効電力を補償する誘導性補償部；及び
前記遅相無効電力を補償する容量性補償部を含む請求項１に記載の無効電力補償システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記電圧の位相が電流の位相より進む場合は、前記特定負荷は誘導性負荷と判断して、
前記遅相無効電力を補償するための第２の制御信号を生成して、前記容量性補償部に提供する請求項２に記載の無効電力補償システム。
【請求項４】
前記第２の制御信号は、前記電圧の位相を前記電流の位相に同期されるように調節する信号である請求項３に記載の無効電力補償システム。
【請求項５】
少なくとも２つ以上の負荷それぞれのインピーダンスを測定する段階；
前記少なくとも２つ以上の負荷に提供される電圧及び電流を測定する段階；
前記インピーダンス変化をリアルタイムでモニタリングする段階；
モニタリングによりインピーダンス変化が確認されると、前記電圧又は前記電流の変化を確認する段階；及び
その確認された結果によって、進相無効電力又は遅相無効電力を補償する段階を含み、
前記電圧又は前記電流の変化を確認する段階は、
前記電圧又は前記電流の変化に基づいて、前記インピーダンス変化を引き起こす特定負荷が容量性負荷であるか又は誘導性負荷であるかを判断する段階をさらに含み、
前記電圧又は前記電流の変化を確認する段階は、
前記電流の位相が電圧の位相より進む場合、前記特定負荷が容量性負荷であると判断する段階；及び
前記進相無効電力を補償するための第１の制御信号を生成する段階を含む無効電力補償方法。
【請求項６】
前記電圧の位相が電流の位相より進む場合は、前記特定負荷は誘導性負荷と判断する段階；及び
前記遅相無効電力を補償するための第２の制御信号を生成する段階をさらに含む請求項５に記載の無効電力補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアルタイム補償が可能である無効電力補償システム及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
負荷の連結されている受電端に電力が供給される場合は、該電力が全て負荷に用いられなくなる。言い換えれば、該電力は、全て有効電力として負荷に用いられず、該電力のうち一部は、実際は何も寄与しない無効電力として損失されることになる。
【０００３】
このような無効電力を最小化するか補償するため無効電力補償システムが採用される。
【０００４】
無効電力補償システムにより電圧の位相や電流の位相が調節されて、無効電力を最小化することができる。
【０００５】
従来の無効電力補償システムは、各負荷の投入状態や環境変化を考慮せず、無効電力を補償するため正確で、かつ効率的な無効電力補償が不可能であるという問題点があった。
【０００６】
また、従来の無効電力補償システムは、各負荷の投入状態や環境変化によるリアルタイム補償がなされず、例えば、急激な電圧強化による一時的な停電状態下で生産された製品が損傷されるという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述の問題及びその他問題を解決することを目的とする。
【０００８】
本発明の他目的は、負荷のインピーダンス変化をリアルタイムでモニタリングして、無効電力をリアルタイムで補償することができる無効電力補償システム及びその方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記又は他目的を達するため本発明の一側面によれば、無効電力補償システムは、第１の測定部、第２の測定部、無効電力補償部、及び制御部を含む。
【００１０】
前記第１の測定部は、少なくとも一つ以上の負荷それぞれのインピーダンスを測定することができる。
【００１１】
前記第２の測定部は、前記少なくとも一つ以上の負荷に提供される電圧及び電流を測定することができる。
【００１２】
前記無効電力補償部は、進相無効電力又は遅相無効電力を補償することができる。
【００１３】
前記制御部は、前記インピーダンス変化をリアルタイムでモニタリングして、インピーダンス変化による電圧又は電流の変化を確認し、その確認された結果によって、前記無効電力補償部を制御して、前記進相無効電力又は前記遅相無効電力を補償することができる。
【００１４】
本発明の他側面によれば、無効電力補償方法は、少なくとも一つ以上の負荷それぞれのインピーダンスを測定する段階；前記少なくとも一つ以上の負荷に提供される電圧及び電流を測定する段階；前記インピーダンス変化をリアルタイムでモニタリングする段階；インピーダンス変化による電圧又は電流の変化を確認する段階；及びその確認された結果によって、進相無効電力又は遅相無効電力を補償する段階を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による無効電力補償システム及びその方法の効果について説明すれば、次のとおりである。
【００１６】
本発明の実施形態のうち少なくとも一つによれば、インピーダンス変化をリアルタイムでモニタリングして、インピーダンス変化を引き起こす負荷が誘導性負荷であるか容量性負荷であるかによって、存在する進相無効電力又は遅相無効電力を電圧及び電流の変化を通じて確認する。そして、確認の結果によって、進相無効電力又は遅相無効電力をリアルタイムで補償することで、負荷の変動による製品の損傷を防げるという長所がある。
【００１７】
本発明の適用可能な追加的な範囲は、以下の詳細な説明から明らかになるだろう。しかしながら、本発明の思想及び範囲内における多様な変更及び修正は、当業者に明確に理解されるものであり、詳細な説明及び本発明の望ましい実施形態のような特定実施形態は、単なる例示として挙げられたものと理解しれなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態による無効電力補償システムを示した図面。
【図２】本発明の一実施形態による無効電力補償方法を説明する手順図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、添付の図面を参照しながら、本明細書に開示された実施形態を詳細に説明するが、図面の符号に関係なく同一又は類似の構成要素は、同じ参照番号を付しており、これについて重複する説明は省略する。以下の説明において、使われる構成要素に対する接尾辞「モジュール」及び「部」は、明細書の作成における容易性だけ考慮して付与するか混用するものであり、それ自体が互いに区別される意味を有するか役割をするものではない。また、本明細書に開示された実施形態を説明することにおいて、関連する公知の技術に対する具体的な説明が本明細書に開示された実施形態の要旨を曖昧にすると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。また、添付の図面は、本明細書に開示された実施形態を理解しやすくするためのものであって、添付の図面により本明細書に開示された技術的思想が制限されることではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解しなければならない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態による無効電力補償システムを示した図面である。
【００２１】
受電端１１に複数の負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃが連結されてもよい。具体的に、受電端１１から枝線１２が分岐して連結されて、この枝線１２に複数の負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃが連結されてもよい。
【００２２】
図１では、枝線１２が受電端１１に連結されるものと示されているが、枝線１２なしに複数の負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃが直接に受電端１１に連結されてもよい。
【００２３】
受電端１１以外の系統に負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃが連結されてもよい。系統はＡＣ系統、ＤＣ系統、ＨＶＤＣ系統であってもよいが、これについては限定しない。
【００２４】
負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、一例として製鉄所に具備された負荷であり、例えばアーク炉２１ａ、２１ｂ、２１ｃや精錬炉２３ａ、２３ｂ、２３ｃであってもよいが、これについては限定しない。
【００２５】
無効電力補償部３０は、負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃと並列に連結される一方、負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃと枝線１２又は受電端１１に共通して連結されてもよい。但し、これについては限定しない。これにより、受電端１１へ供給される電力は、複数の負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃのみならず無効電力補償部３０へ供給されてもよい。
【００２６】
無効電力補償部３０は、誘導性補償部（ＴＣＲ：Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ-Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅａｃｔｏｒ、２５）、容量性補償部（ＴＳＣ：Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ-Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ、２７）及び高調波フィルター部２９を含むことができる。
【００２７】
誘導性補償部２５は、リアクター素子とサイリスタースイッチ（ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ ｓｗｉｔｃｈ）を含むことができる。リアクター素子の個数や配列は、多様な方法により具現可能である。
【００２８】
容量性補償部２７は、容量性素子とサイリスタースイッチを含んでもよい。容量性素子の個数や配列は、多様な方法により具現可能である。
【００２９】
高調波フィルター部２９は、複数のフィルターを含んでもよい。各フィルターは抵抗器、キャパシター及びインダクターを含んでもよい。抵抗器とインダクターは並列に連結されてもよいが、これについては限定しない。
【００３０】
誘導性補償部２５や容量性補償部２７のいずれもが必ずしも具備される必要はなく、誘導性補償部２５や容量性補償部２７のうち一つのみ具備されてもよいが、これについては限定しない。
【００３１】
図示していないが、誘導性補償部２５や容量性補償部２７に加えて、固定型補償部がさらに含まれてもよい。固定型補償部は、固定型キャパシター（ｆｉｘｅｄ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）であってもよい。
【００３２】
無効電力補償部３０は、無効電力を補償するために内部に具備されたサイリスタースイッチを制御することができる。無効電力補償については追って詳細に説明する。
【００３３】
受電端１１と枝線１２の間に第２の検出部１３が設けられてもよい。言い換えれば、第２の検出部１３は、複数の負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃの入力側に設けられてもよい。第２の検出部１３は、電圧、電圧の位相、電流及び電流の位相を検出することができる。具体的に、第２の検出部１３の変圧器１３ａにより枝線１２にかかっている電圧及び電圧の位相が検出されて、第２の検出部１３の変流器１３ｂにより枝線１２に流れる電流及び電流の位相が検出されてもよい。第２の検出部１３で検出された電圧及び電圧の位相及び電流及び電流の位相は、制御システム４０の電圧及び電流測定部４３に提供されて、電圧及び電流測定部４３で電圧及び電流が測定されてもよい。
【００３４】
また、電圧の位相と電流の位相に基づいて、電圧と電流の位相関係を把握することができる。例えば、電流の位相が電圧の位相より進む場合には進相と命名されて、電圧の位相が電流の位相より進む場合には遅相と命名される。例えば、進相の場合は、電圧と電流間の位相角が正の位相角（＋θ）で表して、遅相の場合は、電圧と電流間の位相角が負の位相角（−θ）で表すことができる。
【００３５】
複数の負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃには、少なくとも一つ以上の第１の検出部１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、１７、１８、１９が設けられてもよい。第１の検出部１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、１７、１８、１９は、各負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃのインピーダンスを検出して、制御システム４０のインピーダンス測定部４１に提供されて、インピーダンス測定部４１で各負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃのインピーダンスが測定されてもよい。
【００３６】
当該負荷が投入されるか動作中である負荷に変動が発生されると、当該負荷のインピーダンスが変化されることがある。当該負荷のインピーダンス変化は、第１の検出部１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、１７、１８、１９により検出されて、インピーダンス測定部４１によりチェックされる。インピーダンス測定部４１は、第１の測定部に命名されて、電圧及び電流測定部４３は第２の測定部に命名されてもよい。
【００３７】
複数の負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃに電圧が同時に加圧されてもよいし、各負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃに異なる時間帯で電圧が個別的に加圧されてもよい。
【００３８】
制御システム４０は、第１の測定部４１、第２の測定部４３、制御部４５及び貯蔵部４７を含むことができる。
【００３９】
第１の測定部４１は、各負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃに設けられた第１の検出器から検出された各負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃのインピーダンスを測定することができる。第１の検出部１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、１７、１８、１９から検出されたインピーダンスは、アナログ信号であるに反して、第１の測定部４１で測定されたインピーダンスは、デジタル信号である。但し、これについては限定しない。第１の測定部４１で測定されたインピーダンスは、制御部４５に提供されてもよい。
【００４０】
第２の測定部４３は、受電端１１と枝線１２の間に設けられた第２の検出部１３から検出された電圧、電圧の位相、電流及び電流の位相に基づいて電圧及び電流を測定することができる。電圧は、複数の負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃにかかっている電圧であり、電流は、受電端１１から枝線１２に流れる電流である。第２の検出部１３から検出された電圧、電圧の位相、電流及び電流の位相それぞれは、アナログ信号であるに反して、第２の測定部４３で測定された電圧及び電流は、デジタル信号であってもよいが、これについては限定しない。前記測定された電圧及び電流は、制御部４５に提供されてもよい。
【００４１】
制御部４５は、第１の測定部４１で測定されたインピーダンスが変化するかを確認することができる。インピーダンス変化は、リアルタイムで確認することができる。
【００４２】
例えば、ｔ１時点で測定されたインピーダンスがＺ１であり、ｔ２時点で測定されたインピーダンスがＺ２である場合は、Ｚ２とＺ１と相異する場合はインピーダンスが変化されたと判断することができる。
【００４３】
インピーダンス変化は、各負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ単位で確認することもでき、各負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃのインピーダンスの総合をもって確認することもできる。
【００４４】
本発明では、説明の便宜のため各負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃのインピーダンスの総合をもってインピーダンス変化を確認することに限って説明するが、これについては限定しない。
【００４５】
インピーダンスが変化するということは、電圧が加圧される負荷が変わるか現在、電圧が加圧中である負荷に急激な変動、例えば、過電流の流入が発生することを意味する。
【００４６】
例えば、５個の負荷に電圧が加圧される間に、２個の負荷に追加して電圧が加圧される場合は、インピーダンスが変化されることができる。
【００４７】
例えば、５個の負荷に電圧が加圧される間に、特定負荷に電流が急激に流入される場合は、インピーダンスが変化されることができる。
【００４８】
インピーダンスが変化される場合は、インピーダンス変化の原因が何であるを把握する必要がある。例えば、最初の負荷への電圧の加圧又は新たに追加された負荷への電圧の加圧でインピーダンスが変化される場合は、最初の負荷への電圧の加圧又は新たに電圧が加圧された負荷が、容量性負荷であるか誘導性負荷であるかを把握する必要がある。当該負荷が容量性負荷であるか又は誘導性負荷であるかによって、進相無効電力補償をすべきであるか又は遅相無効電力補償をすべきであるかを決めることができる。例えば、当該負荷が容量性負荷である場合は、進相無効電力補償が行なわれるし、当該負荷が誘導性負荷である場合は、遅相無効電力補償が行なわれる。これについては追って詳細に説明する。
【００４９】
最初の負荷への電圧の加圧又は新たに電圧の加圧された負荷が、容量性負荷であるか又は誘導性負荷であるかによって、受電端１１から枝線１２に提供される電力の電圧又は電流が変わる。
【００５０】
言い換えれば、インピーダンス変化が発生すると、それに対応して受電端１１から枝線１２に提供される電力の電圧又は電流も変化される。
【００５１】
制御部４５は、受電端１１と枝線１２の間に設けられた第２の検出部１３から検出されて、第２の測定部４３により測定された電圧又は電流が変化するかを確認することができる。
【００５２】
制御部４５は、確認の結果、電流が変わって電流の位相が電圧の位相より進む場合、すなわち進相である場合は、インピーダンス変化を引き起こした負荷が容量性負荷であると判断することができる。このような容量性負荷により進相無効電力が存在するか増加することになるので、このような進相無効電力を補償して、進相無効電力を除去するか減らす必要がある。この場合、制御部４５は、進相無効電力を補償するための第１の制御信号を生成して無効電力補償部３０に提供することができる。
【００５３】
第１の制御信号は、例えば、電流の位相を電圧の位相に同期されるように調節する信号であってもよいが、これについては限定しない。第１の制御信号に応答して、無効電力補償部３０に含まれた誘導性補償部２５のサイリスタースイッチがスイッチング制御されて、進相無効電力が補償される。このように、容量性負荷によりインピーダンスが変化された場合は、誘導性補償部２５を通じて進相無効電力が補償される。これにより、電流と電圧の位相角が０°になるか０°に近づくことになって力率が改善する、言い換えれば有効電力を増加することができる。
【００５４】
制御部４５は、確認の結果、電圧が変わって電圧の位相が電流の位相より進む場合、すなわち遅相である場合は、インピーダンス変化を引き起こした負荷が誘導性負荷であると判断することができる。このような誘導性負荷により、遅相無効電力が存在するか増加することになるので、このような遅相無効電力を補償して、遅相無効電力を除去するか減らす必要がある。この場合、制御部４５は、遅相無効電力を補償するための第２の制御信号を生成して無効電力補償部３０に提供することができる。
【００５５】
第２の制御信号は、例えば、電圧の位相を電流の位相に同期されるように調節する信号であってもよいが、これについては限定しない。第２の制御信号に応答して、無効電力補償部３０に含まれた容量性補償部２７のサイリスタースイッチがスイッチング制御されて、遅相無効電力が補償される。このように、誘導性負荷によりインピーダンスが変化された場合は、容量性補償部２７を通じて遅相無効電力が補償される。これにより、電流と電圧の位相角が０°になるか０°に近づくことになって力率が改善する、言い換えれば有効電力を増加することができる。
【００５６】
本発明によれば、負荷インピーダンス変化をリアルタイムでモニタリングして、インピーダンス変化が発生すると、インピーダンス変化による電圧又は電流の変化に基づいて、負荷が容量性負荷であるか又は誘導性負荷であるかによって、それに応じる補償がなされるようにする。したがって、負荷の追加や負荷に流入される過電流による製品の損傷を防ぐことができる。例えば、負荷が精錬炉である場合は、負荷の変動によるフリッカーが発生して一時的な停電となる場合は、鉄中の不純物除去がろくに行われず、不良な鉄が生産されうる。この場合は、インピーダンス変化に基づいて負荷が容量性負荷であると判断されると、フリッカーが発生したことに看做される。フリッカーが発生する場合は、電流の位相が電圧の位相より進む進相無効電力が増加することになる。これにより、制御部４５は、容量性補償部２７を制御して進相無効電力を補償することで、フリッカーを除去することができる。
【００５７】
一方、貯蔵部４７は、各種設定情報、例えば各負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃが処理すべきである作業の種類、作業量等を貯蔵することができる。
【００５８】
貯蔵部４７は、負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃが設けられた場所で感知された作業温度が貯蔵される。
【００５９】
貯蔵部４７は、以上で説明されなかった、本発明の具現に必要な多様な情報を貯蔵することができる。
【００６０】
図２は、本発明の一実施形態による無効電力補償方法を説明する手順図である。
【００６１】
図１及び図２を参照すれば、電圧、電流及びインピーダンスを測定することができる（Ｓ１１１）。
【００６２】
具体的に、インピーダンスは第１の測定部４１により測定されて、電圧及び電流は第２の測定部４３により測定されてもよい。インピーダンスは、各負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃに具備された第１の検出部１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、１７、１８、１９から検出された信号で測定することができる。電圧及び電流は、受電端１１と枝線１２の間に設けられた第２の検出部１３から検出された信号で測定することができる。
【００６３】
第２の検出部１３は電圧、電圧の位相、電流及び電流の位相を検出することができる。第２の測定部４３は、電圧の位相と電流の位相との関係に基づいて、進相無効電力が存在するか又は遅相無効電力が存在するかを確認することができる。また、第２の測定部４３は、電圧の位相と電流の位相との関係に基づいて位相角を算出することができる。第２の測定部４３は、測定された電圧、電流、進相無効電力又は遅相無効電力に関する情報及び位相角等を制御部４５に提供することができる。
【００６４】
少なくとも一つ以上の負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃに電圧が加圧されてもよい（Ｓ１１３）。少なくとも一つ以上の負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、最初に電圧が加圧される負荷であるか、又は他負荷に電圧が加圧されている間に新たに電圧が加圧される負荷であってもよい。
【００６５】
制御部４５は、少なくとも一つ以上の負荷２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃに電圧が加圧された状態で、インピーダンスが変化するかを確認することができる（Ｓ１１５）。
【００６６】
第１の検出部１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、１７、１８、１９によりリアルタイムで検出されて、第１の測定部４１により測定されるインピーダンスに基づいてインピーダンス変化を確認することができる。
【００６７】
インピーダンス変化が確認されると、制御部４５は電圧又は電流が変化するかを確認することができる（Ｓ１１７）。
【００６８】
第２の検出部１３によりリアルタイムで検出されて、第２の測定部４３により測定される電圧、電流及び位相角に基づいて電圧又は電流の変化を確認することができる。
【００６９】
新たに追加されるか急激な電流が流入される負荷により、インピーダンスが変化されることがある。インピーダンスが変化されると、当該負荷が容量性負荷であるか又は誘導性負荷であるかによって、電圧又は電流が変化される。
【００７０】
例えば、当該負荷が容量性負荷である場合は、例えば、電流が変わり、電流の位相が電圧の位相を進む、進相無効電力が存在することになる。これとは違って、当該負荷が容量性負荷である場合は、例えば、電圧が変わり、電圧の位相が電流の位相より遅れる、進相無効電力が存在することにもなる。
【００７１】
例えば、当該負荷が誘導性負荷である場合は、例えば、電圧が変わり、電圧の位相が電流の位相を進む、遅相無効電力が存在することになる。これとは違って、当該負荷が誘導性負荷である場合は、例えば、電流が変わり、電流の位相が電圧の位相より遅れる、遅相無効電力が存在することにもなる。
【００７２】
制御部４５は、電流又は電圧の変化に基づいて、進相無効電力が存在するか又は遅相無効電力が存在するかを判断することができる。
【００７３】
判断の結果、進相無効電力が存在する場合は（Ｓ１１９）、制御部４５は、誘導性無効電力を補償するように制御することができる（Ｓ１２１）。
【００７４】
具体的に、進相無効電力が存在する場合は、制御部４５は、進相無効電力を補償するための第１の制御信号を生成して、無効電力補償部３０に提供することができる。第１の制御信号は、例えば、電流の位相を電圧の位相に同期されるように調節する信号であってもよいが、これについては限定しない。第１の制御信号に応答して、無効電力補償部３０に含まれた誘導性補償部２５のサイリスタースイッチがスイッチング制御されて、進相無効電力が補償されてもよい。
【００７５】
判断の結果、遅相無効電力が存在する場合は、制御部４５は、容量性無効電力を補償するように制御することができる（Ｓ１２３）。
【００７６】
具体的に、遅相無効電力が存在する場合は、制御部４５は、遅相無効電力を補償するための第２の制御信号を生成して、無効電力補償部３０に提供することができる。第２の制御信号は、例えば、電圧の位相を電流の位相に同期されるように調節する信号であってもよいが、これについては限定しない。第２の制御信号に応答して、無効電力補償部３０に含まれた容量性補償部２７のサイリスタースイッチがスイッチング制御されて、遅相無効電力が補償されてもよい。
【００７７】
このように、本発明は、インピーダンスが変わるたびに、そのインピーダンス変化による補償を行わせることができる。
【００７８】
本発明によれば、インピーダンス変化をリアルタイムでモニタリングして、インピーダンス変化を引き起こす負荷が誘導性負荷であるか又は容量性負荷であるかによって、存在する進相無効電力又は遅相無効電力を電圧及び電流の変化を通じて確認する。そして、確認された結果によって、進相無効電力又は遅相無効電力をリアルタイムで補償することで、負荷の変動による製品の損傷を防ぐことができる。
【００７９】
上記詳細な説明は、全ての面において制限的に解釈されてはならないし、例示的なものと考慮すべきである。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈により決定すべきであり、本発明の等価的範囲内における全ての変更は、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８０】
１１: 受電端
１２: 支線
１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、１７、１８、１９: 第１の検出部
１３: 第２の検出部
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ: 負荷
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ: アーク炉
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ: 精錬路
２５: 誘導性補償部
２７: 容量性補償部
２９: 高調波フィルター部
３０: 無効電力補償部
４０: 制御システム
４１: 第１の測定部
４３: 第２の測定部
４５: 制御部
４７: 貯蔵部
【図１】
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【図２】
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