(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号に応じて大きさ及び位相が変化する電圧を発生する電力変換装置と、前記電力変換装置の出力が入力される一次巻線及び配電線の途中に設定された検出点と該検出点よりも負荷側に設定された調整点との間に位置させた状態で前記配電線に直列に接続された二次巻線を有する直列変圧器と、前記検出点の線路電圧である検出点電圧（Ｖａ）を検出して電圧検出信号（Ｓａ）を出力する電圧検出回路と、前記電圧検出信号から高調波成分及びノイズを除去して前記検出点電圧に対して遅れ位相角（α）を有する遅延電圧検出信号（Ｓａ´）を出力するローパスフィルタと、前記調整点における目標電圧（ＶＢ）を与える目標指令信号（ＳＢ）を発生する目標指令信号発生部と、前記遅延電圧検出信号（Ｓａ´）と前記目標指令信号（ＳＢ）とを入力として、前記調整点における線路電圧である調整点電圧（Ｖｂ）を前記目標電圧に一致させるために前記検出点電圧（Ｖａ）に重畳される調整電圧（Ｖｃ）を前記直列変圧器の二次巻線に誘起させるように前記電力変換装置を制御する電力変換装置制御部とを備えた配電線電圧・位相調整器において、
前記電力変換装置制御部は、
前記目標指令信号（ＳＢ）により与えられる目標電圧（ＶＢ）の大きさ（Ｂ）及び該目標電圧の前記検出点電圧（Ｖａ）に対する目標位相角（θ）と、前記遅れ位相角（α）と、前記検出点電圧（Ｖａ）の大きさ（ａ）とを用いて、前記調整電圧（Ｖｃ）を発生させた場合の前記調整点電圧を補正前調整点電圧（Ｖｂ´）として該補正前調整点電圧（Ｖｂ´）の大きさ（ｂ´）を演算する補正前調整点電圧演算手段と、
前記補正前調整点電圧（Ｖｂ´）の大きさ（ｂ´）と前記目標電圧（ＶＢ）の大きさ（Ｂ）との差（Ｂ−ｂ´）を演算して目標電圧の大きさの誤差分（ΔＢ＝Ｂ−ｂ´）を求める目標電圧誤差分演算手段と、
前記目標電圧の位相が前記検出点電圧に対して進み位相であるときには前記目標電圧の誤差分（ΔＢ）を前記目標電圧（ＶＢ）の大きさ（Ｂ）から減じて補正目標電圧値（Ｂ´＝Ｂ−ΔＢ）を演算し、前記目標電圧の位相が前記検出点電圧に対して遅れ位相であるときには前記誤差分（ΔＢ）を前記目標電圧の大きさ（Ｂ）に加えて補正目標電圧値（Ｂ´＝Ｂ＋ΔＢ）を演算して、大きさが前記補正目標電圧値（Ｂ´）に等しく、位相角が前記目標位相角（θ）に等しい補正目標電圧（ＶＢ´）を求める補正目標電圧演算手段と、
前記補正目標電圧（ＶＢ´）と前記遅延電圧検出信号（Ｓａ´）に対応する遅延検出点電圧（Ｖａ´）とのベクトル差に相当する電圧を前記調整電圧（Ｖｃ）として求める調整電圧演算手段と、
前記直列変圧器の二次巻線に前記調整電圧（Ｖｃ）を誘起させるべく前記電力変換装置に制御信号を与える制御信号発生部とを具備したことを特徴とする配電線電圧・位相調整器。
【請求項２】
前記補正前調整点電圧（Ｖｂ´）の大きさ（ｂ´）は、演算式ｂ´＝｛（２ａ2 ＋Ｂ2 −２ａＢcos(θ＋α）−２ａ（ａcos α−Ｂcos θ）｝1/2 から求めることを特徴とする請求項１に記載の配電線電圧・位相調整器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力変換装置から発生させた調整電圧を直列変圧器を通して配電線の電圧に重畳することにより、配電線の電圧の大きさ及び位相角をそれぞれ目標電圧の大きさ及び目標位相角に一致するように調整する配電線電圧・位相調整器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は配電線の電圧の大きさ及び位相を調整する既提案の配電線電圧・位相調整器１の構成を示したもので、この調整器１は、配電線２の途中に設定された検出点Ｐａの線路電圧を検出点電圧Ｖａとして検出する電圧検出部３と、配電線２の検出点Ｐａよりも負荷側に設定された調整点Ｐｂにおける目標電圧ＶＢを与える目標指令信号ＳＢを発生する目標指令信号発生部４と、配電線２に一次側が接続された並列変圧器５と、並列変圧器５の出力電圧を調整入力電圧Ｖinに変換する電力変換装置６と、電力変換装置６の出力が入力される一次巻線７ａ及び検出点Ｐａと調整点Ｐｂとの間に位置させた状態で配電線２に直列に接続された二次巻線７ｂを有する直列変圧器７と、電圧検出部３の出力と目標指令信号発生部４の出力との差に応じて、調整点の線路電圧である調整点電圧Ｖｂの大きさ及び位相を目標電圧ＶＢの大きさ及び位相に一致させるために検出点電圧Ｖａに重畳される調整電圧Ｖｃを直列変圧器７から出力させるように電力変換装置６を制御する電力変換装置制御部８とからなっている。
【０００３】
電圧検出部３は、計器用変圧器を通して検出点Ｐａの線路電圧を検出して電圧検出信号Ｓａを出力する電圧検出回路３Ａと、該電圧検出回路３Ａの出力から高調波成分及びノイズを除去して電圧検出信号Ｓａ´を出力するローパスフィルタ（ＬＰＦ）３Ｂとからなっている。ローパスフィルタは遅れ要素を有しているため、ローパスフィルタから出力される電圧検出信号Ｓａ´は検出点電圧Ｖａに対して一定の遅れ位相角α（ローパスフィルタの回路構成により決まる）を有する信号となる。
【０００４】
本明細書では、この検出信号Ｓａ´を遅延電圧検出信号と呼ぶ。またこの遅延電圧検出信号Ｓａ´に対応する検出点電圧（実際の検出点電圧と大きさは等しいが位相がαだけ遅れている電圧）Ｖａ´を遅延検出点電圧と呼ぶ。
【０００５】
図示の電力変換装置６は、並列変圧器５の出力を直流電圧に変換するコンバータ６Ａと、コンバータ６Ａの出力電圧により充電されるコンデンサ６Ｂと、コンデンサ６Ｂの両端の電圧を、配電線の電圧の周波数と等しく、任意の位相及び大きさを有する交流電圧に変換するインバータ６Ｃと、インバータ６Ｃの出力が入力されたローパスフィルタ６Ｄとを備えている。図示のフィルタ６Ｄは、コイルＬｆ及びコンデンサＣｆとからなっていて、インバータ６Ｃの出力電圧から高調波分を除去して調整入力電圧Ｖinを直列変圧器７の一次巻線７ａに与える。
【０００６】
コンバータ６Ａは、並列変圧器５の出力電圧を整流して直流電圧に変換する回路と、コンデンサ６Ｂの両端の電圧が設定値を超えたときに該コンデンサ６Ｂの電荷を並列変圧器５の二次巻線を通して放電させる回路とを備えたもので、コンデンサ６Ｂとともに、定電圧源を構成する。
【０００７】
インバータ６Ｃは、例えば、オンオフ制御が可能なスイッチ手段を３相ブリッジ接続した公知のスイッチング回路からなっていて、コンデンサ６Ｂの両端に得られる直流定電圧を、所定の大きさと位相角とを有する調整入力電圧Ｖinに変換する。
【０００８】
図１に示された電力変換装置制御部８は、調整電圧演算手段８ａと、制御信号発生部８ｂとにより構成されている。調整電圧演算手段８ａは、目標指令信号発生部４から得られる目標指令信号ＳＢと、電圧検出部３から得られる遅延電圧検出信号Ｓａ´との差を演算して遅延検出点電圧Ｖａ´と目標電圧ＶＢとの差に対応する信号を出力するように構成されている。また制御信号発生部８ｂは、調整電圧演算手段８ａから得られる信号を入力として、調整点Ｐｂの線路電圧である調整点電圧Ｖｂを目標電圧ＶＢに一致させるために検出点電圧Ｖａに重畳される調整電圧Ｖｃを、直列変圧器７から出力させるために該直列変圧器に入力する必要がある調整入力電圧Ｖinを電力変換装置６から発生させるように（調整点電圧Ｖｂの大きさ及び位相角を目標値に等しくするように）インバータ６Ｃに制御信号Ｓｑを与えるように構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図１に示した電圧・位相調整器では、電圧検出部３から得られた電圧検出信号Ｓａ´を目標指令信号ＳＢとともに調整電圧演算手段８ａに入力して信号を得ているが、従来の調整器では、遅延検出点電圧Ｖａ´を実際の検出点電圧Ｖａと見なして、調整点電圧Ｖｂを目標電圧ＶＢに一致させるために検出点電圧Ｖａに重畳される調整電圧Ｖｃを求めていたため、以下に示すように、調整点電圧Ｖｂを適確に調整できないという問題があった。
【００１０】
図２は調整点電圧Ｖｂ（線路電圧）を、検出点電圧Ｖａよりも位相が進んだ目標電圧ＶＢに一致させるように調整する進み位相調整を行なう際の電圧ベクトル図を示したもので、同図（Ａ）は理想的な調整が行われた場合を示し、同図（Ｂ）は図１の調整器により調整が行なわれた場合を示している。
【００１１】
配電線電圧に直列変圧器を通して調整電圧を重畳することにより電圧調整と位相調整とを行なう電圧・位相調整器において、理想的な進み位相調整が行われる場合には、図２（Ａ）に示したように、検出点電圧Ｖａに直列変圧器７から出力される調整電圧Ｖｃが重畳されて、調整点電圧Ｖｂの大きさ及び位相がそれぞれ目標電圧ＶＢの大きさ及び位相に一致させられる。
【００１２】
これに対し、既提案の調整器により、検出点電圧Ｖａを電圧検出部３を通して調整動作を行なわせた場合には、図２（Ｂ）に破線で示したように、ローパスフィルタ３Ｂ内の遅れ要素により、電圧検出部３から得られる電圧検出信号が、実際の検出点電圧Ｖａに対して一定の遅れ位相角αを有する遅延電圧検出信号Ｓａ´となり、該遅延電圧検出信号に対応する検出点電圧は、実際の検出点電圧Ｖａよりも一定角度αだけ遅れた遅延検出点電圧Ｖａ´となる。制御信号発生部８ｂは、調整点電圧Ｖｂを目標電圧ＶＢに一致させるために必要な調整電圧Ｖｃを直列変圧器７から出力させるように、インバータ６Ｃに制御信号を与える。直列変圧器７から出力される調整電圧Ｖｃは検出点電圧Ｖａに重畳されるが、実際の検出点電圧Ｖａは、電圧検出信号Ｓａ´により検出された遅延検出点電圧Ｖａ´よりもαだけ進んでいるため、調整後の調整点電圧Ｖｂ´は目標電圧ＶＢよりも進んだ電圧となり、その大きさは目標電圧ＶＢよりも大きくなってしまう。
【００１３】
図３は調整点電圧（線路電圧）Ｖｂを、検出点電圧Ｖａよりも位相が遅れた目標電圧ＶＢに一致させるように調整する遅れ位相調整を行なう際の電圧ベクトル図を示したもので、同図（Ａ）は理想的な調整が行なわれた場合を示し、同図（Ｂ）は既提案の調整器により調整が行なわれた場合を示している。
【００１４】
理想的な遅れ位相調整が行われた場合には、図３（Ａ）に示したように、検出点電圧Ｖａに直列変圧器７から出力される調整電圧Ｖｃが重畳されて、調整点電圧Ｖｂが目標電圧ＶＢに一致させられる。
【００１５】
これに対し、図１に示した電圧・位相調整器により遅れ位相調整を行なった場合には、電圧検出部３から得られる遅延電圧検出信号Ｓａ´に対応する検出点電圧が実際の検出点電圧Ｖａよりも一定角度αだけ遅れた遅延検出点電圧Ｖａ´となるため、この調整点電圧Ｖｂを目標電圧ＶＢに一致させるように直列変圧器７から出力させた調整電圧Ｖｃを実際の検出点電圧Ｖａに重畳することにより得られる調整後の調整点電圧Ｖｂ´は目標電圧ＶＢよりも進んだ電圧となり、その大きさは目標電圧ＶＢよりも小さくなる。
【００１６】
図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）において、ｖは目標位相角θを変化させつつ理想的な制御が行われた場合の調整点電圧のベクトルの先端の軌跡を示し、ｖ´は目標位相角θを変化させつつ既提案の調整器による制御が行われた場合の調整点電圧のベクトルの先端の軌跡を示している。
【００１７】
上記のように、既提案の調整器では、実際の検出点電圧よりも位相が遅れた電圧検出信号を用いて調整電圧を発生させていたため、進み位相調整時には、調整後の線路電圧が目標値よりも高くなり、遅れ位相調整時には、調整後の線路電圧が目標値よりも低くなるという問題があった。
【００１８】
本発明の目的は、電圧検出部のローパスフィルタにより生じる電圧検出信号の位相遅れの影響を受けることなく、常に適確に配電線電圧を調整することができるようにした配電線電圧・位相調整器を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明が対象とする配電線電圧・位相調整器は、制御信号に応じて大きさ及び位相が変化する電圧を発生する電力変換装置と、該電力変換装置の出力が入力される一次巻線及び配電線の途中に設定された検出点と該検出点よりも負荷側に設定された調整点との間に位置させた状態で配電線に直列に接続された二次巻線を有する直列変圧器と、検出点の線路電圧である検出点電圧Ｖａを検出して電圧検出信号Ｓａを出力する電圧検出回路と、電圧検出信号Ｓａから高調波成分及びノイズを除去して検出点電圧に対して遅れ位相角αを有する遅延電圧検出信号Ｓａ´を出力するローパスフィルタと、調整点における目標電圧ＶＢを与える目標指令信号ＳＢを発生する目標指令信号発生部と、遅延電圧検出信号Ｓａ´と目標指令信号ＳＢとを入力として、調整点における線路電圧である調整点電圧Ｖｂを目標電圧に一致させるために検出点電圧Ｖａに重畳される調整電圧Ｖｃを直列変圧器の二次巻線に誘起させるべく電力変換装置を制御する電力変換装置制御部とを備えたものである。
【００２０】
本発明においては、上記電力変換装置制御部が、目標指令信号ＳＢにより与えられる目標電圧ＶＢの大きさＢ及び該目標電圧の検出点電圧Ｖａに対する目標位相角θと、遅れ位相角αと、検出点電圧Ｖａの大きさａとを用いて調整電圧Ｖｃを発生させた場合の調整点電圧を補正前調整点電圧Ｖｂ´として該補正前調整点電圧Ｖｂ´の大きさｂ´を演算する補正前調整点電圧演算手段と、補正前調整点電圧Ｖｂ´の大きさｂ´と目標電圧ＶＢの大きさＢとの差を演算して目標電圧の大きさの誤差分ΔＢ＝Ｂ−ｂ´を求める目標電圧誤差分演算手段と、目標電圧の位相が検出点電圧に対して進み位相であるときには目標電圧の誤差分ΔＢを目標電圧ＶＢの大きさＢから減じることにより補正目標電圧値Ｂ´＝Ｂ−ΔＢを演算し、目標電圧の位相が検出点電圧に対して遅れ位相であるときには誤差分ΔＢを目標電圧の大きさＢに加えることにより補正目標電圧値Ｂ´＝Ｂ＋ΔＢを演算して、大きさが補正目標電圧値Ｂ´に等しく、位相角が目標位相角θに等しい補正目標電圧ＶＢ´を求める補正目標電圧演算手段と、補正目標電圧ＶＢ´と遅延電圧検出信号Ｓａ´に対応する遅延検出点電圧Ｖａ´とのベクトル差に相当する電圧を前記調整電圧Ｖｃとして求める調整電圧演算手段と、該調整電圧演算手段により演算された調整電圧Ｖｃを直列変圧器の二次巻線に誘起させるべく電力変換装置に制御信号を与える制御信号発生部とを備えることにより構成される。
【００２１】
上記補正前調整点電圧の大きさｂ´は、下記の演算式（１）から求めることができる。
【００２２】
ｂ´＝{(２ａ2 ＋Ｂ2 −２ａＢcos(θ＋α）−２ａ（ａcos α−Ｂcos θ)}1/2 …（１）
上記のように、補正前調整点電圧Ｖｂ´の大きさｂ´と目標電圧ＶＢの大きさＢとの誤差分ΔＢ＝Ｂ−ｂ´を求めるとともに、進み位相制御であるか、または遅れ位相制御であるかに応じて、誤差分ΔＢを目標電圧ＶＢの大きさＢから減じる演算、または誤差分ΔＢを目標電圧の大きさＢに加える演算を行うことにより、補正目標電圧値Ｂ´＝Ｂ−ΔＢまたはＢ´＝Ｂ＋ΔＢを演算して、該補正目標電圧値Ｂ´に等しい大きさと、目標位相角θに等しい位相角とを有する補正目標電圧ＶＢ´を求めて、この補正目標電圧ＶＢ´と遅延検出点電圧Ｖａ´とのベクトル差を調整電圧Ｖｃとして求めるようにすると、電圧検出部に設けられているローパスフィルタによる電圧検出信号の位相遅れの影響により、調整点電圧が目標電圧よりも大きくなったり小さくなったりするのを防ぐことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる配電線電圧・位相調整器１の構成例を図４に示した。図４に示した配電線電圧・位相調整器１において、２は配電線、３は検出点Ｐａの電圧を検出する電圧検出部、４は調整点Ｐｂの目標電圧ＶＢを与える目標指令信号ＳＢを出力する目標指令信号発生部、５は並列変圧器、６は電力変換装置、７は電力変換装置６が出力する調整入力電圧Ｖinを入力として、検出点Ｐａの電圧に重畳する調整電圧Ｖｃを発生する直列変圧器、８は電力変換装置制御部で、これらのうち、電力変換装置制御部８以外の部分は、図１に示した既提案の装置と同様に構成されている。
【００２４】
図４に示した配電線電圧・位相調整器においては、電力変換装置制御部８が、補正前調整点電圧演算手段８Ａと、目標電圧誤差分演算手段８Ｂと、補正目標電圧演算手段８Ｃと、調整電圧演算手段８Ｄと、制御信号発生部８Ｅとにより構成されている。
【００２５】
ここで補正前調整点電圧演算手段８Ａは、目標指令信号ＳＢにより与えられる目標電圧ＶＢの大きさＢ及び該目標電圧の検出点電圧Ｖａに対する目標位相角θと、ローパスフィルタ３Ｂに含まれる遅れ要素により電圧検出信号Ｓａ´と検出点電圧Ｖａとの間に生じる遅れ位相角αと、電圧検出信号Ｓａ´に対応する検出点電圧Ｖａの大きさａとを用いて補正前調整点電圧Ｖｂ´の大きさｂ´を演算し、演算した補正前調整点電圧Ｖｂ´の大きさｂ´を与える補正前調整点電圧信号Ｓｂ´を出力する。
【００２６】
上記補正前調整点電圧Ｖｂ´は、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）のベクトル図に示された電圧Ｖｂ´と同じもので、遅延電圧検出信号Ｓａ´に対応する遅延検出点電圧Ｖａ´（検出点Ｐａの実際の検出点電圧Ｖａよりもローパスフィルタ３Ｂによる位相遅れαだけ遅れている。）と目標電圧ＶＢとのベクトル差に相当する電圧を調整電圧Ｖｃとして検出点電圧に重畳した場合の調整点電圧である。
【００２７】
また目標電圧誤差分演算手段８Ｂは、補正前調整点電圧Ｖｂ´の大きさｂ´と目標電圧ＶＢの大きさＢとの差を演算して目標電圧の大きさの誤差分ΔＢ＝Ｂ−ｂ´を求めて、該誤差分ΔＢを与える誤差信号ΔＳＢを出力するように構成される。
【００２８】
補正目標電圧演算手段８Ｃは、目標電圧の位相が検出点電圧に対して進み位相である時には目標電圧の誤差分ΔＢを目標電圧ＶＢの大きさＢから減じて補正目標電圧値Ｂ´＝Ｂ−ΔＢを演算し、目標電圧の位相が検出点電圧に対して遅れ位相であるときには誤差分ΔＢを目標電圧の大きさＢに加えて補正目標電圧値Ｂ´＝Ｂ＋ΔＢを演算して、大きさが補正目標電圧値Ｂ´に等しく、位相角が目標位相角θに等しい補正目標電圧ＶＢ´を求める。補正目標電圧演算手段８Ｃは、この補正目標電圧ＶＢ´を与える補正目標指令信号ＳＢ´を出力する。
【００２９】
また、調整電圧演算手段８Ｄは、補正目標電圧ＶＢ´と遅延電圧検出信号に対応する遅延検出点電圧Ｖａ´とのベクトル差を求める演算を行なうように構成される。制御信号発生部８Ｅは、調整電圧演算手段８Ｄにより演算された調整電圧Ｖｃを直列変圧器７の二次巻線７ｂに誘起させるために該直列変圧器の一次巻線７ａに入力する必要がある調整入力電圧Ｖinを電力変換装置６から出力させるように、該電力変換装置６のインバータ６Ｃに制御信号Ｓｑを与える。
【００３０】
上記電力変換装置制御部８を構成する各手段は、マイクロコンピュータに所定のプログラムを実行させることにより実現することができる。
【００３１】
図５は、図１に示した既提案の調整器により進み位相調整を行なう際の電圧ベクトル図を示している。同図において、検出点電圧Ｖａの大きさをａ、電圧検出信号Ｓａ´に対応する遅延検出点電圧Ｖａ´の大きさをａ´（実際にはａ´＝ａ）、補正前調整点電圧Ｖｂ´の大きさをｂ´、調整電圧Ｖｃの大きさをｃ、目標電圧ＶＢの大きさをＢとすると、補正前調整点電圧Ｖｂ´の大きさｂ´、及び調整電圧Ｖｃの大きさｃは、下記の式から求められる。
【００３２】
ｂ´2 ＝ａ2 ＋ｃ2 −２ａｃcos(α＋γ）                        …（２）
ｃ2 ＝Ｂ2 ＋（ａ´）2 −２ａ´Ｂcos(θ＋α）                  …（３）
（３）式を（２）式に代入すると、
ｂ´2 ＝ａ2 ＋Ｂ2 ＋（ａ´）2 −２ａ´Ｂcos(θ＋α）−２ａｃcos(α＋γ）…（４）
（４）式の右辺第２項を展開すると、
0004059991.tif 000002
一方目標電圧ＶＢの大きさＢと、電圧検出信号Ｓａ´に対応する検出点電圧の大きさａ´と、調整電圧の大きさｃとの間には下記の関係が成立する。
【００３３】
Ｂ2 ＝（ａ´）2 ＋ｃ2 −２ａ´ｃ cosγ                        …（６）
これより、ｃ cosγを求めると、
ｃ cosγ＝｛（ａ´）2 −Ｂ2 ＋ｃ2 ｝／２ａ´                  …（７）
（７）式に（３）式を代入して整理すると、
ｃ cosγ＝ａ´−Ｂcos(θ＋α）                                …（８）
また三角形の正弦定理Ｂ／sin γ＝Ｃ／（sin(θ＋α）から、
ｃ sinγ＝Ｂsin(θ＋α）                                      …（９）
（５）式に（７）式及び（８）式を代入して整理すると、
−２ａｃcos(α＋γ）＝−２ａ｛ａ´ cosα−Ｂ cosθ｝        …（１０）
よって、（４）式は、
ｂ´2 ＝ａ2 ＋Ｂ2 ＋（ａ´）2 −２ａ´Ｂcos(θ＋α）−２ａ｛ａ´ cosα−Ｂ cosθ｝  …（１１）
ここでａ＝ａ´であるから、
ｂ´2 ＝２ａ2 ＋Ｂ2 −２ａＢcos(θ＋α）−２ａ｛ａ cosα−Ｂ cosθ｝…（１２）
（１２）式の平方根をとると、前述の（１）式のように補正前調整点電圧Ｖｂ´の大きさｂ´が得られる。
【００３４】
このようにして補正前調整点電圧Ｖｂ´の大きさｂ´が求められると、該補正前調整点電圧Ｖｂ´の大きさｂ´と目標電圧ＶＢの大きさＢとの差を演算することにより目標電圧の誤差分ΔＢ＝Ｂ−ｂ´を求めて、この誤差分ΔＢだけ目標電圧の大きさを補正することにより、電圧調整を的確に行うことができる。
【００３５】
即ち、進み位相調整を行う場合（目標電圧の位相が前記検出点電圧に対して進み位相であるとき）には、図６（Ａ）に示すように、目標電圧を補正しない場合に対して、図６（Ｂ）に示すように、目標電圧の誤差分Ｂ−ｂ´を目標電圧ＶＢの大きさＢから減じることにより、補正目標電圧値Ｂ´＝Ｂ−（Ｂ−ｂ´）を演算して、この補正目標電圧値Ｂ´に等しい大きさと、目標位相角θに等しい位相角とを有する補正目標電圧ＶＢ´を求める。そして、図６（Ｃ）に示したように、遅延電圧検出信号Ｓａ´に対応する遅延検出点電圧Ｖａ´と補正目標電圧ＶＢ´とのベクトル差に相当する電圧を調整電圧Ｖｃとして求めて、該調整電圧Ｖｃを直列変圧器７から出力させるように電力変換装置６に制御信号を与えると、調整点電圧Ｖｂは図６（Ｃ）に示したようになり、その大きさは目標電圧ＶＢの大きさに等しくなる。
【００３６】
また遅れ位相調整を行う場合（目標電圧の位相が検出点電圧に対して遅れ位相であるとき）には誤差分Ｂ−ｂ´を目標電圧ＶＢの大きさＢに加えることにより、補正目標電圧値Ｂ´＝Ｂ＋（Ｂ−ｂ´）を演算して、この補正目標電圧値Ｂ´に等しい大きさと、目標位相角θに等しい位相角とを有する補正目標電圧ＶＢ´を求める。そして、遅延電圧検出信号Ｓａ´に対応する遅延検出点電圧Ｖａ´と補正目標電圧ＶＢ´とのベクトル差に相当する電圧を調整電圧Ｖｃとして求めて、該調整電圧Ｖｃを直列変圧器７から出力させるように電力変換装置６に制御信号を与えることにより、調整点電圧の大きさを目標電圧ＶＢの大きさに等しくする。
【００３７】
図４に示した配電線電圧・位相調整器１において、検出部３のローパスフィルタ３Ｂによる位相遅れαは既知であるため、位相調整範囲が仕様で定まれば、予め位相調整に応じた補正係数Ｋ（θ）を演算しておいて、該補正係数Ｋ（θ）を目標電圧ＶＢの大きさＢに乗じることにより、補正目標電圧ＶＢ´の大きさＢ´を求めることができる。
【００３８】
即ち、この場合は、先ず目標電圧ＶＢの大きさＢを一定としたときの、各位相調整量に対する補正前検出点電圧Ｖｂ´の大きさｂ´を（１）式から求めて、目標電圧の大きさＢに対する補正前検出点電圧Ｖｂ´の大きさｂ´の割合（電圧比率）を直線近似し、図７に符号イで示したような直線を求める。この直線の傾きにマイナス符号を付したものを位相補正係数Ｋ（θ）＝−ｙ／ｘとし、このようにして求めた位相補正係数Ｋ（θ）を目標電圧ＶＢの大きさＢに乗じることにより、目標電圧の誤差分（Ｂ−ｂ´）を求める。これを目標電圧の大きさＢに加算することにより、補正目標電圧ＶＢ´の大きさＢ´［＝Ｂ＋Ｂ・Ｋ（θ）］を求めることができる。このようにして求められた補正目標電圧ＶＢ´と遅延検出点電圧Ｖａ´とから調整電圧Ｖｃを求めれば、調整点電圧を目標電圧に一致させるように電圧・位相調整を行うことができる。
【００３９】
図４に示した例では、配電線２の検出点Ｐａと調整点Ｐｂとの間の部分に並列変圧器５を接続して、この並列変圧器５の出力を電力変換装置６により調整入力電圧Ｖinに変換するようにしているが、並列変圧器５を接続する箇所は図４に示した例に限定されるものではなく、検出点Ｐａよりも電源側または調整点Ｐｂよりも負荷側に並列変圧器を接続するようにしてもよい。また電圧調整を行う配電線と異なる他の配電系統から電力変換装置６に入力する電力を得るようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、補正前調整点電圧Ｖｂ´の大きさｂ´と目標電圧ＶＢの大きさＢとの誤差分ΔＢを求めるとともに、進み位相制御であるか、または遅れ位相制御であるかに応じて、誤差分ΔＢを目標電圧ＶＢの大きさＢから減じる演算、または誤差分ΔＢを目標電圧の大きさＢに加える演算を行うことにより、補正目標電圧値Ｂ´を演算して、該補正目標電圧値Ｂ´に等しい大きさと、目標位相角θに等しい位相角とを有する補正目標電圧ＶＢ´を求め、この補正目標電圧ＶＢ´と遅延検出点電圧Ｖａ´とのベクトル差を調整電圧Ｖｃとして求めるようにしたので、電圧検出部に設けられているローパスフィルタによる電圧検出信号の位相遅れの影響により、調整点電圧が目標電圧よりも大きくなったり小さくなったりするのを防いで、的確な電圧・位相調整を行うことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が改良の対象とする既提案の配電線電圧・位相調整器の構成を示した構成図である。
【図２】（Ａ）は配電線電圧の進み位相調整を行う場合に理想的な調整が行われた場合の電圧ベクトルを示したベクトル図である。（Ｂ）は図１の配電線電圧・位相調整器により進み位相調整を行った場合の電圧ベクトルを示したベクトル図である。
【図３】（Ａ）は配電線電圧の遅れ位相調整を行う場合に理想的な調整が行われた場合の電圧ベクトルを示したベクトル図である。（Ｂ）は図１の配電線電圧・位相調整器により遅れ位相調整を行った場合の電圧ベクトルを示したベクトル図である。
【図４】本発明に係わる配電線電圧・位相調整器の構成例を示した構成図である。
【図５】本発明を説明するための電圧ベクトル図である。
【図６】（Ａ）は目標電圧を補正しない場合の電圧ベクトルを示すベクトル図、（Ｂ）は補正目標電圧値Ｂ´の求め方を示す図、（Ｃ）は本発明による場合の調整動作を示すベクトル図である。
【図７】目標電圧の誤差分を近似的に求める方法を説明するための線図である。
【符号の説明】
１  配電線電圧・位相調整器
２  配電線
３  電圧検出部
４  目標指令信号発生部
５  並列変圧器
６  電力変換装置
７  直列変圧器
８  電力変換装置制御部
８Ａ  補正前調整点電圧演算手段
８Ｂ  目標電圧誤差分演算手段
８Ｃ  補正目標電圧演算手段
８Ｄ  調整電圧演算手段
８Ｅ  制御信号発生部
Ｐａ  検出点
Ｐｂ  調整点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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