[發明專利]功率因數控制裝置以及方法

無效

• 申請號: 02107688.X
• 申請日: 2002-03-29
• 公開（公告）號: CN1379524A
• 公開（公告）日: 2002-11-13
• 發明（設計）人: 住谷大介;小柳晉一;荒木博文
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社;三菱電機株式會社
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

技術領域

本發明涉及并聯運轉多臺發電機時，控制它們的功率因數的功率因數控制裝置以及方法。

背景技術

以往，在多臺發電機沒有與電力公司的系統連接的狀態下并聯運轉時(系統非連接并聯運轉)，各發電機之間的功率因數平衡保持是用以下所示的PFCC(功率因數補償電路)進行。

圖4示出在特開昭51-103209號公報中公開的PFCC的無功電流控制裝置的結構。在該裝置中，當兩臺發電機11a、11b的功率因數產生差異時，在對應于各發電機11a、11b的功率因數檢測器12a、12b的輸出中產生差異。這時，負荷(總線)10a的功率因數位于發電機11a與11b的功率因數之間。從而，對應于總線10a的功率因數檢測器12c的輸出位于功率因數檢測器12a與12b的輸出之間，功率因數檢測器12c與12a的差信號和功率因數檢測器12c與12b的差信號的極性相反。

在該狀態下調整各發電機11a、11b的電壓時，自動電壓調整器13a與13b的信號的極性相反。即，進行動作使得提高發電機11a、11b的一方的電壓，降低另一方的電壓，使各發電機11a、11b的功率因數相等。由此，不受來自外部設備的控制，保持各發電機之間的功率因數平衡。

但是，在上述現有的控制方法中，例如要以小容量的發電機對應工廠內的負荷運轉時，由于從各自動電壓調整器向各發電機順序輸出多個信號，因此存在著對于急劇的負荷變動各發電機不能夠跟蹤的問題。另外，在與電力公司的系統連接著時，如果是各發電機的功率因數平衡惡化的狀態，則在停電時等從系統分離開始了單獨運轉時，難以恢復功率因數平衡，成為過勵磁或者過負荷狀態而跳閘。

另外，上述的控制方法在各發電機為同一規格，同一容量的情況下是有效的，但是在各發電機為不同規格(不同的制造廠)或者不同容量的情況下將發生問題。即，通過PFCC在發電機中產生的特性由于按照發電機的每個制造廠不同，因此從各自動電壓調整器接收信號的各發電機的反應不統一，不能夠期待保持功率因數平衡與負載的電壓平衡。

發明內容

本發明的目的在于提供保持功率因數與電壓的平衡的情況下可以進行使用了不同規格或者容量的發電機的系統非連接并聯運轉時的功率因數控制的功率因數控制裝置以及方法。

本發明的功率因數控制裝置控制連接到總線上的多臺發電機的功率因數，其具備：以一定的周期設定作為上述多臺發電機的目標的各功率因數范圍的目標功率因數設定單元；以上述一定的周期把上述總線的電壓與預定的電壓值范圍進行比較的比較單元；該比較單元的結果，當上述總線的電壓高于上述電壓值范圍時，進行控制使得降低功率因數最低的至少一臺發電機的電壓，當上述總線的電壓低于上述電壓值范圍時，進行控制使得提高功率因數最高的至少一臺發電機的電壓的第1控制單元；上述比較單元的結果，當上述總線的電壓位于上述電壓值范圍內時，進行控制使得把脫離上述功率因數范圍的發電機的功率因數修正到上述功率因數范圍內的第2控制單元。

附圖說明

圖1是示出本發明實施例的功率因數控制裝置的結構的電路圖。

圖2是示出本發明實施例的功率因數控制裝置的控制順序的流程圖。

圖3示出本發明實施例的功率因數·電壓數據。

圖4示出現有技術的無功電流控制裝置的結構。

具體實施方式

圖1是示出本發明實施例的功率因數控制裝置的結構的電路圖。在本實施例中，進行保持規格和容量不同的4臺發電機1a、1b、1c、1d之間的功率因數平衡的控制。

圖1中，在功率因數控制單元9a上，連接著4個自動電壓調整器2a、2b、2c、2d。各個自動電壓調整器2a、2b、2c、2d分別經過勵磁線圈3a、3b、3c、3d進行發電機1a、1b、1c、1d的電壓控制。

發電機1a、1b、1c、1d分別經過配電盤8a內的斷路器6a、6b、6c、6d，連接到總線10上。電力公司的系統L經過配電盤8a內的斷路器6e連接到總線10上。

另外在配電盤8a內，儀表用變流器5a、5b、5c、5d和儀表用變壓器4a、4b、4c、4d、4e分別連接到復合型模擬信號變換器7a上。

圖2是示出由具有上述結構的功率因數控制裝置進行的控制過程的流程圖。另外，總線10處于用斷路器6e從電力公司的系統L切斷的狀態。