CN110678824A - 电源品质管理***及空调装置 - Google Patents

Abstract

在电源功率因数向滞后的方向发生了变化的情况下，控制部(43、47、52、62)进行第一控制，在该第一控制中，对电源功率因数或高次谐波电流中的电源高次谐波进行控制，使得多个连接设备(41、42)中的至少一个连接设备的输入功率因数向比电源功率因数超前的方向变化。另外，在电源功率因数向超前的方向发生了变化的情况下，控制部(43、47、52、62)进行第二控制，在该第二控制中，对电源功率因数或电源高次谐波进行控制，使得多个连接设备(41、42)中的至少一个连接设备的输入功率因数向比电源功率因数滞后的方向变化。

Description

电源品质管理***及空调装置

技术领域

本发明涉及一种电源品质管理***及空调装置。

背景技术

在空调装置等中，例如如专利文献1所示，有时为了防止高次谐波电流向功率***(例如包括商用电源的功率***)流出而设置有源滤波器装置。

专利文献1：日本公开专利公报特开2016-116330号公报

发明内容

-发明所要解决的技术问题-

在连接有空调装置的功率***中有时也连接空调装置以外的负载(例如具有直交流转换电路等的设备。作为一例，电梯等)，空调装置以外的负载有时成为高次谐波电流的产生源。在该情况下，仅进行空调装置的高次谐波电流的对策是不够的，期望进行包含上述负载及空调装置的***整体上的高次谐波电流的对策等电源品质的改善。另外，从设备容量的降低和节能的观点等出发，也要求上述***整体上的基波功率因数的改善等电源品质的改善。

本发明是鉴于上述方面而完成的，其目的在于，实现在电源连接有多个成为高次谐波电流的产生源的设备而成的***整体上的电源品质的改善。

-用以解决技术问题的技术方案-

本公开的第一方面发明是一种电源品质管理***，其特征在于，该电源品质管理***包括：负载装置3，与电源4连接，且从上述电源4被供给电源功率而进行动作；多个连接设备41、42，包括高次谐波产生设备1、2和电流源30，上述高次谐波产生设备1、2相对于上述电源4而与上述负载装置3并联连接，且从上述电源4被供给上述电源功率而进行动作，上述电流源30的输出相对于上述电源4而与上述高次谐波产生设备1、2并联连接；以及控制部43、47、52、62，控制在从上述电源4向上述负载装置3及多个上述高次谐波产生设备1、2的受电路径13中流动的高次谐波电流或上述电源4的电源功率因数，在上述电源功率因数向滞后的方向发生了变化的情况下，上述控制部43、47、52、62进行第一控制，在该第一控制中，对上述电源功率因数或上述高次谐波电流中的电源高次谐波进行控制，使得多个上述连接设备41、42中的至少一个连接设备的输入中的输入功率因数向比上述电源功率因数超前的方向变化，在上述电源功率因数向超前的方向发生了变化的情况下，上述控制部43、47、52、62进行第二控制，在该第二控制中，对上述电源功率因数或上述电源高次谐波进行控制，使得多个上述连接设备41、42中的至少一个连接设备的上述输入功率因数向比上述电源功率因数滞后的方向变化。

由此，在具有包括电流源30及高次谐波产生设备1、2的连接设备41、42和与连接设备41、42不同的负载装置3的电源品质管理***内，通过使至少一个连接设备41、42的输入电流变化，能够改善该***整体上的电源品质。

本公开的第二方面发明在第一方面发明的基础上，其特征在于，上述电流源30能够生成补偿电流，该补偿电流用于进行所对应的上述高次谐波产生设备1、2及上述负载装置3的高次谐波电流的降低及基波功率因数的改善中的至少一方，上述电源品质管理***还包括算出部90，在上述控制部43、47进行上述第一控制及上述第二控制时，该算出部90使各上述电流源30分担补偿在多个上述高次谐波产生设备1、2及上述负载装置3分别产生的上述高次谐波电流的总和，并且，算出与各上述电流源30应生成的补偿量对应的上述补偿电流的量，使得满足各上述电流源30的上述补偿量成为该电流源30的最大输出容量以下的条件，上述控制部43、47基于上述算出部90的算出结果，来进行上述第一控制及上述第二控制。

这里，在第一控制及上述第二控制中，在多个高次谐波产生设备1、2及上述负载装置3产生的高次谐波电流的总和被多个电流源30分担补偿，其补偿量被决定为不超过各电流源30自身的最大输出容量。由此，在存在多个成为补偿对象的高次谐波电流的产生源的情况下，不会向多个电流源30的至少一部分施加过剩的负载，能够在有效利用了各电流源30的状态下实现电源品质改善(高次谐波电流的降低及基波电流的改善)。

本公开的第三方面发明在第二方面发明的基础上，其特征在于，上述算出部90算出第一补偿量，上述第一补偿量用于供各上述电流源30补偿在多个上述高次谐波产生设备1、2及上述负载装置3中的一部分上述高次谐波产生设备1、2及上述负载装置3产生的上述高次谐波电流，上述算出部90按照多个上述电流源30的每一个，算出上述最大输出容量与上述第一补偿量之差即剩余部分，上述算出部90根据上述剩余部分，算出各上述电流源30的上述补偿电流。

这里，根据各电流源30已补偿的第一补偿量与该电流源30自身的最大输出容量之差即剩余部分来决定各电流源30的补偿电流。由此，将补偿电流决定为，可靠地满足不超过最大输出容量的条件。

本公开的第四方面发明在第三方面发明的基础上，其特征在于，上述算出部90以上述剩余部分越大则第二补偿量越大的方式算出各上述电流源30的上述补偿电流，该第二补偿量用于分担补偿在多个上述高次谐波产生设备1、2及上述负载装置3中的去除一部分上述高次谐波产生设备1、2及上述负载装置3的剩余的上述高次谐波产生设备1、2及上述负载装置3产生的上述高次谐波电流的总和。

由此，各电流源30的补偿量尽可能地被平均化。因此，能够抑制向任意的电流源30施加过剩的负载。

本公开的第五方面发明在第四方面发明的基础上，其特征在于，上述最大输出容量是表示上述电流源30能够生成的电流的最大值的最大补偿电流值，上述算出部90通过从上述最大补偿电流值减去与上述第一补偿量相当的第一补偿部分的电流值，来算出上述剩余部分。

这里，作为最大输出容量，使用各电流源30能够输出的最大补偿电流值，来算出剩余部分。

本公开的第六方面发明在第四方面发明的基础上，其特征在于，上述最大输出容量是表示上述电流源30能够输出的功率的最大值的最大补偿功率值，上述算出部90通过从上述最大补偿功率值减去与上述第一补偿量相当的第一补偿部分的功率值，来算出上述剩余部分。

这里，作为最大输出容量，使用各电流源30能够输出的最大补偿功率值，来算出剩余部分。功率等于电流与电压之积。因此，通过根据功率来求出剩余部分，即便不清楚电流及电压各自的值，也能够根据电流与电压的各种组合模式来灵活地算出补偿电流的量，因此，有源滤波器装置5、6的设计变得比较容易。

本公开的第七方面发明在第二方面发明至第六方面发明中任一方面发明的基础上，其特征在于，上述电源4是交流电源，多个上述高次谐波产生设备1、2中的至少一个是从上述电源4接受功率供给的功率转换装置。

本公开的第八方面发明是一种有源滤波器装置，其特征在于，该有源滤波器装置是包括于第二方面发明至第七方面发明中任一方面发明所记载的电源品质管理***中的有源滤波器装置5，该有源滤波器装置与上述电源4、上述负载装置3及上述高次谐波产生设备1连接，上述有源滤波器装置包括：上述电流源30；以及上述控制部47，组入了上述算出部90。

本公开的第九方面发明是一种空调装置，其特征在于，包括第八方面发明所记载的有源滤波器装置5。

本公开的第十方面发明在第一方面发明的基础上，其特征在于，多个上述连接设备41、42分别包含在空调装置11、12中，上述控制部52、62在上述第一控制及上述第二控制中，进行电源品质改善控制，在上述电源品质改善控制中，基于上述高次谐波电流或上述电源功率因数，在使多个上述空调装置11、12中的一部分即第一空调装置11的上述输入功率因数或输入高次谐波变化，然后，针对从多个上述空调装置11、12去除上述第一空调装置11的剩余的第二空调装置12，使输入功率因数或输入高次谐波变化，使得上述高次谐波电流降低或上述电源功率因数增减而得到改善，由此控制上述电源功率因数或上述电源高次谐波。

这里，在第一控制及第二控制中进行电源品质改善控制。在电源品质改善控制中，在第一空调装置11的输入功率因数或输入高次谐波变化之后，第二空调装置12的输入功率因数或输入高次谐波发生变化。由此，能够改善电源品质改善***整体上的电源品质。

本公开的第十一方面发明在第十方面发明的基础上，其特征在于，上述电源品质管理***还包括目标设定部527，该目标设定部527设定上述高次谐波电流或上述电源功率因数的目标值，上述控制部52在上述电源品质改善控制中，使上述高次谐波电流或上述电源功率因数以接近上述目标值的方式变化。

由此，可靠地改善了电源品质改善***整体上的电源品质。

本公开的第十二方面发明在第十一方面发明的基础上，其特征在于，上述目标值被设定为0.9950～1.0049的范围内的值。

本公开的第十三方面发明在第十方面发明至第十二方面发明中任一方面发明的基础上，其特征在于，多个上述空调装置11、12分别包括：作为上述高次谐波产生设备1、2的功率转换装置；以及包括上述电流源30且与上述功率转换装置连接的有源滤波器装置5、6。

这里，各空调装置11、12包括：作为高次谐波电流的产生源的功率转换装置；以及改善电源品质的有源滤波器装置5、6。电源品质管理***虽然具有与功率转换装置不同的高次谐波产生设备3，但通过上述电源品质改善控制，能够改善电源品质管理***整体上的电源品质。

本公开的第十四方面发明在第十三方面发明的基础上，其特征在于，在上述第二控制中的上述电源品质改善控制中，上述控制部52使上述第一空调装置11所包含的上述有源滤波器装置5的动作停止。

若有源滤波器装置5的动作停止，则相应地不进行品质改善动作，因此，电源功率因数下降。在交流电源4的电源功率因数向超前的方向发生了变化的情况下，在第二控制中有源滤波器装置5的动作停止，由此电源功率因数减少而得到改善。

本公开的第十五方面发明在第十四方面发明的基础上，其特征在于，在上述第二控制中的上述电源品质改善控制中，在上述第一空调装置11所包含的上述有源滤波器装置5停止后的上述电源功率因数仍处于向超前的方向变化的状态的情况下，上述控制部52使上述第二空调装置12所包含的上述有源滤波器装置6的动作停止。

在即便有源滤波器装置5的动作停止、交流电源4的电源功率因数仍处于向超前的方向发生了变化的状态的情况下，在第二控制中也停止有源滤波器装置6的动作，由此，电源功率因数进一步减少而得到改善。

本公开的第十六方面发明在第十三方面发明至第十五方面发明中任一方面发明的基础上，其特征在于，在上述第一空调装置11所包含的上述有源滤波器装置5中组入了上述控制部52。

这里，在与首先停止动作的有源滤波器装置5相同的空调装置11内，包含有承担电源品质改善控制的指挥塔的作用的控制部52。

本公开的第十七方面发明在第十方面发明至第十六方面发明中任一方面发明的基础上，其特征在于，上述负载装置3是包括电容器32a～32c及电抗器31a～31c的调相设备。

若包括调相设备，则电源功率因数容易向超前的方向变化。在这样的情况下，在第二控制中进行电源品质改善控制，由此，电源功率因数向滞后的方向变化，因此，电源品质得到改善。

本公开的第十八方面发明在第十方面发明至第十七方面发明中任一方面发明的基础上，其特征在于，上述电源品质管理***还包括功率因数检测部70，该功率因数检测部70连接在上述电源4与多个上述空调装置11、12之间，且检测上述电源功率因数。

这里，按照实际的电源功率因数，进行精度更高的电源品质改善控制。

-发明的效果-

根据本公开的方面发明，在具有包括电流源30及高次谐波产生设备1、2的连接设备41、42以及与连接设备41、42不同的负载装置3的电源品质管理***内，通过使至少一个连接设备41、42的输入电流变化，能够改善该***整体上的电源品质。

附图说明

图1是示出整体概要及第一实施方式的空调***的结构的框图。

图2是用于说明在整体概要中与电源功率因数的变化方向相伴的第一控制及第二控制的图。

图3是示出第一实施方式的有源滤波器装置内的控制器的结构的框图。

图4是示出第一实施方式的负载分担器的结构的框图。

图5是用于说明第一实施方式的补偿电流的调整控制的动作的图。

图6是示出第二实施方式的空调***的结构的框图。

图7是示出第二实施方式的有源滤波器装置内的控制器的结构的框图。

图8是示出第二实施方式的负载分担器的结构的框图。

图9是用于说明第二实施方式的补偿电流的调整控制的动作的图。

图10是示出第三实施方式的空调***的结构的框图。

图11是示出第三实施方式的有源滤波器装置内的控制器的结构的框图。

图12是示出第四实施方式的空调***的结构的框图。

图13是示出第四实施方式的第一有源滤波器装置内的控制器的结构的框图。

图14是示出第四实施方式的第二有源滤波器装置内的控制器的结构的框图。

图15是用于说明第四实施方式的电源品质改善控制的动作中的、电源功率因数为滞后功率因数的情况的图。

图16是用于说明第四实施方式的电源品质改善控制的动作中的、电源功率因数为超前功率因数的情况的图。

图17是示出第五实施方式的空调***的结构的框图。

图18是用于说明第五实施方式的电源品质改善控制的动作中的、电源功率因数为滞后功率因数的情况的图。

图19是示出第六实施方式的空调***的结构的框图。

图20是用于说明第六实施方式的电源品质改善控制的动作中的、电源功率因数为超前功率因数的情况的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，以下的实施方式是本质上优选的示例，并没有对本发明，其应用对象或其用途的范围加以限制的意图。

《整体概要》

图1是示出相当于电源品质管理***的空调***100的结构的框图。空调***100设置于大厦或独栋住宅(以下为大厦等)，如图1所示，主要包括作为负载装置的高次谐波产生负载器3、由电流源30及与该负载器3不同的高次谐波产生负载器即功率转换装置1、2构成的多个连接设备41、42、以及控制器43。

在一个空调装置11、12内包括一个功率转换装置1、2及一个电流源30(即、一个连接设备41、42)、以及一个控制器43。因此，图1的空调***100包括一个高次谐波产生负载器3及多个空调装置11、12。

从包含交流电源4的功率***向大厦等供给功率。交流电源4是三相的交流电源(例如三相的商用电源)，与高次谐波产生负载器3及各空调装置11、12连接，将功率分支供给。

具体而言，从交流电源4向高次谐波产生负载器3供给电源功率，从而高次谐波产生负载器3进行动作。连接设备41、42所包含的功率转换装置1、2相对于交流电源4而与高次谐波产生负载器3并联连接，从交流电源4被供给电源功率来进行动作。电流源30以其输出相对于交流电源4而与对应的功率转换装置1、2并联的方式连接。

因此，在空调***100中，可以说高次谐波电流可能不仅从功率转换装置1、2中经由受电路径13向交流电源4流出，也从高次谐波产生负载器3中经由受电路径13向交流电源4流出。

电流源30是有源滤波器直交流转换部，与对应的控制器43一同成为有源滤波器装置5、6的构成要素。

控制器43与对应的电流源30连接，通过进行该电流源30等的动作控制，来控制在从交流电源4向高次谐波产生负载器3及多个功率转换装置1、2的受电路径13中流动的高次谐波电流或交流电源4的电源功率因数。

这样，在交流电源4上，如产生高次谐波的多个设备1～3等那样，连接有与所设置的状况相应的各种装置，但无论任何状况下，都期望改善空调***100整体上的电源功率因数。相对于此，以下的目的在于，作出一种如下的状态，即：即便难以说连接设备41、42的各个功率因数都得到改善，从***100整体来看，也实现了电源功率因数的改善的状态。

为了上述目的，如图2所示，控制器43例如每隔规定时间pt来掌握电源功率因数，根据当前的电源功率因数的值及上次掌握的电源功率因数的值，就掌握电源功率因数的变化的状态。具体而言，控制器43掌握当前的电源功率因数从上次的电源功率因数向滞后的方向发生了变化、还是向超前的方向发生了变化。在电源功率因数向滞后的方向发生了变化的情况下(bt1、bt2、bt3)，控制器43进行第一控制。反之，在电源功率因数向超前的方向发生了变化的情况下(bt4)，控制器43进行第二控制。

上述第一控制是指，以多个连接设备41、42中的至少一个连接设备的输入中的输入功率因数向比电源功率因数超前的方向变化的方式对电源功率因数直接进行调节，或者通过调整高次谐波电流中的电源高次谐波来对电源功率因数间接进行调节的控制。

第二控制是指，以多个连接设备41、42中的至少一个连接设备的输入功率因数向比电源功率因数滞后的方向变化的方式对电源功率因数直接进行调整，或者通过调整高次谐波电流来对电源功率因数间接进行调整的控制。

即，根据构筑了空调***100的环境的状况、电源情况等，有时电源功率因数时而向超前的方向变化，时而向滞后的方向变化。这里，作为相对于如上所述的时期的电源功率因数的变化而使连接设备41、42的输入功率因数向与该变化相反的方向(抵消的方向)变化的控制，进行第一控制及第二控制。

例如，在电源功率因数始终向滞后的方向变化的情况下始终进行第一控制，在电源功率因数始终向超前的方向变化的情况下始终进行第二控制。另外，在上次的掌握定时中，电源功率因数向滞后的方向发生了变化，因此，进行了第一控制，而在下一次掌握定时中电源功率因数向超前的方向发生了变化的情况下，将控制内容切换为第二控制。

在上述第一控制及第二控制中，难以说一定改善了连接设备41、42单体的功率因数，但从包括连接设备41、42及高次谐波产生负载器3的空调***100整体来看，该***100的包括电源功率因数的电源品质得以改善。由此，能够将电源功率因数控制为落入由电力公司等预先决定的基准范围内。因此，能够尽量避免由于电源功率因数超过基准范围而对大厦等的管理者带来例如电费的价格上涨等惩罚这样的事态。

尤其是通过一边根据需要切换第一控制及第二控制一边持续进行第一控制及第二控制，电源功率因数也可能收敛于基准范围(例如“0.9950～1.0049”)内，最终收敛于该基准范围内的目标值(例如“1”)。因此，大厦等的管理者例如也能够获得享受基于电源功率因数的电费优待等与电费相关的优惠。

下面，在多个实施方式中，对上述的第一控制及第二控制中的更具体地进行的控制内容与结构一同进行详述。

《关于第一实施方式～第三实施方式》

在第一实施方式～第三实施方式中，包括空调装置11、12所包含的功率转换装置1、2以外的高次谐波产生负载器3，在一个功率***内连接有多个高次谐波电流的产生源，进行使用多个有源滤波器装置5、6来降低高次谐波电流的对策。然而，有源滤波器装置5、6中的高次谐波电流的降低能力分别有限，若存在施加了超过自己的高次谐波电流的降低能力的负载这一状态的有源滤波器装置5、6，则在该有源滤波器装置5、6发生故障等，高次谐波对策可能无法充分进行。

即，即便产生高次谐波的多个设备与有源滤波器装置5、6连接，在该有源滤波器装置5、6中，也期望实现不施加过剩的负载而实现高次谐波电流的降低及基波功率因数的改善中的至少一方。

于是，在第一实施方式～第三实施方式中，在上述第一控制及第二控制中进行如下控制：在满足有源滤波器装置5、6的电流源30各自的补偿量成为该电流源30的最大输出容量以下的条件的同时，由电流源30分担补偿在多个高次谐波电流的产生源1～3分别产生的高次谐波电流的总和。

《第一实施方式》

＜空调***的概要＞

图1示出相当于本第一实施方式的电源品质管理***的空调***100的结构。空调***100包括多个空调装置11、12(这里示例出两个)和配电盘60。空调***100调节所设置的大厦等中的室内的空气(制冷、制热)。

配电盘60与交流电源4连接，配电盘60接受来自交流电源4的交流功率。配电盘60具备多个断路器，经由各断路器，将来自交流电源4的交流功率分配给多个设备。在该例中，在这些断路器中的一部分断路器连接有空调装置11、12。各空调装置11、12通过经由配电盘60供给的交流功率而运行。

另外，在配电盘60的多个断路器中的一部分断路器连接有高次谐波产生负载器3。在该例中，假设高次谐波产生负载器3具备直交流转换电路等可能成为高次谐波电流的产生源的电路。作为高次谐波产生负载器3，能够示例出设置于大厦等的电梯、风扇、泵、自动扶梯、由三相电源驱动的照明、以及未实施有源滤波器等的高次谐波对策的与空调装置11、12不同的空调装置等。

＜空调装置的结构＞

各空调装置11、12包括具有压缩机的制冷剂回路(未图示)、功率转换装置1、2及有源滤波器装置5、6。

制冷剂回路是通过由制冷剂管道连接压缩机、室外侧热交换器、膨胀机构、室内侧热交换器而构成的。在制冷剂回路内填充有制冷剂，通过制冷剂在制冷剂回路内循环而将室内冷却或加热。

功率转换装置1、2经由配电盘60而与交流电源4连接，对应于高次谐波产生负载器。该功率转换装置1、2分别具有交直流转换电路和直交流转换电路，对此未图示。若从交流电源4向各功率转换装置1、2供给交流功率，则各功率转换装置1、2将该交流功率转换成具有所希望频率及所希望电压的交流功率，将转换后的功率供给到压缩机(更详细而言是压缩机所具备的电动机)。由此，压缩机运行，制冷剂回路发挥功能，其结果是，调节室内的空气。

如已述那样，不仅在高次谐波产生负载器3中产生高次谐波电流，在各空调装置11、12中，若功率转换装置1、2、压缩机的电动机运行，则有时也产生高次谐波电流。该高次谐波电流可能经由从配电盘60向各空调装置11、12供给功率的电流路径而向交流电源4流出。

通常，这样的高次谐波电流的向交流电源4侧的流出电平受到限制。因此，本第一实施方式的空调***100通过各有源滤波器装置5、6来实现所流出的高次谐波电流的降低。另外，从设备容量和节能的观点等出发，要求基波功率因数的改善，而本第一实施方式的有源滤波器装置5、6也包括基波功率因数的改善功能。

以下，对有源滤波器装置5、6的结构进行说明。

＜有源滤波器装置的结构＞

各有源滤波器装置5、6被组入到对应的各空调装置11、12。在图1中，空调装置11、12为两个，因此，有源滤波器装置5、6的数量也为两个。需要说明的是，两个有源滤波器装置5、6的结构是相同的。

各有源滤波器装置5、6相对于交流电源4而与作为高次谐波产生负载器的功率转换装置1、2并联连接，各有源滤波器装置5、6具有消除从该功率转换装置1、2流出并出现在从交流电源4起的受电路径13中的高次谐波电流的功能。即，各有源滤波器装置5、6以使交流电源4的受电路径13中的电流接近正弦波的方式使补偿电流流动。更具体而言，各有源滤波器装置5、6生成相位与出现在受电路径13中的高次谐波电流相反的补偿电流，并向受电路径13供给。

而且，各有源滤波器装置5、6还具有通过使上述的补偿电流流动来改善基波功率因数的功率因数改善的功能。在该例中，通过以使对基波的无效成分也进行补偿的补偿电流流动的方式构成各有源滤波器装置5、6，从而进行基波功率因数的改善。

为了实现上述功能，如图1所示，本第一实施方式的有源滤波器装置5、6分别具有电流源30、滤波器侧电流检测器45a、45b、电压检测器46及控制器43。

需要说明的是，各空调装置11、12所包含的功率转换装置1、2中产生的高次谐波电流成为最大的情况，认为是空调装置11、12的负载最大的情况(例如制冷的最大输出时)。因此，假设所对应的空调装置11、12的负载最大时的高次谐波电流来设定各有源滤波器装置5、6的能力(能够毫无问题地生成的电流或功率的大小)，即容量。将该容量称为输出最大容量。但是，通常，空调装置11、12在大多情况下以比在最大负载的状态下所使用时小的负载(例如中间的负载)所使用的。这样，就按照如上所述的方式设定了输出最大容量的有源滤波器装置5、6而言，在运行中的大部分期间，认为能力剩余的情况较多。

-电流源-

电流源30生成用于进行高次谐波电流的降低及基波功率因数改善的补偿电流。电流源30的输出端子与多个功率转换装置1、2连接，将所生成的补偿电流输出到受电路径13。

本第一实施方式的电流源30使用所谓的直交流转换电路而构成(有源滤波器直交流转换部)，对此未图示。从控制器43向电流源30输入后述的开关指令值G。电流源30通过根据开关指令值G进行开关而生成补偿电流。

-滤波器侧电流检测器-

滤波器侧电流检测器45a、45b检测向对应的有源滤波器装置5、6的电流源30输入的电流值Ir2a、It2a、Ir3a、It3a。

在该例中，在一个有源滤波器装置5、6中设置有两个滤波器侧电流检测器45a、45b。滤波器侧电流检测器45a检测从交流电源4向电流源30输入的R相的电流值Ir2a、Ir3a，滤波器侧电流检测器45b检测从交流电源4向电流源30输入的T相的电流值It2a、It3a。由滤波器侧电流检测器45a、45b检测到的电流值Ir2a、It2a、Ir3a、It3a被发送到对应的控制器43。

对于滤波器侧电流检测器45a、45b的构成，没有特别限定，例如考虑采用电流互感器等。

另外，滤波器侧电流检测器45a、45b也可以为以有线方式向控制器43发送检测结果的结构，也可以为以无线方式向控制器43发送检测结果的结构。

-电压检测器-

电压检测器46与交流电源4的R相及S相连接，未与T相连接。电压检测器46仅对交流电源4的线间电压Vrs进行检测，并输入到对应的控制器43。

-控制器-

控制器43使用微型计算机和存储设备而构成，该存储设备存放有用于使该微型计算机工作的程序。如图1所示，各控制器43与对应的电流源30、滤波器侧电流检测器45a、45b及电压检测器46、后述的配电盘60内的负载分担器7连接。控制器43基于各检测器45a、45b、46的检测结果和来自负载分担器7的信号，对所对应的电流源30的输出电流即补偿电流进行调整控制。

＜配电盘的结构＞

如图1所示，在空调***100中设置有一个配电盘60。配电盘60位于交流电源4与各空调装置11、12及高次谐波产生负载器3之间，具有配电盘侧电流检测器4a、4b及负载分担器7。

配电盘侧电流检测器4a、4b检测从交流电源4输出的电流Irs、Its。

在该例中，在一个配电盘60中设置有两个配电盘侧电流检测器4a、4b。配电盘侧电流检测器4a检测从交流电源4输出的R相的电流值Irs，配电盘侧电流检测器4b检测从交流电源4输出的T相的电流值Its。由配电盘侧电流检测器4a、4b检测到的电流值Irs、Its被输入到负载分担器7。

配电盘侧电流检测器4a、4b的构成没有特别限定，例如考虑采用电流互感器等。

另外，配电盘侧电流检测器4a、4b可以为以有线方式向负载分担器7发送检测结果的结构，也可以为以无线方式向负载分担器7发送检测结果的结构。

负载分担器7使用微型计算机和存储设备而构成，该存储设备存放有用于使该微型计算机工作的程序。如图1所示，负载分担器7与配电盘侧电流检测器4a、4b及各有源滤波器装置5、6所包含的控制器43连接。负载分担器7基于配电盘侧电流检测器4a、4b的检测结果和来自各控制器43的信号，与上述控制器43一同对各电流源30的输出电流即补偿电流进行调整控制。

＜基于电流源的最大输出容量进行的补偿电流的调整控制＞

如已述那样，空调***100中存在多个成为产生高次谐波电流的原因的高次谐波产生负载器(具体而言，高次谐波产生负载器3、两个功率转换装置1、2)。因此，在空调***100上产生的高次谐波电流的合计值相比高次谐波产生负载器为一个的情况更高，但即便在该状态下，也期望各有源滤波器装置5、6可靠地降低高次谐波电流。

然而，各有源滤波器装置5、6为了降低高次谐波电流而能够毫无问题地生成的补偿电流量(即，电流源30的补偿量)是根据各有源滤波器装置5、6的最大输出容量而受限的。若有源滤波器装置5、6生成的补偿电流量超过自身的最大输出容量，则向有源滤波器装置5、6过度地施加负载，可能成为有源滤波器装置5、6发生故障的原因。

于是，本第一实施方式的控制器43及负载分担器7在上述第一控制及第二控制时，作为算出部90发挥功能，该算出部90基于各电流源30的最大输出容量而算出补偿电流的量。

具体而言，算出部90在进行上述第一控制及第二控制的期间，通过负载分担器7来调整各电流源30的分担，使得各电流源30分担补偿在高次谐波产生负载器3及多个功率转换装置1、2分别产生的高次谐波电流的总和。在该分担时，算出部90通过负载分担器7来决定各电流源30的分担比例，使得满足各电流源30的补偿量达到该电流源30的最大输出容量以下的条件。而且，算出部90也通过各控制器43，在进行上述第一控制及第二控制的期间进行如下控制：根据负载分担器7所决定的各电流源30的分担比例，来决定所对应的电流源30应输出的补偿电流的量并使该电流源30生成补偿量。

因此，如图3所示，控制器43构成为具有相位检测部436、第一电流运算部435、第二电流运算部434、负载电流运算部433、电流指令运算部432、门脉冲产生部431、最大容许电流设定部437及减法部438。如图4所示，负载分担器7构成为具有多个除法部71a、71b(这里为两个)、多个乘法部72a、72b、72c、72d(这里为四个)及一个加法部73。

-相位检测部-

向各控制器43的相位检测部436输入由对应的电压检测器46检测到的交流电源4的线间电压Vrs。相位检测部436使用所输入的线间电压Vrs来检测受电路径13中的电源电压的相位，将检测到的相位向第一电流运算部435及第二电流运算部434输出。

-第一电流运算部-

向有源滤波器装置5中的控制器43的第一电流运算部435输入由相位检测部436检测到的电源电压的相位、以及由负载分担器7运算的使用了配电盘侧电流检测器4a、4b的运算结果Its1、Irs1。向有源滤波器装置6中的控制器43的第一电流运算部435输入由相位检测部436检测到的电源电压的相位、以及由负载分担器7运算的使用了配电盘侧电流检测器4a、4b的运算结果Its2、Irs2。

各第一电流运算部435基于分别被输入的信号，求出如下值(以下为第一电流指令值i1)，该值表示所对应的有源滤波器装置5、6用于进行受电路径13中的高次谐波电流的补偿(高次谐波电流的降低)和基波的无效成分的补偿(基波的功率因数改善)双方所需的电流值。各第一电流运算部435将求出的第一电流指令值i1向对应的负载电流运算部433输出。

-第二电流运算部-

有源滤波器装置5中的控制器43的第二电流运算部434被输入由相位检测部436检测到的电源相位、以及有源滤波器装置5中的滤波器侧电流检测器45a、45b的检测结果Ir2a、It2a(即，向有源滤波器装置5输入的电流)。有源滤波器装置6中的控制器43的第二电流运算部434被输入由相位检测部436检测到的电源相位、以及有源滤波器装置6中的滤波器侧电流检测器45a、45b的检测结果Ir3a、It3a(即，向有源滤波器装置6输入的电流)。

各第二电流运算部434基于分别被输入的信号，求出如下值(以下为第二电流指令值i2)，该值表示为了进行所对应的有源滤波器装置5、6在当前时刻的高次谐波电流的补偿(高次谐波电流的降低)及基波的无效成分的补偿(基波的功率因数改善)而向该有源滤波器装置5、6流入的电流。各第二电流运算部434将求出的第二电流指令值i2向对应的负载电流运算部433输出。

-负载电流运算部-

各控制器43的负载电流运算部433从对应的第一电流运算部435的第一电流指令值i1减去对应的第二电流运算部434的第二电流指令值i2，将该相减结果向对应的电流指令运算部432输出。

这里，根据交流电源4的各相的输出电流Irs、Iss、Its、高次谐波产生负载器3的各相的输入电流Ir1、Is1、It1、空调装置11的各相的输入电流Ir2、Is2、It2、向空调装置11内的功率转换装置1输入的各相的输入电流Ir2L、Is2L、It2L、向空调装置11内的有源滤波器装置5输入的各相的输入电流Ir2a、Is2a、It2a、空调装置12的各相的输入电流Ir3、Is3、It3、向空调装置12内的功率转换装置2输入的各相的输入电流Ir3L、Is3L、It3L、向空调装置12内的有源滤波器装置6输入的各相的输入电流Ir3a、Is3a、It3a，如下所述的各相的电流的关系成立。

[数学式1]

使用上式(1)进行整理，则从交流电源4的各相的输出电流Irs、Iss、Its减去向各有源滤波器装置5、6输入的各相的输入电流Ir2a、Is2a、It2a、Ir3a、Is3a、It3a而得到的结果如下。

[数学式2]

上式(2)意味着：通过从交流电源4的各相的输出电流Irs、Iss、Its减去向各有源滤波器装置5、6输入的各相的输入电流Ir2a、Is2a、It2a、Ir3a、Is3a、It3a，可知确在高次谐波产生负载器3及功率转换装置1、2流动的电流的总和。利用这一点，在本第一实施方式中，通过实现高次谐波产生负载器3和功率转换装置1、2的基波功率因数的改善及所产生的高次谐波的抑制，从而实现交流电源4附近的配电、受电端的基波功率因数的改善及高次谐波电流的降低。

利用上述结构，负载电流运算部433通过从第一电流指令值i1减去第二电流指令值i2，来求出在高次谐波产生负载器3及功率转换装置1、2流动的电流的总和。

另外，根据上述内容可知，若存在配电盘侧电流检测器4a、4b和滤波器侧电流检测器45a、45b，则能够实现配电、受电端的基波功率因数的改善及高次谐波电流的降低，无需检测向各个功率转换装置1、2输入的输入电流Ir2L、Is2L、It2L、Ir3L、Is3L、It3L。

-电流指令运算部-

各控制器43的电流指令运算部432对相位与所对应的负载电流运算部433的运算结果相反的电流值进行运算，将该值作为电流指令值Iref向对应的门脉冲产生器431输出。

-门脉冲产生部-

各控制器43的门脉冲产生部431生成开关指令值G，该开关指令值G指示构成所对应的电流源30的直交流转换电路中的开关(switching)。详细而言，门脉冲产生器431进行所谓的反馈控制，在该反馈控制中重复进行：基于电流源30所输出的电流值与上述电流指令值Iref的偏差，生成开关指令值G的动作。由此，从各电流源30向受电路径13供给相当于电流指令值Iref的补偿电流。即，通过各有源滤波器装置5、6，向受电路径13供给将相当于第一电流指令值i1的电流和相当于第二电流指令值i2的电流叠加而得到的补偿电流。

-最大容许电流设定部-

各控制器43的最大容许电流设定部437设定所对应的有源滤波器装置5、6的电流源30能够毫无问题地生成并流动的电流值的最大值(最大输出容量)。

例如能够在制造有源滤波器装置5、6时，按照各有源滤波器装置5、6而适当决定上述最大值。根据构成电流源30的开关元件的容量、滤波器侧电流检测器45a、45b等构成各有源滤波器装置5、6的部件的额定电流等来决定上述最大值。

-减法部-

各控制器43的减法部438从由最大容许电流设定部437设定的电流值的最大值减去所对应的有源滤波器装置5、6中的滤波器侧电流检测器45a的检测结果Ir2a、Ir3a(即，当前在有源滤波器装置5、6中流动的电流)。这意味着，通过从最大输出容量减去当前的有源滤波器装置5、6的补偿部分的电流(相当于第一补偿量)，从而各减法部438算出表示有源滤波器装置5、6各自的当前的剩余能力的电流值Irs1*、Irs2*。即，各减法部438从自身的有源滤波器装置5、6中的电流源30的最大输出容量减去第一补偿量，由此，算出最大输出容量与第一补偿量之差即剩余部分作为上述电流值Irs1*、Irs2*，其中，上述第一补偿量用于补偿在产生多个高次谐波的设备1～3中的一部分设备产生的高次谐波电流。

表示上述剩余能力的各减法部438的运算结果Irs1*、Irs2*被输出到负载分担器7。

-负载分担器-

如图1所示，上式(1)的交流电源4的输出电流Irs、Its由配电盘侧电流检测器4a、4b检测，并向负载分担器7输入。如图4所示，向负载分担器7还输入各控制器43的减法部438的运算结果，即、表示各有源滤波器装置5、6的剩余能力的电流值Irs1*、Irs2*。负载分担器7基于这些输入信号，算出有源滤波器装置5所负担的补偿量即补偿电流Irs1、Its1、以及有源滤波器装置6所负担的补偿量即补偿电流Irs2、Its2。尤其是在该算出中，如以下所示，各有源滤波器装置5、6所分担的补偿量(分担补偿部分)被决定为，针对在交流电源4流动的电流Irs、Its，越是剩余能力大的有源滤波器装置5、6，所负担的补偿量尽量越大。

首先，加法部73将表示有源滤波器装置5的剩余能力的电流值Irs1*与表示有源滤波器装置6的剩余能力的电流值Irs2*相加。加法部73的相加结果被输入到两个除法部71a、71b。

向除法部71a输入表示有源滤波器装置5的剩余能力的电流值Irs1*，向除法部71b输入表示有源滤波器装置6的剩余能力的电流值Irs2*。除法部71a用上述电流值Irs1*除以加法部73的相加结果，除法部71b用上述电流值Irs2*除以加法部73的相加结果。即，各除法部71a、71b求出各有源滤波器装置5、6在当前时刻的剩余能力相对于设置于空调***100的全部有源滤波器装置5、6在当前时刻的剩余能力的合计值的比例。

向乘法部72a输入除法部71a的相除结果及配电盘侧电流检测器4b的检测结果Its，向乘法部72b输入除法部71a的相除结果及配电盘侧电流检测器4a的检测结果Irs。向乘法部72c输入除法部71b的相除结果及配电盘侧电流检测器4b的检测结果Its，向乘法部72d输入除法部71b的相除结果及配电盘侧电流检测器4a的检测结果Irs。

各乘法部72a～72d将所输入的信号相乘，将其结果向各有源滤波器装置5、6的控制器43输出。具体而言，乘法部72b、72a的相乘结果Irs1、Its1被输出到有源滤波器装置5的控制器43，乘法部72d、72c的相乘结果Irs2、Its2被输出到有源滤波器装置6的控制器43。

即，各乘法部72a～72d通过将各有源滤波器装置5、6在当前时刻的剩余能力相对于设置于空调***100的全部有源滤波器装置5、6在当前时刻的剩余能力的合计值的比例乘以交流电源4的输出电流Irs、Its，来算出各有源滤波器装置5、6所负担的补偿量即补偿电流Irs1、Its1、Irs2、Its2。基于该补偿电流Irs1、Its1、Irs2、Its2，各控制器43进行所对应的电流源30的电流生成控制。

＜补偿电流的调整控制的动作的详细情况＞

使用图5，来说明在第一控制及第二控制中进行的、本第一实施方式中的基于电流源30的最大输出容量实现的补偿电流的调整控制的动作。图5(a)将纵轴作为功率而示出高次谐波产生负载器即各功率转换装置1、2的动作状态。图5(a)中示出：虽然功率转换装置1几乎不进行动作，但功率转换装置2的消耗功率比功率转换装置1的消耗功率多，且以该消耗功率接近自身的最大功率这一程度的状态进行动作。需要说明的是，图5(a)中示例出双方功率转换装置1、2的最大功率为相同程度的情况。

图5(b)中示出：用于补偿各空调装置11、12内的功率转换装置1、2的有源滤波器装置5、6(图5中记载为“AF”)的补偿电流。在图5(b)中，功率转换装置1、2的动作状态与图5(a)相同，各有源滤波器装置5、6生成的补偿电流的电流量成为与各功率转换装置1、2的动作状态(图5(a))相关的大小。具体而言，功率转换装置1的消耗功率小于功率转换装置2的消耗功率，因此，在图5(b)中，有源滤波器装置5的补偿电流量(第一补偿量)小于有源滤波器装置6的补偿电流量(第一补偿量)。

需要说明的是，在图5(b)中，各有源滤波器装置5、6的最大输出容量由各电流源30能够毫无问题地生成的电流的最大值即最大补偿电流示出，各有源滤波器装置5、6的最大输出容量相等。各有源滤波器装置5、6的补偿电流小于最大补偿电流，最大补偿电流与各有源滤波器装置5、6的补偿电流之差表示各有源滤波器装置5、6的剩余部分(剩余能力)。

图5(c)、(d)中，除了功率转换装置1、2的补偿(即，高次谐波的抑制及基波功率因数的改善)之外，还按照各有源滤波器装置5、6示出高次谐波产生负载器3的补偿量。图5(c)示出两个有源滤波器装置5、6均等地负担高次谐波产生负载器3的补偿量(图5(c)的虚线部分的合计值)的情况。在均等地负担的情况下，如图5(c)所示，在针对功率转换装置1的补偿量(第一补偿量)较小的有源滤波器装置5中，功率转换装置1及高次谐波产生负载器3的补偿量的合计值为自身能够容许的最大补偿电流以下，但在针对功率转换装置2的补偿量(第一补偿量)较大的有源滤波器装置6中，功率转换装置2及高次谐波产生负载器3的补偿量的合计值超过自身能够容许的最大补偿电流。

因此，在本第一实施方式中，如图5(d)的虚线所表示的部分那样，根据各有源滤波器装置5、6的补偿状态，更具体而言，根据各有源滤波器装置5、6补偿所对应的功率转换装置1、2的第一补偿量与有源滤波器装置5、6自身的最大补偿电流之差、即各有源滤波器装置5、6的剩余部分，由有源滤波器装置5和有源滤波器装置6分担地负担高次谐波产生负载器3的补偿量。此时，在本第一实施方式中，根据各有源滤波器装置5、6的剩余部分，来算出各有源滤波器装置5、6的补偿电流，使得越是剩余部分大的有源滤波器装置5、6，分担补偿高次谐波产生负载器3的第二补偿量越大。

由此，如图5(d)所示，向第一补偿量叠加了第二补偿量的各有源滤波器装置5、6的补偿电流量能够成为各自的最大补偿电流以下。进而，向第一补偿量叠加了第二补偿量的各有源滤波器装置5、6的补偿电流量的在有源滤波器装置5、6之间的差缩小，补偿量尽可能地被平均化。

如已述那样，图5(d)的补偿电流的调整控制的动作是在第一控制及第二控制中进行的控制。如《整体概要》中说明的那样，在第一控制及第二控制中，每经过规定时间pt就掌握电源功率因数。因此，补偿电流的调整控制的动作也每经过规定时间pt就被更新。

＜效果＞

在本第一实施方式中，除了整体概要中说明过的效果之外，还起到以下的效果。

在本第一实施方式中，在功率转换装置1、2及高次谐波产生负载器3产生的高次谐波电流的总和被多个电流源30分担补偿，该补偿量被决定为不超过各电流源30自身的最大输出容量。由此，在存在多个成为补偿对象的高次谐波产生设备(具体而言是功率转换装置1、2及高次谐波产生负载器3)的情况下，不会向多个电流源30的至少一部分施加过剩的负载，能够在有效利用了各电流源30的状态下实现高次谐波电流的降低及基波电流的改善。

尤其是在本第一实施方式中，根据各电流源30已经补偿的第一补偿量与该电流源30自身的最大输出容量之差即剩余部分来决定各电流源30的补偿电流。由此，将补偿电流决定为，满足确实不超过最大输出容量的条件。

在本第一实施方式中，算出部90算出各电流源30的补偿电流，使得剩余部分越大，分担补偿在高次谐波产生负载器3产生的高次谐波电流的第二补偿量越大。由此，各电流源30的补偿量尽可能地被平均化。因此，能够抑制向任意的电流源30施加过剩的负载。

在本第一实施方式中，最大输出容量是表示电流源30能够生成的电流的最大值的最大补偿电流值，通过从该最大补偿电流值减去与第一补偿量相当的第一补偿部分的电流值来算出剩余部分。

另外，在本第一实施方式中，高次谐波电流的产生源即多个设备1～3中的至少一个设备是从电源接受功率供给的功率转换装置。进而，在本第一实施方式中，在空调装置11、12中组入了有源滤波器装置5、6。

《第二实施方式》

图6是示出本第二实施方式的空调***100的结构的框图。与上述第一实施方式的不同之处在于，在本第二实施方式中，电压检测器46与交流电源4的各相连接，并且，代替最大补偿电流而将最大输出容量作为最大补偿功率值来进行控制，其他与上述第一实施方式是相同的。以下，仅针对与第一实施方式不同的部分进行说明。

如图6所示，各电压检测器46与R相、S相、T相连接。各电压检测器46检测所对应的交流电源4的线间电压Vrs、Vst、Vtr并向控制器43输入。

本第二实施方式的控制器43算出所对应的有源滤波器装置5、6进行补偿的功率，从由最大容许功率设定部440设定的有源滤波器装置5、6能够容许的补偿功率(最大补偿功率值)减去该算出结果，由此算出剩余的补偿功率并向负载分担器7输出。

具体而言，如图7所示，控制器43构成为具有相位检测部436、第一电流运算部435、第二电流运算部434、负载电流运算部433、电流指令运算部432、门脉冲产生部431、功率运算部439，最大容许功率设定部440及减法部441。相位检测部436、第一电流运算部435、第二电流运算部434、负载电流运算部433、电流指令运算部432、门脉冲产生部431与在第一实施方式中标注了相同的标号来表示的相位检测部436、第一电流运算部435、第二电流运算部434、负载电流运算部433、电流指令运算部432、门脉冲产生部431是相同的。

向有源滤波器装置5的功率运算部439输入有源滤波器装置5中的电压检测器46所检测到的线间电压Vrs、Vst、Vtr及滤波器侧电流检测器45a、45b的检测结果Ir2a、It2a。向有源滤波器装置6的功率运算部439输入有源滤波器装置6中的电压检测器46所检测到的线间电压Vrs、Vst、Vtr及滤波器侧电流检测器45a、45b的检测结果Ir3a、It3a。各功率运算部439将所输入的这些信号代入下式(3)及下式(4)，运算旋转双轴(αβ轴)的电压Vα、Vβ及iα、iβ。下式(3)中使用的电压是相电压Vr、Vs、Vt，能够根据检测到的线间电压Vrs、Vst、Vtr，使用电路理论容易地进行转换。需要说明的是，在下式(4)中示例出有源滤波器装置5的功率运算部439所使用的式子，但在有源滤波器装置6的功率运算部439使用的情况下，将该式(4)的“Ir2a、It2a”置换为“Ir3a、It3a”。

[数学式3]

[数学式4]

接着，功率运算部439将由上式(3)及上式(4)求出的旋转双轴(αβ轴)的电压Vα、Vβ及电流iα、iβ代入下式(5)，运算有效功率Pα。

[数学式5]

Pα＝Vα×iα+Vβ×iβ···(5)

各最大容许功率设定部440设定所对应的有源滤波器装置5、6的能够容许的补偿功率，即，所对应的有源滤波器装置5、6的电流源30能够毫无问题地输出的功率的最大值(最大补偿功率值)。

需要说明的是，与上述第一实施方式相同，例如能够在制造有源滤波器装置5、6时按照各有源滤波器装置5、6而适当决定上述最大补偿功率值。能够根据构成电流源30的开关元件的额定容量等、构成各有源滤波器装置5、6的部件的额定功率来决定上述最大补偿功率值。

各减法部441从由最大容许功率设定部440设定的最大补偿功率值减去由上述功率运算部439运算出的功率Pα。各功率运算部439所运算出的有效功率Pα是指当前的有源滤波器装置5、6的补偿部分的功率(相当于第一补偿量)。因此，通过从最大补偿功率值减去功率运算部439所运算出的有效功率Pα(即第一补偿量)，各有源滤波器装置5、6的减法部441能够算出功率值P1*、P2*，功率值P1*、P2*表示自身有源滤波器装置5、6的当前的剩余能力。即，各减法部441通过从自身的有源滤波器装置5、6中的电流源30的最大输出容量减去用于补偿由高次谐波电流的产生源即多个设备1～3中的一部分设备产生的高次谐波电流的第一补偿量，从而算出最大输出容量与第一补偿量之差即剩余部分(剩余能力)作为上述功率值P1*、P2*。

通过这种方式，由各减法部441算出的表示各有源滤波器装置5、6的剩余能力的功率值P1*、P2*被输入到一个负载分担器7。如图8所示，本第二实施方式的负载分担器7的结构除了所输入的信号P1*、P2*的一部分与上述第一实施方式的负载分担器7不同之外，其他与图4所示的上述第一实施方式的负载分担器7是相同的。

如图8所示，在本第二实施方式的负载分担器7中，代替表示各有源滤波器装置5、6的剩余能力的电流值Irs1*、Irs2*，而将表示各有源滤波器装置5、6的当前的剩余能力的功率值P1*、P2*向加法部73及除法部71a、71b输入。负载分担器7的各除法部71a、71b基于上述功率值P1*、P2*，求出各有源滤波器装置5、6在当前时刻的剩余能力相对于设置于空调***100的全部有源滤波器装置5、6在当前时刻的剩余能力的合计值的比例。与上述第一实施方式相同，负载分担器7的各乘法部72a～72d通过将所求出的剩余能力的比例乘以配电盘侧电流检测器4a、4b的检测结果Irs、Its，来算出各有源滤波器装置5、6所负担的补偿电流Irs1、Its1、Irs2、Its2。

流向各有源滤波器装置5、6的电流Ir2a、Is2a、It2a、Ir3a、Is3a、It3a根据交流电源4的电源电压的状态而变化。例如，若电源电压变高，则上述电流Ir2a、Is2a、It2a、Ir3a、Is3a、It3a变小。因此，通过利用功率来算出有源滤波器装置5、6的剩余能力，从而在还考虑了上述电流Ir2a、Is2a、It2a、Ir3a、Is3a、It3a根据电源电压而变化的现象的基础上，能够进行补偿电流的调整控制。与使各有源滤波器装置5、6的负载的补偿部分担比例根据电流值的剩余部分而变化的上述第一实施方式相比，如本第二实施方式那样使各有源滤波器装置5、6的负载的补偿部分担比例根据功率值的剩余部分而变化这一方法更容易设计有源滤波器装置5、6。

使用图9，来说明在第一控制及第二控制中进行的、本第二实施方式中的基于电流源30的最大输出容量实现的补偿电流的调整控制的动作。与图5(a)相同，图9(a)示出：虽然功率转换装置1几乎不进行动作，但功率转换装置2的消耗功率比功率转换装置1的消耗功率多，且功率转换装置2以该消耗功率接近自身的最大功率这一程度的状态进行动作。需要说明的是，图9(a)中示例出：双方功率转换装置1、2的最大功率为相同程度的情况。

图9(b)中示出：用于补偿各空调装置11、12内的功率转换装置1、2的有源滤波器装置5、6(图9中记载为“AF”)的补偿功率。在图9(b)中，功率转换装置1、2的动作状态与图9(a)相同，各有源滤波器装置5、6的补偿功率值(第一补偿量)成为与各功率转换装置1、2的动作状态相关的大小。具体而言，在图9(b)中，有源滤波器装置5的补偿功率值(第一补偿量)小于有源滤波器装置6的补偿功率值(第一补偿量)。

需要说明的是，在图9(b)中，各有源滤波器装置5、6的最大输出容量由各电流源30能够输出的功率的最大值即最大补偿功率值示出，各有源滤波器装置5、6的最大补偿功率值相等。各有源滤波器装置5、6的补偿功率值(第一补偿量)小于最大补偿功率值，最大补偿功率值与各有源滤波器装置5、6的补偿功率值(第一补偿量)之差表示各有源滤波器装置5、6的剩余部分(剩余能力)。

图9(c)、(d)中，除了功率转换装置1、2的补偿(即，高次谐波的抑制及基波功率因数的改善)之外，还按照各有源滤波器装置5、6示出高次谐波产生负载器3的补偿量。图9(c)示出两个有源滤波器装置5、6均等地负担高次谐波产生负载器3的补偿量(图9(c)的虚线部分的合计值)的情况。在均等地负担的情况下，如图9(c)所示，在针对功率转换装置1的补偿量(第一补偿量)较小的有源滤波器装置5中，功率转换装置1及高次谐波产生负载器3的补偿量的合计值为自身能够容许的最大补偿功率值以下，但在针对功率转换装置2的补偿量(第一补偿量)较大的有源滤波器装置6中，功率转换装置2及高次谐波产生负载器3的补偿量的合计值超过自身能够容许的最大补偿功率值。

因此，在本第二实施方式中，如图9(d)的虚线所表示的部分那样，根据各有源滤波器装置5、6的补偿状态，更具体而言，根据各有源滤波器装置5、6补偿所对应的功率转换装置1、2的第一补偿量与有源滤波器装置5、6自身的最大补偿功率值之差即各有源滤波器装置5、6的剩余部分，由有源滤波器装置5和有源滤波器装置6分担地负担高次谐波产生负载器3的补偿量。此时，根据各有源滤波器装置5、6的剩余部分，算出与各有源滤波器装置5、6的补偿电量相伴的补偿电流，使得越是剩余部分大的有源滤波器装置5、6，分担补偿高次谐波产生负载器3的第二补偿量越大。

由此，如图9(d)所示，与向第一补偿量叠加了第二补偿量的各有源滤波器装置5、6的补偿电流相关的补偿功率值能够成为各自的最大补偿功率值以下。进而，与各有源滤波器装置5、6的补偿电流相关的补偿功率值的在有源滤波器装置5、6之间的差缩小，补偿量尽可能地被平均化。

如已述那样，图9(d)的补偿电流的调整控制的动作是在第一控制及第二控制中进行的控制。如《整体概要》中说明过的那样，在第一控制及第二控制中，每经过规定时间pt就掌握电源功率因数。因此，补偿电流的调整控制的动作也每经过规定时间pt就被更新。

＜效果＞

本第二实施方式起到整体概要中说明过的效果及与上述第一实施方式大致相同的效果。

尤其是在本第二实施方式中，作为最大输出容量，使用电流源30能够输出的最大补偿功率值来算出剩余部分。功率等于电流与电压之积。因此，通过根据功率来求出剩余部分，即便不清楚电流及电压各自的值，也能够根据电流与电压的各种组合模式来灵活地算出补偿电流的量，因此，有源滤波器装置5、6的设计变得比较容易。

《第三实施方式》

图10是示出本第三实施方式的空调***100的结构的框图。在本第三实施方式中，负载分担器7未如上述第一实施方式那样设置在配电盘60内，而是如图11所示，在空调装置11的有源滤波器装置5中的控制器47内组入了负载分担器7的功能。其他结构及控制与上述第一实施方式是相同的。

具体而言，如图10所示，在本第三实施方式的配电盘60中仅设置有配电盘侧电流检测器4a、4b。而且，如图11所示，在空调装置11的有源滤波器装置5中设置有将上述第一实施方式的负载分担器7与控制器43组合而构成的控制器47。与上述控制器43相同，控制器47使用微型计算机和存储设备而构成，该存储设备存放有用于使该微型计算机工作的程序。由此，在本第三实施方式中无需为了上述第一实施方式的负载分担器7而另外准备微型计算机及存储设备等，相应地能够实现成本降低。

需要说明的是，空调装置12的有源滤波器装置6中的控制器43与上述第一实施方式的控制器43是相同的。

在这样的空调***100中，有源滤波器装置5的控制器47作为主机发挥功能，有源滤波器装置6的控制器43作为从机发挥功能。在第三本实施方式中，控制器43及控制器47的组合整体相当于算出部90。

在第一控制及第二控制时，针对各有源滤波器装置5、6，控制器47根据最大输出容量与第一补偿量之差即剩余部分(剩余能力)来求出各有源滤波器装置5、6所负担的负担比例，根据该比例来算出补偿电流Irs1、Its1、Irs2、Its2。其中，控制器47使用补偿电流Irs1、Its1来生成开关指令值G，并向对应的电流源30(即有源滤波器装置5的电流源30)输出。另一方面，控制器47将补偿电流Irs2、Its2向有源滤波器装置6的控制器43输出。控制器43使用该补偿电流Irs2、Its2来生成开关指令值G，并向对应的电流源30(即有源滤波器装置6的电流源30)输出。

本第三实施方式起到与上述第一实施方式相同的效果。

需要说明的是，也可以在上述第二实施方式中采用本第三实施方式的结构。

《关于第四实施方式～第六实施方式》

在第四实施方式～第六实施方式中，与上述第一实施方式～第三实施方式相同，在一个功率***内连接有多个高次谐波电流的产生源，在上述第一控制及第二控制中，进行由多个有源滤波器装置5、6分担地降低高次谐波电流的对策。但是，其分担方法与上述第一实施方式～第三实施方式不同。在上述第一控制及第二控制中，在上述第一实施方式～第三实施方式中，多个有源滤波器装置5、6(具体而言电流源30)同时进行动作，但在第四实施方式～第六实施方式中，特意使各有源滤波器装置5、6开始动作的定时产生时间差。

《第四实施方式》

＜空调***的概要＞

图12示出本第四实施方式的与电源品质管理***相当的空调***100的结构。空调***100包括：高次谐波产生负载器3；包含连接设备41、42的多个空调装置11、12(这里示例出两个)；以及功率因数检测器70。空调***100调节所设置的大厦等中的室内的空气(制冷、制热)。

与上述第一实施方式～第三实施方式相同，高次谐波产生负载器3是设置于大厦等的电梯、或与空调装置11、12不同的空调装置等。

＜空调装置的结构＞

各空调装置11、12包括：具有压缩机的制冷剂回路(省略图示)、与上述高次谐波产生负载器3不同的高次谐波电流的产生源(高次谐波产生负载器)即功率转换装置1、2；以及有源滤波器装置5、6。

功率转换装置1、2与交流电源4连接。功率转换装置1、2分别具有交直流转换电路和直交流转换电路，对此未图示。若从交流电源4向各功率转换装置1、2供给交流功率，则各功率转换装置1、2将其转换成具有所希望频率及所希望电压的交流功率，将转换后的功率供给到压缩机(更详细而言是压缩机所具备的电动机)。由此，压缩机运行，制冷剂回路发挥功能，其结果是，调节室内的空气。

如已述那样，不仅在高次谐波产生负载器3中产生高次谐波电流，在各空调装置11、12中，若功率转换装置1、2、压缩机的电动机运行，则有时也产生高次谐波电流。该高次谐波电流可能经由从交流电源4向各空调装置11、12供给功率的电流路径而向交流电源4流出。通常，这样的高次谐波电流的向交流电源4侧的流出电平受到限制。因此，空调***100通过各有源滤波器装置5、6来实现所流出的高次谐波电流的降低。另外，从设备容量和节能的观点等出发，要求改善基波功率因数，而本第四实施方式的有源滤波器装置5、6也包括基波功率因数的改善功能。

以下，对有源滤波器装置5、6的结构进行说明。

＜有源滤波器装置的结构＞

各有源滤波器装置5、6被组入到对应的各空调装置11、12中。

各有源滤波器装置5、6相对于交流电源4而与作为高次谐波产生负载器的功率转换装置1、2并联连接，各有源滤波器装置5、6具有消除从该功率转换装置1、2流出并出现在从交流电源4起的受电路径13中的高次谐波电流的功能。即，各有源滤波器装置5、6以使交流电源4的受电路径13中的电流接近正弦波的方式使补偿电流流动。更具体而言，各有源滤波器装置5、6生成相位与出现在受电路径13中的高次谐波电流相反的补偿电流，并向受电路径13供给。

另外，各有源滤波器装置5、6通过使上述的补偿电流流动，从而还具有改善基波功率因数的功率因数改善的功能。在该例中，通过以使对基波的无效成分也进行补偿的补偿电流流动的方式构成各有源滤波器装置5、6，从而进行基波功率因数的改善。

为了实现上述功能，与第一实施方式等相同，如图12所示，有源滤波器装置5、6分别具有电流源30、滤波器侧电流检测器45a、45b、电压检测器46及控制器52、62。

需要说明的是，与上述第一实施方式相同，就各有源滤波器装置5、6而言，设想所对应的空调装置11、12的负载最大时的高次谐波电流来设定输出最大容量。但是，就空调装置11、12而言，在大多情况下，以比在最大负载的状态下被使用时小的负载(例如中间的负载)被使用，因此，就有源滤波器装置5、6而言，在运行中的大部分期间，认为能力剩余的情况较多。

-电流源-

电流源30生成用于进行高次谐波电流的降低及基波功率因数改善的补偿电流。电流源30的输出端子与对应的功率转换装置1、2连接，将所生成的补偿电流输出到受电路径13。

与上述第一实施方式相同，电流源30使用所谓的直交流转换电路而构成(有源滤波器直交流转换部)。电流源30通过根据从对应的控制器52、62输入的开关指令值G进行开关，来生成补偿电流。

-滤波器侧电流检测器-

滤波器侧电流检测器45a、45b检测向对应的有源滤波器装置5、6的电流源30输入的电流值Ir2a、It2a、Ir3a、It3a。在该例中，与上述第一实施方式相同，在一个有源滤波器装置5、6中设置有两个滤波器侧电流检测器45a、45b。

滤波器侧电流检测器45a检测从交流电源4向电流源30输入的R相的电流值Ir2a、Ir3a，滤波器侧电流检测器45b检测从交流电源4向电流源30输入的T相的电流值It2a、It3a。由滤波器侧电流检测器45a、45b检测到的电流值Ir2a、It2a、Ir3a、It3a被发送到对应的控制器52、62。

滤波器侧电流检测器45a、45b例如也可以由电流互感器构成。另外，滤波器侧电流检测器45a、45b能够构成为以有线方式或无线方式向各控制器52、62发送检测结果。

-电压检测器-

电压检测器46与交流电源4的R相及S相连接，电压检测器46用于检测交流电源4的线间电压Vrs。检测结果被输入到对应的控制器52、62。

-控制器-

控制器52、62使用微型计算机和存储设备而构成，该存储设备存放有用于使该微型计算机工作的程序。如图12所示，各控制器52、62与对应的电流源30、滤波器侧电流检测器45a、45b及电压检测器46连接。

进而，控制器52也与功率因数检测器70内的功率因数运算器7d及电源侧电流检测器7a连接，但控制器62不与功率因数检测器70连接。

另外，控制器52与控制器62彼此相互连接。

控制器52基于所对应的检测器45a、45b、46、7a各自的检测结果及功率因数检测器70内的运算结果(电源功率因数θαβ)，对所对应的电流源30的输出电流即补偿电流进行调整控制，使空调装置11的输入功率因数变化。

控制器62基于来自控制器52的信号和所对应的检测器45a、45b、46各自的检测结果，对所对应的电流源30的输出电流即补偿电流进行调整控制，来使空调装置12的输入功率因数变化。

关于控制器52、62各自的详细结构和动作，在＜由控制器实现的电源品质改善控制动作＞中进行说明。

＜功率因数检测器的结构＞

功率因数检测器70位于交流电源4与各空调装置11、12及高次谐波产生负载器3之间，例如每隔规定时间(图1的“pt”)对交流电源4的电源功率因数进行检测。功率因数检测器70具有电源侧电流检测器7a、7b和电压检测器7c及功率因数运算器7d。

电源侧电流检测器7a、7b检测从交流电源4输出的电流Irs、Its。电源侧电流检测器7a检测从交流电源4输出的R相的电流值Irs，电源侧电流检测器7b检测从交流电源4输出的T相的电流值Its。由电源侧电流检测器7a检测到的电流值Irs被输入到功率因数运算器7d及控制器52，由电源侧电流检测器7b检测到的电流值Its被输入到功率因数运算器7d。

需要说明的是，电源侧电流检测器7a、7b例如能够由电流互感器构成。另外，电源侧电流检测器7a、7b也可以采用以有线方式或无线方式发送检测结果的结构。

电压检测器7c与交流电源4的各相连接，电压检测器7c用于检测交流电源4的线间电压Vrs、Vst、Vtr。电压检测器7c的检测结果被输入到功率因数运算器7d。

功率因数运算器7d将所输入的线间电压Vrs、Vst、Vtr及电流值Irs、Its代入下式(6)及下式(7)，通过运算来求出旋转双轴(αβ轴)的电压Vα、Vβ及电流iα、iβ。下式(6)中使用的电压是相电压Vr、Vs、Vt，能够根据检测到的线间电压Vrs、Vst、Vtr，使用电路理论容易地进行转换。

[数学式6]

[数学式7]

接着，功率因数运算器7d将通过上式(6)及上式(7)求出的旋转双轴(αβ轴)的电压Vα、Vβ及电流iα、iβ代入下式(8)，运算有效功率Pα。另外，功率因数运算器7d将通过上式(6)及上式(7)求出的旋转双轴(αβ轴)的电压Vα、Vβ及电流iα、iβ代入下式(9)，运算无效功率Pβ。

[数学式8]

Pα＝Vα×iα+Vβ×iβ···(8)

[数学式9]

Pβ＝Vα×iβ-Vβ×iα···(9)

功率因数运算器7d将求出的有效功率Pα及无效功率Pβ分别代入下式(10)，运算交流电源4的电源功率因数θαβ。即，由功率因数运算器7d求出的电源功率因数θαβ是指当前时刻的实际的电源功率因数θαβ。

[数学式10]

作为运算结果的电源功率因数θαβ被输入到空调装置11的控制器52。

＜由控制器实现的电源品质改善控制动作＞

在第一控制及第二控制中，本第四实施方式的各空调装置11、12内的控制器52、62进行电源品质改善控制，在该电源品质改善控制下，伴随着电流源30的输出电流的调整来调整空调装置11、12的输入功率因数，由此控制电源功率因数。该电源品质改善控制是如下的控制：基于电源功率因数，使多个空调装置11、12中的一部分即第一空调装置11的输入功率因数变化，然后，针对从多个空调装置11、12去除第一空调装置11的剩余的第二空调装置12，使输入功率因数变化，使得电源功率因数增减来进行改善。

为了实现上述电源品质改善控制，在本第四实施方式中，首先，控制器52针对包含自身的空调装置11进行输入功率因数的调整，然后，控制器62针对包含自身的空调装置12进行输入功率因数的调整。

下面，对用于实现上述动作的各个控制器52、62的详细结构进行说明。

需要说明的是，控制器52、62的详细结构并不相同，而是不同的。为了方便说明，将首先使输入功率因数变化的对象即空调装置11称为“第一空调装置”，将之后使输入功率因数变化的对象即空调装置12称为“第二空调装置”。

-关于第一空调装置11所包含的控制器52-

控制器52通过由微型计算机实现存储设备所存储的程序，从而如图13所示，作为相位检测部526、第一电流运算部525、第二电流运算部524、负载电流运算部523、电流指令运算部522、门脉冲产生器521、与目标设定部相当的目标设定器527、减法器528及时间延迟部529发挥功能。

向相位检测部526输入电压检测器46所检测到的交流电源4的线间电压Vrs。相位检测部526使用该线间电压Vrs来检测受电路径13中的电源电压的相位，将检测到的相位向各电流运算部524、525输出。

向第一电流运算部525输入由相位检测部526检测到的电源电压的相位、由功率因数检测器70内的电源侧电流检测器7a检测到的交流电源4的输出电流Irs、以及由功率因数检测器70内的功率因数运算器7d运算出的电源功率因数θαβ。第一电流运算部525基于所输入的这些参数，求出进行高次谐波电流的补偿(高次谐波电流的降低)和基波的无效成分的补偿(基波的功率因数改善)双方所需的电流(设为第一电流指令值i1)，将该第一电流指令值i1向负载电流运算部523输出。

求出第一电流指令值i1的原理如以下的式(11)所示。

[数学式11]

上式(11)的右边的分子中“cosθ1”是指基波功率因数。这里，假设电源功率因数θαβ的目标值是范围“0.9950～1.0049”内的值“1.0”。上式(11)的右边的分母与交流电源4的输出电流Irs中的电流有效值相等，因此，能够使用交流电源4的输出电流Irs进行运算。

另外，第一电流指令值i1通过上式(11)的变形而由下式(12)表示。

[数学式12]

若将“cosθ1”设为“1.0”，则上式(12)成为下式(13)。

[数学式13]

如已述那样，上式(13)的右边中的除了电源功率因数θαβ以外的部分与交流电源4的输出电流Irs中的电流有效值相等。因此，如上式(13)所示，第一电流指令值i1能够由电源功率因数θαβ与输出电流Irs的电流有效值之积表示。

根据以上内容，第一电流运算部525能够根据电源侧电流检测器7a的检测结果Irs、电源功率因数θαβ及电源电压的相位来求出第一电流指令值i1。

向第二电流运算部524输入由相位检测部526检测到的电源电压的相位、以及由第一空调装置11中的滤波器侧电流检测器45a、45b检测到的向电流源30输入的输入电流Ir2a、It2a。第二电流运算部524基于这些参数，求出向进行当前时刻的高次谐波电流的补偿(高次谐波电流的降低)及基波的无效成分的补偿(基波的功率因数改善)双方的有源滤波器装置5流入的电流(设为第二电流指令值i2)，将该第二电流指令值i2向负载电流运算部523输出。例如，第二电流运算部524根据滤波器侧电流检测器45a、45b的检测结果Ir2a、It2a，提取高次谐波电流成分及基波的无效成分，作为第二电流指令值i2而输出。

负载电流运算部523通过从第一电流指令值i1减去第二电流指令值i2，来求出向成为空调***100内的高次谐波电流的产生源的高次谐波产生负载器3及功率转换装置1、2输入的电流的合计值。所求出的运算结果被输出到电流指令运算部522。

电流指令运算部522对负载电流运算部523的运算结果的反相的电流值进行运算，将该值作为电流指令值Iref向门脉冲产生器521输出。

门脉冲产生器521生成开关指令值G，该开关指令值G用于指示构成电流源30的直交流转换电路中的开关(switching)。该开关指令值G是用于向第一空调装置11内的电流源30输出的信号。

详细而言，门脉冲产生器521进行所谓的反馈控制，在该反馈控制中重复进行：基于第一空调装置11内的电流源30所输出的电流值与上述电流指令值Iref的偏差，生成开关指令值G的动作。由此，从第一空调装置11内的电流源30向受电路径13供给相当于电流指令值Iref的电流(补偿电流)。即，通过门脉冲产生器521，向受电路径13供给将相当于第一电流指令值i1的电流和相当于第二电流指令值i2的电流叠加而得到的补偿电流。

目标设定器527设定空调***100整体、即交流电源4的电源功率因数θαβ的目标值。在本第四实施方式中，该目标值被设定为“0.9950～1.0049”的范围内的值，更优选设定为“1.0”。下面，针对将该目标值设定为“1.0”的情况进行说明。

向减法器528输入由目标设定器527设定的目标值、以及由功率因数检测器70检测到的电源功率因数θαβ。减法器528在求出所输入的这些参数的偏差后，将求出的偏差向时间延迟部529输出。

上述偏差输出至第二空调装置12中的有源滤波器装置6的控制器62作为该有源滤波器装置6的功率因数指令值θαβ_AF2。但是，电源功率因数θαβ无需以几秒为单位迅速地动作，另外，为了将电源功率因数θαβ控制为直至有源滤波器装置5的容量达到容许容量、以及流向有源滤波器装置6的电流达到能够最大限度地流动的电流值，需要某种程度的所需时间(例如几分钟)。

于是，时间延迟部529鉴于该所需时间等，来设定延迟时间(例如几十分钟)。时间延迟部529在从规定定时(例如算出上述偏差的定时)起经过了规定的延迟时间的定时，将上述偏差作为第二空调装置12的功率因数指令值(即，第二空调装置12的电源功率因数的目标值)θαβ_AF2向有源滤波器装置6输出。即，时间延迟部529使第二有源滤波器装置6开始动作的定时延迟，使得在第一空调装置11的有源滤波器装置5开始动作之后，第二空调装置12开始动作。

-关于第二空调装置12所包含的控制器62-

控制器62通过由微型计算机实现存储设备所存储的程序，如图14所示，作为相位检测部626、第一电流运算部625、第二电流运算部624、负载电流运算部623、电流指令运算部622及门脉冲产生器621发挥功能。

相位检测部626的动作与上述的相位检测部526的动作相同。

向第一电流运算部625输入上述功率因数指令值θαβ_AF2。第一电流运算部625根据该功率因数指令值θαβ_AF2，求出有源滤波器装置6的第一电流指令值i1。此时，第一电流运算部625也可以将以功率因数指令值θαβ_AF2为横轴、以有源滤波器装置6的第一电流指令值i1为纵轴的功率因数指令值θαβ_AF2与第一电流指令值i1的相关性作为表数据而预先存储，通过将所输入的功率因数指令值θαβ_AF2代入该表数据，唯一地求出第一电流指令值i1。

向第二电流运算部624输入由相位检测部626检测到的电源电压的相位、以及由第二空调装置12中的滤波器侧电流检测器45a、45b检测到的向电流源30的输入电流Ir3a、It3a。第二电流运算部624基于这些参数，通过与上述第二电流运算部524相同的方法来求出有源滤波器装置5的第二电流指令值i2。

负载电流运算部623通过从第一电流运算部625的运算结果即第一电流指令值i1减去第二电流运算部624的运算结果即第二电流指令值i2，来求出向成为空调***100内的高次谐波电流的产生源的高次谐波产生负载器3及功率转换装置1、2输入的电流的合计值。求出的运算结果被输出到电流指令运算部622。

电流指令运算部622对负载电流运算部623的运算结果的反相的电流值进行运算，将该值作为电流指令值Iref向门脉冲产生器621输出。

门脉冲产生器621使用门脉冲产生器621所输出的运算结果即电流指令值Iref等，通过与上述的门脉冲产生器521相同的方法，生成用于向第二空调装置12内的电流源30输出的开关指令值G。

-电源品质改善控制动作的流程-

图15示出电源功率因数θαβ、第一空调装置11的输入功率因数、第二空调装置12的输入功率因数、目标设定器527所设定的电源功率因数的目标值θαβ、减法器528所运算的偏差、以及针对第二空调装置12的功率因数指令值θαβ_AF2的经时变化的动作例。图15表示电源功率因数θαβ为滞后功率因数且对该滞后功率因数进行修正时的动作例。

需要说明的是，在以下的例子中，以容易理解的方式示出了功率因数的增减方向，当然，为了使电源功率因数接近目标值而需要的空调装置11、12的输入功率因数的变更量根据电源电流与空调装置11、12的输入电流的大小而不同。

首先，直到时刻t1为止，实际的电源功率因数θαβ成为“0.93”。由于第一空调装置11及第二空调装置12分别包括有源滤波器装置5、6，因此，时刻t1为止的各输入功率因数成为“1.0”。

需要说明的是，目标设定器527的设定值，即、空调***100整体的电源功率因数θαβ的目标值与时刻无关，始终为“1.0”。

直到时刻t1为止，减法器528通过从目标设定器527所设定的目标值“1.0”减去当前的电源功率因数θαβ而得到偏差“0.07”。

该偏差不作为功率因数指令值θαβ_AF2向第二空调装置12输出。首先，仅通过第一空调装置11，进行使电源功率因数θαβ接近目标值的控制。

在时刻t1，第一空调装置11的输入功率因数从“1.0”向超前的方向变化而成为“1.05”，这是因为，时刻t1之前为止的电源功率因数θαβ为比目标值“1.0”低的“0.93”，向滞后的方向偏移。即，为了修正空调***100整体的电源功率因数θαβ是滞后功率因数的情况，在第一空调装置11中进行使输入功率因数向超前的方向变化的控制(即第一控制)，其结果表示出，第一空调装置11的输入功率因数向超前的方向变化，从“1.0”成为“1.05”。通过该第一空调装置11的输入功率因数的控制，在时刻t1，空调***100整体的电源功率因数θαβ从“0.93”向“0.98”改善(增加)。

然而，空调***100整体的电源功率因数θαβ仍未达到目标设定器527所设定的目标值“1.0”，成为滞后功率因数的状态。

于是，在刚过时刻t1之后，减法器528求出当前的电源功率因数θαβ“0.98”与目标设定器527所设定的目标值“1.0”的偏差“0.02”，在从时刻t1经过了规定的延迟时间的时刻t2，将该偏差作为功率因数指令值θαβ_FA2向第二空调装置12输出。

其结果是，在刚过时刻t2之后，为了修正空调***100整体的电源功率因数θαβ为滞后功率因数的部分、即“0.02”，在第二空调装置12中进行使输入功率因数向超前的方向变化的控制(即第一控制)，其结果表示出：第二空调装置12的输入功率因数向超前的方向变化，从“1.0”成为“1.02”。通过该第二空调装置12的输入功率因数的控制，在时刻t2，空调***100整体的电源功率因数θαβ从“0.98”改善(增加)，达到目标设定器527的目标值“1.0”。

图16表示电源功率因数θαβ是超前功率因数且对该超前功率因数进行修正时的动作例。

首先，直到时刻t1为止，实际的电源功率因数θαβ为“1.1”。由于第一空调装置11及第二空调装置12分别包括有源滤波器装置5、6，因此，时刻t1为止的各输入功率因数成为“1.0”。

需要说明的是，目标设定器527的设定值，即空调***100整体的电源功率因数θαβ的目标值与时刻无关，始终为“1.0”。

直到时刻t1为止，减法器528通过从目标设定器527所设定的目标值“1.0”减去当前的电源功率因数θαβ而得到偏差“-0.1”。

该偏差不作为功率因数指令值θαβ_AF2向第二空调装置12输出。首先，仅通过第一空调装置11，进行使电源功率因数θαβ接近目标值的控制。

在时刻t1，第一空调装置11的输入功率因数从“1.0”向滞后的方向变化而成为“0.95”，这是因为，直到将要接近时刻t1为止的电源功率因数θαβ是比目标值“1.0”高的“1.1”，向超前的方向偏移。即，为了修正空调***100整体的电源功率因数θαβ是超前功率因数的情况，在第一空调装置11中进行使输入功率因数向滞后的方向变化的控制(即第二控制)，其结果表示出：第一空调装置11的输入功率因数向滞后的方向变化，从“1.0”成为“0.95”。通过该第一空调装置11的输入功率因数的控制，在时刻t1，空调***100整体的电源功率因数θαβ从“1.1”向“1.05”改善(减少)。

然而，空调***100整体的电源功率因数θαβ仍未达到目标设定器527所设定的目标值“1.0”，成为超前功率因数的状态。

于是，在刚过时刻t1之后，减法器528求出当前的电源功率因数θαβ“1.05”与目标设定器527所设定的目标值“1.0”的偏差“-0.05”，在从时刻t1起经过了规定的延迟时间的时刻t2，将该偏差作为功率因数指令值θαβ_FA2向第二空调装置12输出。

其结果是，在刚过时刻t2之后，为了修正空调***100整体的电源功率因数θαβ为超前功率因数的部分、即“-0.05”，在第二空调装置12中进行使输入功率因数向滞后的方向变化的控制(即第二控制)，其结果表示出：第二空调装置12的输入功率因数向滞后的方向变化，从“1.0”成为“0.95”。通过该第二空调装置12的输入功率因数的控制，在时刻t2，空调***100整体的电源功率因数θαβ从“1.05”改善(减少)，到达目标设定器527的目标值即“1.0”。

需要说明的是，由时间延迟部529设定时刻t1与时刻t2的动作时间、时间间隔。

这样，在本第四实施方式中，在进行第一控制及第二控制时，进行如下的电源品质改善控制：首先在又被称为主机的第一空调装置11进行输入功率因数的控制，之后在又被称为从机的第二空调装置12进行输入功率因数的控制。在该电源品质改善控制中，可以说以使电源功率因数θαβ接近目标值“1.0”的方式使各输入功率因数变化。

另外，在本第四实施方式中，负责这种时间管理及***100整体的电源功率因数θαβ的指令的控制器52包含在又被称为主机的第一空调装置11内。

＜效果＞

这里，在电源功率因数θαβ向滞后的方向发生了变化的情况下，进行控制电源功率因数θαβ的第一控制，使得多个连接设备41、42中的至少一个连接设备的输入中的输入功率因数向比电源功率因数θαβ超前的方向变化。在电源功率因数θαβ向超前的方向发生了变化的情况下，进行控制电源功率因数θαβ的第二控制，使得多个连接设备41、42中的至少一个连接设备的输入功率因数向比电源功率因数θαβ滞后的方向变化。具体而言，在该第一控制及第二控制中，进行如下的电源品质改善控制：在第一空调装置11的输入功率因数变化后使第二空调装置12的输入功率因数变化，由此来改善电源功率因数θαβ。由此，能够可靠地改善空调***100整体上的包括电源功率因数θαβ的电源品质。

在上述电源品质改善控制中，进行以使电源功率因数θαβ接近目标值的方式变化的控制，因此，可靠地改善了空调***100整体上的电源品质。

这里，上述目标值被设定为0.9950～1.0049的范围内的值。

另外，各空调装置11、12包括：作为高次谐波电流的产生源的功率转换装置1、2；以及改善电源品质的有源滤波器装置5、6。电源品质管理***100具有与功率转换装置1、2不同的高次谐波产生负载器3，通过上述电源品质改善控制，电源品质管理***100整体上的电源品质得以改善。

另外，电源品质管理***100还包括检测电源功率因数的功率因数检测器70。通过该功率因数检测器70，来进行与实际的电源功率因数相伴的、精度更高的电源品质改善控制。

《第五实施方式》

＜结构＞

图17示出第五实施方式的与电源品质管理***相当的空调***100的结构。本第五实施方式与上述第四实施方式主要的不同点在于，构成为：代替检测电源功率因数θαβ，根据电源电流Irs检测高次谐波电流中的电源高次谐波。因此，在第五实施方式中，在第一控制及第二控制时的电源品质改善控制中成为控制对象的参数为高次谐波电流及输入高次谐波，以此代替电源功率因数及输入功率因数。

具体而言，图17的空调***100包括：单相的高次谐波产生负载器3；包含连接设备41、42的多个空调装置11、12(这里示例出两个)；以及电源高次谐波检测器80。与上述图12相同，各空调装置11、12包括有源滤波器装置5、6、以及成为高次谐波电流的产生源的功率转换装置1、2。有源滤波器装置5、6具有滤波器侧电流检测器45a、45b、电压检测器46、电流源30及控制器52、62。

电源高次谐波检测器80具有电源侧电流检测器7a和高次谐波运算器8d。电源侧电流检测器7a检测从交流电源4输出的R相的电流值Irs。高次谐波运算器8d基于R相的电流值Irs，来运算高次谐波电流中的电源高次谐波的例如第五次成分F5(在电源频率为50Hz的情况下，第五次成分的频率为250Hz)并向控制器52输出。

需要说明的是，虽然未图示本实施方式的控制器52的详细结构，但其除了在上述第四实施方式的图13中未输入电流值Irs、以及代替电源功率因数θαβ而输入电源高次谐波的第五次成分F5以外，与图13是相同的。但是，目标设定器527代替设定电源功率因数θαβ的目标值而设定高次谐波电流的目标值，尤其是高次谐波电流中的电源高次谐波的第五次成分的目标值。时间延迟部529代替输出功率因数指令值θαβ_AF2而将高次谐波电流中的电源高次谐波的指令值F5_AF2(以下为高次谐波指令值)向第二空调装置12输出。

控制器62的详细结构与图14是相同的。

＜电源品质改善控制动作的流程＞

本第五实施方式的各空调装置11、12内的控制器52、62在第一控制及第二控制中，进行如下的电源品质改善控制：通过伴随着电流源30的输出电流的调整来调整空调装置11、12的输入高次谐波，从而对高次谐波电流中的电源高次谐波进行控制，由此，间接地控制电源功率因数。该电源品质改善控制是如下的控制：基于高次谐波电流，使多个空调装置11、12中的一部分即第一空调装置11的输入高次谐波变化，然后，使从多个空调装置11、12去除第一空调装置11的剩余的第二空调装置12的输入高次谐波变化，使得高次谐波电流降低。

需要说明的是，在以下的例子中，以容易理解的方式示出了高次谐波电流的增减方向，当然，为了使电源高次谐波接近目标值，也考虑由交流电源4与空调装置11、12之间的布线阻抗引起的相位偏移。

为了实现上述电源品质改善控制，在本第五实施方式中，首先，控制器52针对包含自身的空调装置11进行输入高次谐波的调整，然后，控制器62针对包含自身的空调装置12进行输入高次谐波的调整。

图18示出高次谐波电流中的电源高次谐波的第五次成分F5、第一空调装置11的输入高次谐波(第五次成分)、第二空调装置12的输入高次谐波(第五次成分)、目标设定器527所设定的电源高次谐波的第五次成分的目标值、减法器528所运算出的偏差、针对第二空调装置12的高次谐波指令值F5_AF2的经时变化的动作例。

首先，直到时刻t1为止，实际的高次谐波电流中的电源高次谐波的第五次成分F5成为“7A”。由于第一空调装置11及第二空调装置12分别包括有源滤波器装置5、6，因此，时刻t1为止的各输入高次谐波的第五次成分成为“3A”。

需要说明的是，目标设定器527的设定值，即空调***100整体上的电源高次谐波的第五次成分的目标值与时刻无关，始终为“3A”。

直到时刻t1为止，减法器528通过从目标设定器527所设定的目标值“3A”减去当前的电源高次谐波的第五次成分F5而得到偏差“-4A”。

该偏差不作为高次谐波指令值F5_AF2向第二空调装置12输出。首先，仅通过第一空调装置11，进行使电源高次谐波的第五次成分F5接近目标值的控制。

在时刻t1，第一空调装置11的输入高次谐波减少而成为“1A”，这是因为，时刻t1之前为止的电源高次谐波的第五次成分F5是比目标值“3A”高的“7A”，因此，交流电源4的电源功率因数可以说向滞后的方向偏移。若电源高次谐波增加，则电源功率因数减少，反之，若电源功率因数减少，则电源功率因数增加。因此，根据时刻t1为止的期间的电源高次谐波的第五次成分F5，可知空调***100整体的电源功率因数是滞后功率因数的状态。为了修正该状态，在时刻t1，在第一空调装置11中，通过使输入高次谐波向减少的方向变化，来进行与使输入功率因数相比电源功率因数更加超前这一情况等价的控制(即第一控制)，其结果表示出：第一空调装置11的输入高次谐波减少，从“3A”成为“1A”。通过该第一空调装置11的输入高次谐波的控制，在时刻t1，空调***100整体的电源高次谐波的第五次成分从“7A”向“5A”改善(减少)，这表示：空调***100整体的电源功率因数向超前的方向改善(增加)。

然而，空调***100整体的电源高次谐波的第五次成分仍未达到目标设定器527所设定的目标值“3A”，成为滞后功率因数的状态。

于是，在刚过时刻t1之后，减法器528求出当前的电源高次谐波的第五次成分F5“5A”与目标设定器527所设定的目标值“3A”的偏差“-2A”，在从时刻t1起经过了规定的延迟时间的时刻t2，将该偏差作为高次谐波指令值F5_AF2向第二空调装置12输出。

其结果是，在刚过时刻t2之后，为了修正空调***100整体的高次谐波电流中的电源高次谐波的第五次成分F5由于滞后而从目标值偏离的部分、即“-2A”，在第二空调装置12中，通过使输入高次谐波向减少的方向变化，来进行与使输入功率因数相比电源功率因数更加超前这一情况等价的控制(即第一控制)。其结果是，在刚过时刻t2之后，第二空调装置12的输入高次谐波从“3A”减少而成为“1A”。通过该第二空调装置12的输入高次谐波的控制，在时刻t2，空调***100整体的电源高次谐波的第五次成分从“5A”改善(减少)，达到目标设定器527的目标值“3A”。

需要说明的是，由控制器52的时间延迟部529设定时刻t1和时刻t2的动作时间、时间间隔。

这样，在本第五实施方式中，在第一控制及第二控制时，进行如下的电源品质改善控制：首先在又被称为主机的第一空调装置11进行输入高次谐波的控制，之后在又被称为从机的第二空调装置12进行输入高次谐波的控制。在该电源品质改善控制中，通过以使高次谐波电流接近目标值的方式使各输入高次谐波变化，从而电源高次谐波被降低，其结果可以说空调***100整体的电源功率因数间接地被改善。

另外，在本第五实施方式中，负责这种时间管理及***100整体的电源高次谐波的第五次成分F5的指令的控制器52包含在又被称为主机的第一空调装置11内。

需要说明的是，省略了超前功率因数的情况的具体例。

＜效果＞

这里，在电源功率因数向滞后的方向发生了变化的情况下，进行控制高次谐波电流中的电源高次谐波的第一控制，使得多个连接设备41、42中的至少一个连接设备的输入中的输入功率因数向比电源功率因数超前的方向变化。在电源功率因数向超前的方向发生了变化的情况下，进行控制高次谐波电流中的电源高次谐波的第二控制，使得多个连接设备41、42中的至少一个连接设备的输入功率因数向比电源功率因数滞后的方向变化。具体而言，在该第一控制及第二控制中，进行如下的电源品质改善控制：基于高次谐波电流，在第一空调装置11的输入高次谐波变化后使第二空调装置12的输入高次谐波变化。由此，高次谐波电流被降低，其结果是，电源功率因数得以改善。因此，能够可靠地改善空调***100整体上的电源品质。

在上述电源品质改善控制中，进行以使高次谐波电流接近目标值的方式变化的控制，因此，可靠地改善了空调***100整体上的电源品质。

另外，各空调装置11、12包括：作为高次谐波电流的产生源的功率转换装置1、2；以及改善电源品质的有源滤波器装置5、6。电源品质管理***100具有与功率转换装置1、2不同的高次谐波产生负载器3，通过上述电源品质改善控制，电源品质管理***100整体上的电源品质得以改善。

《第六实施方式》

＜结构＞

图19示出第六实施方式的与电源品质管理***相当的空调***100的结构。本第六实施方式与上述第四实施方式的不同点在于，高次谐波产生负载器3由调相设备构成。本第六实施方式与上述第四实施方式的不同点还在于，在无法由有源滤波器装置5、6控制电源功率因数θαβ的情况下，使至少一个有源滤波器装置5、6的动作停止，来进行使电源功率因数θαβ接近目标值“1.0”的动作。作为停止动作的顺序，举出：作为主机的第一空调装置11内的有源滤波器装置5，接着是作为从机的有源滤波器装置6。除此之外，与上述第四实施方式大致是相同的。

具体而言，图19的空调***100包括：作为调相装置的高次谐波产生负载器3；包含连接设备41、42的多个空调装置11、12(这里示例出两个)；以及功率因数检测器70。与上述图12相同，各空调装置11、12包括有源滤波器装置5、6及成为高次谐波电流的产生源的功率转换装置1、2。与上述图12相同，有源滤波器装置5、6具有滤波器侧电流检测器45a、45b、电压检测器46、电流源30及控制器52、62。

高次谐波产生负载器3连接在功率因数检测器70与各空调装置11、12之间，具有与交流电源4的各相对应的三个进相电抗器31a、31b、31c和三个进相电容器32a、32b、32c。

该高次谐波产生负载器3被设计为，在第一空调装置11及第二空调装置12分别以最大功率动作时，电源功率因数θαβ成为目标值即“1.0”。因此，在各空调装置11、12以比最大功率低的功率动作的情况下，电源功率因数θαβ成为超前功率因数。因此，在电源功率因数θαβ为超前功率因数的情况下，可能超过有源滤波器装置5、6能够控制的范围。因此，在电源功率因数θαβ为超前功率因数的情况下，进行使有源滤波器装置5、6的动作停止的控制。

需要说明的是，上述以外的空调***100的详细结构与上述第四实施方式是相同的。

＜电源品质改善控制动作的流程＞

与上述第四实施方式相同，在第一控制及第二控制中，本第六实施方式的各空调装置11、12内的控制器52、62进行通过伴随电流源30的输出电流的调整来调整空调装置11、12的输入功率因数、从而控制电源功率因数的电源品质改善控制。为了实现上述电源品质改善控制，首先，控制器52针对包含自身的空调装置11进行输入功率因数的调整，然后，控制器62针对包含自身的空调装置12进行输入功率因数的调整。

进而，在本第六实施方式中，如图20所示，在电源功率因数θαβ为超前功率因数的情况下，与其超前程度相应地，进行使有源滤波器装置5、6的动作依次停止的控制。

图20示出电源功率因数θαβ、第一空调装置11的输入功率因数、第一空调装置11的有源滤波器装置5的动作、第二空调装置12的输入功率因数、第二空调装置12的有源滤波器装置6的动作、目标设定器527所设定的电源功率因数的目标值θαβ、减法器528所运算出的偏差、针对第二空调装置12的功率因数指令值θαβ_AF2的经时变化的动作例。图20示出电源功率因数θαβ为超前功率因数且对该超前功率因数进行修正时的动作例。

首先，直到时刻t1为止，实际的电源功率因数θαβ为“1.14”。在第一空调装置11及第二空调装置12中，有源滤波器装置5、6分别起动，时刻t1为止的各输入功率因数成为“1.0”。

需要说明的是，目标设定器527的设定值，即空调***100整体的电源功率因数θαβ的目标值与时刻无关，始终为“1.0”。

直到时刻t1为止，减法器528通过从目标设定器527所设定的目标值“1.0”减去当前的电源功率因数θαβ而得到偏差“-0.14”。

该偏差不作为功率因数指令值θαβ_AF2向第二空调装置12输出。首先，通过停止第一空调装置11的有源滤波器装置5，来进行使电源功率因数θαβ接近目标值的控制。

时刻t1，第一空调装置11的输入功率因数从“1.0”向滞后的方向变化而成为“0.93”，这是因为，直到将要接近时刻t1为止的电源功率因数θαβ为比目标值“1.0”高的“1.14”，向超前的方向偏移。即，为了修正空调***100整体的电源功率因数θαβ是超前功率因数的情况，在第一空调装置11中，进行为了使输入功率因数向滞后的方向变化而使有源滤波器装置5的动作停止的控制(即第二控制)。其结果表示出：第一空调装置11的输入功率因数向滞后的方向变化，从“1.0”成为“0.93”。通过该第一空调装置11的输入功率因数的控制，在时刻t1，空调***100整体的电源功率因数θαβ从“1.14”向“1.07”改善(减少)。

需要说明的是，作为使有源滤波器装置5的动作停止的控制，例如举出控制器52向电流源30输出使电流源30的动作停止这一旨意的开关指令值G。

然而，空调***100整体的电源功率因数θαβ仍未达到目标设定器527所设定的目标值“1.0”，成为超前功率因数的状态。

于是，在刚过时刻t1之后，减法器528求出当前的电源功率因数θαβ“1.07”与目标设定器527所设定的目标值“1.0”的偏差“-0.07”，在从时刻t1起经过了规定的延迟时间的时刻t2，将该偏差作为功率因数指令值θαβ_FA2向第二空调装置12输出。

其结果是，在刚过时刻t2之后，为了修正空调***100整体的电源功率因数θαβ为超前功率因数的部分、即“-0.07”，在第二空调装置12中，进行为了使输入功率因数向滞后的方向变化而使有源滤波器装置6的动作停止的控制(即第二控制)。其结果表示出：第二空调装置12的输入功率因数向滞后的方向变化，从而从“1.0”成为“0.93”。通过该第二空调装置12的输入功率因数的控制，在时刻t2，空调***100整体的电源功率因数θαβ从“1.07”改善(减少)，达到目标设定器527的目标值即“1.0”。

需要说明的是，由控制器52的时间延迟部529设定时刻t1和时刻t2的动作时间、时间间隔。

这样，在本第六实施方式中，在第一控制及第二控制时，进行如下的电源品质改善控制：首先在又被称为主机的第一空调装置11进行输入功率因数的控制(具体而言是停止有源滤波器装置5的动作的控制)，之后在又被称为从机的第二空调装置12进行输入功率因数的控制(具体而言是停止有源滤波器装置6的动作的控制)。在该电源品质改善控制中，可以说以使电源功率因数θαβ接近目标值“1.0”的方式使各输入功率因数变化。

另外，在本第六实施方式中，负责这种时间管理及***100整体的电源功率因数θαβ的指令的控制器52包含在又被称为主机的第一空调装置11内。

＜效果＞

在本实施方式中，除了上述第四实施方式的效果之外，还起到以下的效果。

在第二控制中的电源品质改善控制中，控制器52使第一空调装置11所包含的有源滤波器装置5的动作停止。若有源滤波器装置5的动作停止，则相应地不进行电源品质改善动作，电源功率因数θαβ就会下降。因此，在交流电源4的电源功率因数向超前的方向发生了变化的情况下，通过在第二控制中使有源滤波器装置5的动作停止，由此，电源功率因数会减少而得到改善。

进而，在第二控制中的电源品质改善控制中，在使第一空调装置11所包含的有源滤波器装置5停止后的电源功率因数θαβ仍向超前的方向变化的情况下，控制器52使第二空调装置12所包含的有源滤波器装置6的动作停止。由此，电源功率因数进一步减少而得到行改善。

另外，在第一空调装置11所包含的有源滤波器装置5中组入了控制器52。即，这里，在与首先停止动作的有源滤波器装置5相同的空调装置11内，包含有承担电源品质改善控制的指挥塔的作用的控制器52。

另外，负载装置3是包括电容器32a～32c及电抗器31a～31c的调相设备。如上所述，若使调相设备包含在***100内，则电源功率因数θαβ容易向超前的方向变化。在这样的情况下，在第二控制中进行电源品质改善控制，由此，电源功率因数向滞后的方向变化，因此，电源品质得到改善。

《其他实施方式》

上述第一实施方式～第六实施方式的有源滤波器装置5、6也可以构成为仅具有高次谐波电流的降低功能。另外，有源滤波器装置5、6也可以构成为仅具有功率因数改善功能。

在上述第一实施方式～第六实施方式中，针对一台空调装置11、12，也可以设置多台有源滤波器装置5、6。

在上述第一实施方式～第六实施方式中，有源滤波器装置5、6也可以不必一定要组入到空调装置11、12中。

在上述第一实施方式～第六实施方式中，空调装置11、12的台数为多台即可，不局限于两台。

在上述第一实施方式～第六实施方式中，为了方便说明，举出电源功率因数为超前功率因数的情况以及为滞后功率因数的情况的具体例进行了说明。但是，上述第一实施方式～第六实施方式在电源功率因数时时刻刻超前或滞后的情况下也能够应用。

在上述第一实施方式～第三实施方式中，针对空调装置11、12内的高次谐波产生负载器为功率转换装置1、2的情况进行了说明，但空调装置11、12内的高次谐波产生负载器也可以不局限于功率转换装置。

在上述第一实施方式～第三实施方式中，针对剩余部分越大则有源滤波器装置5、6所分担的补偿量越大的情况进行了说明，但这并不是必须的。在各有源滤波器装置5、6的电流源30的补偿量不超过该电流源30的最大输出容量的条件下，高次谐波产生负载器3的补偿部分由各有源滤波器装置5、6分担即可。

在上述第四实施方式～第六实施方式中，目标值也可以不必设定在“0.9950～1.0049”的范围内，能够根据电源品质管理***100的设置环境等而适当决定。

在上述第四实施方式～第六实施方式中，若将包含在“0.9950～1.0049”的范围内的电源功率因数θαβ四舍五入，则与目标值即“1.0”同等。于是，在电源功率因数θαβ为“0.9950～1.0049”的范围内的情况下，也可以判定为电源功率因数θαβ大致达到了目标值，不进行上述的输入功率因数的控制。

在上述第四实施方式～第六实施方式中，说明了在称为主机的第一空调装置11内组入了作为电源品质改善控制的指挥塔的控制器52，但控制器52的位置不局限于此。控制器52也可以在作为从机的第二空调装置12内，还可以位于与第一空调装置11及第二空调装置12不同的位置。

在上述第四实施方式、第六实施方式中，功率因数检测器70的位置不局限于图12及图19中的位置。另外，在上述第四实施方式、第六实施方式中，只要掌握电源功率因数θαβ即可，电源功率因数θαβ的掌握方法不局限于上述第四实施方式、第六实施方式中说明过的检测方法。

在上述第五实施方式中，电源高次谐波检测器80的位置不局限于图17中的位置。另外，在上述第五实施方式中，只要掌握电源高次谐波F5即可，电源高次谐波F5的掌握方法不局限于上述第五实施方式中说明过的检测方法。

在上述第五实施方式中，示例了电源高次谐波为第五次成分的情况，但不局限于第五次成分。

在上述第六实施方式中，若通过停止第一空调装置11的动作而使电源功率因数θαβ达到目标值的附近，则第二空调装置12也可以不停止动作，还可以以使输入功率因数更接近目标值的程度变化而进行动作。

在上述第六实施方式中，说明了高次谐波产生负载器3是调相设备的情况，但也可以为调相设备以外的设备。另外，在上述第一实施方式～第六实施方式中，高次谐波产生负载器3也可以是调相设备。

在上述第六实施方式中，也可以代替使输入功率因数变化的控制，而如上述第五实施方式那样进行使输入高次谐波变化的控制。

另外，在上述第一实施方式～第六实施方式中，关于如使用了电容器的调相设备那样的能够预测由高次谐波产生负载器3引起的功率因数的变化量的设备，也可以使用能够从外部设定功率因数指令值θαβ_AF2的空调装置11、12。通过根据高次谐波产生负载器3来变更空调装置11、12的功率因数指令值θαβ_AF2，也能够去掉功率因数检测器。但是，在该情况下，需要功率转换装置1、2或空调装置11、12的输入电流的检测器。

-产业实用性-

综上所述，本发明对于电源品质管理***及空调装置是有用的。

-符号说明-

100 空调***(电源品质管理***)

1、2 功率转换装置(高次谐波产生设备)

3 高次谐波产生负载器(负载装置)

4 交流电源

5、6 有源滤波器装置

11、12 空调装置

30 电流源

31a～31c 电抗器

32a～32c 电容器

41、42 连接设备

43、47、52、62 控制部

70 功率因数检测器(功率因数检测部)

90 算出部

526 目标设定器(目标设定部)

Claims (18)

1.一种电源品质管理***，其特征在于，包括：

负载装置(3)，与电源(4)连接，且从上述电源(4)被供给电源功率而进行动作；

多个连接设备(41、42)，包括高次谐波产生设备(1、2)和电流源(30)，上述高次谐波产生设备(1、2)相对于上述电源(4)而与上述负载装置(3)并联连接且从上述电源(4)被供给上述电源功率而进行动作，上述电流源(30)的输出相对于上述电源(4)而与上述高次谐波产生设备(1、2)并联连接；以及

控制部(43、47、52、62)，控制在从上述电源(4)向上述负载装置(3)及多个上述高次谐波产生设备(1、2)的受电路径(13)中流动的高次谐波电流或上述电源(4)的电源功率因数，

在上述电源功率因数向滞后的方向发生了变化的情况下，上述控制部(43、47、52、62)进行第一控制，在该第一控制中，对上述电源功率因数或上述高次谐波电流中的电源高次谐波进行控制，使得多个上述连接设备(41、42)中的至少一个连接设备的输入中的输入功率因数向比上述电源功率因数超前的方向变化，

在上述电源功率因数向超前的方向发生了变化的情况下，上述控制部(43、47、52、62)进行第二控制，在该第二控制中，对上述电源功率因数或上述电源高次谐波进行控制，使得多个上述连接设备(41、42)中的至少一个连接设备的上述输入功率因数向比上述电源功率因数滞后的方向变化。

2.根据权利要求1所述的电源品质管理***，其特征在于，

上述电流源(30)能够生成补偿电流，该补偿电流用于进行所对应的上述高次谐波产生设备(1、2)及上述负载装置(3)的高次谐波电流的降低及基波功率因数的改善中的至少一方，

上述电源品质管理***还包括算出部(90)，在上述控制部(43、47)进行上述第一控制及上述第二控制时，该算出部(90)使各上述电流源(30)分担补偿在多个上述高次谐波产生设备(1、2)及上述负载装置(3)分别产生的上述高次谐波电流的总和，并且，算出与各上述电流源(30)应生成的补偿量对应的上述补偿电流的量，使得满足各上述电流源(30)的上述补偿量成为该电流源(30)的最大输出容量以下的条件，

上述控制部(43、47)基于上述算出部(90)的算出结果，来进行上述第一控制及上述第二控制。

3.根据权利要求2所述的电源品质管理***，其特征在于，

上述算出部(90)算出第一补偿量，

上述第一补偿量用于供各上述电流源(30)补偿在多个上述高次谐波产生设备(1、2)及上述负载装置(3)中的一部分上述高次谐波产生设备(1、2)及上述负载装置(3)产生的上述高次谐波电流，

上述算出部(90)按照多个上述电流源(30)的每一个，算出上述最大输出容量与上述第一补偿量之差即剩余部分，

上述算出部(90)根据上述剩余部分，算出各上述电流源(30)的上述补偿电流。

4.根据权利要求3所述的电源品质管理***，其特征在于，

上述算出部(90)以上述剩余部分越大则第二补偿量越大的方式算出各上述电流源(30)的上述补偿电流，该第二补偿量用于分担补偿在多个上述高次谐波产生设备(1、2)及上述负载装置(3)中的去除一部分上述高次谐波产生设备(1、2)及上述负载装置(3)的剩余的上述高次谐波产生设备(1、2)及上述负载装置(3)产生的上述高次谐波电流的总和。

5.根据权利要求4所述的电源品质管理***，其特征在于，

上述最大输出容量是表示上述电流源(30)能够生成的电流的最大值的最大补偿电流值，

上述算出部(90)通过从上述最大补偿电流值减去与上述第一补偿量相当的第一补偿部分的电流值，来算出上述剩余部分。

6.根据权利要求4所述的电源品质管理***，其特征在于，

上述最大输出容量是表示上述电流源(30)能够输出的功率的最大值的最大补偿功率值，

上述算出部(90)通过从上述最大补偿功率值减去与上述第一补偿量相当的第一补偿部分的功率值，来算出上述剩余部分。

7.根据权利要求2至6中任一项权利要求所述的电源品质管理***，其特征在于，

上述电源(4)是交流电源，

多个上述高次谐波产生设备(1、2)中的至少一个是从上述电源(4)接受功率供给的功率转换装置。

8.一种有源滤波器装置，其特征在于，

该有源滤波器装置是包括于权利要求2至7中任一项权利要求所述的电源品质管理***中的有源滤波器装置(5)，该有源滤波器装置与上述电源(4)、上述负载装置(3)及上述高次谐波产生设备(1)连接，上述有源滤波器装置包括：

上述电流源(30)；以及

上述控制部(47)，组入了上述算出部(90)。

9.一种空调装置，其特征在于，

包括权利要求8所述的有源滤波器装置(5)。

10.根据权利要求1所述的电源品质管理***，其特征在于，

多个上述连接设备(41、42)分别包含在空调装置(11、12)中，

上述控制部(52、62)在上述第一控制及上述第二控制中，进行电源品质改善控制，

在上述电源品质改善控制中，基于上述高次谐波电流或上述电源功率因数，在使多个上述空调装置(11、12)中的一部分即第一空调装置(11)的上述输入功率因数或输入高次谐波变化，然后，针对从多个上述空调装置(11、12)去除上述第一空调装置(11)的剩余的第二空调装置(12)，使输入功率因数或输入高次谐波变化，使得上述高次谐波电流降低或上述电源功率因数增减而得到改善，由此控制上述电源功率因数或上述电源高次谐波。

11.根据权利要求10所述的电源品质管理***，其特征在于，

上述电源品质管理***还包括目标设定部(527)，该目标设定部(527)设定上述高次谐波电流或上述电源功率因数的目标值，

上述控制部(52)在上述电源品质改善控制中，使上述高次谐波电流或上述电源功率因数以接近上述目标值的方式变化。

12.根据权利要求11所述的电源品质管理***，其特征在于，

上述目标值被设定为0.9950～1.0049的范围内的值。

13.根据权利要求10至12中任一项权利要求所述的电源品质管理***，其特征在于，

多个上述空调装置(11、12)分别包括：作为上述高次谐波产生设备(1、2)的功率转换装置；以及包括上述电流源(30)且与上述功率转换装置连接的有源滤波器装置(5、6)。

14.根据权利要求13所述的电源品质管理***，其特征在于，

在上述第二控制中的上述电源品质改善控制中，上述控制部(52)使上述第一空调装置(11)所包含的上述有源滤波器装置(5)的动作停止。

15.根据权利要求14所述的电源品质管理***，其特征在于，

在上述第二控制中的上述电源品质改善控制中，

在上述第一空调装置(11)所包含的上述有源滤波器装置(5)停止后的上述电源功率因数仍处于向超前的方向变化的状态的情况下，上述控制部(52)使上述第二空调装置(12)所包含的上述有源滤波器装置(6)的动作停止。

16.根据权利要求13至15中任一项权利要求所述的电源品质管理***，其特征在于，

在上述第一空调装置(11)所包含的上述有源滤波器装置(5)中组入了上述控制部(52)。

17.根据权利要求10至16中任一项权利要求所述的电源品质管理***，其特征在于，

上述负载装置(3)是包括电容器(32a～32c)及电抗器(31a～31c)的调相设备。

18.根据权利要求10至17中任一项权利要求所述的电源品质管理***，其特征在于，

上述电源品质管理***还包括功率因数检测部(70)，该功率因数检测部(70)连接在上述电源(4)与多个上述空调装置(11、12)之间，且检测上述电源功率因数。

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