JP2003070165A - 電源装置 - Google Patents
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- JP2003070165A JP2003070165A JP2001254619A JP2001254619A JP2003070165A JP 2003070165 A JP2003070165 A JP 2003070165A JP 2001254619 A JP2001254619 A JP 2001254619A JP 2001254619 A JP2001254619 A JP 2001254619A JP 2003070165 A JP2003070165 A JP 2003070165A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
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- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、アクティブフィルタによる
高調波除去と、ゼロ潮流制御と、を同時に行う装置を実
現するとともに、それぞれの制御に関わる設置面積やコ
ストを削減することである。 【解決手段】 電源供給ラインL1から負荷13に電源
(交流電力)を供給する電源装置100において、制御
回路11は、変流器10により電源供給ラインL1の電
力の変動が検出された場合に変換器6にq軸制御指令を
出力し、変換器6の接続タイミングを制御し、コンデン
サ7とリアクトル4とにより高調波を相殺する電力を生
成する。また、制御回路11は、電力検出器12から検
出信号(「+」指令、または「−」指令)が入力された
場合に、変換器6にd軸制御指令を出力し、変換器6の
接続タイミングを制御し、蓄電池9充放電を制御する。
高調波除去と、ゼロ潮流制御と、を同時に行う装置を実
現するとともに、それぞれの制御に関わる設置面積やコ
ストを削減することである。 【解決手段】 電源供給ラインL1から負荷13に電源
(交流電力)を供給する電源装置100において、制御
回路11は、変流器10により電源供給ラインL1の電
力の変動が検出された場合に変換器6にq軸制御指令を
出力し、変換器6の接続タイミングを制御し、コンデン
サ7とリアクトル4とにより高調波を相殺する電力を生
成する。また、制御回路11は、電力検出器12から検
出信号(「+」指令、または「−」指令)が入力された
場合に、変換器6にd軸制御指令を出力し、変換器6の
接続タイミングを制御し、蓄電池9充放電を制御する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源と発電機
とが連系し、電源供給ラインを通じて負荷に交流電源を
供給するシステムに利用される電源装置に関する。
とが連系し、電源供給ラインを通じて負荷に交流電源を
供給するシステムに利用される電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】系統に接続される負荷(例えば、工場や
ビルの電気設備等)は、その負荷内部のリアクトル成分
等によって高調波を発生する。
ビルの電気設備等)は、その負荷内部のリアクトル成分
等によって高調波を発生する。
【0003】従って、負荷に接続された電源供給ライン
には高調波が生じるため、例えば、図6に示すアクティ
ブフィルタ200を利用して、この高調波を除去してい
た。
には高調波が生じるため、例えば、図6に示すアクティ
ブフィルタ200を利用して、この高調波を除去してい
た。
【0004】アクティブフィルタ200は、図6に示す
ように、リアクトル200a、インバータ200b、及
びコンデンサ200cを備えて構成され、負荷に電源を
供給する電源供給ラインに並列に接続される。
ように、リアクトル200a、インバータ200b、及
びコンデンサ200cを備えて構成され、負荷に電源を
供給する電源供給ラインに並列に接続される。
【0005】このアクティブフィルタ200は、図示し
ない変流器等により、電源供給ラインから負荷に供給す
る電源の変動を検出し、検出した電源の変動に基づい
て、負荷の影響により発生した高調波を打ち消す、つま
り逆位相の高調波交流を電源供給ラインに出力する。そ
して、アクティブフィルタ200から出力した高調波交
流により、電源供給ラインに発生した高調波を相殺す
る。
ない変流器等により、電源供給ラインから負荷に供給す
る電源の変動を検出し、検出した電源の変動に基づい
て、負荷の影響により発生した高調波を打ち消す、つま
り逆位相の高調波交流を電源供給ラインに出力する。そ
して、アクティブフィルタ200から出力した高調波交
流により、電源供給ラインに発生した高調波を相殺す
る。
【0006】一方、電源供給ラインにより供給される電
力は、負荷が要求する電力に応じて、変動する。例え
ば、商用電源と自家用発電機とが連系し、電源供給ライ
ンを通じて負荷に電源を供給する場合は、でき得る限り
商用電源による電力供給を受けずに、発電機が発生する
電力のみによって負荷の要求を賄うよう調整したい。
力は、負荷が要求する電力に応じて、変動する。例え
ば、商用電源と自家用発電機とが連系し、電源供給ライ
ンを通じて負荷に電源を供給する場合は、でき得る限り
商用電源による電力供給を受けずに、発電機が発生する
電力のみによって負荷の要求を賄うよう調整したい。
【0007】しかしながら、発電機は即座に出力を変化
できない。このため、負荷の要求する電力と、発電機出
力とに時間差が生じ、時には発電機の出力が大き過ぎ、
時には少な過ぎるため、商用電源による供給電力量と、
発電機出力による供給電力量との割合が変化する、いわ
ゆる潮流が起こる。この対策として、発電機の出力を連
系インバータ等により制御することで潮流をゼロにす
る、つまりゼロ潮流制御を行う必要がある。
できない。このため、負荷の要求する電力と、発電機出
力とに時間差が生じ、時には発電機の出力が大き過ぎ、
時には少な過ぎるため、商用電源による供給電力量と、
発電機出力による供給電力量との割合が変化する、いわ
ゆる潮流が起こる。この対策として、発電機の出力を連
系インバータ等により制御することで潮流をゼロにす
る、つまりゼロ潮流制御を行う必要がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来は
アクティブフィルタ200による高調波除去と、上述の
ゼロ潮流制御と、を同時に行うためには、別々の装置を
用意する必要があった。別々の装置を設置するには、そ
れぞれの設置面積やコストがかかるという問題があっ
た。
アクティブフィルタ200による高調波除去と、上述の
ゼロ潮流制御と、を同時に行うためには、別々の装置を
用意する必要があった。別々の装置を設置するには、そ
れぞれの設置面積やコストがかかるという問題があっ
た。
【0009】本発明の課題は、アクティブフィルタによ
る高調波除去と、ゼロ潮流制御と、を同時に行う装置を
実現するとともに、それぞれの制御に関わる設置面積や
コストを削減することである。
る高調波除去と、ゼロ潮流制御と、を同時に行う装置を
実現するとともに、それぞれの制御に関わる設置面積や
コストを削減することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、商用電源と発電機とが連系
し、電源供給ラインを通じて負荷に交流電源を供給する
システムに利用される電源装置(例えば、図1の電源装
置100)であって、前記電源供給ラインに接続される
アクティブフィルタ回路(例えば、図1のアクティブフ
ィルタ部AF)と、前記アクティブフィルタ回路の後段
に接続される蓄電池(例えば、図1の蓄電池9)と、前
記アクティブフィルタ回路の動作及び前記蓄電池の充放
電動作を制御する制御回路(例えば、図1の制御回路1
1)と、を備え、前記制御回路による前記蓄電池の充放
電制御により、前記アクティブフィルタ回路を介した前
記連系のゼロ潮流制御を行うことを特徴とする。
に、請求項1記載の発明は、商用電源と発電機とが連系
し、電源供給ラインを通じて負荷に交流電源を供給する
システムに利用される電源装置(例えば、図1の電源装
置100)であって、前記電源供給ラインに接続される
アクティブフィルタ回路(例えば、図1のアクティブフ
ィルタ部AF)と、前記アクティブフィルタ回路の後段
に接続される蓄電池(例えば、図1の蓄電池9)と、前
記アクティブフィルタ回路の動作及び前記蓄電池の充放
電動作を制御する制御回路(例えば、図1の制御回路1
1)と、を備え、前記制御回路による前記蓄電池の充放
電制御により、前記アクティブフィルタ回路を介した前
記連系のゼロ潮流制御を行うことを特徴とする。
【0011】この請求項1記載の電源装置によれば、制
御回路による蓄電池の充放電制御によりアクティブフィ
ルタ回路を介した連系のゼロ潮流制御を行う。したがっ
て、電源装置は、アクティブフィルタ回路による高調波
の除去と、ゼロ潮流制御とを同時に行うことができるの
で、系統側の電源を一層安定化させることができるとと
もに、設置面積やコストを削減できる。また、アクティ
ブフィルタ回路による高調波の除去と、ゼロ潮流制御
と、を自動選択可能な電源装置を提供できる。
御回路による蓄電池の充放電制御によりアクティブフィ
ルタ回路を介した連系のゼロ潮流制御を行う。したがっ
て、電源装置は、アクティブフィルタ回路による高調波
の除去と、ゼロ潮流制御とを同時に行うことができるの
で、系統側の電源を一層安定化させることができるとと
もに、設置面積やコストを削減できる。また、アクティ
ブフィルタ回路による高調波の除去と、ゼロ潮流制御
と、を自動選択可能な電源装置を提供できる。
【0012】また、請求項2記載の発明のように、請求
項1記載の電源装置において、前記電源供給ラインに給
電される電力の内、無効電力を前記アクティブフィルタ
回路により、有効電力を前記蓄電池の充放電により調整
することにしてもよい。
項1記載の電源装置において、前記電源供給ラインに給
電される電力の内、無効電力を前記アクティブフィルタ
回路により、有効電力を前記蓄電池の充放電により調整
することにしてもよい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図5を参照して本発
明を適用した電源装置100の実施の形態を詳細に説明
する。図1は、電源装置100の回路構成を示す図であ
る。図1において、電源装置100は、商用電源1及び
発電機2により負荷13に電源を供給する電源供給ライ
ンL1に対して挿入される。ここで、商用電源1は、電
力会社等の外部から供給される電源(交流電力)であ
り、発電機2は、自家発電機である。また、負荷13
は、系統に接続される負荷(工場やビルの電気設備等)
である。
明を適用した電源装置100の実施の形態を詳細に説明
する。図1は、電源装置100の回路構成を示す図であ
る。図1において、電源装置100は、商用電源1及び
発電機2により負荷13に電源を供給する電源供給ライ
ンL1に対して挿入される。ここで、商用電源1は、電
力会社等の外部から供給される電源(交流電力)であ
り、発電機2は、自家発電機である。また、負荷13
は、系統に接続される負荷(工場やビルの電気設備等)
である。
【0014】また、図1において、電源装置100は、
制御回路11、アクティブフィルタ部AF、及びゼロ潮
流部TIにより構成される。また、制御回路11は、ア
クティブフィルタ部AFと、ゼロ潮流部TIと、に後述
する各種信号を出力し、各部を統一的に制御する。
制御回路11、アクティブフィルタ部AF、及びゼロ潮
流部TIにより構成される。また、制御回路11は、ア
クティブフィルタ部AFと、ゼロ潮流部TIと、に後述
する各種信号を出力し、各部を統一的に制御する。
【0015】まず、図1の電源装置100を構成するア
クティブフィルタ部AFについて説明する。アクティブ
フィルタ部AFは、電磁接触器3、リアクトル4、変流
器5、変換器6、コンデンサ7、及び変流器10により
構成される。
クティブフィルタ部AFについて説明する。アクティブ
フィルタ部AFは、電磁接触器3、リアクトル4、変流
器5、変換器6、コンデンサ7、及び変流器10により
構成される。
【0016】変流器10は、入力端(1次側)が電源供
給ラインL1に、出力端(2次側)が制御回路11に、
それぞれ接続される。そして、電源供給ラインL1上に
供給される電源(交流電力)の変動を検出し、制御回路
11に出力する。
給ラインL1に、出力端(2次側)が制御回路11に、
それぞれ接続される。そして、電源供給ラインL1上に
供給される電源(交流電力)の変動を検出し、制御回路
11に出力する。
【0017】コンデンサ7は、電解コンデンサ等により
構成され、一端がアースに、他端が変換器6の一端に、
それぞれ接続される。
構成され、一端がアースに、他端が変換器6の一端に、
それぞれ接続される。
【0018】変換器6は、スイッチング素子により構成
され、一端がコンデンサ7の他端に、他端がリアクトル
4の一端に、それぞれ接続される。そして、制御回路1
1から出力される制御指令(パルス信号)に基づいてス
イッチング動作を行い、接続タイミングを制御する。
され、一端がコンデンサ7の他端に、他端がリアクトル
4の一端に、それぞれ接続される。そして、制御回路1
1から出力される制御指令(パルス信号)に基づいてス
イッチング動作を行い、接続タイミングを制御する。
【0019】リアクトル4は、一端が変換器6の他端
に、他端が電磁接触器3の一端に、それぞれ接続され
る。
に、他端が電磁接触器3の一端に、それぞれ接続され
る。
【0020】変流器5は、リアクトル4と変換器6との
間に直列に接続され、リアクトル4と、変換器6との間
に流れる電力を検出して、制御回路11に出力する。
間に直列に接続され、リアクトル4と、変換器6との間
に流れる電力を検出して、制御回路11に出力する。
【0021】電磁接触器3は、一端がリアクトル4の他
端に、他端が電源供給ラインL1に、それぞれ接続され
る。この電磁接触器3は、電源装置100の動作中、常
にON(接続状態)となり、電源装置100の動作結果
を電源供給ラインL1に作用させる。また、電源装置1
00を動作させない場合には、電磁接触器3は、OFF
となる。
端に、他端が電源供給ラインL1に、それぞれ接続され
る。この電磁接触器3は、電源装置100の動作中、常
にON(接続状態)となり、電源装置100の動作結果
を電源供給ラインL1に作用させる。また、電源装置1
00を動作させない場合には、電磁接触器3は、OFF
となる。
【0022】次に、アクティブフィルタ部AFの動作に
ついて説明する。制御回路11は、変流器10により電
源供給ラインL1の電力の変動が検出されると、電源供
給ラインL1に高調波が発生しているか否かを判断す
る。そして、高調波が発生していると判断した場合、そ
の高調波を打ち消す高調波をアクティブフィルタ部AF
に生成させる。即ち、制御回路11は、変換器6に制御
指令(パルス信号)を出力し、変換器6の接続タイミン
グを制御する。これにより、コンデンサ7とリアクトル
4とが電源供給ラインL1に接続され、LC回路が作用
することにより電源供給ラインL1に生じる高調波を相
殺する。なお、ここで、アクティブフィルタAFによ
り、電源供給ラインL1に出力される、高調波を打ち消
すための電流を補償電流と呼ぶ。
ついて説明する。制御回路11は、変流器10により電
源供給ラインL1の電力の変動が検出されると、電源供
給ラインL1に高調波が発生しているか否かを判断す
る。そして、高調波が発生していると判断した場合、そ
の高調波を打ち消す高調波をアクティブフィルタ部AF
に生成させる。即ち、制御回路11は、変換器6に制御
指令(パルス信号)を出力し、変換器6の接続タイミン
グを制御する。これにより、コンデンサ7とリアクトル
4とが電源供給ラインL1に接続され、LC回路が作用
することにより電源供給ラインL1に生じる高調波を相
殺する。なお、ここで、アクティブフィルタAFによ
り、電源供給ラインL1に出力される、高調波を打ち消
すための電流を補償電流と呼ぶ。
【0023】続いて、図1の電源装置100を構成する
ゼロ潮流部TIについて説明する。なお、このゼロ潮流
部TIは、図1に示すように、アクティブフィルタ部A
Fの後段に接続される。また、ゼロ潮流部TIは、電磁
接触器8、蓄電池9、及び電力検出器12により構成さ
れる。
ゼロ潮流部TIについて説明する。なお、このゼロ潮流
部TIは、図1に示すように、アクティブフィルタ部A
Fの後段に接続される。また、ゼロ潮流部TIは、電磁
接触器8、蓄電池9、及び電力検出器12により構成さ
れる。
【0024】電磁接触器8は、一端が蓄電池9に、他端
が変換器6の一端に、それぞれ接続され、制御回路11
によりON(短絡)/OFF(開放)が制御される(制
御信号は不図示)。なお、電磁接触器8は、蓄電池9に
所定の電流(定格値)が充電された場合に、OFF(開
放)され、蓄電池9の放電が終了した場合に、過放電を
避ける目的で、OFF(開放)される。
が変換器6の一端に、それぞれ接続され、制御回路11
によりON(短絡)/OFF(開放)が制御される(制
御信号は不図示)。なお、電磁接触器8は、蓄電池9に
所定の電流(定格値)が充電された場合に、OFF(開
放)され、蓄電池9の放電が終了した場合に、過放電を
避ける目的で、OFF(開放)される。
【0025】蓄電池9は、一端がアースに、他端が電磁
接触器8の一端に、それぞれ接続され、制御回路11か
ら変換器6に出力される制御指令(パルス信号)により
充放電が制御される。
接触器8の一端に、それぞれ接続され、制御回路11か
ら変換器6に出力される制御指令(パルス信号)により
充放電が制御される。
【0026】電力検出器12は、商用電源ラインL2に
接続され、負荷13が要求する電力(負荷電力)の変動
による潮流を検出し、検出結果を制御回路11に出力す
る。
接続され、負荷13が要求する電力(負荷電力)の変動
による潮流を検出し、検出結果を制御回路11に出力す
る。
【0027】次に、ゼロ潮流部TIの動作について、図
2を参照して説明する。図2は、負荷13が要求する電
力の変動に対する各部(発電機2、電力検出器12、及
び電源装置100)の出力であり、縦軸は電力、横軸は
時間を示している。
2を参照して説明する。図2は、負荷13が要求する電
力の変動に対する各部(発電機2、電力検出器12、及
び電源装置100)の出力であり、縦軸は電力、横軸は
時間を示している。
【0028】図2(a)に示すように、例えば、負荷1
3の大きさの変化に伴い、負荷13が要求する電力に変
動が生じると、この変動に応じて、発電機2は、図2
(b)に示すように、発生する電力を変化させる。しか
し、図2(b)に示すように発電機2の応答は、負荷1
3が要求する電力を時間Ta(数百ms程度)後に発生
する緩慢応答となる。負荷13が要求する電力と、発電
機2が出力する電力と、の差は図2(c)に示すよう
な、電力検出器12が検出する潮流となって表れる。
3の大きさの変化に伴い、負荷13が要求する電力に変
動が生じると、この変動に応じて、発電機2は、図2
(b)に示すように、発生する電力を変化させる。しか
し、図2(b)に示すように発電機2の応答は、負荷1
3が要求する電力を時間Ta(数百ms程度)後に発生
する緩慢応答となる。負荷13が要求する電力と、発電
機2が出力する電力と、の差は図2(c)に示すよう
な、電力検出器12が検出する潮流となって表れる。
【0029】そこで、電力検出器12は、発電機2から
発生する電力が多い場合、つまり図2(c)の時間T
b、Tcに、検出結果として「+」指令を制御回路11
に出力する。
発生する電力が多い場合、つまり図2(c)の時間T
b、Tcに、検出結果として「+」指令を制御回路11
に出力する。
【0030】また、電力検出器12は、発電機2から発
生する電力が少ない場合、つまり図2(c)の時間Td
〜Tfに、検出結果として「−」指令を制御回路11に
出力する。
生する電力が少ない場合、つまり図2(c)の時間Td
〜Tfに、検出結果として「−」指令を制御回路11に
出力する。
【0031】そして、制御回路11は、電力検出器12
から入力された検出信号(「+」指令、または「−」指
令)により、変換器6に制御指令(パルス信号)を出力
して、変換器6の接続タイミングを制御する。また、こ
のとき制御回路11は、電磁接触器8をON(短絡)に
する。
から入力された検出信号(「+」指令、または「−」指
令)により、変換器6に制御指令(パルス信号)を出力
して、変換器6の接続タイミングを制御する。また、こ
のとき制御回路11は、電磁接触器8をON(短絡)に
する。
【0032】これにより、発電機2から発生する電力が
多い場合に、リアクトル4等を介して蓄電池9が電源供
給ラインL1に接続され、蓄電池9が充電することで、
図2(d)に示すように、電源供給ラインL1の電力を
吸収する。また、発電機2から発生する電力が少ない場
合に、リアクトル4等を介して蓄電池9が電源供給ライ
ンL1に接続され、蓄電池9が放電することで、図2
(d)に示すように、電源供給ラインL1に電力を供給
する。
多い場合に、リアクトル4等を介して蓄電池9が電源供
給ラインL1に接続され、蓄電池9が充電することで、
図2(d)に示すように、電源供給ラインL1の電力を
吸収する。また、発電機2から発生する電力が少ない場
合に、リアクトル4等を介して蓄電池9が電源供給ライ
ンL1に接続され、蓄電池9が放電することで、図2
(d)に示すように、電源供給ラインL1に電力を供給
する。
【0033】次に、本発明を適用した電源装置100の
特徴的な制御方法について説明する。電源装置100で
は、dq軸変換方式を利用し、制御回路11により、d
軸にてゼロ潮流部TIにおける有効電力制御、q軸にて
アクティブフィルタ部AFにおける無効電力制御、をそ
れぞれ行うことにより、アクティブフィルタ部AFと、
ゼロ潮流部TIと、を同時に制御する。
特徴的な制御方法について説明する。電源装置100で
は、dq軸変換方式を利用し、制御回路11により、d
軸にてゼロ潮流部TIにおける有効電力制御、q軸にて
アクティブフィルタ部AFにおける無効電力制御、をそ
れぞれ行うことにより、アクティブフィルタ部AFと、
ゼロ潮流部TIと、を同時に制御する。
【0034】例えば、変流器10により電源供給ライン
L1の電力の変動が検出された場合に制御回路11は、
変換器6にq軸制御指令を出力し、変換器6の接続タイ
ミングを制御する。これにより、コンデンサ7とリアク
トル4とが電源供給ラインL1に接続され、LC回路が
作用することにより電源供給ラインL1に生じる高調波
を相殺する。つまり、アクティブフィルタ部AFでは、
高調波を相殺する電力(無効電力)を制御する。
L1の電力の変動が検出された場合に制御回路11は、
変換器6にq軸制御指令を出力し、変換器6の接続タイ
ミングを制御する。これにより、コンデンサ7とリアク
トル4とが電源供給ラインL1に接続され、LC回路が
作用することにより電源供給ラインL1に生じる高調波
を相殺する。つまり、アクティブフィルタ部AFでは、
高調波を相殺する電力(無効電力)を制御する。
【0035】また、電力検出器12から「+」指令が入
力された場合に制御回路11は、変換器6にd軸制御指
令を出力し、変換器6の接続タイミングを制御する。こ
れにより、発電機2から発生する電力が多い場合に、リ
アクトル4等を介して蓄電池9を電源供給ラインL1に
接続し、電源供給ラインL1の電力を蓄電池9により吸
収する。つまり、負荷13に供給される電力(有効電
力)を制御する。
力された場合に制御回路11は、変換器6にd軸制御指
令を出力し、変換器6の接続タイミングを制御する。こ
れにより、発電機2から発生する電力が多い場合に、リ
アクトル4等を介して蓄電池9を電源供給ラインL1に
接続し、電源供給ラインL1の電力を蓄電池9により吸
収する。つまり、負荷13に供給される電力(有効電
力)を制御する。
【0036】また、電力検出器12から「−」指令が入
力された場合に制御回路11は、変換器6のd軸制御指
令を出力し、変換器6の接続タイミングを制御する。こ
れにより、発電機2から発生する電力が少ない場合に、
リアクトル4等を介して蓄電池9を電源供給ラインL1
に接続し、電源供給ラインL1に電力を供給する。つま
り、負荷13に供給される電力(有効電力)を制御す
る。
力された場合に制御回路11は、変換器6のd軸制御指
令を出力し、変換器6の接続タイミングを制御する。こ
れにより、発電機2から発生する電力が少ない場合に、
リアクトル4等を介して蓄電池9を電源供給ラインL1
に接続し、電源供給ラインL1に電力を供給する。つま
り、負荷13に供給される電力(有効電力)を制御す
る。
【0037】上述のように、制御回路11は、変流器1
0により検出された電源の変動と、電力検出器12から
出力された検出信号と、に応じて変換器6に出力する制
御指令を変えることでアクティブフィルタ部AFと、ゼ
ロ潮流部TIと、を同時に制御する。
0により検出された電源の変動と、電力検出器12から
出力された検出信号と、に応じて変換器6に出力する制
御指令を変えることでアクティブフィルタ部AFと、ゼ
ロ潮流部TIと、を同時に制御する。
【0038】ただし、上述したアクティブフィルタ部A
Fと、ゼロ潮流部TIとにより制御(出力)可能な電流
は、装置最大出力電流以下であるため、同時に各部を制
御できない場合は、アクティブフィルタ部AF及びゼロ
潮流部TIのうち、何れか一方を自動で選択し、優先的
に制御することになる。
Fと、ゼロ潮流部TIとにより制御(出力)可能な電流
は、装置最大出力電流以下であるため、同時に各部を制
御できない場合は、アクティブフィルタ部AF及びゼロ
潮流部TIのうち、何れか一方を自動で選択し、優先的
に制御することになる。
【0039】ここでは、アクティブフィルタ部AFを優
先的に制御する場合を一例として説明する。この場合、
制御回路11は、変流器10により電源供給ラインL1
の電源の変動が検出されると、変換器6にq軸制御指令
を出力し、変換器6の接続タイミングを制御する。ま
た、このとき、制御回路11は、装置最大出力電流か
ら、アクティブフィルタ部AFにおける補償電流を減算
する。そして、この減算結果が「+」になる場合に限
り、電力検出器12から出力された検出信号(「+」指
令、または「−」指令)に基づいて、ゼロ潮流部TI
(蓄電池9)における充放電を行う。つまり、装置最大
出力電流から、アクティブフィルタ部AFにおける補償
電流を減算した減算結果が「−」になる場合には、制御
回路11は変換器6にd軸指令を出力しない。
先的に制御する場合を一例として説明する。この場合、
制御回路11は、変流器10により電源供給ラインL1
の電源の変動が検出されると、変換器6にq軸制御指令
を出力し、変換器6の接続タイミングを制御する。ま
た、このとき、制御回路11は、装置最大出力電流か
ら、アクティブフィルタ部AFにおける補償電流を減算
する。そして、この減算結果が「+」になる場合に限
り、電力検出器12から出力された検出信号(「+」指
令、または「−」指令)に基づいて、ゼロ潮流部TI
(蓄電池9)における充放電を行う。つまり、装置最大
出力電流から、アクティブフィルタ部AFにおける補償
電流を減算した減算結果が「−」になる場合には、制御
回路11は変換器6にd軸指令を出力しない。
【0040】次に、図3〜図5を参照して、電源装置1
00の動作を説明する。なお、図3〜図5は、電源装置
100の試験結果を示している。
00の動作を説明する。なお、図3〜図5は、電源装置
100の試験結果を示している。
【0041】図3は、電力検出器12から「+」指令が
出力された場合(ここでは、指令値‘16mA’→‘8
mA’の場合)の蓄電池9による充電の様子を示してい
る。図3に示すように、蓄電池9は「+」指令が入力さ
れてから遅くとも400ms後には、定常状態に達し、
充電を完了する。従って、図2に示した時間Ta(数百
ms程度)の間に電源供給ラインL1の電力を吸収する
ことが十分可能である。
出力された場合(ここでは、指令値‘16mA’→‘8
mA’の場合)の蓄電池9による充電の様子を示してい
る。図3に示すように、蓄電池9は「+」指令が入力さ
れてから遅くとも400ms後には、定常状態に達し、
充電を完了する。従って、図2に示した時間Ta(数百
ms程度)の間に電源供給ラインL1の電力を吸収する
ことが十分可能である。
【0042】また、図4は、電力検出器12から「−」
指令が出力された場合(ここでは、指令値‘8mA’→
‘16mA’の場合)の蓄電池9による放電の様子を示
している。図4に示すように、蓄電池9は、「−」指令
が入力されてから遅くとも480ms後には、定常状態
に達し、放電を完了する。従って、図2に示した時間T
a(数百ms程度)の間に電源供給ラインL1に電力を
供給することが十分可能である。
指令が出力された場合(ここでは、指令値‘8mA’→
‘16mA’の場合)の蓄電池9による放電の様子を示
している。図4に示すように、蓄電池9は、「−」指令
が入力されてから遅くとも480ms後には、定常状態
に達し、放電を完了する。従って、図2に示した時間T
a(数百ms程度)の間に電源供給ラインL1に電力を
供給することが十分可能である。
【0043】また、図5(a)、(b)は、電源装置1
00のアクティブフィルタ部AFと、ゼロ潮流部TI
と、を同時に動作させた場合のアクティブフィルタ部A
Fの出力を示している。
00のアクティブフィルタ部AFと、ゼロ潮流部TI
と、を同時に動作させた場合のアクティブフィルタ部A
Fの出力を示している。
【0044】図5(a)は、発電機2が供給する電流が
過剰な場合であり、又、このとき負荷13の影響により
負荷電流P2は、高調波を含んでいる。アクティブフィ
ルタ部AFは、電源供給ラインL1に高調波が発生した
場合、つまり負荷電流P2を検出した場合に、高調波を
打ち消す電流(ここでは、電源装置入出力電流P3)を
生成し、電源供給ラインL1に出力する。このとき、ゼ
ロ潮流部TIは、電源供給ラインL1に多く供給された
電力を蓄電池9に充電する。この2種類の制御を同時に
行うことにより、商用電源ラインL2を流れる電力(こ
こでは、系統電源電力P1)が安定する。
過剰な場合であり、又、このとき負荷13の影響により
負荷電流P2は、高調波を含んでいる。アクティブフィ
ルタ部AFは、電源供給ラインL1に高調波が発生した
場合、つまり負荷電流P2を検出した場合に、高調波を
打ち消す電流(ここでは、電源装置入出力電流P3)を
生成し、電源供給ラインL1に出力する。このとき、ゼ
ロ潮流部TIは、電源供給ラインL1に多く供給された
電力を蓄電池9に充電する。この2種類の制御を同時に
行うことにより、商用電源ラインL2を流れる電力(こ
こでは、系統電源電力P1)が安定する。
【0045】また、図5(b)は、発電機2が供給する
電流が少ない場合であり、又、このとき負荷13の影響
により負荷電流P5は、高調波を含んでいる。アクティ
ブフィルタ部AFは、電源供給ラインL1に高調波が発
生した場合、つまり負荷電流P5を検出した場合に、高
調波を打ち消す電流(ここでは、電源装置入出力電流P
6)を生成し、電源供給ラインL1に出力する。このと
き、ゼロ潮流部TIは、電源供給ラインL1に少なく供
給された電力の補正のため、蓄電池9から電力を放電す
る。この2種類の制御を同時に行うことにより、商用電
源ラインL2を流れる電力(ここでは、系統電源電力P
4)が安定する。
電流が少ない場合であり、又、このとき負荷13の影響
により負荷電流P5は、高調波を含んでいる。アクティ
ブフィルタ部AFは、電源供給ラインL1に高調波が発
生した場合、つまり負荷電流P5を検出した場合に、高
調波を打ち消す電流(ここでは、電源装置入出力電流P
6)を生成し、電源供給ラインL1に出力する。このと
き、ゼロ潮流部TIは、電源供給ラインL1に少なく供
給された電力の補正のため、蓄電池9から電力を放電す
る。この2種類の制御を同時に行うことにより、商用電
源ラインL2を流れる電力(ここでは、系統電源電力P
4)が安定する。
【0046】以上のように、本実施の形態の電源装置1
00によれば、アクティブフィルタ部AFは、電源供給
ラインL1上に供給される電源(交流電力)の変動を検
出して制御回路11に出力し、制御回路11から変換器
6に出力されるq軸制御指令により、リアクトル4とコ
ンデンサ7とから構成されるLC回路を電源供給ライン
L1に接続し、電源供給ラインL1に発生する高調波を
打ち消す電流を生成させる。つまり、無効電力を制御す
る。
00によれば、アクティブフィルタ部AFは、電源供給
ラインL1上に供給される電源(交流電力)の変動を検
出して制御回路11に出力し、制御回路11から変換器
6に出力されるq軸制御指令により、リアクトル4とコ
ンデンサ7とから構成されるLC回路を電源供給ライン
L1に接続し、電源供給ラインL1に発生する高調波を
打ち消す電流を生成させる。つまり、無効電力を制御す
る。
【0047】また、ゼロ潮流部TIは、負荷13が要求
する電力と、電源供給ラインL1で供給する電源と、の
差を検出して制御回路11に出力し、制御回路11から
変換器6に出力されるd軸制御指令により、リアクトル
4と蓄電池9とを電源供給ラインL1に接続し、電源供
給ラインL1の電力を蓄電池9による充放電で補正す
る。つまり、有効電力を制御する。
する電力と、電源供給ラインL1で供給する電源と、の
差を検出して制御回路11に出力し、制御回路11から
変換器6に出力されるd軸制御指令により、リアクトル
4と蓄電池9とを電源供給ラインL1に接続し、電源供
給ラインL1の電力を蓄電池9による充放電で補正す
る。つまり、有効電力を制御する。
【0048】また、制御回路11は、装置最大出力電流
以下の電流により、アクティブフィルタ部AFと、ゼロ
潮流部TIと、を制御するため、同時に各部を制御でき
ない場合に、アクティブフィルタ部AF及びゼロ潮流部
TIのうち、何れか一方を自動で選択し、優先的に制御
する。
以下の電流により、アクティブフィルタ部AFと、ゼロ
潮流部TIと、を制御するため、同時に各部を制御でき
ない場合に、アクティブフィルタ部AF及びゼロ潮流部
TIのうち、何れか一方を自動で選択し、優先的に制御
する。
【0049】したがって、電源装置100は、アクティ
ブフィルタ部AFと、ゼロ潮流部TIと、を備えること
により、各部の動作を同時、或いは一方を優先的に制御
することができるとともに、設置面積、及びコストを削
減できる。
ブフィルタ部AFと、ゼロ潮流部TIと、を備えること
により、各部の動作を同時、或いは一方を優先的に制御
することができるとともに、設置面積、及びコストを削
減できる。
【0050】また、電源装置100は、アクティブフィ
ルタ部AFと、ゼロ潮流部TIと、を備え、各部の動作
を同時、或いは一方を優先的に制御することにより、電
源供給ラインL1を通じて負荷13に供給する電源を安
定化させることができる。
ルタ部AFと、ゼロ潮流部TIと、を備え、各部の動作
を同時、或いは一方を優先的に制御することにより、電
源供給ラインL1を通じて負荷13に供給する電源を安
定化させることができる。
【0051】また、電源装置100は、制御回路11に
より、例えば、装置最大出力電流以下の電流で、アクテ
ィブフィルタ部AFと、ゼロ潮流部TIと、を制御する
際に、同時に各部を制御できない場合が生じると、アク
ティブフィルタ部AF及びゼロ潮流部TIのうち、何れ
か一方を自動で選択し優先的に制御するので、状況に見
合った動作を行うことができる。
より、例えば、装置最大出力電流以下の電流で、アクテ
ィブフィルタ部AFと、ゼロ潮流部TIと、を制御する
際に、同時に各部を制御できない場合が生じると、アク
ティブフィルタ部AF及びゼロ潮流部TIのうち、何れ
か一方を自動で選択し優先的に制御するので、状況に見
合った動作を行うことができる。
【0052】なお、本実施の形態では、制御回路11に
よりアクティブフィルタ部AFを優先的に制御する場合
について説明したが、これに限定されず、ゼロ潮流部T
Iを優先的に制御することにしてもよい。
よりアクティブフィルタ部AFを優先的に制御する場合
について説明したが、これに限定されず、ゼロ潮流部T
Iを優先的に制御することにしてもよい。
【0053】また、本発明は、上記実施の形態の内容に
限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範
囲で適宜変更可能である。
限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範
囲で適宜変更可能である。
【0054】
【発明の効果】本発明によれば、電源装置は、1台の装
置でアクティブ回路による高調波の除去と、ゼロ潮流制
御とを同時に行うことができる。したがって、系統側の
電源を一層安定化させて負荷に供給できるとともに、設
置面積やコストを削減できる。
置でアクティブ回路による高調波の除去と、ゼロ潮流制
御とを同時に行うことができる。したがって、系統側の
電源を一層安定化させて負荷に供給できるとともに、設
置面積やコストを削減できる。
【図1】本実施の形態における電源装置の回路構成例を
示す図である。
示す図である。
【図2】ゼロ潮流部の動作を説明するための図である。
【図3】蓄電池での充電の様子を示す図である。
【図4】蓄電池での放電の様子を示す図である。
【図5】本実施の形態における電源装置のアクティブフ
ィルタ部と、ゼロ潮流部と、を同時に動作させた場合の
アクティブフィルタ部の出力を示す図である。
ィルタ部と、ゼロ潮流部と、を同時に動作させた場合の
アクティブフィルタ部の出力を示す図である。
【図6】アクティブフィルタの構成例を示す図である。
1 商用電源
2 発電機
3 電磁接触器
4 リアクトル
5 変流器
6 変換器
7 コンデンサ
8 電磁接触器
9 蓄電池
10 変流器
11 制御回路
12 電力検出器
13 負荷
100 電源装置
200 アクティブフィルタ
200a リアクトル
200b インバータ
200c コンデンサ
AF アクティブフィルタ部
TI ゼロ潮流部
L1 電源供給ライン
L2 商用電源ライン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 豊田 光雄
東京都港区海岸一丁目5番20号 東京瓦斯
株式会社内
(72)発明者 守隨 治道
神奈川県横浜市鶴見区平安町二丁目29番地
の1 株式会社京三製作所内
(72)発明者 久保田 善一
神奈川県横浜市鶴見区平安町二丁目29番地
の1 株式会社京三製作所内
Fターム(参考) 5G066 EA03 FA07 FB13 FC11 HA10
HA15 HA19 HB09
5H007 AA05 AA08 CA01 CB04 CC03
DA04 DA05 DC02 DC03
5H740 AA06 BA11 BB08 JA28 NN03
NN17
Claims (2)
- 【請求項1】商用電源と発電機とが連系し、電源供給ラ
インを通じて負荷に交流電源を供給するシステムに利用
される電源装置であって、 前記電源供給ラインに接続されるアクティブフィルタ回
路と、 前記アクティブフィルタ回路の後段に接続される蓄電池
と、 前記アクティブフィルタ回路の動作及び前記蓄電池の充
放電動作を制御する制御回路と、 を備え、前記制御回路による前記蓄電池の充放電制御に
より、前記アクティブフィルタ回路を介した前記連系の
ゼロ潮流制御を行うことを特徴とする電源装置。 - 【請求項2】請求項1記載の電源装置であって、 前記電源供給ラインに給電される電力の内、無効電力を
前記アクティブフィルタ回路により、有効電力を前記蓄
電池の充放電により調整することを特徴とする電源装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001254619A JP2003070165A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001254619A JP2003070165A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003070165A true JP2003070165A (ja) | 2003-03-07 |
Family
ID=19082759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001254619A Pending JP2003070165A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003070165A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007236101A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Tokyo Gas Co Ltd | 単独運転検出装置の試験装置および試験方法 |
JP2012175862A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力制御システム |
WO2015059906A1 (ja) * | 2013-10-21 | 2015-04-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電源制御装置 |
JP2019092286A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | アクティブフィルタ、アクティブフィルタによる制御方法及びプログラム |
CN113098014A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-07-09 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所 | 一种大功率宽频带电源滤波器 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04325832A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-16 | Kandenko Co Ltd | 多機能電力変換システム |
JPH0965588A (ja) * | 1995-08-24 | 1997-03-07 | Hitachi Ltd | 電力貯蔵システム |
JP2001161098A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-12 | Tokyo Gas Co Ltd | 逆潮流が認められる瞬時受電電力制御システム |
JP2001211549A (ja) * | 2000-01-25 | 2001-08-03 | Okamura Kenkyusho:Kk | 瞬時受電電力制御システム |
EP1122856A2 (en) * | 2000-02-03 | 2001-08-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Power system stabilization system and method employing a rechargeable battery system |
-
2001
- 2001-08-24 JP JP2001254619A patent/JP2003070165A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04325832A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-16 | Kandenko Co Ltd | 多機能電力変換システム |
JPH0965588A (ja) * | 1995-08-24 | 1997-03-07 | Hitachi Ltd | 電力貯蔵システム |
JP2001161098A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-12 | Tokyo Gas Co Ltd | 逆潮流が認められる瞬時受電電力制御システム |
JP2001211549A (ja) * | 2000-01-25 | 2001-08-03 | Okamura Kenkyusho:Kk | 瞬時受電電力制御システム |
EP1122856A2 (en) * | 2000-02-03 | 2001-08-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Power system stabilization system and method employing a rechargeable battery system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
浦野 公男 外6名: "ナトリウム−硫黄電池システムのフリッカ抑制制御に関する検討", 平成13年電気学会全国大会講演論文集 6 電力システム, JPN4007003777, 21 March 2001 (2001-03-21), JP, pages 2533 - 2534, ISSN: 0000823321 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007236101A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Tokyo Gas Co Ltd | 単独運転検出装置の試験装置および試験方法 |
JP4666507B2 (ja) * | 2006-03-01 | 2011-04-06 | 東京瓦斯株式会社 | 単独運転検出装置の試験装置および試験方法 |
JP2012175862A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力制御システム |
WO2015059906A1 (ja) * | 2013-10-21 | 2015-04-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電源制御装置 |
JPWO2015059906A1 (ja) * | 2013-10-21 | 2017-03-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電源制御装置 |
JP2019092286A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | アクティブフィルタ、アクティブフィルタによる制御方法及びプログラム |
CN113098014A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-07-09 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所 | 一种大功率宽频带电源滤波器 |
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---|---|---|---|
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