JP2940604B2 - 高調波測定用の電流注入装置 - Google Patents
高調波測定用の電流注入装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統の高調波
特性の測定に用いられる電流注入装置に関し、詳しくは
その小型化に関する。
特性の測定に用いられる電流注入装置に関し、詳しくは
その小型化に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電力の送，配電においては、高調
波を低減することが重要である。
波を低減することが重要である。
【０００３】そして、ｎ次（ｎは１，２，３，…の整
数）の高調波は系統基本周波数ｆs の整数倍であり、代
表的な５次，７次の高調波は５×ｆs ，７×ｆs であ
る。
数）の高調波は系統基本周波数ｆs の整数倍であり、代
表的な５次，７次の高調波は５×ｆs ，７×ｆs であ
る。
【０００４】この高調波の低減は高調波レベル（電圧レ
ベル）を予測し、その周波数のフィルタ設備をコンデン
サ設備に付設等して行われる。
ベル）を予測し、その周波数のフィルタ設備をコンデン
サ設備に付設等して行われる。
【０００５】そして、高調波レベルを予測する場合、電
力系統の例えば前記フィルタ設備の接続点より下位（下
流）又は上位（上流）の高調波特性を把握し、その等価
回路（高調波等価回路）を求める必要がある。
力系統の例えば前記フィルタ設備の接続点より下位（下
流）又は上位（上流）の高調波特性を把握し、その等価
回路（高調波等価回路）を求める必要がある。
【０００６】この高調波等価回路は、例えばノートンの
定理で表示した場合、アドミタンスと電流源との並列回
路とみなすことができる。
定理で表示した場合、アドミタンスと電流源との並列回
路とみなすことができる。
【０００７】そして、電気学会論文誌Ｂ１０１巻８号，
Ｐ．４５１−４５８，（昭５６−８）には、配電系統の
第５調波についての高調波等価回路を求める際、系統の
基本波の電圧，電流を計測し、その結果から高調波等価
回路のアドミタンス，電流源の大きさ，位相等を算出し
て推定することが記載されている。
Ｐ．４５１−４５８，（昭５６−８）には、配電系統の
第５調波についての高調波等価回路を求める際、系統の
基本波の電圧，電流を計測し、その結果から高調波等価
回路のアドミタンス，電流源の大きさ，位相等を算出し
て推定することが記載されている。
【０００８】しかし、前記論文誌に記載の高調波測定方
法の場合、系統の計測の基本波電圧・電流を計測し、そ
の計測結果から高調波アドミタンス，高調波電流源の大
きさ，位相等を推定して高調波特性を測定するため、精
度の高い測定が行えない。
法の場合、系統の計測の基本波電圧・電流を計測し、そ
の計測結果から高調波アドミタンス，高調波電流源の大
きさ，位相等を推定して高調波特性を測定するため、精
度の高い測定が行えない。
【０００９】すなわち、前記の測定方法にあっては、測
定対象の高調波のアドミタンスや電流源を実測して求め
たわけではなく、基本波の計測情報に基づき、基本波の
大きさ（ベクトル値）から測定対象の高調波の大きさ
（べクトル値）を推定するに過ぎないため、その高調波
特性を精度よく求めて測定することができない。
定対象の高調波のアドミタンスや電流源を実測して求め
たわけではなく、基本波の計測情報に基づき、基本波の
大きさ（ベクトル値）から測定対象の高調波の大きさ
（べクトル値）を推定するに過ぎないため、その高調波
特性を精度よく求めて測定することができない。
【００１０】そのため、従来は電力系統の例えばフィル
タ設備の接続点より下位の高調波特性を正確に把握して
適当なフィルタ設備を設けたりすることができず、高調
波レベルを良好に低減することができなかった。
タ設備の接続点より下位の高調波特性を正確に把握して
適当なフィルタ設備を設けたりすることができず、高調
波レベルを良好に低減することができなかった。
【００１１】そこで、本出願人は特願平８−３１０１９
２号の出願により、系統の高調波注入点に測定対象の高
調波（測定調波）の上下の系統基本周波数の非整数倍の
２周波数の電流（中間高調波の電流）をそれぞれ注入
し、各中間高調波の電圧，電流の実測結果から、系統の
高調波注入点より下位または上位の各中間高調波それぞ
れについての等価回路のアドミタンスを求め、それらを
用いた補間処理により、高調波注入点より下位又は上位
の測定対象の高調波についての等価回路のアドミタンス
を決定してその高調波特性を測定することを既に発明し
ている。
２号の出願により、系統の高調波注入点に測定対象の高
調波（測定調波）の上下の系統基本周波数の非整数倍の
２周波数の電流（中間高調波の電流）をそれぞれ注入
し、各中間高調波の電圧，電流の実測結果から、系統の
高調波注入点より下位または上位の各中間高調波それぞ
れについての等価回路のアドミタンスを求め、それらを
用いた補間処理により、高調波注入点より下位又は上位
の測定対象の高調波についての等価回路のアドミタンス
を決定してその高調波特性を測定することを既に発明し
ている。
【００１２】この場合、測定対象の高調波の上下の各中
間高調波の電流が系統に本来存在しない系統基本周波数
の非整数倍周波数の電流であり、それらの等価回路のア
ドミタンスが、系統に存在する各高調波の影響を受ける
ことなく、実測により精度よく求まるため、この結果を
用いて系統の例えば５次，７次の高調波の特性を精度よ
く測定して把握することができる。
間高調波の電流が系統に本来存在しない系統基本周波数
の非整数倍周波数の電流であり、それらの等価回路のア
ドミタンスが、系統に存在する各高調波の影響を受ける
ことなく、実測により精度よく求まるため、この結果を
用いて系統の例えば５次，７次の高調波の特性を精度よ
く測定して把握することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前記既出願の高調波測
定方法を実施する場合、注入装置が必要となり、計測装
置全体が大型化されることが懸念されるため、小型の注
入装置で各中間高調波の電流をどのようにして形成して
系統に注入するかが重要な課題である。
定方法を実施する場合、注入装置が必要となり、計測装
置全体が大型化されることが懸念されるため、小型の注
入装置で各中間高調波の電流をどのようにして形成して
系統に注入するかが重要な課題である。
【００１４】本発明は、各中間高調波の電流を短時間に
注入し得るようにして、電流注入装置を小容量化し、小
型化することを課題とする。
注入し得るようにして、電流注入装置を小容量化し、小
型化することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の高調波測定用の電流注入装置は、出力周
波数が各中間高調波の周波数に連続的に変化するインバ
ータと、各中間高調波のほぼ中間に共振点を設定した共
振回路からなり、インバータの出力から各中間高調波の
電流を抽出するフィルタ部と、フィルタ部から出力され
た各中間高調波の電流を系統に注入する結合トランスと
を備える。したがって、インバータの出力が連続的に各
中間高調波の周波数に変化する。
めに、本発明の高調波測定用の電流注入装置は、出力周
波数が各中間高調波の周波数に連続的に変化するインバ
ータと、各中間高調波のほぼ中間に共振点を設定した共
振回路からなり、インバータの出力から各中間高調波の
電流を抽出するフィルタ部と、フィルタ部から出力され
た各中間高調波の電流を系統に注入する結合トランスと
を備える。したがって、インバータの出力が連続的に各
中間高調波の周波数に変化する。
【００１６】さらに、インバータの各中間高調波の周波
数成分にフィルタ部が共振し、この共振による周波数の
選択に基づき、フィルタ部が系統基本周波数の成分や各
中間高調波の逓倍周波数の成分等の不要な周波数成分を
排除してインバータの出力から各中間高調波の電流を抽
出する。
数成分にフィルタ部が共振し、この共振による周波数の
選択に基づき、フィルタ部が系統基本周波数の成分や各
中間高調波の逓倍周波数の成分等の不要な周波数成分を
排除してインバータの出力から各中間高調波の電流を抽
出する。
【００１７】そして、フィルタ部の各中間高調波の電流
が結合トランスを介して系統に注入される。
が結合トランスを介して系統に注入される。
【００１８】この場合、各中間高調波の電流を１台の電
流注入装置から系統に注入することができる。
流注入装置から系統に注入することができる。
【００１９】しかも、この電流注入装置の出力が各中間
高調波の周波数に連続的に変化し、各中間高調波の電流
の注入が短時間で終了するため、電流注入装置はいわゆ
る短時間定格を満足すればよく、小容量，小型に形成す
ることができる。
高調波の周波数に連続的に変化し、各中間高調波の電流
の注入が短時間で終了するため、電流注入装置はいわゆ
る短時間定格を満足すればよく、小容量，小型に形成す
ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の１形態について、
図１ないし図３を参照して説明する。まず、図２は測定
の対象となる電力系統１の単線表記の等価回路を示し、
この電力系統１の配電用変電所２の低圧２次側（６６０
０Ｖ側）の高調波特性を測定するため、配電用変電所２
の配電トランス３の２次側から引出された配電母線４に
高調波注入・計測点ａが設定される。
図１ないし図３を参照して説明する。まず、図２は測定
の対象となる電力系統１の単線表記の等価回路を示し、
この電力系統１の配電用変電所２の低圧２次側（６６０
０Ｖ側）の高調波特性を測定するため、配電用変電所２
の配電トランス３の２次側から引出された配電母線４に
高調波注入・計測点ａが設定される。
【００２１】この注入・計測点ａに配電用変電所２の低
圧トランス５の高圧側（６６００Ｖ），低圧側（２２０
Ｖ）を介して高調波測定用の電流注入装置６が接続さ
れ、この電流注入装置６及びＡ／Ｄ変換器７，信号処理
装置８，演算処理装置９，表示装置１０，記録装置１１
により、高調波測定装置１２が形成される。
圧トランス５の高圧側（６６００Ｖ），低圧側（２２０
Ｖ）を介して高調波測定用の電流注入装置６が接続さ
れ、この電流注入装置６及びＡ／Ｄ変換器７，信号処理
装置８，演算処理装置９，表示装置１０，記録装置１１
により、高調波測定装置１２が形成される。
【００２２】ところで、電力系統１には系統基本周波数
ｆs の整数倍の周波数ｎ×ｆs （ｎは１，２，…の整
数）の種々の高調波が存在し、これらの高調波に対し
て、高調波注入点ａからみたその右側の下位（下流）の
等価回路１３は、例えばノートンの定理で表現すると、
アドミタンス１４と電流源１５との並列回路とみなすこ
とができる。
ｆs の整数倍の周波数ｎ×ｆs （ｎは１，２，…の整
数）の種々の高調波が存在し、これらの高調波に対し
て、高調波注入点ａからみたその右側の下位（下流）の
等価回路１３は、例えばノートンの定理で表現すると、
アドミタンス１４と電流源１５との並列回路とみなすこ
とができる。
【００２３】なお、電流源１５は、通常、実際に電流源
が存在するのではなく、負荷による電流歪み等に起因し
て発生したものである。
が存在するのではなく、負荷による電流歪み等に起因し
て発生したものである。
【００２４】そして、例えば代表的な第５調波（ｎ＝
５），第７調波（ｎ＝７）を測定対象の高調波（着目高
調波）とし、この着目高調波についての等価回路１３の
時々刻々変化する回路定数を求めてその高調波特性を測
定する場合、まず、電流注入装置６から高調波注入・計
測点ａに、着目高調波の周波数の上，下近傍の系統基本
周波数の非整数倍周波数の複数の中間高調波の電流を個
別に注入する。
５），第７調波（ｎ＝７）を測定対象の高調波（着目高
調波）とし、この着目高調波についての等価回路１３の
時々刻々変化する回路定数を求めてその高調波特性を測
定する場合、まず、電流注入装置６から高調波注入・計
測点ａに、着目高調波の周波数の上，下近傍の系統基本
周波数の非整数倍周波数の複数の中間高調波の電流を個
別に注入する。
【００２５】このとき、各中間高調波の電流は電力系統
１に本来存在しない周波数の電流であり、高調波注入・
計測点ａからみたその下位側及び上位側の各中間高調波
についての等価回路は、理想的な場合、ノートンの定理
で表現すると、それぞれアドミタンスのみとなる。
１に本来存在しない周波数の電流であり、高調波注入・
計測点ａからみたその下位側及び上位側の各中間高調波
についての等価回路は、理想的な場合、ノートンの定理
で表現すると、それぞれアドミタンスのみとなる。
【００２６】そして、高調波注入・計測点ａに注入され
た各中間高調波の電流は、その下位側及び上位側の各中
間高調波についてのアドミタンスに応じて下位側，上位
側に分流する。
た各中間高調波の電流は、その下位側及び上位側の各中
間高調波についてのアドミタンスに応じて下位側，上位
側に分流する。
【００２７】そのため、高調波注入・計測点ａの各中間
高調波の注入電流Ｉ(m)，注入電圧Ｖ(m)を注入ラインに
設けた計器用変流器１６の計測電流，計器用変圧器１７
の計測電圧から検出し、高調波注入・計測点ａの上位に
分流した各中間高調波の電流Ｉx(m)を高調波注入・計測
点ａの上位に測圧計器変流器１８の計測電流から検出す
ると、高調波注入・計測点ａの下位に分流した各中間高
調波の電流Ｉy(m)は、Ｉy(m)＝Ｉ(m)−Ｉx(m)の演算か
ら求まる。
高調波の注入電流Ｉ(m)，注入電圧Ｖ(m)を注入ラインに
設けた計器用変流器１６の計測電流，計器用変圧器１７
の計測電圧から検出し、高調波注入・計測点ａの上位に
分流した各中間高調波の電流Ｉx(m)を高調波注入・計測
点ａの上位に測圧計器変流器１８の計測電流から検出す
ると、高調波注入・計測点ａの下位に分流した各中間高
調波の電流Ｉy(m)は、Ｉy(m)＝Ｉ(m)−Ｉx(m)の演算か
ら求まる。
【００２８】そして、高調波注入・計測点ａからみた各
中間高調波についての下位の等価回路のアドミタンスを
Ｙy(m)とすると、高調波注入・計測点ａからみた下位及
び上位の各中間高調波の電圧がそれぞれの注入電圧
Ｖ(m)に等しくなることから、アドミタンスＹy(m)はＹy
(m)＝（Ｉ(m)−Ｉx(m)）／Ｖ(m)の演算から求まる。
中間高調波についての下位の等価回路のアドミタンスを
Ｙy(m)とすると、高調波注入・計測点ａからみた下位及
び上位の各中間高調波の電圧がそれぞれの注入電圧
Ｖ(m)に等しくなることから、アドミタンスＹy(m)はＹy
(m)＝（Ｉ(m)−Ｉx(m)）／Ｖ(m)の演算から求まる。
【００２９】さらに、説明を簡単にするため、着目高調
波を挟むその上，下の２中間高調波についてのアドミタ
ンスＹy(m)をＹ1(m)，Ｙ2(m)とすると、着目高調波につ
いての等価回路１３のアドミタンス１４が、最も簡単に
はＹ(n)＝（Ｙ1(m)＋Ｙ2(m)）／２の補間演算からＹ(n)
として求まる。
波を挟むその上，下の２中間高調波についてのアドミタ
ンスＹy(m)をＹ1(m)，Ｙ2(m)とすると、着目高調波につ
いての等価回路１３のアドミタンス１４が、最も簡単に
はＹ(n)＝（Ｙ1(m)＋Ｙ2(m)）／２の補間演算からＹ(n)
として求まる。
【００３０】また、電流注入装置６の電流注入が終了し
た後、計器用変圧器１７の計測電圧，計器用変流器１８
の計測電流から配電母線４を下位方向に流れる着目高調
波の電圧Ｖ(n)，電流Ｉ(n)を求めることにより、ＩG(n)
＝Ｙ(n)×Ｖ(n)−Ｉ(n)の演算から等価回路１３の電流
源１５がＩG(n)として求まる。
た後、計器用変圧器１７の計測電圧，計器用変流器１８
の計測電流から配電母線４を下位方向に流れる着目高調
波の電圧Ｖ(n)，電流Ｉ(n)を求めることにより、ＩG(n)
＝Ｙ(n)×Ｖ(n)−Ｉ(n)の演算から等価回路１３の電流
源１５がＩG(n)として求まる。
【００３１】そして、着目高調波についての等価回路１
３のアドミタンス１４，電流源１５が求まると、高調波
注入・計測点ａより下位の着目高調波についての特性を
測定して把握することができる。
３のアドミタンス１４，電流源１５が求まると、高調波
注入・計測点ａより下位の着目高調波についての特性を
測定して把握することができる。
【００３２】そして、電流注入装置６は各中間高調波の
電流を設定時間ずつ連続的に順次に注入して高調波特性
の測定を短時間に終了するため、図１に示すように構成
され、低圧トランス５の低圧側に結合トランス１９の第
１の巻線１９ａが接続され、この結合トランス１９の第
２の巻線１９ｂに電圧型のインバータ２０が接続され
る。
電流を設定時間ずつ連続的に順次に注入して高調波特性
の測定を短時間に終了するため、図１に示すように構成
され、低圧トランス５の低圧側に結合トランス１９の第
１の巻線１９ａが接続され、この結合トランス１９の第
２の巻線１９ｂに電圧型のインバータ２０が接続され
る。
【００３３】このインバータ２０は例えばタイマ動作に
より、ＲＯＭ等のメモリに保持された各中間高調波の１
又は数周期のデータを設定された順に設定時間ずつ読出
し、読出したデータに基づき出力部のブリッジ構成の半
導体スイッチング素子を駆動し、図３に示すように連続
的に各中間高調波の周波数に変化するインバータ出力
（電圧出力）を形成する。なお、図３のｔ1 ，ｔ2 はイ
ンバータ出力の周波数の変化タイミングを示す。
より、ＲＯＭ等のメモリに保持された各中間高調波の１
又は数周期のデータを設定された順に設定時間ずつ読出
し、読出したデータに基づき出力部のブリッジ構成の半
導体スイッチング素子を駆動し、図３に示すように連続
的に各中間高調波の周波数に変化するインバータ出力
（電圧出力）を形成する。なお、図３のｔ1 ，ｔ2 はイ
ンバータ出力の周波数の変化タイミングを示す。
【００３４】そして、インバータ２０の出力は、この形
態では、その電流が例えば１２Ａから６０Ａに増大する
ように、巻数比１：５のステップアップトランス２１に
より変圧され、このトランス２１を介した設定電流のイ
ンバータ出力がコンデンサ２２，抵抗２３，コイル２４
の直列共振回路が形成するフィルタ部２５を通って結合
トランス１９の第３の巻線１９ｃに供給される。
態では、その電流が例えば１２Ａから６０Ａに増大する
ように、巻数比１：５のステップアップトランス２１に
より変圧され、このトランス２１を介した設定電流のイ
ンバータ出力がコンデンサ２２，抵抗２３，コイル２４
の直列共振回路が形成するフィルタ部２５を通って結合
トランス１９の第３の巻線１９ｃに供給される。
【００３５】このとき、本実施の形態にあっては、実際
の高調波計測に最も重要な第５調波又は第７調波を着目
高調波とし、その近傍周波数の各中間高調波の電流のみ
を結合トランス１９，低圧トランス５を介して高調波注
入・計測点ａに注入するため、フィルタ部２５は共振点
が各中間高調波のほぼ中間の第６調波の前後に設定さ
れ、その共振特性がほぼ第５調波ないし第７調波の範囲
をカバーする平坦なＱ特性に設定される。
の高調波計測に最も重要な第５調波又は第７調波を着目
高調波とし、その近傍周波数の各中間高調波の電流のみ
を結合トランス１９，低圧トランス５を介して高調波注
入・計測点ａに注入するため、フィルタ部２５は共振点
が各中間高調波のほぼ中間の第６調波の前後に設定さ
れ、その共振特性がほぼ第５調波ないし第７調波の範囲
をカバーする平坦なＱ特性に設定される。
【００３６】そのため、低圧トランス５から高調波注入
点ａに、不要な中間高調波の逓倍周波数成分を排除し
て、着目高調波を挟むその上下の各中間高調波の電流
が、途切れることなく設定時間ずつ順次に注入され、１
台の注入装置で短時間に測定が終了する。
点ａに、不要な中間高調波の逓倍周波数成分を排除し
て、着目高調波を挟むその上下の各中間高調波の電流
が、途切れることなく設定時間ずつ順次に注入され、１
台の注入装置で短時間に測定が終了する。
【００３７】したがって、インバータ２０等は短時間定
格を満足すればよく、小容量，小型に形成することがで
きるとともに、それらの放熱フィンの省略等も図ること
ができる。
格を満足すればよく、小容量，小型に形成することがで
きるとともに、それらの放熱フィンの省略等も図ること
ができる。
【００３８】しかも、フィルタ部２５の直列共振回路の
コンデンサ２２が電力系統１の商用周波数電圧（系統基
本波の電圧）を分担し、この点から、トランス１９，２
１等の小容量，小型化を図ることができる。
コンデンサ２２が電力系統１の商用周波数電圧（系統基
本波の電圧）を分担し、この点から、トランス１９，２
１等の小容量，小型化を図ることができる。
【００３９】そのため、電流注入装置６を小容量かつ小
型，軽量に形成することができ、可搬型の装置に形成す
ることも可能になる。
型，軽量に形成することができ、可搬型の装置に形成す
ることも可能になる。
【００４０】つぎに、電流注入装置６から高調波注入・
計測点ａに注入された各中間高調波の電流に基づく高調
波特性の具体的な測定方法を説明する。
計測点ａに注入された各中間高調波の電流に基づく高調
波特性の具体的な測定方法を説明する。
【００４１】まず、説明を簡単にするため、電流注入装
置６から高調波注入・計測点ａに、着目高調波（周波数
ｎ×ｆs ）を挟むその上，下の２周波数ｆ1 ，ｆ2 （ｆ
1 ＜ｎ×ｆs ＜ｆ2 ）の中間高調波の電流Ｉy1(m)，Ｉ
y2(m)（＝Ｉyi(m)，ｉ＝１，２）が順次に注入されて測
定が行われるとする。
置６から高調波注入・計測点ａに、着目高調波（周波数
ｎ×ｆs ）を挟むその上，下の２周波数ｆ1 ，ｆ2 （ｆ
1 ＜ｎ×ｆs ＜ｆ2 ）の中間高調波の電流Ｉy1(m)，Ｉ
y2(m)（＝Ｉyi(m)，ｉ＝１，２）が順次に注入されて測
定が行われるとする。
【００４２】この場合、電流Ｉy1(m)，Ｉy2(m)それぞれ
の注入時、計器用変流器１６により高調波注入・計測点
ａの注入電流を計測し、かつ、計器用変圧器１７，計器
用変流器１８により高調波注入・計測点ａの電圧（系統
電圧），その上位を流れる電流を計測し、それらの計測
信号を測定装置１２のＡ／Ｄ変換器７によりそれぞれデ
ジタルの計測データに変換する。
の注入時、計器用変流器１６により高調波注入・計測点
ａの注入電流を計測し、かつ、計器用変圧器１７，計器
用変流器１８により高調波注入・計測点ａの電圧（系統
電圧），その上位を流れる電流を計測し、それらの計測
信号を測定装置１２のＡ／Ｄ変換器７によりそれぞれデ
ジタルの計測データに変換する。
【００４３】さらに、Ａ／Ｄ変換器７の各計測データを
信号処理装置８のＦＦＴ解析等により処理し、高調波注
入・計測点ａに注入された電流Ｉ1(m)，Ｉ2(m)（＝Ｉi(
m)，ｉ＝１，２）それぞれにつき、高調波注入・計測点
ａの電圧Ｖ1(m)，Ｖ2(m)（＝Ｖi(m)）及び高調波注入・
計測点ａの上位への分流Ｉx1(m)，Ｉx2(m)（＝
Ｉxi(m)，ｉ＝１，２）の計測結果を得る。
信号処理装置８のＦＦＴ解析等により処理し、高調波注
入・計測点ａに注入された電流Ｉ1(m)，Ｉ2(m)（＝Ｉi(
m)，ｉ＝１，２）それぞれにつき、高調波注入・計測点
ａの電圧Ｖ1(m)，Ｖ2(m)（＝Ｖi(m)）及び高調波注入・
計測点ａの上位への分流Ｉx1(m)，Ｉx2(m)（＝
Ｉxi(m)，ｉ＝１，２）の計測結果を得る。
【００４４】そして、信号処理装置８の計測出力を後段
の演算処理装置９に供給し、この処理装置９により、計
測された電流Ｉxi(m)に基づき、Ｉyi(m)＝Ｉi(m)−Ｉxi
(m)の演算から高調波注入点ａの下位への分流Ｉy1(m)，
Ｉy2(m)を求め、Ｙyi(m)＝Ｉyi(m)／Ｖi(m)の演算から
電流Ｉy1(m)，Ｉy2(m)それぞれについてのアドミタンス
Ｙy1(m)，Ｙy2(m)（＝Ｙyi(m)）を求める。
の演算処理装置９に供給し、この処理装置９により、計
測された電流Ｉxi(m)に基づき、Ｉyi(m)＝Ｉi(m)−Ｉxi
(m)の演算から高調波注入点ａの下位への分流Ｉy1(m)，
Ｉy2(m)を求め、Ｙyi(m)＝Ｉyi(m)／Ｖi(m)の演算から
電流Ｉy1(m)，Ｉy2(m)それぞれについてのアドミタンス
Ｙy1(m)，Ｙy2(m)（＝Ｙyi(m)）を求める。
【００４５】このとき、電流Ｉyi(m)が電力系統１に存
在しない周波数の電流であるため、電流注入装置６の注
入電力量が微小であっても、アドミタンスＹyi(m)は電
力系統１の高調波等の影響を受けることなく正確に求ま
る。
在しない周波数の電流であるため、電流注入装置６の注
入電力量が微小であっても、アドミタンスＹyi(m)は電
力系統１の高調波等の影響を受けることなく正確に求ま
る。
【００４６】なお、中間高調波の電流Ｉi(m)の代わりに
測定調波の高調波電流を注入しても、この高調波が電力
系統１に存在しているため、注入した高調波電流に基づ
くアドミタンスを求めることはできない。
測定調波の高調波電流を注入しても、この高調波が電力
系統１に存在しているため、注入した高調波電流に基づ
くアドミタンスを求めることはできない。
【００４７】また、高調波注入・計測点ａの下位を流れ
る電流を計測し、その計測電流から電流Ｉyi(m)を求め
てもよい。
る電流を計測し、その計測電流から電流Ｉyi(m)を求め
てもよい。
【００４８】そして、演算処理装置９は例えばＹy(n)＝
（Ｙy1(m)＋Ｙy2(m)）／２の補間演算を実行し、高調波
注入・計測点ａより下位の着目高調波についてのアドミ
タンスＹy1(n)を求めて決定する。
（Ｙy1(m)＋Ｙy2(m)）／２の補間演算を実行し、高調波
注入・計測点ａより下位の着目高調波についてのアドミ
タンスＹy1(n)を求めて決定する。
【００４９】このとき、アドミタンスＹy1(m)，Ｙy2(m)
が電力系統１の高調波の影響を受けることなく正確に算
出されるため、着目高調波についてのアドミタンスＹy(
n)（アドミタンス１４）が正確に求まる。
が電力系統１の高調波の影響を受けることなく正確に算
出されるため、着目高調波についてのアドミタンスＹy(
n)（アドミタンス１４）が正確に求まる。
【００５０】つぎに、電流注入装置６の電流注入の終了
直後、計器用変圧器１７の計測電圧，計器用変流器１８
の計測電流の周波数分析から系統母線４の着目高調波の
電圧Ｖ(n)，下位方向の電流Ｉy(n)を求める。
直後、計器用変圧器１７の計測電圧，計器用変流器１８
の計測電流の周波数分析から系統母線４の着目高調波の
電圧Ｖ(n)，下位方向の電流Ｉy(n)を求める。
【００５１】そして、アドミタンスＹy(n)及び電圧
Ｖ(n)，電流Ｉy(n)に基づき、ＩGy(n)＝Ｙy(n)×Ｖ(n)
−Ｉy(n)の演算から電流源ＩGy(n)（電流源１５）を求
め、等価回路１３を同定して高調波注入・計測点ａより
下位の着目高調波についての高調波特性の完全な測定を
行う。
Ｖ(n)，電流Ｉy(n)に基づき、ＩGy(n)＝Ｙy(n)×Ｖ(n)
−Ｉy(n)の演算から電流源ＩGy(n)（電流源１５）を求
め、等価回路１３を同定して高調波注入・計測点ａより
下位の着目高調波についての高調波特性の完全な測定を
行う。
【００５２】ところで、高調波注入・計測点ａより上位
の高調波特性も、前記と同様にして同時に測定すること
ができる。
の高調波特性も、前記と同様にして同時に測定すること
ができる。
【００５３】この場合、計測電流Ｉxi(m)，計測電圧Ｖ(
m)に基づいて得られた中間高調波の分流Ｉx1(m)，Ｉx2(
m)（＝Ｉxi(m)）から、高調波注入・計測点ａの上位の
中間調 波についてのアドミタンスＹx1(m)，Ｙx2(m)
（＝Ｙxi(m)）はＹxi(m)＝Ｉxi(m) ／Ｖi(m)の演算によ
り求まる。
m)に基づいて得られた中間高調波の分流Ｉx1(m)，Ｉx2(
m)（＝Ｉxi(m)）から、高調波注入・計測点ａの上位の
中間調 波についてのアドミタンスＹx1(m)，Ｙx2(m)
（＝Ｙxi(m)）はＹxi(m)＝Ｉxi(m) ／Ｖi(m)の演算によ
り求まる。
【００５４】また、Ｙx(n)＝（Ｙx1(m)＋Ｙx2(m)）／２
の補間演算から、アドミタンスＹy(n)と同様の高調波注
入・計測点ａより上位の着目高調波についての等価回路
のアドミタンスＹx(n)が求まる。
の補間演算から、アドミタンスＹy(n)と同様の高調波注
入・計測点ａより上位の着目高調波についての等価回路
のアドミタンスＹx(n)が求まる。
【００５５】さらに、アドミタンスＹx(n)及び電圧
Ｖ(n)，電流Ｉx(n)に基づき、ＩGx(n)＝Ｙx(n)×Ｖ(n)
＋Ｉx(n)の演算から、電流源１５と同様の高調波注入点
ａより上位 の着目高調波についての等価回路の電流源
ＩGx(n)が求まる。
Ｖ(n)，電流Ｉx(n)に基づき、ＩGx(n)＝Ｙx(n)×Ｖ(n)
＋Ｉx(n)の演算から、電流源１５と同様の高調波注入点
ａより上位 の着目高調波についての等価回路の電流源
ＩGx(n)が求まる。
【００５６】そして、アドミタンスＹx(n)，電流源ＩGx
(n)により、等価回路１３と同様の高調波注入・計測点
ａより上位の着目高調波についての等価回路を同定し、
高調波注入・計測点ａより上位の高調波特性を測定でき
る。
(n)により、等価回路１３と同様の高調波注入・計測点
ａより上位の着目高調波についての等価回路を同定し、
高調波注入・計測点ａより上位の高調波特性を測定でき
る。
【００５７】つぎに、前記実施の形態においては、高調
波注入・計測点ａを高調波の注入と計測とに兼用した
が、高調波注入点と高調波計測点とを別個に設定にし、
高調波注入点に電流注入装置６を接続し、高調波計測点
側に計器用変圧器１７，計器用変流器１８を設け、高調
波計測点より下位，上位の着目高調波についての等価回
路を同定して高調波特性を測定してもよく、この場合、
電流注入装置を小型，軽量にして可搬性を向上すること
により、高調波注入点への電流注入装置の運搬等が極め
て容易に行える利点がある。
波注入・計測点ａを高調波の注入と計測とに兼用した
が、高調波注入点と高調波計測点とを別個に設定にし、
高調波注入点に電流注入装置６を接続し、高調波計測点
側に計器用変圧器１７，計器用変流器１８を設け、高調
波計測点より下位，上位の着目高調波についての等価回
路を同定して高調波特性を測定してもよく、この場合、
電流注入装置を小型，軽量にして可搬性を向上すること
により、高調波注入点への電流注入装置の運搬等が極め
て容易に行える利点がある。
【００５８】また、高調波計測点と高調波注入点とを別
個に設ける場合、高調波注入点を系統の分枝した各母線
等に複数設定して電流注入装置６を複数にし、各電流注
入装置６から各中間高調波の電流を注入して高調波特性
を測定することができ、この場合は、各電流注入装置６
が一層小型，軽量になる利点がある。
個に設ける場合、高調波注入点を系統の分枝した各母線
等に複数設定して電流注入装置６を複数にし、各電流注
入装置６から各中間高調波の電流を注入して高調波特性
を測定することができ、この場合は、各電流注入装置６
が一層小型，軽量になる利点がある。
【００５９】そして、高調波注入点及び高調波計測点の
数や位置等をどのように設定した場合にも本発明を適用
することができるのは勿論である。
数や位置等をどのように設定した場合にも本発明を適用
することができるのは勿論である。
【００６０】つぎに、例えば着目高調波の上，下の中間
高調波をそれぞれ複数にする場合や複数の着目高調波に
ついて一括して測定する場合には、インバータ２０の出
力周波数を３種以上の多数の周波数に連続的に切換るよ
うにすればよいのは勿論である。
高調波をそれぞれ複数にする場合や複数の着目高調波に
ついて一括して測定する場合には、インバータ２０の出
力周波数を３種以上の多数の周波数に連続的に切換るよ
うにすればよいのは勿論である。
【００６１】つぎに、インバータ２０は出力周波数がタ
イマ制御等で設定された各中間高調波の周波数に連続的
に変化するものであれば、どのような構成であってもよ
い。
イマ制御等で設定された各中間高調波の周波数に連続的
に変化するものであれば、どのような構成であってもよ
い。
【００６２】また、インバータ２０の後段のステップア
ップトランス２１は、インバータ２０の出力電流が十分
大きいような場合は省くことができる。
ップトランス２１は、インバータ２０の出力電流が十分
大きいような場合は省くことができる。
【００６３】さらに、直列共振回路２５の共振特性は、
取出す中間高調波の周波数範囲等に応じて設定すればよ
く、各中間高調波の電流が極力同じ共振特性で抽出され
るように、必要な周波数範囲でいわゆるＱ値が平坦であ
ることが望ましい。
取出す中間高調波の周波数範囲等に応じて設定すればよ
く、各中間高調波の電流が極力同じ共振特性で抽出され
るように、必要な周波数範囲でいわゆるＱ値が平坦であ
ることが望ましい。
【００６４】つぎに、等価回路１３等をアドミタンスと
電流源との並列回路とする代わりに、インピーダンスと
電圧源との直列回路として高調波特性を測定する場合に
も同様に適用することができるのは勿論である。
電流源との並列回路とする代わりに、インピーダンスと
電圧源との直列回路として高調波特性を測定する場合に
も同様に適用することができるのは勿論である。
【００６５】
【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏す
る。インバータ２０の出力が連続的に各中間高調波の周
波数に変化する。そして、インバータ２０の各中間高調
波の周波数成分にフィルタ部２５が共振し、この共振に
よる周波数の選択に基づき、フィルタ部２５により系統
基本周波数の成分や各中間高調波の逓倍周波数の成分等
の不要な周波数成分を排除してインバータ２０の出力か
ら各中間高調波の電流を抽出することができる。
る。インバータ２０の出力が連続的に各中間高調波の周
波数に変化する。そして、インバータ２０の各中間高調
波の周波数成分にフィルタ部２５が共振し、この共振に
よる周波数の選択に基づき、フィルタ部２５により系統
基本周波数の成分や各中間高調波の逓倍周波数の成分等
の不要な周波数成分を排除してインバータ２０の出力か
ら各中間高調波の電流を抽出することができる。
【００６６】さらに、フィルタ部２５の各中間高調波の
電流を結合トランス１９を介して系統に注入することが
できる。
電流を結合トランス１９を介して系統に注入することが
できる。
【００６７】この場合、各中間高調波の電流を１台の電
流注入装置６から系統に注入することができる。
流注入装置６から系統に注入することができる。
【００６８】しかも、この電流注入装置６の出力が各中
間高調波の周波数に連続的に変化し、各中間高調波の電
流の注入が短時間に終了するため、電流注入装置６はい
わゆる短時間定格を満足すればよく、小容量，小型に形
成することができる。
間高調波の周波数に連続的に変化し、各中間高調波の電
流の注入が短時間に終了するため、電流注入装置６はい
わゆる短時間定格を満足すればよく、小容量，小型に形
成することができる。
【００６９】したがって、小容量で小型の電流注入装置
６により、精度の高い高調波特性の測定が行える。
６により、精度の高い高調波特性の測定が行える。
【図１】本発明の実施の１形態の回路結線図である。
【図２】図１の電流注入装置を用いた高調波測定の１例
の回路結線図である。
の回路結線図である。
【図３】図１のインバータの出力波形図である。
１ 電力系統 １９ 結合トランス ２０ インバータ ２５ フィルタ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 荘治 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電 機株式会社内 (72)発明者 夏田 育千 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電 機株式会社内 (72)発明者 蓑輪 義文 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電 機株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 23/20 G01R 31/00 H02J 3/01
Claims (1)
- 【請求項１】 系統に測定対象の高調波の上下の系統基
本周波数の非整数倍の周波数の電流を中間高調波の電流
としてそれぞれ注入し、系統の計測電流，計測電圧の周
波数解析により系統の前記各中間高調波の電流，電圧を
検出して系統の前記各中間高調波についての等価回路の
アドミタンス又はインピーダンスを求め、該各等価回路
のアドミタンス又はインピーダンスから着目高調波につ
いての系統の等価回路のアドミタンス又はインピーダン
スを補間演算して決定し、系統の前記測定対象の高調波
についての高調波特性を測定する際に、系統に前記各中
間高調波の電流を注入する高調波測定用の電流注入装置
において、 出力周波数が前記各中間高調波の周波数に連続的に変化
するインバータと、 前記各中間高調波のほぼ中間に共振点を設定した共振回
路からなり、前記インバータの出力から前記各中間高調
波の電流を出力するフィルタ部と、 該フィルタ部から出力された前記各中間高調波の電流を
系統に注入する結合トランスとを備えたことを特徴とす
る高調波測定用の電流注入装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19780997A JP2940604B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 高調波測定用の電流注入装置 |
| US09/110,997 US6326796B1 (en) | 1997-07-07 | 1998-07-06 | Harmonic measuring method and a current injection device for harmonic measurement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19780997A JP2940604B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 高調波測定用の電流注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123626A JPH1123626A (ja) | 1999-01-29 |
| JP2940604B2 true JP2940604B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=16380716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19780997A Expired - Fee Related JP2940604B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 高調波測定用の電流注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2940604B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100748492B1 (ko) * | 2001-02-13 | 2007-08-13 | 엘지전자 주식회사 | 상변화형 광디스크의 초기화방법 |
| WO2011114689A1 (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-22 | 大正製薬株式会社 | 顔料組成物 |
| CN110208602B (zh) * | 2019-06-06 | 2020-07-07 | 福州大学 | 一种利于变压器超高次谐波传递特性计算电路的计算方法 |
| CN111537794B (zh) * | 2020-05-21 | 2023-02-28 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种三端口阻抗扫频装置的拓扑***、控制方法及存储介质 |
-
1997
- 1997-07-07 JP JP19780997A patent/JP2940604B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1123626A (ja) | 1999-01-29 |
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