JP3125354B2 - アクティブフィルタの制御装置 - Google Patents
アクティブフィルタの制御装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/20—Active power filtering [APF]
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電力変換手段で構成
して電力系統で発生する無効電力や高調波を補償するア
クティブフィルタの制御装置に関する。
して電力系統で発生する無効電力や高調波を補償するア
クティブフィルタの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は電力系統に発生する無効電力や高
調波をアクティブフィルタで補償する第１の例を示した
主回路接続図である。この図３において、交流電源とし
ての変圧器２は交流電力を母線３を介して負荷４へ供給
するのであるが、負荷４が整流回路や誘導性負荷等であ
るとその非線形性のために波形歪みを生じたり無効電力
源となって力率が低下する。波形歪みは電力機器の過
熱、焼損、誤動作や通信線等への誘導障害を引き起こす
し、力率低下は送電損失の増加や系統電圧の変動を引き
起こす。これに対して従来はコンデンサとリアクトルと
で構成した所謂ＬＣフィルタを使用していたが、これは
系統インピーダンスによって抑制効果が変化したり高調
波の周波数が変動すると抑制能力に影響を受け、更に過
負荷でＬＣフィルタ自体が焼損するなど、各種の不都合
があった。
調波をアクティブフィルタで補償する第１の例を示した
主回路接続図である。この図３において、交流電源とし
ての変圧器２は交流電力を母線３を介して負荷４へ供給
するのであるが、負荷４が整流回路や誘導性負荷等であ
るとその非線形性のために波形歪みを生じたり無効電力
源となって力率が低下する。波形歪みは電力機器の過
熱、焼損、誤動作や通信線等への誘導障害を引き起こす
し、力率低下は送電損失の増加や系統電圧の変動を引き
起こす。これに対して従来はコンデンサとリアクトルと
で構成した所謂ＬＣフィルタを使用していたが、これは
系統インピーダンスによって抑制効果が変化したり高調
波の周波数が変動すると抑制能力に影響を受け、更に過
負荷でＬＣフィルタ自体が焼損するなど、各種の不都合
があった。
【０００３】これに対して、半導体スイッチ素子で構成
している電力変換装置の優れた制御特性を利用すれば、
ＬＣフィルタの前述した欠点を排除し、不要な高調波電
流のみを打ち消す電流を発生させることも可能である。
このように半導体スイッチ素子を使用した電力変換装置
で高調波電流の補償を行う装置をアクティブフィルタと
称する。図３ではこの電力変換手段としてのアクティブ
フィルタ５を変圧器２の出力側に接続する。尚このアク
ティブフィルタ５の直流側にはコンデンサ６を接続し、
且つアクティブフィルタ５を制御する制御装置７を付属
している。変圧器２と母線３との間には負荷電流ＩL を
検出するための変流器８と電源電圧ＶS を検出するため
の計器用変圧器９とを接続しており、制御装置７はこれ
に入力する電源電圧ＶS と負荷電流ＩLとから高調波電
流と負荷の力率を検出し、これらを補償する補償電流Ｉ
C をアクティブフィルタ５が出力する。
している電力変換装置の優れた制御特性を利用すれば、
ＬＣフィルタの前述した欠点を排除し、不要な高調波電
流のみを打ち消す電流を発生させることも可能である。
このように半導体スイッチ素子を使用した電力変換装置
で高調波電流の補償を行う装置をアクティブフィルタと
称する。図３ではこの電力変換手段としてのアクティブ
フィルタ５を変圧器２の出力側に接続する。尚このアク
ティブフィルタ５の直流側にはコンデンサ６を接続し、
且つアクティブフィルタ５を制御する制御装置７を付属
している。変圧器２と母線３との間には負荷電流ＩL を
検出するための変流器８と電源電圧ＶS を検出するため
の計器用変圧器９とを接続しており、制御装置７はこれ
に入力する電源電圧ＶS と負荷電流ＩLとから高調波電
流と負荷の力率を検出し、これらを補償する補償電流Ｉ
C をアクティブフィルタ５が出力する。
【０００４】図４は電力系統に発生する無効電力や高調
波をアクティブフィルタで補償する第２の例を示した主
回路接続図である。都市部では変電所の占有面積を縮小
するために変圧器２と母線３とをガス或いは固体で絶縁
し両者を一体化する構成のものが多くなっているが、こ
のような縮小形変電所では変圧器２と母線３との間には
変流器８を接続するのみであってアクティブフィルタ５
を接続することは困難であり、図４に示す回路構成にな
ることが多い。即ち電力変換手段としてのアクティブフ
ィルタ５は母線３を介して負荷４と並列接続することに
なり、従ってアクティブフィルタ５を制御する制御装置
７へは電源電流ＩS と電源電圧ＶS とが入力し、アクテ
ィブフィルタ５が補償電流ＩC を出力することになる。
波をアクティブフィルタで補償する第２の例を示した主
回路接続図である。都市部では変電所の占有面積を縮小
するために変圧器２と母線３とをガス或いは固体で絶縁
し両者を一体化する構成のものが多くなっているが、こ
のような縮小形変電所では変圧器２と母線３との間には
変流器８を接続するのみであってアクティブフィルタ５
を接続することは困難であり、図４に示す回路構成にな
ることが多い。即ち電力変換手段としてのアクティブフ
ィルタ５は母線３を介して負荷４と並列接続することに
なり、従ってアクティブフィルタ５を制御する制御装置
７へは電源電流ＩS と電源電圧ＶS とが入力し、アクテ
ィブフィルタ５が補償電流ＩC を出力することになる。
【０００５】図５はアクティブフィルタの制御装置の従
来例を示した回路図である。この図５に示すように波形
歪みを有する電源電流ＩS を基本波演算回路１３へ入力
し、ここで電源電流ＩS の基本波電流成分ＩS0を演算す
る。この演算結果である基本波電流ＩS0と電源電流ＩS
との差分が高調波電流であるから、電流調節器１４はこ
の高調波電流を零にする制御信号を出力することにな
る。一方電圧調節器１１はアクティブフィルタ５の直流
側電圧検出値即ちコンデンサ６の電圧ＥD を電圧指令値
ＥD0に一致させる制御信号を出力するので、乗算器１２
でこの電圧調節器１１の出力信号と電源電圧ＶS との乗
算を行って交流電流指令値を求め、この交流電流指令値
を前記基本波電流ＩS0に当該アクティブフィルタ５の損
失分を補償する極性で加算する。電流調節器１４の出力
信号とキャリア発振器１５が出力するキャリア信号とか
らコンパレータ１６でパルス幅変調を行い、アクティブ
フィルタ５を制御する。
来例を示した回路図である。この図５に示すように波形
歪みを有する電源電流ＩS を基本波演算回路１３へ入力
し、ここで電源電流ＩS の基本波電流成分ＩS0を演算す
る。この演算結果である基本波電流ＩS0と電源電流ＩS
との差分が高調波電流であるから、電流調節器１４はこ
の高調波電流を零にする制御信号を出力することにな
る。一方電圧調節器１１はアクティブフィルタ５の直流
側電圧検出値即ちコンデンサ６の電圧ＥD を電圧指令値
ＥD0に一致させる制御信号を出力するので、乗算器１２
でこの電圧調節器１１の出力信号と電源電圧ＶS との乗
算を行って交流電流指令値を求め、この交流電流指令値
を前記基本波電流ＩS0に当該アクティブフィルタ５の損
失分を補償する極性で加算する。電流調節器１４の出力
信号とキャリア発振器１５が出力するキャリア信号とか
らコンパレータ１６でパルス幅変調を行い、アクティブ
フィルタ５を制御する。
【０００６】図６は図５に図示の制御装置に使用してい
る基本波演算回路１３の構成を表した回路図である。こ
の回路において、ＩU,ＩV,ＩW は電源電流ＩS の各相電
流であり、ωmtは所望の次数調波の位相信号であり、こ
れらを入力して所望の次数調波の各相電流ＩUm，ＩVm，
ＩWmを得ることが出来る。従ってｍ＝１にすれば各相の
基本波電流が得られる。尚この図６に図示の回路は公知
であるからその動作の説明は省略する。
る基本波演算回路１３の構成を表した回路図である。こ
の回路において、ＩU,ＩV,ＩW は電源電流ＩS の各相電
流であり、ωmtは所望の次数調波の位相信号であり、こ
れらを入力して所望の次数調波の各相電流ＩUm，ＩVm，
ＩWmを得ることが出来る。従ってｍ＝１にすれば各相の
基本波電流が得られる。尚この図６に図示の回路は公知
であるからその動作の説明は省略する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述したように図４に
示している第２の回路は図３に示した第１の回路と異な
り正の補償をするクローズドループの制御を行う回路で
あるから、例えば基本波演算回路１３の演算に誤差があ
ると制御の指令系に誤差を生じ、これを検出して正帰還
するので誤差を拡大してしまう不都合がある。
示している第２の回路は図３に示した第１の回路と異な
り正の補償をするクローズドループの制御を行う回路で
あるから、例えば基本波演算回路１３の演算に誤差があ
ると制御の指令系に誤差を生じ、これを検出して正帰還
するので誤差を拡大してしまう不都合がある。
【０００８】図７は図５に図示の制御回路を図４に示し
ている第２の回路に適用した場合に演算誤差が遅れ位相
側にあるときの動作を基本波について説明した動作波形
図であって、図７は基本波電流ＩS0の変化、図７は
基本波電流有効分ＩP0の変化、図７は基本波電流無効
分ＩQ0の変化をそれぞれが表している。即ち図７に図
示している基本波電流ＩS0は、図７に図示の基本波電
流有効分ＩP0と図７に図示の基本波電流無効分ＩQ0と
に分解出来る。ここで演算誤差により基本波電流ＩS0の
位相がΔθだけ遅れると、これに対応して基本波電流有
効分ＩP0はＩP1へ減少し（図７参照）、基本波電流無
効分ＩQ0はＩQ1へ増加する（図７参照）。即ち有効分
が減少するように制御がかかるので負荷４へはアクティ
ブフィルタ５が不足の有効分を供給することになる。し
かしアクティブフィルタ５が有効分を供給することでこ
のアクティブフィルタ５の直流側電圧ＥD が低下する。
そこで直流側電圧ＥD を指令値ＥD0に維持するべく電源
側から有効分をとり、演算誤差があっても有効分は結果
的にはバランスする。一方、無効分は制御の結果増加し
これが再度指令値になるので、正帰還がかかって指令値
は益々遅れ方向へ変化し、遅れの最大値から進みの最大
値へとこの指令値は振動するので、過電流により装置は
停止してしまう。
ている第２の回路に適用した場合に演算誤差が遅れ位相
側にあるときの動作を基本波について説明した動作波形
図であって、図７は基本波電流ＩS0の変化、図７は
基本波電流有効分ＩP0の変化、図７は基本波電流無効
分ＩQ0の変化をそれぞれが表している。即ち図７に図
示している基本波電流ＩS0は、図７に図示の基本波電
流有効分ＩP0と図７に図示の基本波電流無効分ＩQ0と
に分解出来る。ここで演算誤差により基本波電流ＩS0の
位相がΔθだけ遅れると、これに対応して基本波電流有
効分ＩP0はＩP1へ減少し（図７参照）、基本波電流無
効分ＩQ0はＩQ1へ増加する（図７参照）。即ち有効分
が減少するように制御がかかるので負荷４へはアクティ
ブフィルタ５が不足の有効分を供給することになる。し
かしアクティブフィルタ５が有効分を供給することでこ
のアクティブフィルタ５の直流側電圧ＥD が低下する。
そこで直流側電圧ＥD を指令値ＥD0に維持するべく電源
側から有効分をとり、演算誤差があっても有効分は結果
的にはバランスする。一方、無効分は制御の結果増加し
これが再度指令値になるので、正帰還がかかって指令値
は益々遅れ方向へ変化し、遅れの最大値から進みの最大
値へとこの指令値は振動するので、過電流により装置は
停止してしまう。
【０００９】図８は図５に図示の制御回路を図４に示し
ている第２の回路に適用した場合に演算誤差が進み位相
側にあるときの動作を基本波について説明した動作波形
図であって、図８は基本波電流ＩS0の変化、図８は
基本波電流有効分ＩP0の変化、図８は基本波電流無効
分ＩQ0の変化をそれぞれが表している。即ち図８に図
示している基本波電流ＩS0は、図８に図示の基本波電
流有効分ＩP0と図８に図示の基本波電流無効分ＩQ0と
に分解出来る。ここで演算誤差により基本波電流ＩS0の
位相がΔθだけ進むと、これに対応して基本波電流有効
分ＩP0はＩP2へ増加し（図８参照）、基本波電流無効
分ＩQ0はＩQ2へ減少する（図８参照）。即ち有効分が
増加するように制御がかかるので、アクティブフィルタ
５はこの有効分を電源側からとることになる。これは直
流側電圧ＥD の上昇となり、図５に図示の従来例回路に
おける電圧調節器１１の動作と競争することになるが、
制御定数の違いから直流側電圧ＥD が過電圧になり装置
は停止してしまう。一方無効分は益々減少して指令値を
進み方向へ変化させるので、これが有効分の増加を更に
煽る。
ている第２の回路に適用した場合に演算誤差が進み位相
側にあるときの動作を基本波について説明した動作波形
図であって、図８は基本波電流ＩS0の変化、図８は
基本波電流有効分ＩP0の変化、図８は基本波電流無効
分ＩQ0の変化をそれぞれが表している。即ち図８に図
示している基本波電流ＩS0は、図８に図示の基本波電
流有効分ＩP0と図８に図示の基本波電流無効分ＩQ0と
に分解出来る。ここで演算誤差により基本波電流ＩS0の
位相がΔθだけ進むと、これに対応して基本波電流有効
分ＩP0はＩP2へ増加し（図８参照）、基本波電流無効
分ＩQ0はＩQ2へ減少する（図８参照）。即ち有効分が
増加するように制御がかかるので、アクティブフィルタ
５はこの有効分を電源側からとることになる。これは直
流側電圧ＥD の上昇となり、図５に図示の従来例回路に
おける電圧調節器１１の動作と競争することになるが、
制御定数の違いから直流側電圧ＥD が過電圧になり装置
は停止してしまう。一方無効分は益々減少して指令値を
進み方向へ変化させるので、これが有効分の増加を更に
煽る。
【００１０】前述のようにアクティブフィルタ５の制御
を、このアクティブフィルタ５よりも電源側を流れてい
る電流を検出して制御する場合（図４参照）は、演算誤
差があるとこの誤差分が正帰還され、過電流或いは過電
圧となり装置停止を招く不都合がある。
を、このアクティブフィルタ５よりも電源側を流れてい
る電流を検出して制御する場合（図４参照）は、演算誤
差があるとこの誤差分が正帰還され、過電流或いは過電
圧となり装置停止を招く不都合がある。
【００１１】そこでこの発明の目的は、アクティブフィ
ルタよりも電源側の電流でこのアクティブフィルタを制
御する場合、演算誤差があっても過電流や過電圧などの
異常を生じることなく、安定した補償動作が行えるよう
にすることにある。
ルタよりも電源側の電流でこのアクティブフィルタを制
御する場合、演算誤差があっても過電流や過電圧などの
異常を生じることなく、安定した補償動作が行えるよう
にすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明の制御装置は、半導体スイッチ素子で構成
した電力変換手段と負荷との並列回路を交流電源に接続
し、この交流電源出力電流の基本波成分を基本波演算手
段で演算し、さらに該基本波成分と交流電源出力電流と
の差を演算する一方、前記電力変換手段の直流側電圧を
所定電圧に維持する電圧調整手段の出力信号に前記交流
電源の出力電圧を乗算して交流電流指令値を求め、この
交流電流指令値を前記基本波成分と交流電源出力電流と
の差に前記電力変換手段の損失分を補償する極性で加算
し、この加算値を電流調節手段に入力し、この電流調節
手段より前記電力変換手段の出力電流が前記基本波成分
に一致するような制御信号を出力するようにしたアクテ
ィブフィルタの制御装置において、前記電圧調節手段の
出力信号を直接或いは不感帯を設定したレベル判別手段
を介して前記交流電源電圧とを加算する加算手段と、こ
の加算手段出力信号の零点を検出して位相基準信号を出
力する位相基準信号発生手段とを備え、この位相基準信
号を前記基本波演算手段に与える。
めにこの発明の制御装置は、半導体スイッチ素子で構成
した電力変換手段と負荷との並列回路を交流電源に接続
し、この交流電源出力電流の基本波成分を基本波演算手
段で演算し、さらに該基本波成分と交流電源出力電流と
の差を演算する一方、前記電力変換手段の直流側電圧を
所定電圧に維持する電圧調整手段の出力信号に前記交流
電源の出力電圧を乗算して交流電流指令値を求め、この
交流電流指令値を前記基本波成分と交流電源出力電流と
の差に前記電力変換手段の損失分を補償する極性で加算
し、この加算値を電流調節手段に入力し、この電流調節
手段より前記電力変換手段の出力電流が前記基本波成分
に一致するような制御信号を出力するようにしたアクテ
ィブフィルタの制御装置において、前記電圧調節手段の
出力信号を直接或いは不感帯を設定したレベル判別手段
を介して前記交流電源電圧とを加算する加算手段と、こ
の加算手段出力信号の零点を検出して位相基準信号を出
力する位相基準信号発生手段とを備え、この位相基準信
号を前記基本波演算手段に与える。
【００１３】
【作用】この発明は、演算誤差によりアクティブフィル
タに生じる異常をこのアクティブフィルタの直流電圧制
御系のレベルの変化で捕捉し、この誤差分による指令値
の変化が遅れ位相側にあるときは進み方向へ誤差分の修
正を行い、誤差分による指令値の変化が進み位相側にあ
るときは遅れ方向へ誤差分の修正を適宜行うことで、過
電圧や過電流による当該アクティブフィルタの異常動作
や停止を回避するように、基本波演算回路の位相基準へ
直流電圧制御信号を直接或いはレベル変換手段を介して
与えることで、誤差分の打ち消しを図るものである。
タに生じる異常をこのアクティブフィルタの直流電圧制
御系のレベルの変化で捕捉し、この誤差分による指令値
の変化が遅れ位相側にあるときは進み方向へ誤差分の修
正を行い、誤差分による指令値の変化が進み位相側にあ
るときは遅れ方向へ誤差分の修正を適宜行うことで、過
電圧や過電流による当該アクティブフィルタの異常動作
や停止を回避するように、基本波演算回路の位相基準へ
直流電圧制御信号を直接或いはレベル変換手段を介して
与えることで、誤差分の打ち消しを図るものである。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を表した回路図で
あるが、この図１に記載の電圧調節器１１、乗算器１
２、基本波演算回路１３、電流調節器１４、キャリア発
振器１５、及びコンパレータ１６の名称・用途・機能は
図５で既述の従来例回路の場合と同じであるから、これ
らの説明は省略する。
あるが、この図１に記載の電圧調節器１１、乗算器１
２、基本波演算回路１３、電流調節器１４、キャリア発
振器１５、及びコンパレータ１６の名称・用途・機能は
図５で既述の従来例回路の場合と同じであるから、これ
らの説明は省略する。
【００１５】この図１において、電圧調節器１１の出力
信号に電源電圧ＶSを乗算した結果は、アクティブフィ
ルタ５の損失分を補償するために当該アクティブフィル
タ５へ与える有効分指令として基本波演算回路１３の出
力信号に加算しているが、この電圧調節器１１の出力信
号と電源電圧ＶS とを加算器２１において加算すること
で電源電圧ＶS のゼロクロス点を変化させている。前述
したように演算誤差が遅れ位相側にあると有効分が減少
してアクティブフィルタ５の直流側電圧ＥD が低下する
ので、低下した直流側電圧ＥD を指令値ＥD0に維持する
ように電圧調節器１１の出力信号が増加し、これが基準
位相を進み方向へ変化させるべく零点検出コンパレータ
２２とモノステーブル回路２３及びカウンタ２４で構成
している位相基準信号発生手段が位相信号ωmtを基本波
演算回路１３へ出力する。演算誤差が進み位相側にある
ときは上記とは逆の動作により、この進み位相を遅れ方
向へ修正する位相信号ωmtが零点検出コンパレータ２２
とモノステーブル回路２３及びカウンタ２４で構成して
いる位相基準信号発生手段から基本波演算回路１３へ出
力する。
信号に電源電圧ＶSを乗算した結果は、アクティブフィ
ルタ５の損失分を補償するために当該アクティブフィル
タ５へ与える有効分指令として基本波演算回路１３の出
力信号に加算しているが、この電圧調節器１１の出力信
号と電源電圧ＶS とを加算器２１において加算すること
で電源電圧ＶS のゼロクロス点を変化させている。前述
したように演算誤差が遅れ位相側にあると有効分が減少
してアクティブフィルタ５の直流側電圧ＥD が低下する
ので、低下した直流側電圧ＥD を指令値ＥD0に維持する
ように電圧調節器１１の出力信号が増加し、これが基準
位相を進み方向へ変化させるべく零点検出コンパレータ
２２とモノステーブル回路２３及びカウンタ２４で構成
している位相基準信号発生手段が位相信号ωmtを基本波
演算回路１３へ出力する。演算誤差が進み位相側にある
ときは上記とは逆の動作により、この進み位相を遅れ方
向へ修正する位相信号ωmtが零点検出コンパレータ２２
とモノステーブル回路２３及びカウンタ２４で構成して
いる位相基準信号発生手段から基本波演算回路１３へ出
力する。
【００１６】図２は本発明の第２実施例を表した回路図
であるが、この第２実施例回路では電圧調節器１１の出
力信号を、不感帯を設定したレベル判別手段３１を介し
て加算器２１へ与えているのが図１で既述の第１実施例
回路とは異なるところであるが、これ以外はすべて図１
で既述の第１実施例回路と同じである。即ちこの第２実
施例回路では電圧調節器１１の出力信号がレベル判別手
段３１に設定された不感帯範囲を超えた場合のみ位相の
補正を行うようにしている。
であるが、この第２実施例回路では電圧調節器１１の出
力信号を、不感帯を設定したレベル判別手段３１を介し
て加算器２１へ与えているのが図１で既述の第１実施例
回路とは異なるところであるが、これ以外はすべて図１
で既述の第１実施例回路と同じである。即ちこの第２実
施例回路では電圧調節器１１の出力信号がレベル判別手
段３１に設定された不感帯範囲を超えた場合のみ位相の
補正を行うようにしている。
【００１７】
【発明の効果】電力変換手段としてのアクティブフィル
タを電力系統に接続して、このアクティブフィルタの電
源側から検出する電流でこの電力系統の無効電力や高調
波電流を補償する場合は、演算器の僅かな演算誤差など
で電流が遅れ位相側或いは進み位相側にずれた際に、正
帰還動作のためにこのずれが拡大されて遂には過電流或
いは過電圧により装置が停止してしまう恐れがあるが、
本発明によれば、電流が遅れ位相側或いは進み位相側に
ずれたことをアクティブフィルタの直流側電圧を制御し
ている直流側電圧制御系の電圧調節手段出力信号の変化
から検出し、この電圧調節手段出力信号を直接或いはレ
ベル変換手段を介して位相基準信号発生手段へ与え、こ
の位相基準信号発生手段が出力する位相信号で基本波演
算回路を制御するので、正帰還動作であっても演算誤差
が原因でアクティブフィルタの異常動作や停止を回避す
ることが出来るので、電力系統における高調波及び無効
電力の補償動作が安定に行える効果が得られる。
タを電力系統に接続して、このアクティブフィルタの電
源側から検出する電流でこの電力系統の無効電力や高調
波電流を補償する場合は、演算器の僅かな演算誤差など
で電流が遅れ位相側或いは進み位相側にずれた際に、正
帰還動作のためにこのずれが拡大されて遂には過電流或
いは過電圧により装置が停止してしまう恐れがあるが、
本発明によれば、電流が遅れ位相側或いは進み位相側に
ずれたことをアクティブフィルタの直流側電圧を制御し
ている直流側電圧制御系の電圧調節手段出力信号の変化
から検出し、この電圧調節手段出力信号を直接或いはレ
ベル変換手段を介して位相基準信号発生手段へ与え、こ
の位相基準信号発生手段が出力する位相信号で基本波演
算回路を制御するので、正帰還動作であっても演算誤差
が原因でアクティブフィルタの異常動作や停止を回避す
ることが出来るので、電力系統における高調波及び無効
電力の補償動作が安定に行える効果が得られる。
【図１】本発明の第１実施例を表した回路図
【図２】本発明の第２実施例を表した回路図
【図３】電力系統に発生する無効電力や高調波をアクテ
ィブフィルタで補償する第１の例を示した主回路接続図
ィブフィルタで補償する第１の例を示した主回路接続図
【図４】電力系統に発生する無効電力や高調波をアクテ
ィブフィルタで補償する第２の例を示した主回路接続図
ィブフィルタで補償する第２の例を示した主回路接続図
【図５】アクティブフィルタの制御装置の従来例を示し
た回路図
た回路図
【図６】図５に図示の制御装置に使用している基本波演
算回路１３の構成を表した回路図
算回路１３の構成を表した回路図
【図７】図５に図示の制御回路を図４に示している第２
の回路に適用した場合に演算誤差が遅れ位相側にあると
きの動作を基本波について説明した動作波形図
の回路に適用した場合に演算誤差が遅れ位相側にあると
きの動作を基本波について説明した動作波形図
【図８】図５に図示の制御回路を図４に示している第２
の回路に適用した場合に演算誤差が進み位相側にあると
きの動作を基本波について説明した動作波形図
の回路に適用した場合に演算誤差が進み位相側にあると
きの動作を基本波について説明した動作波形図
２ 変圧器 ３ 母線 ４ 負荷 ５ 電力変換手段としてのアクティブフィルタ ６ コンデンサ ７ 制御装置 １１ 電圧調節器 １２ 乗算器 １３ 基本波演算回路 １４ 電流調節器 １５ キャリア発振器 １６ コンパレータ ２１ 加算器 ２２ 零点検出コンパレータ ２３ モノステーブル回路 ２４ カウンタ ３１ 不感帯を設定したレベル判別手段 ＥD 直流側電圧 ＩC 補償電流 ＩL 負荷電流 ＩP0 基本波電流有効分 ＩQ0 基本波電流無効分 ＩS 電源電流 ＩS0 基本波電流 ＶS 電源電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 3/01 H02J 3/18
Claims (2)
- 【請求項１】半導体スイッチ素子で構成した電力変換手
段と負荷との並列回路を交流電源に接続し、この交流電
源出力電流の基本波成分を基本波演算手段で演算し、さ
らに該基本波成分と交流電源出力電流との差を演算する
一方、前記電力変換手段の直流側電圧を所定電圧に維持
する電圧調節手段の出力信号に前記交流電源の出力電圧
を乗算して交流電流指令値を求め、この交流電流指令値
を前記基本波成分と交流電源出力電流との差に前記電力
変換手段の損失分を補償する極性で加算し、この加算値
を電流調節手段に入力し、この電流調節手段より前記電
力変換手段の出力電流が前記基本波成分に一致するよう
な制御信号を出力するようにしたアクティブフィルタの
制御装置において、前記電圧調節手段の出力信号と前記
交流電源電圧とを加算する加算手段と、この加算手段出
力信号の零点を検出して位相基準信号を出力する位相基
準信号発生手段とを備え、この位相基準信号を前記基本
波演算手段に与えることを特徴とするアクティブフィル
タの制御装置。 - 【請求項２】半導体スイッチ素子で構成した電力変換手
段と負荷との並列回路を交流電源に接続し、この交流電
源出力電流の基本波成分を基本波演算手段で演算し、さ
らに該基本波成分と交流電源出力電流との差を演算する
一方、前記電力変換手段の直流側電圧を所定電圧に維持
する電圧調節手段の出力信号に前記交流電源の出力電圧
を乗算して交流電流指令値を求め、この交流電流指令値
を前記基本波成分と交流電源出力電流との差に前記電力
変換手段の損失分を補償する極性で加算し、この加算値
を電流調節手段に入力し、この電流調節手段より前記電
力変換手段の出力電流が前記基本波成分に一致するよう
な制御信号を出力するようにしたアクティブフィルタの
制御装置において、前記電圧調節手段の出力信号のレベ
ルが、設定した不感帯範囲以外であるときにのみ該出力
電圧を通過させるレベル判別手段と、このレベル判別手
段出力信号と前記交流電源電圧とを加算する加算手段
と、この加算手段出力信号の零点を検出して位相基準信
号を出力する位相基準信号発生手段とを備え、この位相
基準信号を前記基本波演算手段に与えることを特徴とす
るアクティブフィルタの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03248134A JP3125354B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | アクティブフィルタの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03248134A JP3125354B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | アクティブフィルタの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0591668A JPH0591668A (ja) | 1993-04-09 |
| JP3125354B2 true JP3125354B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=17173736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03248134A Expired - Fee Related JP3125354B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | アクティブフィルタの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3125354B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009159739A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍・発電システムおよび冷凍・発電システムの制御方法 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP03248134A patent/JP3125354B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0591668A (ja) | 1993-04-09 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |