JP3319636B2 - アクティブフィルタ装置 - Google Patents
アクティブフィルタ装置Info
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- JP3319636B2 JP3319636B2 JP27964493A JP27964493A JP3319636B2 JP 3319636 B2 JP3319636 B2 JP 3319636B2 JP 27964493 A JP27964493 A JP 27964493A JP 27964493 A JP27964493 A JP 27964493A JP 3319636 B2 JP3319636 B2 JP 3319636B2
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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
- Y02E40/20—Active power filtering [APF]
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばインバータ等の
大型電力変換装置の運転により電力系統に与える有害な
高調波を低減するアクティブパワーフィルタを設置した
工場での所内電源系統に係り、特にアクティブパワーフ
ィルタの停止時に電力系統に流出する高調波を抑制する
アクティブフィルタ装置に関する。
大型電力変換装置の運転により電力系統に与える有害な
高調波を低減するアクティブパワーフィルタを設置した
工場での所内電源系統に係り、特にアクティブパワーフ
ィルタの停止時に電力系統に流出する高調波を抑制する
アクティブフィルタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】原子力発電プラントや大規模工場等にお
いては、例えば電動機等の電源として多数の大型電力変
換装置である大型インバータ等が設置されているが、こ
の大型インバータが発生する高調波による電力系統に与
える悪影響を抑制するために、アクティブパワーフィル
タ(Active Power Filter,以下APFと略称する)が採
用されている。
いては、例えば電動機等の電源として多数の大型電力変
換装置である大型インバータ等が設置されているが、こ
の大型インバータが発生する高調波による電力系統に与
える悪影響を抑制するために、アクティブパワーフィル
タ(Active Power Filter,以下APFと略称する)が採
用されている。
【0003】このAPFは通常、電力系統に対して並列
に接続して、高調波を発生する大型インバータ等の負荷
電流を検出して、その逆位相の高調波電流を系統へ注入
することにより、その系統における高調波を低減させて
いる。
に接続して、高調波を発生する大型インバータ等の負荷
電流を検出して、その逆位相の高調波電流を系統へ注入
することにより、その系統における高調波を低減させて
いる。
【0004】しかしながら、APFが何らかの原因で故
障、あるいは定期点検等で休止している状態にあって
は、大型インバータ等からの高調波が系統へ流出し、電
力系統負荷における低インピーダンス回路であるコンデ
ンサ、リアクトル等に対して悪影響を与え、これらを焼
損に至らしめることもある。
障、あるいは定期点検等で休止している状態にあって
は、大型インバータ等からの高調波が系統へ流出し、電
力系統負荷における低インピーダンス回路であるコンデ
ンサ、リアクトル等に対して悪影響を与え、これらを焼
損に至らしめることもある。
【0005】このAPFの設置台数は近年増加の傾向に
あるが、その設置台数はまだ少なく、さらにAPFを設
置すれば前記の不具合が軽減され、電力系統の電圧歪み
並びに電流歪み等が低減されて電気機器への悪影響が抑
制される。
あるが、その設置台数はまだ少なく、さらにAPFを設
置すれば前記の不具合が軽減され、電力系統の電圧歪み
並びに電流歪み等が低減されて電気機器への悪影響が抑
制される。
【0006】ここで、工場における所内電源系統を例に
APFとの関連について説明する。図3の系統構成図に
示すように、2台の主変圧器1a,1bと、6.9kVメタ
ルクラッド(以下M/Cと略称する)のA,B,Cの母
線2a,2b,2cが3系統設けられ、A母線2aとC
母線2cは常時接続されて運用されている。また、主変
圧器1aは1号線、及び主変圧器1bは2号線に接続さ
れているが、66 kV受電回線は本線3aと予備線3bの
2回線受電方式となっている。
APFとの関連について説明する。図3の系統構成図に
示すように、2台の主変圧器1a,1bと、6.9kVメタ
ルクラッド(以下M/Cと略称する)のA,B,Cの母
線2a,2b,2cが3系統設けられ、A母線2aとC
母線2cは常時接続されて運用されている。また、主変
圧器1aは1号線、及び主変圧器1bは2号線に接続さ
れているが、66 kV受電回線は本線3aと予備線3bの
2回線受電方式となっている。
【0007】APF−A4aは、6.9kVのM/C−Aの
A母線2aに、APF−B4bはM/C−BのB母線2
bに、またAPF−C4cはM/C−CのC母線2cに
各々接続されている。A母線2aとC母線2cは連絡遮
断器5aにて通常時は接続され、B母線2bとC母線2
cは連絡遮断器5bにて通常時は遮断されている。
A母線2aに、APF−B4bはM/C−BのB母線2
bに、またAPF−C4cはM/C−CのC母線2cに
各々接続されている。A母線2aとC母線2cは連絡遮
断器5aにて通常時は接続され、B母線2bとC母線2
cは連絡遮断器5bにて通常時は遮断されている。
【0008】また、大型電力変換装置である高周波イン
バータ6aは、A母線2aに接続されて電動機7aを負
荷としており、高周波インバータ6bはB母線2bと電
動機7bに接続され、高周波インバータ6cはC母線2
cに接続されて電動機7cが負荷となっている。APF
−A4aは、A母線の計器用変圧器8aと高周波インバ
ータ6aの回路の変流器9aから電圧と高調波負荷電流
を取り込み、これと逆位相の高調波電流をA母線2aに
注入している。
バータ6aは、A母線2aに接続されて電動機7aを負
荷としており、高周波インバータ6bはB母線2bと電
動機7bに接続され、高周波インバータ6cはC母線2
cに接続されて電動機7cが負荷となっている。APF
−A4aは、A母線の計器用変圧器8aと高周波インバ
ータ6aの回路の変流器9aから電圧と高調波負荷電流
を取り込み、これと逆位相の高調波電流をA母線2aに
注入している。
【0009】またAPF−B4bは、B母線2bの計器
用変圧器8bと高周波インバータ6b回路の変流器9b
から電圧と高調波負荷電流を取り込み、これと逆位相の
高調波電流をB母線2bに注入している。同様にAPF
−C4cは、C母線2cの計器用変圧器8cと高周波イ
ンバータ6c回路の変流器9cから電圧と高調波負荷電
流を取り込み、これと逆位相の高調波電流をC母線2c
に注入している。
用変圧器8bと高周波インバータ6b回路の変流器9b
から電圧と高調波負荷電流を取り込み、これと逆位相の
高調波電流をB母線2bに注入している。同様にAPF
−C4cは、C母線2cの計器用変圧器8cと高周波イ
ンバータ6c回路の変流器9cから電圧と高調波負荷電
流を取り込み、これと逆位相の高調波電流をC母線2c
に注入している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記の状態においてA
PF−A4aが故障した場合には、APF−C4c1台
にてA母線2aとC母線2cを負担することから、AP
Fの容量は見掛上半減することになり、受電回線の本線
3a、または予備線3bから受電している外部電力回線
に高調波を流出させることになる。
PF−A4aが故障した場合には、APF−C4c1台
にてA母線2aとC母線2cを負担することから、AP
Fの容量は見掛上半減することになり、受電回線の本線
3a、または予備線3bから受電している外部電力回線
に高調波を流出させることになる。
【0011】同様に、APF−C4cが故障した場合に
も、APF−A4a1台でA母線2aとC母線2cを負
担することになり、APFの容量は見掛上半減して、受
電回線の本線3a、または予備線3bから受電している
外部電力回線に高調波を流出させることとなる。
も、APF−A4a1台でA母線2aとC母線2cを負
担することになり、APFの容量は見掛上半減して、受
電回線の本線3a、または予備線3bから受電している
外部電力回線に高調波を流出させることとなる。
【0012】さらに、APF−B4bが故障した場合に
は、連絡遮断器5bを投入し、連絡遮断器5aを遮断し
て、APF−C4c1台にてC母線2cとB母線2bを
負担することから、APFの容量は見掛上半減して、受
電回線の本線3a、または予備線3bから受電している
外部電力回線に高調波を流出させることになる。
は、連絡遮断器5bを投入し、連絡遮断器5aを遮断し
て、APF−C4c1台にてC母線2cとB母線2bを
負担することから、APFの容量は見掛上半減して、受
電回線の本線3a、または予備線3bから受電している
外部電力回線に高調波を流出させることになる。
【0013】このように、APFが1台でも故障した場
合には外部電源系統へ高調波が流出して、電力系統に接
続されている電気機器へ悪影響を与える事象が発生す
る。通常は連続運転の大型工場におけるAPFについて
は、1母線当たり1台を備えた構成としている。
合には外部電源系統へ高調波が流出して、電力系統に接
続されている電気機器へ悪影響を与える事象が発生す
る。通常は連続運転の大型工場におけるAPFについて
は、1母線当たり1台を備えた構成としている。
【0014】このために、1台のAPF故障時であって
も、また工場が連続運転の工場であるために、電気機器
の定期点検は操業を停止しないで行うこととなり、AP
Fの運転停止に伴う高調波のアンバランス分が外部電力
系統へ流出する不具合を生じる。なお、ここでいう高調
波は電力会社から提示された抑制目標値であり、総合電
圧歪率、各次数毎の電圧歪率、並びに契約電力 kW毎で
示された各次数毎の電流歪率の値であり、本抑制値をク
リアすれば電気機器への影響がないとする値である。
も、また工場が連続運転の工場であるために、電気機器
の定期点検は操業を停止しないで行うこととなり、AP
Fの運転停止に伴う高調波のアンバランス分が外部電力
系統へ流出する不具合を生じる。なお、ここでいう高調
波は電力会社から提示された抑制目標値であり、総合電
圧歪率、各次数毎の電圧歪率、並びに契約電力 kW毎で
示された各次数毎の電流歪率の値であり、本抑制値をク
リアすれば電気機器への影響がないとする値である。
【0015】また工場の特殊性としては、高調波発生源
であるところの高周波インバータ6a〜6cの運転形態
が、通常時の3台運転から定期点検時、または高周波イ
ンバータ1台故障時の運転、すなわち2台運転時という
ように運転台数が変化し、この結果から発生する高調波
の次数と高調波電流値に変化が生ずることである。
であるところの高周波インバータ6a〜6cの運転形態
が、通常時の3台運転から定期点検時、または高周波イ
ンバータ1台故障時の運転、すなわち2台運転時という
ように運転台数が変化し、この結果から発生する高調波
の次数と高調波電流値に変化が生ずることである。
【0016】本発明の目的とするところは、停止に際
し、他のアクティブパワーフィルタにより負担を配分す
る複数のアクティブパワーフィルタの内の一部が故障し
た場合、並びに定期点検による停止時においても、自動
的に高調波の外部電力系統への流出を防止するアクティ
ブフィルタ装置を提供することにある。
し、他のアクティブパワーフィルタにより負担を配分す
る複数のアクティブパワーフィルタの内の一部が故障し
た場合、並びに定期点検による停止時においても、自動
的に高調波の外部電力系統への流出を防止するアクティ
ブフィルタ装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1記載の発明は、外部電力系統に接続されると共
に内部の複数の電力変換装置に対応してそれぞれ設けら
れ各電力変換装置から発生する高調波電流を低減する3
台以上のアクティブパワーフィルタと、これら各アクテ
ィブパワーフィルタが接続されるそれぞれの母線と、前
記各母線間を連絡する連絡遮断器とを備えた所内電源系
統に設けられるアクティブフィルタ装置であって、前記
電力変換装置から発生する高調波電流と前記アクティブ
パワーフィルタの運転信号および前記連絡遮断器の開閉
信号を入力して、停止したアクティブパワーフィルタの
補償電流を他の健全なアクティブパワーフィルタに配分
するアクティブパワーフィルタ負荷切替装置を設けたこ
とを特徴とする。
請求項1記載の発明は、外部電力系統に接続されると共
に内部の複数の電力変換装置に対応してそれぞれ設けら
れ各電力変換装置から発生する高調波電流を低減する3
台以上のアクティブパワーフィルタと、これら各アクテ
ィブパワーフィルタが接続されるそれぞれの母線と、前
記各母線間を連絡する連絡遮断器とを備えた所内電源系
統に設けられるアクティブフィルタ装置であって、前記
電力変換装置から発生する高調波電流と前記アクティブ
パワーフィルタの運転信号および前記連絡遮断器の開閉
信号を入力して、停止したアクティブパワーフィルタの
補償電流を他の健全なアクティブパワーフィルタに配分
するアクティブパワーフィルタ負荷切替装置を設けたこ
とを特徴とする。
【0018】
【作用】請求項1記載の発明では、複数の所内電源系統
に接続された3台以上のAPFの内で一部が故障等で停
止すると、APF負荷切替装置は前記電力変換装置から
発生する高調波電流と前記APFの運転信号および前記
連絡遮断器の開閉信号を入力して、停止したAPFが負
担すべき高調波低減のための補償電流を他の健全なAP
Fに配分して出力する。これにより、自動的に残りの健
全なAPFから停止したAPFを加えた逆位相の高調波
電流が出力されて、高調波が外部電力系統へ流出するこ
とが抑制される。
に接続された3台以上のAPFの内で一部が故障等で停
止すると、APF負荷切替装置は前記電力変換装置から
発生する高調波電流と前記APFの運転信号および前記
連絡遮断器の開閉信号を入力して、停止したAPFが負
担すべき高調波低減のための補償電流を他の健全なAP
Fに配分して出力する。これにより、自動的に残りの健
全なAPFから停止したAPFを加えた逆位相の高調波
電流が出力されて、高調波が外部電力系統へ流出するこ
とが抑制される。
【0019】
【実施例】本発明の一実施例につき図面を参照して説明
する。なお、上記した従来技術と同じ構成部分には同一
符号を付して詳細な説明は省略する。図1の系統構成図
に示すように、2台の主変圧器1a,1bと、6.9kVメ
タルクラッド(M/C)A,B,Cの母線2a,2b,
2cが3系統設けられ、A母線2aとC母線2cは常時
接続されて運用されている。
する。なお、上記した従来技術と同じ構成部分には同一
符号を付して詳細な説明は省略する。図1の系統構成図
に示すように、2台の主変圧器1a,1bと、6.9kVメ
タルクラッド(M/C)A,B,Cの母線2a,2b,
2cが3系統設けられ、A母線2aとC母線2cは常時
接続されて運用されている。
【0020】また、主変圧器1aは1号線、及び主変圧
器1bは2号線に接続されているが、66 kV受電回線は
本線3aと予備線3bの2回線受電方式となっている。
APF−A4aは、6.9kVのM/C−AのA母線2a
に、APF−B4bはM/C−BのB母線2bに、また
APF−C4cはM/C−CのC母線2cに各々接続さ
れている。
器1bは2号線に接続されているが、66 kV受電回線は
本線3aと予備線3bの2回線受電方式となっている。
APF−A4aは、6.9kVのM/C−AのA母線2a
に、APF−B4bはM/C−BのB母線2bに、また
APF−C4cはM/C−CのC母線2cに各々接続さ
れている。
【0021】A母線2aとC母線2cは連絡遮断器5a
にて通常時は接続され、B母線2bとC母線2cは連絡
遮断器5bにて通常時は遮断されている。また、大型電
力変換装置である高周波インバータ6aは、A母線2a
に接続されて電動機7aを負荷としており、高周波イン
バータ6bはB母線2bと電動機7bに接続され、高周
波インバータ6cはC母線2cに接続されて電動機7c
が負荷となっている。
にて通常時は接続され、B母線2bとC母線2cは連絡
遮断器5bにて通常時は遮断されている。また、大型電
力変換装置である高周波インバータ6aは、A母線2a
に接続されて電動機7aを負荷としており、高周波イン
バータ6bはB母線2bと電動機7bに接続され、高周
波インバータ6cはC母線2cに接続されて電動機7c
が負荷となっている。
【0022】APF−A4aは、A母線の計器用変圧器
8aと高周波インバータ6aの回路の変流器9aから電
圧と高調波負荷電流を取り込み、これと逆位相の高調波
電流をA母線2aに注入する。またAPF−B4bは、
B母線2bの計器用変圧器8bと高周波インバータ6b
回路の変流器9bから電圧と高調波負荷電流を取り込
み、これと逆位相の高調波電流をB母線2bに注入す
る。
8aと高周波インバータ6aの回路の変流器9aから電
圧と高調波負荷電流を取り込み、これと逆位相の高調波
電流をA母線2aに注入する。またAPF−B4bは、
B母線2bの計器用変圧器8bと高周波インバータ6b
回路の変流器9bから電圧と高調波負荷電流を取り込
み、これと逆位相の高調波電流をB母線2bに注入す
る。
【0023】同様にAPF−C4cは、C母線2cの計
器用変圧器8cと高周波インバータ6c回路の変流器9
cから電圧と高調波負荷電流を取り込み、これと逆位相
の高調波電流をC母線2cに注入している。
器用変圧器8cと高周波インバータ6c回路の変流器9
cから電圧と高調波負荷電流を取り込み、これと逆位相
の高調波電流をC母線2cに注入している。
【0024】無停電電源装置10から電力を供給されるA
PF負荷切替装置11は、図2のロジック図に示すよう
に、加算器14a〜14cと切替手段15a〜15dから形成さ
れていて、(B母線2bに対応するものはA母線2aと
同じなので、図示と説明を共通として省略する)3台設
置された高周波インバータ6a〜6cの入力回路側に設
けた変流器9a〜9cからの電流信号12a〜12cから高
調波電流を取り込み、前記電流信号12a〜12cをもって
高周波インバータ6a〜6cの運転状態の常時監視と、
APF4a〜4cの負荷配分を自動的に制御する。
PF負荷切替装置11は、図2のロジック図に示すよう
に、加算器14a〜14cと切替手段15a〜15dから形成さ
れていて、(B母線2bに対応するものはA母線2aと
同じなので、図示と説明を共通として省略する)3台設
置された高周波インバータ6a〜6cの入力回路側に設
けた変流器9a〜9cからの電流信号12a〜12cから高
調波電流を取り込み、前記電流信号12a〜12cをもって
高周波インバータ6a〜6cの運転状態の常時監視と、
APF4a〜4cの負荷配分を自動的に制御する。
【0025】なお、図1では高周波インバータ6a〜6
cを3台しか表示していないが、工場設備に対応して適
宜台数を増すこと、また台数増加に際しては電流信号12
a〜12cの数が増え、且つ、APF負荷切替装置11内の
切り替え回数が増えることになるが制御要素は同じであ
る。
cを3台しか表示していないが、工場設備に対応して適
宜台数を増すこと、また台数増加に際しては電流信号12
a〜12cの数が増え、且つ、APF負荷切替装置11内の
切り替え回数が増えることになるが制御要素は同じであ
る。
【0026】このAPF負荷切替装置11においては、取
り込んだ電流信号12a〜12cを高周波インバータ6a〜
6cの台数とAPF4a〜4cの台数により、その出力
信号を配分するもので、電流信号12a〜12c並びにAP
F4a〜4cへの入出力信号13a〜13cは、夫々ケーブ
ルで接続されている。また、APF負荷切替装置11は、
常時監視機能が要求されることから制御用 100V電力を
別置きの前記無停電電源装置10から供給するように構成
している。
り込んだ電流信号12a〜12cを高周波インバータ6a〜
6cの台数とAPF4a〜4cの台数により、その出力
信号を配分するもので、電流信号12a〜12c並びにAP
F4a〜4cへの入出力信号13a〜13cは、夫々ケーブ
ルで接続されている。また、APF負荷切替装置11は、
常時監視機能が要求されることから制御用 100V電力を
別置きの前記無停電電源装置10から供給するように構成
している。
【0027】なお、このようにAPF負荷切替装置11は
以下の機能を有している。 (1)各APF4a〜4cの運転状態監視。 (2)多数台設置された高調波発生源である高周波イン
バータ6a〜6cの入力路からの(変流器9a〜9cを
介して)高調波電流の取り込み。 (3)取り込んだ各高調波電流の各APF4a〜4cへ
の供給。
以下の機能を有している。 (1)各APF4a〜4cの運転状態監視。 (2)多数台設置された高調波発生源である高周波イン
バータ6a〜6cの入力路からの(変流器9a〜9cを
介して)高調波電流の取り込み。 (3)取り込んだ各高調波電流の各APF4a〜4cへ
の供給。
【0028】(4)APFの故障時に発する故障信号、
または定期点検時の作動除外信号を基としたAPF運転
状態の確認に併せて、取り込んだ高調波電流の健全AP
Fへの配分。 (5)APF故障時の自動的な予備機への切替え、及び
不具合発生時の中央制御盤への警報。 (6)APF負荷切替装置11の制御電源である無停電電
源装置10の監視。
または定期点検時の作動除外信号を基としたAPF運転
状態の確認に併せて、取り込んだ高調波電流の健全AP
Fへの配分。 (5)APF故障時の自動的な予備機への切替え、及び
不具合発生時の中央制御盤への警報。 (6)APF負荷切替装置11の制御電源である無停電電
源装置10の監視。
【0029】次に上記構成による作用について図1及び
図2を参照して説明する。APF負荷切替装置11では、
加算器14a(加算器14b)にM/CのA母線2a(B母
線2b)の高調波電流と、切替手段15a(切替手段15
b)を介したC母線2cの高調波電流が入力され、前記
切替手段15a(切替手段15b)は、APF−C4cのO
FF信号及び連絡遮断器5a(連絡遮断器5b)のON
信号によりONする。
図2を参照して説明する。APF負荷切替装置11では、
加算器14a(加算器14b)にM/CのA母線2a(B母
線2b)の高調波電流と、切替手段15a(切替手段15
b)を介したC母線2cの高調波電流が入力され、前記
切替手段15a(切替手段15b)は、APF−C4cのO
FF信号及び連絡遮断器5a(連絡遮断器5b)のON
信号によりONする。
【0030】また加算器14cには、C母線2cの高調波
電流と共に切替手段15cを介したA母線2aの高調波電
流と、さらに切替手段15dを介したB母線2bの高調波
電流が入力されて、前記切替手段15cは、APF−A4
aのOFF信号及び連絡遮断器5aのON信号によりO
Nし、また切替手段15dは、APF−B4bのOFF信
号及び連絡遮断器5bのON信号によりONされる。
電流と共に切替手段15cを介したA母線2aの高調波電
流と、さらに切替手段15dを介したB母線2bの高調波
電流が入力されて、前記切替手段15cは、APF−A4
aのOFF信号及び連絡遮断器5aのON信号によりO
Nし、また切替手段15dは、APF−B4bのOFF信
号及び連絡遮断器5bのON信号によりONされる。
【0031】加算器14a(加算器14b)において通常時
には、A母線2a(B母線2b)の高調波電流を入力し
て、この高調波電流を直接APF−A4a(APF−B
4b)に出力する。これによりAPF−A4a(APF
−B4b)においては、入力された高調波電流と逆位相
の高調波電流を保証値とし出力する。
には、A母線2a(B母線2b)の高調波電流を入力し
て、この高調波電流を直接APF−A4a(APF−B
4b)に出力する。これによりAPF−A4a(APF
−B4b)においては、入力された高調波電流と逆位相
の高調波電流を保証値とし出力する。
【0032】この逆位相の高調波電流は、夫々A母線2
a及びB母線2bを経由し、主変圧器1a,1bを介し
て66 kV受電回線の本線3aまたは予備線3bに注入さ
れて、各機器に悪影響を与える高調波を電力系統へ流出
させない。
a及びB母線2bを経由し、主変圧器1a,1bを介し
て66 kV受電回線の本線3aまたは予備線3bに注入さ
れて、各機器に悪影響を与える高調波を電力系統へ流出
させない。
【0033】また、加算器14cは通常時においては、C
母線2cの高調波電流を入力して、この高調波電流を直
接APF−C4cに出力し、これによりAPF−C4c
においては、入力された高調波電流と逆位相の高調波電
流を保証値として出力する。この逆位相の高調波電流
は、C母線2cを介して本線3aまたは予備線3bに注
入される。
母線2cの高調波電流を入力して、この高調波電流を直
接APF−C4cに出力し、これによりAPF−C4c
においては、入力された高調波電流と逆位相の高調波電
流を保証値として出力する。この逆位相の高調波電流
は、C母線2cを介して本線3aまたは予備線3bに注
入される。
【0034】ここでAPF−C4cが故障したと仮定す
ると、APF−C4cからの逆位相の高調波電流(保証
値)が停止する。この時に前記切替手段15a(切替手段
15b)は、APF−C4cのOFF信号及び連絡遮断器
5a(連絡遮断器5b)のON信号によりONするた
め、加算器14a(加算器14b)には前記A母線2a(B
母線2b)の高調波電流と共に、C母線2cの高調波電
流が入力される。
ると、APF−C4cからの逆位相の高調波電流(保証
値)が停止する。この時に前記切替手段15a(切替手段
15b)は、APF−C4cのOFF信号及び連絡遮断器
5a(連絡遮断器5b)のON信号によりONするた
め、加算器14a(加算器14b)には前記A母線2a(B
母線2b)の高調波電流と共に、C母線2cの高調波電
流が入力される。
【0035】これにより加算器14a(加算器14b)は、
A母線2a(B母線2b)とC母線2cの高調波電流を
加算した高調波電流をAPF−A4a(APF−B4
b)に出力する。なお、APF−A4aによりA母線2
aとC母線2cの高調波電流の保証を行う場合には、加
算器14bは作動しない。
A母線2a(B母線2b)とC母線2cの高調波電流を
加算した高調波電流をAPF−A4a(APF−B4
b)に出力する。なお、APF−A4aによりA母線2
aとC母線2cの高調波電流の保証を行う場合には、加
算器14bは作動しない。
【0036】また、APF−B4bによりB母線2bと
C母線2cの高調波電流の保証を行う場合には、別途前
記連絡遮断器5aをOFFし、連絡遮断器5bをONす
る。これにより、加算器14bが作動して加算器14aは作
動しない。
C母線2cの高調波電流の保証を行う場合には、別途前
記連絡遮断器5aをOFFし、連絡遮断器5bをONす
る。これにより、加算器14bが作動して加算器14aは作
動しない。
【0037】したがって、APF−A4a(APF−B
4b)においては、このA母線2a(B母線2b)とC
母線2cの高調波電流に見合う逆位相の高調波電流を保
証値としてA母線2a(B母線2b)に出力し、A母線
2a(B母線2b)は連絡遮断器5a(連絡遮断器5
b)によりC母線2cと連結してあることから、主変圧
器1a(主変圧器1b)を介して66 kV受電回線の本線
3aまたは予備線3bに注入し、悪影響を与える高調波
の電力系統への流出を抑制する。
4b)においては、このA母線2a(B母線2b)とC
母線2cの高調波電流に見合う逆位相の高調波電流を保
証値としてA母線2a(B母線2b)に出力し、A母線
2a(B母線2b)は連絡遮断器5a(連絡遮断器5
b)によりC母線2cと連結してあることから、主変圧
器1a(主変圧器1b)を介して66 kV受電回線の本線
3aまたは予備線3bに注入し、悪影響を与える高調波
の電力系統への流出を抑制する。
【0038】同様に加算器14cにおいても、APF−A
4aまたはAPF−B4bの故障に際して、健全なC母
線2cの高調波電流と故障APFに係る母線の高調波電
流を加算して、切替手段15cあるいは切替手段15dの切
替えにより、APF−C4cにより適切な逆位相の高調
波電流を保証値としてC母線2cに出力させて、連絡遮
断器5aまたは連絡遮断器5bを介して、C母線2cと
共にA母線2aまたはB母線2bを経由し、さらに主変
圧器1aまたは1bを介して66kV受電回線の本線3a
または予備線3bに注入し、悪影響を与える高調波の電
力系統への流出を抑制する。
4aまたはAPF−B4bの故障に際して、健全なC母
線2cの高調波電流と故障APFに係る母線の高調波電
流を加算して、切替手段15cあるいは切替手段15dの切
替えにより、APF−C4cにより適切な逆位相の高調
波電流を保証値としてC母線2cに出力させて、連絡遮
断器5aまたは連絡遮断器5bを介して、C母線2cと
共にA母線2aまたはB母線2bを経由し、さらに主変
圧器1aまたは1bを介して66kV受電回線の本線3a
または予備線3bに注入し、悪影響を与える高調波の電
力系統への流出を抑制する。
【0039】なお上記一実施例は、故障したAPFが負
担した逆位相の高調波電流を隣接したAPFにより負担
する方法であるが、他の実施例として、図2とは別にA
PF負荷切替装置におけるロジックを、APFの故障に
際して連絡遮断器5a及び連絡遮断器5bをONし、A
母線2a〜C母線2c相互を接続する条件で、加算器に
おいて故障APFの母線における高調波電流を含めて全
母線の高調波電流を一括して加算し、これを複数の健全
APFに均等、あるい各APFの夫々の容量に見合った
割合の負荷配分として出力するように構成する。
担した逆位相の高調波電流を隣接したAPFにより負担
する方法であるが、他の実施例として、図2とは別にA
PF負荷切替装置におけるロジックを、APFの故障に
際して連絡遮断器5a及び連絡遮断器5bをONし、A
母線2a〜C母線2c相互を接続する条件で、加算器に
おいて故障APFの母線における高調波電流を含めて全
母線の高調波電流を一括して加算し、これを複数の健全
APFに均等、あるい各APFの夫々の容量に見合った
割合の負荷配分として出力するように構成する。
【0040】これにより、複数の健全APFへに対する
負担が均等となり、特定のAPFが過負荷となることが
避けられ、また、健全APFの全容量を使用した効率の
高い高調波電流の流出抑制ができる。
負担が均等となり、特定のAPFが過負荷となることが
避けられ、また、健全APFの全容量を使用した効率の
高い高調波電流の流出抑制ができる。
【0041】定期点検時におけるAPFの1台停止に際
しては、当該切替手段15a〜15dをON操作することに
より、上記実施例におけるAPFの故障時と同様に自動
的に、運転APFにより逆位相の高調波電流を保証値と
して出力する。
しては、当該切替手段15a〜15dをON操作することに
より、上記実施例におけるAPFの故障時と同様に自動
的に、運転APFにより逆位相の高調波電流を保証値と
して出力する。
【0042】本発明によれば、APF−A4a〜APF
−C4cにおける故障、あるいは点検等による停止条件
を常時監視して、不具合APFの故障信号及び点検等に
よる切替手段15a〜15dの操作により、加算器14a〜14
cにおいて保証に必要な高調波電流量と健全APFへの
配分を算出して健全なAPFへ送り込む。これによりA
PF4a〜4cにおいては、流すべき逆位相の高調波電
流の保証値をA母線2a〜C母線2cを介して電力系統
へ注入し、悪影響を与える高調波を低減させる。
−C4cにおける故障、あるいは点検等による停止条件
を常時監視して、不具合APFの故障信号及び点検等に
よる切替手段15a〜15dの操作により、加算器14a〜14
cにおいて保証に必要な高調波電流量と健全APFへの
配分を算出して健全なAPFへ送り込む。これによりA
PF4a〜4cにおいては、流すべき逆位相の高調波電
流の保証値をA母線2a〜C母線2cを介して電力系統
へ注入し、悪影響を与える高調波を低減させる。
【0043】以上の諸機能を有するAPF負荷切替装置
11は、APF4a〜4cの近傍に設置され、常時運転状
態を監視することで、APFの故障、並びにAPFの定
期点検の停止時であっても、残りの健全なAPFにより
停止したAPF分を自動的に配分して負担させ、悪影響
を与える高調波が電力系統へ流出しない運転が継続でき
る。
11は、APF4a〜4cの近傍に設置され、常時運転状
態を監視することで、APFの故障、並びにAPFの定
期点検の停止時であっても、残りの健全なAPFにより
停止したAPF分を自動的に配分して負担させ、悪影響
を与える高調波が電力系統へ流出しない運転が継続でき
る。
【0044】また、残りの健全APFによる停止APF
の負担率は、停止APFが負担していた高調波電流量
と、残りの健全APFにおける余裕により定まり、当該
工場におけるAPFの設置容量と停止APFの容量によ
り決まる。なお、このためにはAPFの停止台数を予測
してAPFの単機容量の選定と、電力変換装置の種々の
運転方法を考慮した時に発生する高調波成分の調査を行
い単機容量に反映しておくことが基本条件となる。
の負担率は、停止APFが負担していた高調波電流量
と、残りの健全APFにおける余裕により定まり、当該
工場におけるAPFの設置容量と停止APFの容量によ
り決まる。なお、このためにはAPFの停止台数を予測
してAPFの単機容量の選定と、電力変換装置の種々の
運転方法を考慮した時に発生する高調波成分の調査を行
い単機容量に反映しておくことが基本条件となる。
【0045】また、図示していないが高調波低減方法と
しては、高調波発生次数に合わせてLCフィルタを取付
ける方法、APFとLCフィルタの併用によるもの等が
あるがこれらは発生高調波が固定している場合に有効で
あり、これらの組み合わせ状態に併せてAPFの運転状
態を考慮した、前記APF負荷切替装置を設置すること
も可能である。
しては、高調波発生次数に合わせてLCフィルタを取付
ける方法、APFとLCフィルタの併用によるもの等が
あるがこれらは発生高調波が固定している場合に有効で
あり、これらの組み合わせ状態に併せてAPFの運転状
態を考慮した、前記APF負荷切替装置を設置すること
も可能である。
【0046】
【発明の効果】以上本発明によれば、APFの故障時及
びAPFの定期点検時にも、電力系統へ悪影響を及ぼす
高調波を流出することがなく、電力会社提示の高調波環
境レベルの抑制目標値である電圧歪み率並びに電流歪み
率を遵守することができる。
びAPFの定期点検時にも、電力系統へ悪影響を及ぼす
高調波を流出することがなく、電力会社提示の高調波環
境レベルの抑制目標値である電圧歪み率並びに電流歪み
率を遵守することができる。
【0047】したがって、連続運転の大型工場や原子力
発電所等で、所内電源系における高調波の低減が容易
で、電気機器の安定運転が図れ、かつ電気機器の保守点
検時であっても、高調波を抑制することができて、プラ
ントの信頼性向上と保守性を向上する効果がある。
発電所等で、所内電源系における高調波の低減が容易
で、電気機器の安定運転が図れ、かつ電気機器の保守点
検時であっても、高調波を抑制することができて、プラ
ントの信頼性向上と保守性を向上する効果がある。
【図1】本発明に係る一実施例のアクティブフィルタ装
置の系統構成図。
置の系統構成図。
【図2】本発明に係る一実施例のAPF負荷切替装置の
ロジック図。
ロジック図。
【図3】従来のAPFを設置した系統構成図。
1a,1b…主変圧器、2a〜2c…M/CのA〜C母
線、3a…本線、3b…予備線、4a〜4c…APF、
5a,5b…連絡遮断器、6a〜6c…高周波インバー
タ、7a〜7c…電動機、8a〜8c…計器用変圧器、
9a〜9c…変流器、10…無停電電源装置、11…APF
負荷切替装置、12a〜12c…電流信号、13a〜13c…A
PFへの入出力信号、14a〜14c…加算器、15a〜15d
…切替手段。
線、3a…本線、3b…予備線、4a〜4c…APF、
5a,5b…連絡遮断器、6a〜6c…高周波インバー
タ、7a〜7c…電動機、8a〜8c…計器用変圧器、
9a〜9c…変流器、10…無停電電源装置、11…APF
負荷切替装置、12a〜12c…電流信号、13a〜13c…A
PFへの入出力信号、14a〜14c…加算器、15a〜15d
…切替手段。
Claims (1)
- 【請求項1】 外部電力系統に接続されると共に内部の
複数の電力変換装置に対応してそれぞれ設けられ各電力
変換装置から発生する高調波電流を低減する3台以上の
アクティブパワーフィルタと、これら各アクティブパワ
ーフィルタが接続されるそれぞれの母線と、前記各母線
間を連絡する連絡遮断器とを備えた所内電源系統に設け
られるアクティブフィルタ装置であって、前記電力変換
装置から発生する高調波電流と前記アクティブパワーフ
ィルタの運転信号および前記連絡遮断器の開閉信号を入
力して、停止したアクティブパワーフィルタの補償電流
を他の健全なアクティブパワーフィルタに配分するアク
ティブパワーフィルタ負荷切替装置を設けたことを特徴
とするアクティブフィルタ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27964493A JP3319636B2 (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | アクティブフィルタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27964493A JP3319636B2 (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | アクティブフィルタ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07135736A JPH07135736A (ja) | 1995-05-23 |
JP3319636B2 true JP3319636B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=17613859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27964493A Expired - Fee Related JP3319636B2 (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | アクティブフィルタ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3319636B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103701127B (zh) * | 2013-12-27 | 2016-06-08 | 国电南京自动化股份有限公司 | 一种新型的有源电力滤波装置及其控制方法 |
CN103744396B (zh) * | 2014-01-08 | 2016-04-20 | 国家电网公司 | 一种应用于svg、apf协调控制的装置 |
CN104953586A (zh) * | 2014-03-24 | 2015-09-30 | 利思电气(上海)有限公司 | 一种主从式有源滤波装置 |
CN104459365A (zh) * | 2014-06-30 | 2015-03-25 | 南京亚派科技实业有限公司 | 一种有源电力滤波器的故障诊断方法 |
CN104635140A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-05-20 | 国家电网公司 | 一种低压有源电力滤波器测试装置及其测试方法 |
WO2017037892A1 (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | 三菱電機株式会社 | 空気調和システム |
CN106849085A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-06-13 | 上海柴德自动化有限公司 | 一种低压有源滤波柜 |
CN110945765B (zh) | 2017-07-18 | 2023-03-28 | 大金工业株式会社 | 有源滤波***及空调装置 |
CN111431185B (zh) * | 2020-04-23 | 2021-09-14 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种基于逆变器的实时变频交流滤波器及其控制方法 |
-
1993
- 1993-11-09 JP JP27964493A patent/JP3319636B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07135736A (ja) | 1995-05-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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