JPH08140267A - 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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- JPH08140267A JPH08140267A JP6273218A JP27321894A JPH08140267A JP H08140267 A JPH08140267 A JP H08140267A JP 6273218 A JP6273218 A JP 6273218A JP 27321894 A JP27321894 A JP 27321894A JP H08140267 A JPH08140267 A JP H08140267A
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- current
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- 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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- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インバータの主責務である高調波電流の補償
を優先して行い、余剰能力があるときは、その範囲で高
調波電流の補償以外の力率改善補償や無効電流補償を行
なうようにしたアクティブフィルタ装置を提供すること
である。 【構成】 本発明ののアクティブフィルタ装置は、イン
バータ６の直流側に接続された直流電源装置７の電圧に
基づいてインバータ６が発生できる補償電流の余剰補償
能力を判定する補償能力判定器１１と、この補償能力判
定器１１で判定された余剰補償能力に見合った力率改善
補償電流を算出する力率改善補償電流制御回路１０また
は無効電流補償電流制御回路１２と、高調波補償電流と
力率改善補償電流に基づいて補償電流を算出しインバー
タ６に制御指令を出す補償電流制御回路１ｄとを備えて
いる。
を優先して行い、余剰能力があるときは、その範囲で高
調波電流の補償以外の力率改善補償や無効電流補償を行
なうようにしたアクティブフィルタ装置を提供すること
である。 【構成】 本発明ののアクティブフィルタ装置は、イン
バータ６の直流側に接続された直流電源装置７の電圧に
基づいてインバータ６が発生できる補償電流の余剰補償
能力を判定する補償能力判定器１１と、この補償能力判
定器１１で判定された余剰補償能力に見合った力率改善
補償電流を算出する力率改善補償電流制御回路１０また
は無効電流補償電流制御回路１２と、高調波補償電流と
力率改善補償電流に基づいて補償電流を算出しインバー
タ６に制御指令を出す補償電流制御回路１ｄとを備えて
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統の高調波補償
を優先して行うアクティブフィルタ装置に関する。
を優先して行うアクティブフィルタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、アクティブフィルタ装置は、電
力系統に接続された電力負荷に応じて電力系統に対し、
補償電流を供給するものである。例えば、一般産業用の
動力負荷に対しては、電力系統の電圧低下の抑制やフリ
ッカ電圧の低減、あるいは等価逆流を補償するなどの目
的で、電力系統にその補償電流を供給している。
力系統に接続された電力負荷に応じて電力系統に対し、
補償電流を供給するものである。例えば、一般産業用の
動力負荷に対しては、電力系統の電圧低下の抑制やフリ
ッカ電圧の低減、あるいは等価逆流を補償するなどの目
的で、電力系統にその補償電流を供給している。
【０００３】一方、配電受電などの電力系統に使用する
アクティブフィルタ装置の多くは、高調波発生負荷が発
生する高調波を補償するようにしたものである。
アクティブフィルタ装置の多くは、高調波発生負荷が発
生する高調波を補償するようにしたものである。
【０００４】図７は、そのような高調波を補償するアク
ティブフィルタ装置を示すもので、通常、静止形電力変
換装置である電圧形インバータを用いて構成される。
ティブフィルタ装置を示すもので、通常、静止形電力変
換装置である電圧形インバータを用いて構成される。
【０００５】電力系統に接続された高調波発生負荷２ａ
の負荷電流は、負荷電流検出器２で検出され、高調波補
償電流制御回路１の高調波電流検出器１ａに入力され
る。一方、高調波電流検出器１ａには、計器用変圧器３
からの系統電圧が入力され、ここで高調波発生負荷２ａ
の負荷電流に含まれる高調波成分が検出される。高調波
成分は位相反転回路１ｂを介して加算器１ｃに入力され
る。一方、加算器１ｃには補償電流検出器４からの高調
波補償電流も入力され、その差分が補償電流制御回路１
ｄに入力される。
の負荷電流は、負荷電流検出器２で検出され、高調波補
償電流制御回路１の高調波電流検出器１ａに入力され
る。一方、高調波電流検出器１ａには、計器用変圧器３
からの系統電圧が入力され、ここで高調波発生負荷２ａ
の負荷電流に含まれる高調波成分が検出される。高調波
成分は位相反転回路１ｂを介して加算器１ｃに入力され
る。一方、加算器１ｃには補償電流検出器４からの高調
波補償電流も入力され、その差分が補償電流制御回路１
ｄに入力される。
【０００６】補償電流制御回路１ｄからの制御指令は、
電圧型インバータ６（以下、インバータ６という）にゲ
ートパルスを与えるゲートパルス発信器５に入力され
る。インバータ６は、インバータ６の直流側に接続され
た補償電流供給用の直流電源装置７からの電源を制御し
て出力トランス８を介して電力系統に高調波補償電流を
供給する。ここで、直流電源装置７はコンデンサまたは
バッテリーで構成されている。また、９は直流電源装置
７の電圧を検出する電圧検出器である。
電圧型インバータ６（以下、インバータ６という）にゲ
ートパルスを与えるゲートパルス発信器５に入力され
る。インバータ６は、インバータ６の直流側に接続され
た補償電流供給用の直流電源装置７からの電源を制御し
て出力トランス８を介して電力系統に高調波補償電流を
供給する。ここで、直流電源装置７はコンデンサまたは
バッテリーで構成されている。また、９は直流電源装置
７の電圧を検出する電圧検出器である。
【０００７】このような高調波補償のアクティブフィル
タ装置は、通常、電力系統から切り離されることがな
く、常に、負荷の状態により変動する高調波を補償して
いる。つまり、高調波発生負荷の発生する高調波電流の
増減によりインバータ６の出力も増減している。
タ装置は、通常、電力系統から切り離されることがな
く、常に、負荷の状態により変動する高調波を補償して
いる。つまり、高調波発生負荷の発生する高調波電流の
増減によりインバータ６の出力も増減している。
【０００８】また、インバータ６の定格容量は、高調波
発生負荷２Ａの発生する高調波の最大高調波電流量を考
慮して決められており、高調波発生量が少ない場合、つ
まり、インバータの出力電流がそれ自身の定格容量に比
べ少ない場合には、インバータ６としては余剰能力が存
在していることになる。したがって、インバータ６はこ
のインバータ出力の余剰能力分で、高調波以外の補償電
流を発生することが可能である。
発生負荷２Ａの発生する高調波の最大高調波電流量を考
慮して決められており、高調波発生量が少ない場合、つ
まり、インバータの出力電流がそれ自身の定格容量に比
べ少ない場合には、インバータ６としては余剰能力が存
在していることになる。したがって、インバータ６はこ
のインバータ出力の余剰能力分で、高調波以外の補償電
流を発生することが可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高調波電流の
補償と高調波以外の補償との両方を同時に補償するため
には、インバータ６の定格容量を大きくする必要があ
る。すなわち、インバータ６の定格容量を大きくしない
と、高調波発生量が多いときには容量的にインバータ６
の能力限界を越えてしまう。その場合には、インバータ
６の直流側に持つ直流電源装置７の電圧を著しく低下さ
せ、補償装置としての責務を果たせなくなってしまう。
補償と高調波以外の補償との両方を同時に補償するため
には、インバータ６の定格容量を大きくする必要があ
る。すなわち、インバータ６の定格容量を大きくしない
と、高調波発生量が多いときには容量的にインバータ６
の能力限界を越えてしまう。その場合には、インバータ
６の直流側に持つ直流電源装置７の電圧を著しく低下さ
せ、補償装置としての責務を果たせなくなってしまう。
【００１０】この様に、高調波電流の補償とそれ以外の
補償、例えば力率改善補償や無効電流補償をも責務とし
た場合には、それなりの大きな定格のインバータ６を選
択使用する必要となる。
補償、例えば力率改善補償や無効電流補償をも責務とし
た場合には、それなりの大きな定格のインバータ６を選
択使用する必要となる。
【００１１】本発明の目的は、決められた小容量のイン
バータ定格にて主責務である高調波電流の補償を優先し
て行い、余剰能力があるときは、その範囲で高調波電流
の補償以外の力率改善補償や無効電流補償を行なうよう
にしたアクティブフィルタ装置を提供することである。
バータ定格にて主責務である高調波電流の補償を優先し
て行い、余剰能力があるときは、その範囲で高調波電流
の補償以外の力率改善補償や無効電流補償を行なうよう
にしたアクティブフィルタ装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１のアクティブフ
ィルタ装置は、インバータの直流側に接続された直流電
源装置の電圧に基づいてインバータが発生できる補償電
流の余剰補償能力を判定する補償能力判定器と、この補
償能力判定器で判定された余剰補償能力に見合った力率
改善補償電流を算出する力率改善補償電流制御回路と、
高調波補償電流と力率改善補償電流に基づいて補償電流
を算出しインバータに制御指令を出す補償電流制御回路
とを備えている。
ィルタ装置は、インバータの直流側に接続された直流電
源装置の電圧に基づいてインバータが発生できる補償電
流の余剰補償能力を判定する補償能力判定器と、この補
償能力判定器で判定された余剰補償能力に見合った力率
改善補償電流を算出する力率改善補償電流制御回路と、
高調波補償電流と力率改善補償電流に基づいて補償電流
を算出しインバータに制御指令を出す補償電流制御回路
とを備えている。
【００１３】請求項２のアクティブフィルタ装置は、請
求項１に記載の力率改善補償電流制御回路に代えて、補
償能力判定器で判定された余剰補償能力に見合った無効
電流補償電流を算出する無効電流補償電流制御回路とし
たものである。
求項１に記載の力率改善補償電流制御回路に代えて、補
償能力判定器で判定された余剰補償能力に見合った無効
電流補償電流を算出する無効電流補償電流制御回路とし
たものである。
【００１４】請求項３のアクティブフィルタ装置は、複
数台のインバータが設置された場合のもので、複数台の
各々のインバータの直流側に接続された直流電源装置の
電圧に基づいて複数台の各々のインバータが発生できる
補償電流の余剰補償能力を判定する補償能力判定器と、
この補償能力判定器で判定された余剰補償能力に見合っ
た力率改善補償電流を算出する力率改善補償電流制御回
路と、高調波補償電流と力率改善補償電流に基づいて補
償電流制御指令を算出する補償電流制御回路と、各々の
インバータの容量比に応じて補償電流制御指令を分配し
各々のインバータ出力する分配器とを備えている。
数台のインバータが設置された場合のもので、複数台の
各々のインバータの直流側に接続された直流電源装置の
電圧に基づいて複数台の各々のインバータが発生できる
補償電流の余剰補償能力を判定する補償能力判定器と、
この補償能力判定器で判定された余剰補償能力に見合っ
た力率改善補償電流を算出する力率改善補償電流制御回
路と、高調波補償電流と力率改善補償電流に基づいて補
償電流制御指令を算出する補償電流制御回路と、各々の
インバータの容量比に応じて補償電流制御指令を分配し
各々のインバータ出力する分配器とを備えている。
【００１５】請求項４のアクティブフィルタ装置は、請
求項３に記載の力率改善補償電流制御回路に代えて、補
償能力判定器で判定された余剰補償能力に見合った無効
電流補償電流を算出する無効電流補償電流制御回路とし
たものである。
求項３に記載の力率改善補償電流制御回路に代えて、補
償能力判定器で判定された余剰補償能力に見合った無効
電流補償電流を算出する無効電流補償電流制御回路とし
たものである。
【００１６】
【作用】まず、補償能力判定器で、インバータの直流側
に接続された直流電源装置の電圧に基づいてインバータ
で発生可能な補償電流の余剰補償能力を判定する。そし
て、力率改善補償電流制御回路はこの補償能力判定器で
判定された余剰補償能力に見合った力率改善補償電流を
算出し、一方、無効電流補償電流制御回路はその余剰補
償能力に見合った無効電流補償電流を算出する。補償電
流制御回路は、高調波補償電流と力率改善補償電流、あ
るいは高調波補償電流と無効電流補償電流に基づいて、
補償電流を算出しインバータに制御指令を出す。
に接続された直流電源装置の電圧に基づいてインバータ
で発生可能な補償電流の余剰補償能力を判定する。そし
て、力率改善補償電流制御回路はこの補償能力判定器で
判定された余剰補償能力に見合った力率改善補償電流を
算出し、一方、無効電流補償電流制御回路はその余剰補
償能力に見合った無効電流補償電流を算出する。補償電
流制御回路は、高調波補償電流と力率改善補償電流、あ
るいは高調波補償電流と無効電流補償電流に基づいて、
補償電流を算出しインバータに制御指令を出す。
【００１７】また、複数台のインバータが設置された場
合は、まず、補償能力判定器は、複数台の各々のインバ
ータの直流側に接続された直流電源装置の電圧に基づい
て複数台の各々のインバータの発生可能な補償電流の余
剰補償能力を判定する。そして、力率改善補償電流制御
回路は補償能力判定器で判定された余剰補償能力に見合
った力率改善補償電流を算出し、一方、無効電流補償電
流制御回路はその余剰補償能力に見合った無効電流補償
電流を算出する。補償電流制御回路は、高調波補償電流
と力率改善補償電流、あるいは高調波補償電流と無効電
流補償電流に基づいて補償電流を算出し、分配器にて、
各々のインバータの容量比に応じて補償電流制御指令を
分配する。
合は、まず、補償能力判定器は、複数台の各々のインバ
ータの直流側に接続された直流電源装置の電圧に基づい
て複数台の各々のインバータの発生可能な補償電流の余
剰補償能力を判定する。そして、力率改善補償電流制御
回路は補償能力判定器で判定された余剰補償能力に見合
った力率改善補償電流を算出し、一方、無効電流補償電
流制御回路はその余剰補償能力に見合った無効電流補償
電流を算出する。補償電流制御回路は、高調波補償電流
と力率改善補償電流、あるいは高調波補償電流と無効電
流補償電流に基づいて補償電流を算出し、分配器にて、
各々のインバータの容量比に応じて補償電流制御指令を
分配する。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
発明の第１の実施例を示すブロック構成図である。
発明の第１の実施例を示すブロック構成図である。
【００１９】電力系統に接続された高調波発生負荷２ａ
の負荷電流は、負荷電流検出器２で検出され、高調波補
償電流制御回路１の高調波電流検出器１ａに入力され
る。一方、高調波電流検出器１ａには、計器用変圧器３
からの系統電圧が入力され、ここで高調波発生負荷２ａ
の負荷電流に含まれる高調波成分が検出される。高調波
成分は位相反転回路１ｂを介して加算器１ｃに入力され
る。一方、加算器１ｃには補償電流検出器４からの高調
波補償電流、および力率改善補償電流制御回路１０の掛
算器１０ａからの力率改善補償電流も入力される。加算
器１ｃからは、高調波成分と力率改善補償電流との加算
値から高調波補償電流を減算した値が出力され、補償電
流制御回路１ｄに入力される。
の負荷電流は、負荷電流検出器２で検出され、高調波補
償電流制御回路１の高調波電流検出器１ａに入力され
る。一方、高調波電流検出器１ａには、計器用変圧器３
からの系統電圧が入力され、ここで高調波発生負荷２ａ
の負荷電流に含まれる高調波成分が検出される。高調波
成分は位相反転回路１ｂを介して加算器１ｃに入力され
る。一方、加算器１ｃには補償電流検出器４からの高調
波補償電流、および力率改善補償電流制御回路１０の掛
算器１０ａからの力率改善補償電流も入力される。加算
器１ｃからは、高調波成分と力率改善補償電流との加算
値から高調波補償電流を減算した値が出力され、補償電
流制御回路１ｄに入力される。
【００２０】補償電流制御回路１ｄからの制御指令は、
電圧型インバータ６（以下、インバータ６という）にゲ
ートパルスを与えるゲートパルス発信器５に入力され
る。インバータ６は、インバータ６の直流側に接続され
た補償電流供給用の直流電源装置７からの電源を制御し
て出力トランス８を介して電力系統に高調波補償電流を
供給する。なお、直流電源装置７はコンデンサまたはバ
ッテリーで構成されている。
電圧型インバータ６（以下、インバータ６という）にゲ
ートパルスを与えるゲートパルス発信器５に入力され
る。インバータ６は、インバータ６の直流側に接続され
た補償電流供給用の直流電源装置７からの電源を制御し
て出力トランス８を介して電力系統に高調波補償電流を
供給する。なお、直流電源装置７はコンデンサまたはバ
ッテリーで構成されている。
【００２１】ここで、力率改善補償電流制御回路１０
は、負荷電流検出器２の出力から高調波電流を取り除い
た基本波負荷電流を基本波電流検出回路１０ｂで検出
し、系統電圧と共に運転力率検出回路１０ｃで負荷電流
の力率を検出する。さらに、位相差検出回路１０ｄで予
め設定している目標力率と負荷電流力率との力率差（位
相差）を算出し、位相シフト回路１０ｅでその力率差
（位相差）だけ位相シフトした電流を求める。そして、
その移相シフト電流から基本波負荷電流を引いたベクト
ル差分の電流を加算器１０ｆで求め、補償能力判定器１
１からの補償係数を掛算器１０ａで掛け算する。この電
流が力率改善補償電流となる。
は、負荷電流検出器２の出力から高調波電流を取り除い
た基本波負荷電流を基本波電流検出回路１０ｂで検出
し、系統電圧と共に運転力率検出回路１０ｃで負荷電流
の力率を検出する。さらに、位相差検出回路１０ｄで予
め設定している目標力率と負荷電流力率との力率差（位
相差）を算出し、位相シフト回路１０ｅでその力率差
（位相差）だけ位相シフトした電流を求める。そして、
その移相シフト電流から基本波負荷電流を引いたベクト
ル差分の電流を加算器１０ｆで求め、補償能力判定器１
１からの補償係数を掛算器１０ａで掛け算する。この電
流が力率改善補償電流となる。
【００２２】次に、直流電源装置７の電圧を検出する電
圧検出器６の電圧検出値は、補償能力判定器１１に入力
される。この補償能力判定器１１は直流電源装置７の電
圧に基づいてインバータ６が発生できる補償電流の余剰
補償能力を判定するものである。
圧検出器６の電圧検出値は、補償能力判定器１１に入力
される。この補償能力判定器１１は直流電源装置７の電
圧に基づいてインバータ６が発生できる補償電流の余剰
補償能力を判定するものである。
【００２３】図２は、補償能力判定器１１における直流
電源装置７の電圧に対する補償能力の関係を示す特性図
である。
電源装置７の電圧に対する補償能力の関係を示す特性図
である。
【００２４】インバータ６の直流電源装置７はインバー
タ６の出力電流（補償電流）により、つまり、インバー
タ損失量により消耗する。この直流電源装置７の充電量
に比べ消耗量が大きければ時間経過にともない電圧が降
下する。そこで、本発明では、この直流電源装置７の電
圧を検出し、基準電圧並びに最低電圧と比較し、その比
較結果をインバータの余剰能力として判断するようにし
ている。
タ６の出力電流（補償電流）により、つまり、インバー
タ損失量により消耗する。この直流電源装置７の充電量
に比べ消耗量が大きければ時間経過にともない電圧が降
下する。そこで、本発明では、この直流電源装置７の電
圧を検出し、基準電圧並びに最低電圧と比較し、その比
較結果をインバータの余剰能力として判断するようにし
ている。
【００２５】インバータ６の直流電源装置７の電圧にお
いて、基準電圧と最低電圧との設定は以下のようにして
定める。すなわち、基準電圧はそれ自身の持つ定格電圧
または定格電圧に対して、数ボルト下の値とし、また、
最低電圧はそれ自身の定格電圧に対し、１０〜１５％以
下を減じた電圧値とする。これによって、基準電圧から
最低電圧までの電圧範囲内で直流電源装置７の電圧を保
ちながら、かつ、高調波電流の補償とそれ以外の補償を
可能にする。
いて、基準電圧と最低電圧との設定は以下のようにして
定める。すなわち、基準電圧はそれ自身の持つ定格電圧
または定格電圧に対して、数ボルト下の値とし、また、
最低電圧はそれ自身の定格電圧に対し、１０〜１５％以
下を減じた電圧値とする。これによって、基準電圧から
最低電圧までの電圧範囲内で直流電源装置７の電圧を保
ちながら、かつ、高調波電流の補償とそれ以外の補償を
可能にする。
【００２６】補償能力判定器１１は、検出された直流電
源装置７の電圧を基準電圧および最低電圧と比較し、基
準電圧を越えていれば補償能力１００％とし、最低電圧
から基準電圧までの範囲を補償能力０〜１００％とし、
更に、最低電圧以下の電圧は補償能力０％と判定する。
源装置７の電圧を基準電圧および最低電圧と比較し、基
準電圧を越えていれば補償能力１００％とし、最低電圧
から基準電圧までの範囲を補償能力０〜１００％とし、
更に、最低電圧以下の電圧は補償能力０％と判定する。
【００２７】この補償能力判定器１１による判定結果
は、補償係数として力率改善補償電流制御回路１０の掛
算器１０ａに入力され、高調波以外の補償電流量を自動
調整する。つまり、検出された直流電源装置７の電圧が
基準値に達していれば、補償能力１００％となり、最大
限に高調波以外の補償を行い、基準値以下であれば、そ
の補償能力０〜１００％に比例して削減した電流を補償
し、更に最低電圧以下の場合は高調波電流以外の補償を
しない制御を行う。
は、補償係数として力率改善補償電流制御回路１０の掛
算器１０ａに入力され、高調波以外の補償電流量を自動
調整する。つまり、検出された直流電源装置７の電圧が
基準値に達していれば、補償能力１００％となり、最大
限に高調波以外の補償を行い、基準値以下であれば、そ
の補償能力０〜１００％に比例して削減した電流を補償
し、更に最低電圧以下の場合は高調波電流以外の補償を
しない制御を行う。
【００２８】したがって、インバータ６は出力トランス
８を介し、電力系統に高調波発生負荷２ａが発生する高
調波を補償する１８０度位相が反転した電流（高調波補
償電流）を電力系統に注入する制御を優先して行うこと
になる。
８を介し、電力系統に高調波発生負荷２ａが発生する高
調波を補償する１８０度位相が反転した電流（高調波補
償電流）を電力系統に注入する制御を優先して行うこと
になる。
【００２９】図３は、基本波負荷電流ｉｆと目標力率
（ターゲット）に合わせ位相シフトした電流ｉｆ´と目
標力率改善補償電流ｉｃの関係ベクトル図を示す。
（ターゲット）に合わせ位相シフトした電流ｉｆ´と目
標力率改善補償電流ｉｃの関係ベクトル図を示す。
【００３０】上述のように、高調波補償以外の力率改善
を補償する場合は、インバータ６の補償能力の有無を、
補償能力判定器１１により、インバータ６の直流電源装
置７の電圧を検出する電圧検出器９の出力する直流電圧
信号を基準電圧と最低電圧とで比較して判定する。
を補償する場合は、インバータ６の補償能力の有無を、
補償能力判定器１１により、インバータ６の直流電源装
置７の電圧を検出する電圧検出器９の出力する直流電圧
信号を基準電圧と最低電圧とで比較して判定する。
【００３１】力率改善補償電流制御回路１０では、目標
力率から求まる目標力率改善補償電流ｉｃと補償判定器
１１の出力すなわち補償係数０〜１００％とが掛算器１
０ａにて演算される。この信号は、更に高調波補償電流
制御回路１にて高調波補償電流と加算器１ｃで加算され
補償電流として補償電流制御回路１ｄに入力される。
力率から求まる目標力率改善補償電流ｉｃと補償判定器
１１の出力すなわち補償係数０〜１００％とが掛算器１
０ａにて演算される。この信号は、更に高調波補償電流
制御回路１にて高調波補償電流と加算器１ｃで加算され
補償電流として補償電流制御回路１ｄに入力される。
【００３２】以上のように、この第１の実施例では、常
時、高調波電流の補償を優先して行い、かつ、余剰補償
能力に応じ力率改善を可能にしている。これにより、高
調波補償に関して補償責務を果たす上に、余剰分の容量
で力率改善することが可能となる。
時、高調波電流の補償を優先して行い、かつ、余剰補償
能力に応じ力率改善を可能にしている。これにより、高
調波補償に関して補償責務を果たす上に、余剰分の容量
で力率改善することが可能となる。
【００３３】図４は本発明の第２の実施例を示す構成図
である。この第２の実施例は、第１の実施例の力率改善
補償電流制御回路１０に代えて、無効電流補償電流制御
回路１２を設けたものである。
である。この第２の実施例は、第１の実施例の力率改善
補償電流制御回路１０に代えて、無効電流補償電流制御
回路１２を設けたものである。
【００３４】電力系統に接続された高調波発生負荷２ａ
の負荷電流は、負荷電流検出器２で検出され、高調波補
償電流制御回路１の高調波電流検出器１ａに入力され
る。一方、高調波電流検出器１ａには、計器用変圧器３
からの系統電圧が入力され、ここで高調波発生負荷２ａ
の負荷電流に含まれる高調波成分が検出される。高調波
成分は位相反転回路１ｂを介して加算器１ｃに入力され
る。一方、加算器１ｃには補償電流検出器４からの高調
波補償電流、および無効電流補償電流制御回路１２から
の無効電流補償電流も入力される。加算器１ｃからは、
高調波成分と無効電流補償電流との加算値から高調波補
償電流を減算した値が出力され、補償電流制御回路１ｄ
に入力される。
の負荷電流は、負荷電流検出器２で検出され、高調波補
償電流制御回路１の高調波電流検出器１ａに入力され
る。一方、高調波電流検出器１ａには、計器用変圧器３
からの系統電圧が入力され、ここで高調波発生負荷２ａ
の負荷電流に含まれる高調波成分が検出される。高調波
成分は位相反転回路１ｂを介して加算器１ｃに入力され
る。一方、加算器１ｃには補償電流検出器４からの高調
波補償電流、および無効電流補償電流制御回路１２から
の無効電流補償電流も入力される。加算器１ｃからは、
高調波成分と無効電流補償電流との加算値から高調波補
償電流を減算した値が出力され、補償電流制御回路１ｄ
に入力される。
【００３５】補償電流制御回路１ｄからの制御指令は、
電圧型インバータ６（以下、インバータ６という）にゲ
ートパルスを与えるゲートパルス発信器５に入力され
る。インバータ６は、インバータ６の直流側に接続され
た補償電流供給用の直流電源装置７からの電源を制御し
て出力トランス８を介して電力系統に高調波補償電流を
供給する。ここで、直流電源装置７はコンデンサまたは
バッテリーで構成されている。
電圧型インバータ６（以下、インバータ６という）にゲ
ートパルスを与えるゲートパルス発信器５に入力され
る。インバータ６は、インバータ６の直流側に接続され
た補償電流供給用の直流電源装置７からの電源を制御し
て出力トランス８を介して電力系統に高調波補償電流を
供給する。ここで、直流電源装置７はコンデンサまたは
バッテリーで構成されている。
【００３６】ここで、無効電流補償電流制御回路１２
は、負荷電流に無関係で予め設定した目標無効電流補償
電流に、補償能力判定器１１からの補償係数を掛算する
掛算器１２ａを有し、この掛算器１２ａで得られた電流
が無効電流補償電流となる。
は、負荷電流に無関係で予め設定した目標無効電流補償
電流に、補償能力判定器１１からの補償係数を掛算する
掛算器１２ａを有し、この掛算器１２ａで得られた電流
が無効電流補償電流となる。
【００３７】図５は、第２の実施例の無効電流補償電流
ｉｄと負荷電流ｉｆの関係を示す電流ベクトル図であ
る。第１の実施例では、力率改善補償電流制御回路１０
にて、図３の力率改善補償電流ｉｃを負荷の運転力率に
より演算制御していたが、この第２の実施例では、これ
を無効電流補償電流制御回路１２にて、負荷電流ｉｆに
無関係であらかじめ設定した無効電流補償電流ｉｄだけ
で制御するようにしたものである。
ｉｄと負荷電流ｉｆの関係を示す電流ベクトル図であ
る。第１の実施例では、力率改善補償電流制御回路１０
にて、図３の力率改善補償電流ｉｃを負荷の運転力率に
より演算制御していたが、この第２の実施例では、これ
を無効電流補償電流制御回路１２にて、負荷電流ｉｆに
無関係であらかじめ設定した無効電流補償電流ｉｄだけ
で制御するようにしたものである。
【００３８】以上のように、この第２の実施例において
は、常時、高調波電流を優先して補償し、かつ、余剰能
力に応じ一定の無効電流を補償可能にしている。これに
よって、高調波補償に関して補償責務を果し、余剰分の
容量で無効電流を補償することが可能となる。
は、常時、高調波電流を優先して補償し、かつ、余剰能
力に応じ一定の無効電流を補償可能にしている。これに
よって、高調波補償に関して補償責務を果し、余剰分の
容量で無効電流を補償することが可能となる。
【００３９】次に、図６に本発明の第３の実施例を示
す。この第３の実施例は、高調波発生負荷２ａが増加す
る等の理由で補償電流が増え、従来から使用の１台のイ
ンバータ容量では容量不足になった場合に、その容量不
足を補うために、インバータ６Ａを増設した場合のもの
である。
す。この第３の実施例は、高調波発生負荷２ａが増加す
る等の理由で補償電流が増え、従来から使用の１台のイ
ンバータ容量では容量不足になった場合に、その容量不
足を補うために、インバータ６Ａを増設した場合のもの
である。
【００４０】高調波補償電流制御回路１と力率改善補償
電流制御回路１０、あるいは無効電流補償電流制御回路
１２は、こらら複数のインバータ６、６Ａで共用し、高
調波補償電流制御回路１の補償電流制御回路１ｄからの
補償電流指令を分配器１３でインバータの要領に応じて
分配する。すなわち、従来から使用のインバータ６を動
作させるゲートパルス発生器５と、増設したインバータ
６Ａを動作させるゲートパルス発信器５Ａとに、それぞ
れのインバータ容量比に見合った補償電流指令を分配器
１３で分配する。これによって、複数台のインバータ
６、６Ａを共通の高調波補償電流制御回路１で制御可能
にしている。つまり、複数台のインバータを一つの高調
波優先補償電流制御回路で制御することが可能となる。
電流制御回路１０、あるいは無効電流補償電流制御回路
１２は、こらら複数のインバータ６、６Ａで共用し、高
調波補償電流制御回路１の補償電流制御回路１ｄからの
補償電流指令を分配器１３でインバータの要領に応じて
分配する。すなわち、従来から使用のインバータ６を動
作させるゲートパルス発生器５と、増設したインバータ
６Ａを動作させるゲートパルス発信器５Ａとに、それぞ
れのインバータ容量比に見合った補償電流指令を分配器
１３で分配する。これによって、複数台のインバータ
６、６Ａを共通の高調波補償電流制御回路１で制御可能
にしている。つまり、複数台のインバータを一つの高調
波優先補償電流制御回路で制御することが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、高調
波電流を補償するインバータの直流電源装置の電圧レベ
ルに基づいて高調波電流以外の補償をする余剰能力を判
定し、電圧レベルが高ければ、高調波以外の補償、つま
り、力率改善補償や無効電流補償を行うので、本来の責
務である高調波電流補償を行え、かつインバータを有効
利用することができる。
波電流を補償するインバータの直流電源装置の電圧レベ
ルに基づいて高調波電流以外の補償をする余剰能力を判
定し、電圧レベルが高ければ、高調波以外の補償、つま
り、力率改善補償や無効電流補償を行うので、本来の責
務である高調波電流補償を行え、かつインバータを有効
利用することができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図
【図２】本発明の補償能力判定器における直流電源装置
の電圧に対する補償能力の関係を示す特性図
の電圧に対する補償能力の関係を示す特性図
【図３】本発明による力率改善補償電流の説明図
【図４】本発明の第２の実施例を示す構成図
【図５】本発明による無効電流補償電流の説明図
【図６】本発明の第３の実施例を示す構成図
【図７】従来例の構成図
１ 高調波補償電流制御回路 １ｄ 補償電流制御回路 ２ 負荷電流検出器 ２ａ 高調波発生負荷 ３ 計器用変圧器 ４ 補償電流検出器 ５ ゲートパルス発信器 ６ インバータ ７ 直流電源装置 ８ 出力トランス ９ 電圧検出器 １０ 力率改善補償電流制御回路 １１ 補償能力判定器 １２ 無効電流補償電流制御回路 １３ 分配器
Claims (4)
- 【請求項１】 電力系統に接続された高調波発生負荷か
ら発生する高調波を補償するための高調波補償電流を発
生するインバータと、前記インバータの直流側に接続さ
れた前記補償電流供給用の直流電源装置と、前記高調波
発生負荷の高調波を相殺する高調波補償電流が前記電力
系統に供給されるように前記インバータを制御する高調
波補償電流制御回路とを備えたアクティブフィルタ装置
において、前記直流電源装置の電圧に基づいて前記イン
バータが発生できる補償電流の余剰補償能力を判定する
補償能力判定器と、この補償能力判定器で判定された余
剰補償能力に見合った力率改善補償電流を算出する力率
改善補償電流制御回路と、前記高調波補償電流と前記力
率改善補償電流に基づいて補償電流を算出し前記インバ
ータに制御指令を出す補償電流制御回路とを備えたこと
を特徴とするアクティブフィルタ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の前記力率改善補償電流
制御回路に代えて、前記補償能力判定器で判定された余
剰補償能力に見合った無効電流補償電流を算出する無効
電流補償電流制御回路を設けたことを特徴とするアクテ
ィブフィルタ装置。 - 【請求項３】 電力系統に接続された高調波発生負荷か
ら発生する高調波を補償するための高調波補償電流を発
生する複数台のインバータと、前記複数台の各々のイン
バータの直流側に接続された前記補償電流供給用の直流
電源装置と、前記高調波発生負荷の高調波を相殺する高
調波補償電流が前記電力系統に供給されるように前記イ
ンバータを制御する高調波補償電流制御回路とを備えた
アクティブフィルタ装置において、前記直流電源装置の
電圧に基づいて前記複数台の各々のインバータが発生で
きる補償電流の余剰補償能力を判定する補償能力判定器
と、この補償能力判定器で判定された余剰補償能力に見
合った力率改善補償電流を算出する力率改善補償電流制
御回路と、前記高調波補償電流と前記力率改善補償電流
に基づいて補償電流制御指令を算出する補償電流制御回
路と、前記各々のインバータの容量比に応じて前記補償
電流制御指令を分配し前記各々のインバータ出力する分
配器とを備えたことを特徴とするアクティブフィルタ装
置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の前記力率改善補償電流
制御回路に代えて、前記補償能力判定器で判定された余
剰補償能力に見合った無効電流補償電流を算出する無効
電流補償電流制御回路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 |
|---|---|---|---|
| JP6273218A JPH08140267A (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | アクティブフィルタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6273218A JPH08140267A (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | アクティブフィルタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08140267A true JPH08140267A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17524760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6273218A Pending JPH08140267A (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | アクティブフィルタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08140267A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009507457A (ja) * | 2005-09-03 | 2009-02-19 | ボッシュ レックスロート アクチエンゲゼルシャフト | 能動型電源フィルタ |
| JP2013165555A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 半導体電力変換装置 |
| CN103956736A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-07-30 | 中国石油大学(北京) | 主动式电力滤波装置多环谐波控制方法及*** |
| CN104104092A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-15 | 南宁市绿沃节能科技有限公司 | 一种单相智能补偿节电控制器及其控制方法 |
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| JP2018191373A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | ダイキン工業株式会社 | アクティブフィルタ装置、及びそれを用いた空気調和装置 |
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| CN114545072A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-05-27 | 杭州明特科技有限公司 | 一种无功功率补偿方法、电能表和计算机可读存储介质 |
| WO2023058533A1 (ja) * | 2021-10-05 | 2023-04-13 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和装置および制御システム |
-
1994
- 1994-11-08 JP JP6273218A patent/JPH08140267A/ja active Pending
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113708383B (zh) * | 2021-09-16 | 2024-05-17 | 安徽海螺建材设计研究院有限责任公司 | 电能损耗和电能质量综合处理方法及*** |
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