JPH10336897A - パワーアクティブフィルタ制御装置 - Google Patents

パワーアクティブフィルタ制御装置

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JPH10336897A
JPH10336897A JP9145297A JP14529797A JPH10336897A JP H10336897 A JPH10336897 A JP H10336897A JP 9145297 A JP9145297 A JP 9145297A JP 14529797 A JP14529797 A JP 14529797A JP H10336897 A JPH10336897 A JP H10336897A
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JP
Japan
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compensator
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Withdrawn
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JP9145297A
Other languages
English (en)
Inventor
真孝 ▲柳▼田
Masataka Yanagida
Osamu Kawabata
理 川畑
Naonobu Shinoda
尚信 篠田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10336897A publication Critical patent/JPH10336897A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/20Active power filtering [APF]

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】配電系統に存在する高調波を増幅することなく
低減でき、無効電力の補償を行ない力率向上を図るパワ
ーアクティブフィルタ制御装置を提供する。 【解決手段】配電系統から検出した検出電圧より電源周
波数を求める電源周波数導出器4と、前記電源周波数と
検出した電流より有効電流と無効電流を求める有効/無
効電流変換器3と、前記有効電流を示す信号の基本波成
分を取除き高調波成分のみを取り出す高調波検出器5
と、前記無効電流を示す信号より無効電力補償信号を導
出する無効電力補償器14と、前記高調波成分と前記無
効電力補償信号を入力し無駄時間補償信号を出力する無
駄時間補償器15と、前記補償信号を入力し検出器の応
答、出力波形をフィルタリングするフィルタ等の影響を
補償した遅れ補償信号を出力する出力フィルタ補償器1
6と、前記遅れ補償信号と前記電源周波数を入力し電力
変換運転指令を出力する三相電流変換器6とを具備。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワーアクティブ
フィルタの制御に適用されるパワーアクティブフィルタ
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来のパワーアクティブフィル
タ制御装置の構成を示すブロック図である。パワーアク
ティブフィルタは、スイッチング素子を用いて電力を変
換する電力変換器9と、この電力変換器9を運転する電
力変換運転装置8と、電力変換器9の出力をフィルタリ
ングする出力波形フィルタ10とからなる。パワーアク
ティブフィルタ制御は、配電系統の電流、電圧を検出
し、基本波に重畳している高調波成分を求め、キャンセ
ルする指令を電力変換運転装置8に与えることで行なわ
れる。
【0003】図2に示すパワーアクティブフィルタ制御
装置71では、配電系統から検出された検出電圧2を入
力し、電源周波数導出器4により電源周波数を求める。
電源周波数導出器4で求めた電源周波数と検出電流(三
相)1を有効/無効電流変換器3が入力し、有効電流と
無効電流を求める。この求められた有効電流と無効電流
を高調波検出器5が入力し、基本波成分から高調波成分
のみを導出する。この導出された高調波成分のみの有効
電流、無効電流及び電源周波数を三相電流変換器6が入
力する。そして三相電流変換器6が、高調波をキャンセ
ルする指令を電力変換運転装置8へ出力しパワーアクテ
ィブフィルタを制御する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のパワーアクティ
ブフィルタは、検出した電流、電圧を用いて配電系統に
存在する高調波をキャンセルしている。しかしこの場
合、電流、電圧の検出器の応答の遅れ、パワーアクティ
ブフィルタ制御装置71の処理時間、出力波形フィルタ
の位相遅れ等が存在する。このため、パワーアクティブ
フィルタ制御装置71で求めた高調波をキャンセルする
指令では、配電系統に存在する高調波の低減度が低い、
または高調波が増幅するという問題がある。また、電
圧、電流の位相差から生じる無効電力の補償を行なって
いないため、力率の向上が図れないという問題がある。
【0005】本発明の目的は、電流、電圧の検出器の応
答の遅れ、パワーアクティブフィルタ制御装置の処理時
間、出力波形フィルタの位相遅れ等が存在する場合で
も、配電系統に存在する高調波を増幅することなく低減
でき、無効電力の補償を行ない力率向上を図ることがで
きるパワーアクティブフィルタ制御装置を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明のパワーアクティブフィルタ制
御装置は以下の如く構成されている。本発明のパワーア
クティブフィルタ制御装置は、配電系統から検出した検
出電圧より電源周波数を求める電源周波数導出器と、こ
の電源周波数導出器で求めた電源周波数と検出した電流
より有効電流と無効電流を求める有効/無効電流変換器
と、この有効/無効電流変換器で求めた有効電流を示す
信号の基本波成分を取り除き高調波成分のみを取り出す
高調波検出器と、前記有効/無効電流変換器で求めた無
効電流を示す信号より無効電力補償信号を導出する無効
電力補償器と、前記高調波検出器で求めた前記高調波成
分と前記無効電力補償器で導出した前記無効電力補償信
号を入力し、無駄となる時間を補償した無駄時間補償信
号を出力する無駄時間補償器と、この無駄時間補償器か
らの無駄時間補償信号を入力し、この信号に応答時間、
位相遅れを補償した補償信号を出力する出力フィルタ補
償器と、この出力フィルタ補償器からの補償信号と前記
電源周波数を入力し、電力変換運転指令を出力する三相
電流変換器と、から構成されている。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態に係
るパワーアクティブフィルタ制御装置の構成を示すブロ
ック図である。図1において図2と同一な部分には同一
符号を付してある。パワーアクティブフィルタ制御装置
7では、有効/無効電流変換器3が高調波検出器5、無
効電力補償器14を介して遅れ時間補償器17の無駄時
間補償器15に接続されている。遅れ時間補償器17で
は、無駄時間補償器15が出力フィルタ補償器16に接
続されている。出力フィルタ補償器16は三相電流変換
器6に接続されており、電源周波数導出器4は有効/無
効電流変換器3と三相電流変換器6に接続されている。
【0008】制御対象となるパワーアクティブフィルタ
は、電力変換運転装置8、電力変換器9及び出力波形フ
ィルタ10からなる。三相電流変換器6は、電力変換運
転装置8に接続されており、電力変換運転装置8は、電
力変換器9を介して出力波形フィルタ10に接続されて
いる。
【0009】このような構成をなすパワーアクティブフ
ィルタ制御装置7では、図示しない配電系統から図示し
ない電圧検出器にて検出した検出電圧2を電源周波数導
出器4が入力し、検出電力2の値がゼロクロスする時間
をカウントし、そのカウントした時間を基に電源周波数
を導出する。電源周波数導出器4で求めた電源周波数と
図示しない電流検出器にて検出した検出電流(三相)1
を有効/無効電流変換器3が入力し、前記電源周波数と
検出電流1を用いて演算を行ない、有効電流信号12と
無効電流信号13を導出する。有効/無効電流変換器3
は、導出した有効電流信号12を高調波検出器5へ出力
し、無効電流信号13を無効電力補償器14へ出力す
る。
【0010】高調波検出器5は、入力した有効電流信号
12の基本成分を取り除き、有効電流信号12の高調波
成分のみを検出し、遅れ補償器17の無駄時間補償器1
5へ出力する。無効電力補償器14は、入力した無効電
流信号13を基本波、高調波とも含んだ信号のまま無駄
時間補償器15へ出力する。無駄時間補償器15は、入
力した有効電流信号12の高調波成分と基本波及び高調
波を含んだ無効電流信号13とに、パワーアクティブフ
ィルタ制御装置7の処理時間(無駄時間)、電力変換運
転装置8の処理時間(無駄時間)、電力変換器9の無駄
時間の各モデルを基に求めた時間を補償し、出力フィル
タ補償器16へ出力する。
【0011】出力フィルタ補償器16は、無駄時間補償
器15からの信号を入力し、上記電流、電圧検出器の応
答時間、パワーアクティブフィルタ制御装置7の入出力
応答時間、出力波形フィルタの位相遅れのモデルを用い
て、入力した前記信号に応答時間、位相遅れを補償し、
その補償した信号を三相電流変換器6へ出力する。三相
電流変換器6は、補償した前記信号と電源周波数導出器
4で求められた上記電源周波数を用いて演算を行ない、
電力変換運転装置8への運転指令を導出する。
【0012】電力変換運転装置8は、三相電流変換器6
から出力された運転指令を入力し、電力変換器9へ変換
指令を出力する。電力変換器9は、前記交換指令を入力
し、直流から交流に電力変換した電流波形を出力波形フ
ィルタ10へ出力する。出力波形フィルタ10は、電力
変換器9で電力変換された電流波形を入力し、パワーア
クティブフィルタ制御装置7で導出した高調波を補償す
る電流波形として補償電流11を出力する。
【0013】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施でき
る。 (実施の形態のまとめ)実施の形態に示された構成およ
び作用効果をまとめると次の通りである。
【0014】実施の形態に示されたパワーアクティブフ
ィルタ制御装置は、配電系統から検出した検出電圧より
電源周波数を求める電源周波数導出器4と、この電源周
波数導出器4で求めた電源周波数と検出した電流より有
効電流と無効電流を求める有効/無効電流変換器3と、
この有効/無効電流変換器3で求めた有効電流を示す信
号の基本波成分を取り除き高調波成分のみを取り出す高
調波検出器5と、前記有効/無効電流変換器3で求めた
無効電流を示す信号より無効電力補償信号を導出する無
効電力補償器14と、前記高調波検出器5で求めた高調
波成分と前記無効電力補償信号を入力し、無駄となる時
間を補償した無駄時間補償信号を出力する無駄時間補償
器15と、この無駄時間補償器15からの無駄時間補償
信号を入力し、検出器の応答、出力波形をフィルタリン
グするフィルタ等の影響を補償した遅れ補償信号を出力
する出力フィルタ補償器16と、この出力フィルタ補償
器16からの遅れ補償信号と前記電源周波数を入力し、
電力変換運転指令を出力する三相電流変換器6と、から
構成されている。
【0015】このように上記パワーアクティブフィルタ
制御装置においては、パワーアクティブフィルタの制御
装置7の処理時間等の無駄時間、電流、電圧検出器の応
答遅れ、出力波形フィルタの位相遅れ、及び無効電力を
補償することにより、配電系統の高調波を効率よく低減
することができる。そして、有効/無効電流変換器3及
び高調波検出器5により導出した有効電流の高調波成分
のみを取り出した高調波成分と無効電力補償信号を、無
駄時間補償器15、出力フィルタ補償器16に入力する
ことにより、パワーアクティブフィルタの制御装置7の
処理時間等、電流、電圧の検出器の応答遅れ、出力波形
フィルタ10の位相遅れ等を補償することができ、配電
系統の存在する高調波を増幅することなく効率よく低減
することができ、無効電力の補償を行ない力率向上を図
ることができる。
【0016】
【発明の効果】本発明のパワーアクティブフィルタ制御
装置によれば、パワーアクティブフィルタの制御装置の
処理時間等の無駄時間、電流、電圧検出器の応答遅れ、
出力波形フィルタの位相遅れ、及び無効電力を補償する
ことにより、配電系統の高調波を効率よく低減すること
ができる。そして、有効/無効電流変換器及び高調波検
出器により導出した有効電流の高調波成分のみを取り出
した高調波成分と無効電力補償信号を、無駄時間補償
器、出力フィルタ補償器に入力することにより、パワー
アクティブフィルタの制御装置の処理時間等、電流、電
圧の検出器の応答遅れ、出力波形フィルタの位相遅れ等
を補償することができ、配電系統の存在する高調波を増
幅することなく効率よく低減することができ、無効電力
の補償を行ない力率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るパワーアクティブフ
ィルタ制御装置の構成を示すブロック図。
【図2】従来例に係るパワーアクティブフィルタ制御装
置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
1…検出電流(三相) 2…検出電圧 3…有効/無効電流変換器 4…電源周波数導出器 5…高調波検出器 6…三相電流変換器 7…パワーアクティブフィルタ制御装置 8…電力変換運転装置 9…電力変換器 10…出力波形フィルタ 11…補償電流 12…有効電流信号 13…無効電流信号 14…無効電力補償器 15…無駄時間補償器 16…出力フィルタ補償器 17…遅れ時間補償器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】配電系統から検出した検出電圧より電源周
    波数を求める電源周波数導出器と、 この電源周波数導出器で求めた電源周波数と検出した電
    流より有効電流と無効電流を求める有効/無効電流変換
    器と、 この有効/無効電流変換器で求めた有効電流を示す信号
    の基本波成分を取り除き高調波成分のみを取り出す高調
    波検出器と、 前記有効/無効電流変換器で求めた無効電流を示す信号
    より無効電力補償信号を導出する無効電力補償器と、 前記高調波検出器で求めた前記高調波成分と前記無効電
    力補償器で導出した前記無効電力補償信号を入力し、無
    駄となる時間を補償した無駄時間補償信号を出力する無
    駄時間補償器と、 この無駄時間補償器からの無駄時間補償信号を入力し、
    この信号に応答時間、位相遅れを補償した補償信号を出
    力する出力フィルタ補償器と、 この出力フィルタ補償器からの補償信号と前記電源周波
    数を入力し、電力変換運転指令を出力する三相電流変換
    器と、 を具備したことを特徴とするパワーアクティブフィルタ
    制御装置。
JP9145297A 1997-06-03 1997-06-03 パワーアクティブフィルタ制御装置 Withdrawn JPH10336897A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007119855A1 (ja) * 2006-04-13 2007-10-25 Hitachi, Ltd. 電力変換装置およびその制御方法
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CN110601196A (zh) * 2019-09-17 2019-12-20 中南大学 一种配电网中有源滤波器的最优安装点选取方法

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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040803