CN110062999A - 有源滤波装置内置设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有源滤波装置内置设备，其内置有有源滤波装置(4)且连接在交流电源(3)上。有源滤波装置(4)构成为：根据负载信息检测部(5)的检测值工作，负载信息检测部(5)在该有源滤波装置内置设备的外部检测交流电源(3)的负载信息。

Description

有源滤波装置内置设备

技术领域

本发明涉及一种有源滤波装置内置设备。

背景技术

为了防止高次谐波电流向电力系统(例如包括商用电源的电力系统)流出，有时在空调装置等中设置有源滤波装置(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本公开专利公报特开2016-116330号公报

发明内容

－发明要解决的技术问题－

但是，有时候，在连接有空调装置的电力系统中还连接有该空调装置以外的负载器(例如具有逆变器电路等的设备，例如电梯等)，空调装置以外的负载器有时会成为高次谐波电流的产生源。在此情况下，仅对空调装置的高次谐波电流采取措施是不够的，还需要对其它设备的高次谐波电流采取措施。此外，从降低设备容量和节能的观点等出发，需要改善基波功率因数。

本发明的目的在于：在内置有有源滤波装置的有源滤波装置内置设备中，能够让有源滤波装置对包括与有源滤波装置内置设备不同的其它负载器起作用。

－用以解决技术问题的技术方案－

为了解决上述问题，第一方面涉及一种有源滤波装置内置设备，其内置有有源滤波装置4且连接在交流电源3上。所述有源滤波装置4构成为：根据负载信息检测部5的检测值工作，所述负载信息检测部5在该有源滤波装置内置设备的外部检测所述交流电源3的负载信息。

在该构成方式下，有源滤波装置4根据有源滤波装置内置设备外部的电力系统中的交流电源3的负载信息起作用。

在第一方面的基础上，第二方面的特征在于：所述有源滤波装置4根据所述检测值，输出用于进行所述交流电源3中的高次谐波电流的降低和所述交流电源3中的基波功率因数的改善二者中至少一者的电流。

在该构成方式下，由有源滤波装置4进行高次谐波电流的降低和基波功率因数的改善二者中至少一者。

在第一方面的基础上，第三方面的特征在于：由安装在该有源滤波装置内置设备中的控制器43控制所述有源滤波装置4工作。所述控制器43用相当于连接在所述交流电源3上的其它负载器20的无功电流的电流值iq2*、和从所述交流电源3流入该有源滤波装置内置设备的电流的电流值ir1、it1，求出由所述有源滤波装置4输出的电流Ic的大小。

在该构成方式下，根据其它负载器20的无功电流实现功率因数的改善。因此，在其它负载器与空调装置一起连接在电力系统中的情况下，能够实现功率因数的改善，无需增大有源滤波装置的容量。

在第三方面的基础上，第四方面的特征在于：所述有源滤波装置4仅用所述无功电流的基波分量作为相当于该无功电流的所述电流值iq2*。

在其它负载器20输出的高次谐波电流小或者不输出高次谐波电流的结构中，该构成方式适合改善功率因数。

在第一方面的基础上，第五方面的特征在于：在所述交流电源3上连接有调相设备200，所述调相设备200与该有源滤波装置内置设备并联，且用于控制该交流电源3的无功功率。所述有源滤波装置4根据所述交流电源3的无功功率和电源功率因数中的至少一方工作，以便改善由于所述调相设备200控制所述无功功率而引起的超前功率因数。

在该构成方式下，与调相设备200相反，当有源滤波装置4工作时，实际的电源功率因数变成比目标功率因数滞后的滞后功率因数。于是，在此，通过控制有源滤波装置4工作来改善实际的电源功率因数由于调相设备200控制无功功率而变成比目标功率因数超前的超前功率因数这一情况。这样一来，很简单地便改善了实际电源功率因数由于调相设备200而变成超前功率因数的现象，从而能够实现对实际电源功率因数的适当补偿和对基波功率因数的改善。结果是，能够抑制交流电源3的电力系统的功耗增加，还能够降低发生该系统电压不必要地上升等不良现象的可能性。

在第一方面的基础上，第六方面的特征在于：用相当于连接在所述交流电源3上的、该有源滤波装置内置设备以外的其它负载器10及调相设备200的无功电流的电流值iq、和从所述交流电源3流入所述负载器10的电流的电流值ir1、it1，求出由所述有源滤波装置4输出的电流Ic的大小。

在该构成方式下，掌握有源滤波装置内置设备之外的负载器和调相设备的无功电流并让电流Ic流动，以便对该无功电流进行补偿。

在第一到第六方面任一方面的基础上，第七方面的特征在于：所述负载信息检测部5构成为检测电流值Irs、Its，已检测出的电流值Irs、Its的发送方式为无线方式。

在该构成方式下，通过采用无线方式，能够省略布线。

在第一到第七方面任一方面的基础上，第八方面的特征在于：所述负载信息检测部5以无电源方式工作。

在该构成方式下，通过采用无电源方式，能够省略布线。

在第一到第八方面任一方面的基础上，第九方面的特征在于：检测电流值Irs、Iss、Its的电流检测器4a、4b、4c对应于所述交流电源3的各相R、S、T设置在所述负载信息检测部5。

在该构成方式下，即使负载器1、2是靠单相交流工作的设备，也能够可靠地检测出电流值。

－发明的效果－

根据第一方面，在内置有有源滤波装置的有源滤波装置内置设备中，有源滤波装置还能够对与有源滤波装置内置设备不同的、连接在交流电源上的其它负载器起作用。

根据第二方面，在连接有多个负载器的电力系统中，能够实现高次谐波电流的降低和基波功率因数的改善二者中至少一者。

根据第三方面，既能够抑制有源滤波装置的大型化，又能够实现对功率因数的改善。

根据第四方面，在与有源滤波装置内置设备一起连接在电力系统中的负载器中，能够生成对无需对高次谐波电流采取措施的那种情况很适用的补偿电流。

根据第五方面，很简单地便改善了实际功率因数由于调相设备而变成超前功率因数的现象，从而能够实现对实际功率因数的适当补偿和对基波功率因数的改善。结果是，能够抑制包括交流电源的电力系统的功耗增加，还能够降低发生该系统电压不必要地上升等不良现象的可能性。

根据第六方面，能够改善具有调相设备的大楼等中的功率因数。

根据第七方面、第八方面，容易对设备进行设置。

根据第九方面，即使负载器是靠单相交流工作的设备，也能够可靠地收到上述效果。

附图说明

图1是示出第一实施方式所涉及的空调系统的方框图。

图2是示出第一实施方式所涉及的控制器之一例的方框图。

图3是示出第二实施方式所涉及的空调系统的方框图。

图4是示出第三实施方式所涉及的空调系统的方框图。

图5是示出第四实施方式所涉及的空调系统的方框图。

图6是示出第四实施方式所涉及的控制器的方框图。

图7是示出第五实施方式所涉及的空调系统的方框图。

图8是示出第五实施方式的变形例所涉及的空调系统的方框图。

图9是示出第六实施方式所涉及的空调系统的方框图。

图10示意性地示出调相设备的结构。

图11是示出第七实施方式所涉及的电源功率因数控制系统的结构的方框图。

图12是示出第七实施方式所涉及的调相设备控制器的结构的方框图。

图13是调相器的切换组合表的概念图。

图14是示出在第七实施方式中，有源滤波装置未进行补偿的状态和有源滤波装置进行了补偿后的状态的图。

图15是示出第七实施方式所涉及的有源滤波装置控制器的结构的方框图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式做说明。需要说明的是，下面的实施方式是本质上优选的示例，并没有对本发明、其应用对象或其用途的范围加以限制的意图。

(发明的第一实施方式)

图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的空调系统100的方框图。在该例中，空调系统100包括空调装置11和有源滤波装置4。空调系统100设置在公寓、工厂、大楼、独户住宅等(以下称作大楼等)中，并利用空调装置11对室内的空气进行调节(制冷或制热)。

从包括交流电源3的电力系统向设置有空调装置11的大楼等供电。在该例中，交流电源3为三相交流电源(例如三相商用电源)，电力分供给多个负载器(后述)。而且，在该大楼等内设置有配电盘60，该配电盘60与交流电源3连接并接收来自交流电源3的交流电。配电盘60包括多个断路器，经由各个断路器将来自交流电源3的交流电分供给多个设备。在该例中，在所述多个断路器中的一个断路器上连接有空调装置11。空调装置11利用经由配电盘60供来的交流电运转。也就是说，空调系统100是内置有有源滤波装置4且与交流电源3连接的有源滤波装置内置设备之一例。需要说明的是，有源滤波装置内置设备有时是设置在大楼内的电梯、风扇、泵、自动扶梯以及由三相电源驱动的照明。

配电盘60上除连接有空调装置11以外，还连接有负载器2。在该例中，负载器2为一种具有如逆变器电路等会成为高次谐波电流产生源的电路的设备(将其命名为高次谐波产生负载器)。负载器2例如有设置在大楼内的电梯、风扇、泵、自动扶梯以及由三相电源驱动的照明，例如还有与空调装置11不同的其它空调装置等，这些空调装置未采用有源滤波装置等对高次谐波采取措施。

＜空调装置11＞

空调装置11包括具有压缩机的制冷剂回路(省略图示)和功率转换装置1，有源滤波装置4组装在该空调装置11中。功率转换装置1是连接在交流电源3上的负载器，该功率转换装置1是所述高次谐波产生负载器之一例。功率转换装置1经由配电盘60与交流电源3连接。该功率转换装置1具有变换器电路和逆变器电路(均省略图示)。供给到功率转换装置1的交流电由该功率转换装置1转换为具有所需频率和所需电压的交流电后，供向压缩机(更具体而言，是压缩机包括的电动机)。压缩机由此工作，制冷剂回路发挥作用。其结果是，对室内空气进行调节。

当功率转换装置1、压缩机的电动机工作时，空调装置11中就可能产生高次谐波电流。该高次谐波电流有可能经由从配电盘60向空调装置11供电的电流路径而向交流电源3流出。一般情况下，向交流电源3侧流出的这样的高次谐波电流的流出量是受限制的，因此在空调系统100中要利用有源滤波装置4降低向交流电源3侧流出的高次谐波电流。此外，从设备容量和节能的观点等出发，需要改善配电端和受电端的基波功率因数，本实施方式的有源滤波装置4也具有改善基波功率因数的功能。下面对有源滤波装置4的结构进行说明。

＜有源滤波装置4＞

有源滤波装置4组装在空调装置11中，具有抵消从所述高次谐波产生负载器流出的高次谐波电流的功能。也就是说，有源滤波装置4让电流(补偿电流)流动，以使连接交流电源3与配电盘60的电流路径(以下也称作受电路径)中的电流接近正弦波。更具体而言，检测出现在受电路径中的高次谐波电流，生成相位与已检测出的高次谐波电流相反的补偿电流，并将其供向空调装置11的受电路径(图1中的受电路径12)。

一般认为：当空调装置11的负载最大时(例如制冷输出最大时)，空调装置11中所产生的高次谐波电流就是最大的。因此，有源滤波装置4的能力(能够生成的功率的大小)是根据空调装置11的负载最大时的高次谐波电流设定的。一般而言，与在中等负载状态下使用空调装置11相比，在最大负载状态下使用空调装置11的情况更多，因而能够想到：如果利用能力已这样设定好了的有源滤波装置4仅对空调装置11的高次谐波电流采取措施，那么，在工作过程中有源滤波装置4的能力过剩的时间段就会较多。

该有源滤波装置4具有改善基波功率因数的功能。在该例中，有源滤波装置4构成为让对基波的无功分量也进行补偿的补偿电流流动，而改善基波功率因数。为实现有源滤波装置4的上述功能，如图1所示，本实施方式的有源滤波装置4包括电流源30、控制器43、电压检测器46、第一电流检测部5以及第二电流检测部47。

－电压检测器、电流检测部－

电压检测器46是检测交流电源3的电压Vrs的传感器。

第二电流检测部47用于检测向有源滤波装置4输入的电流值(以下称作电流值Ir2a、It2a)。在该例中，第二电流检测部47包括电流检测器45a和电流检测器45b。电流检测器45a检测从交流电源3向有源滤波装置4输入的R相的电流值Ir2a，电流检测器45b检测从交流电源3向有源滤波装置4输入的T相的电流值It2a。各个电流检测器45a、45b的检测值发送给控制器43(更详细而言，是后述的第二电流计算部434)。

各个电流检测器45a、45b的结构没有特别限定，例如能够想到采用电流互感器等。所述电流检测器45a、45b可以构成为以有线方式将检测值发送给控制器43，也可以构成为以无线方式将检测值发送给控制器43。需要说明的是，虽然在图1中记载的构成第二电流检测部47的电流检测器45a、45b是用来检测两相电流的，但构成为在第二电流检测部47中设置三个电流检测器来检测三相电流也没有问题。

另一方面，第一电流检测部5是负载信息检测部之一例，其检测空调装置11的受电路径12中的电流值。详细而言，第一电流检测部5检测在来自交流电源3的电流分流到各个负载器(高次谐波产生负载器)以前的该交流电源3的电流值。在该例中，第一电流检测部5包括电流检测器4a和电流检测器4b。上述电流检测器4a、4b检测输入配电盘60以前的交流电源3的电流。更具体而言，电流检测器4a检测交流电源3的R相的电流值Irs，电流检测器4b检测交流电源3的T相的电流值Its。各个电流检测器4a、4b的检测值发送给控制器43(更详细而言，是后述的第一电流计算部435)。

各个电流检测器4a、4b的结构没有特别限定，例如能够想到采用电流互感器等。电流检测器4a、电流检测器4b可以构成为以有线方式将检测值发送给控制器43，也可以构成为以无线方式将检测值发送给控制器43。

第一电流检测部5既可以设置在配电盘60的内侧，也可以设置在配电盘60的外侧。在本实施方式中，电流检测器4a、4b设置在配电盘60内。将电流检测器4a、4b设置在配电盘60内，电流检测器4a、4b等就不会暴露在风雨中，因此而具有提高电流检测器4a、4b的可靠性、延长电流检测器4a、4b的使用寿命的效果。此外，构成为以无线方式将电流检测器4a、4b的检测值发送给控制器43。配电盘60与空调装置11之间有时相距20～30米远。因此，以有线方式连接配电盘60内的电流检测器4a、4b和空调装置11会花费相当多的时间和精力。相对于此，在本实施方式中，构成为以无线方式将电流检测器4a、4b的检测值发送给控制器43，因而能够削减有线连接的工程。

贯穿电流检测器4a、4b的磁通由于在电流检测器4a、4b中流动的电流而随时间发生变化，将该现象称作电磁感应。也可以将由该电磁感应产生的电动势即感应电动势用作让第一电流检测部5工作的电源(例如用于通信的电源)。这样一来，第一电流检测部5就能够以无电源方式工作(即，第一电流检测部5不需要外部电源)。构成为能够让第一电流检测部5以无电源方式工作，就具有能够削减作业所需时间和精力等效果。

－电流源30－

电流源30生成用于降低高次谐波电流并改善基波功率因数的电流(即补偿电流)。电流源30的输出端子连接在功率转换装置1的受电路径12上，所生成的补偿电流输出给受电路径12。本实施方式的电流源30由所谓的逆变器电路构成。后述的开关指令值G从控制器43输入电流源30中。电流源30根据开关指令值G而通断，生成补偿电流。

－控制器43－

图2是示出第一实施方式所涉及的控制器43之一例的方框图。控制器43控制电流源30的输出电流。在该例中，控制器43包括：门脉冲发生器431、电流指令计算部432、负载电流计算部433、第二电流计算部434、第一电流计算部435以及相位检测部436。控制器43例如能够由微型计算机和存储用于让该微型计算机工作的程序的存储器构成。

电压检测器46检测出的电压Vrs输入相位检测部436中，相位检测部436检测受电路径12中的电源电压的相位，并将检测出的相位发送给第一电流计算部435和第二电流计算部434。

第一电流计算部435根据由相位检测部436检测出的相位和由电流检测器4a、4b检测出的电流值Irs、Its，求出高次谐波电流的补偿(高次谐波电流的降低)和基波的无功分量的补偿(基波功率因数的改善)都进行时所需要的电流(称作第一电流值i1)后，将第一电流值i1输出给负载电流计算部433。更具体而言，从电流检测器4a、4b的检测值(电流值Irs、Its)中提取高次谐波电流分量和基波的无功分量后，将其作为第一电流值i1输出。

第二电流计算部434根据由相位检测部436检测出的相位和由电流检测器45a、45b检测出的电流值Ir2a、It2a，求出流入有源滤波装置4的电流(称作第二电流值i2)后，将第二电流值i2输出给负载电流计算部433。其中，该有源滤波装置4正在对此时的高次谐波电流(高次谐波电流的降低)进行补偿，同时还在对基波的无功分量进行补偿(基波功率因数的改善)。更具体而言，从电流检测器45a、45b的检测值(电流值Ir2a、It2a)中提取高次谐波电流分量和基波的无功分量后，将其作为第二电流值i2输出。

负载电流计算部433计算在负载器2(三相高次谐波产生负载器)和功率转换装置1(高次谐波产生负载器)中流动的电流。在此，就R相、S相以及T相而言，在向三相高次谐波产生负载器之一例即负载器2输入的各相的电流值Ir1L、Is1L、It1L、向空调装置11输入的各相的电流值Ir2、Is2、It2、向功率转换装置1(即高次谐波产生负载器)输入的各相的电流值Ir2L、Is2L、It2L、以及向有源滤波装置4输入的各相的电流值Ir2a、Is2a、It2a之间下述关系式成立。

R相：Irs＝Ir1L+Ir2＝Ir1L+Ir2L+Ir2a

S相：Iss＝Is1L+Is2＝Is1L+Is2L+Is2a......(1)

T相：Its＝It1L+It2＝It1L+It2L+It2a

从上述关系式可知，从在交流电源3中流动的各相的电流值Irs、Iss、Its中减去向有源滤波装置4输入的各相的电流值Ir2a、Is2a、It2a后，以下式子成立。

R相：Irs-Ir2a＝Ir1L+Ir2-Ir2a＝Ir1L+Ir2L+Ir2a-Ir2a

S相：Iss-Is2a＝Is1L+Is2-Is2a＝Is1L+Is2L+Is2a-Is2a......(2)

T相：Its-It2a＝It1L+It2-It2a＝It1L+It2L+It2a-It2a

对上述式子(2)进行整理后，则变成以下关系式。

Irs-Ir2a＝Ir1L+Ir2L

Iss-Is2a＝Is1L+Is2L......(3)

Its-It2a＝It1L+It2L

从上述式子(3)可知，从在交流电源3中流动的各相的电流值Irs、Iss、Its中减去向有源滤波装置4输入的各相的电流值Ir2a、Is2a、It2a，能够求出在负载器2(三相高次谐波产生负载器)和功率转换装置1(高次谐波产生负载器)中流动的电流。在本实施方式中，利用这一点抑制负载器2和功率转换装置1的基波功率因数以及在负载器2和功率转换装置1中所产生的高次谐波，实现交流电源3附近的配电端和受电端的基波功率因数的改善以及高次谐波电流的降低。具体而言，在本实施方式中，负载电流计算部433计算在负载器2和功率转换装置1流动的电流后，将其输出给电流指令计算部432。具体而言，负载电流计算部433计算第一电流值i1－第二电流值i2后，将其输出给电流指令计算部432。

电流指令计算部432计算与由负载电流计算部433计算出的电流反相的电流值后，将该值作为电流指令值Iref输出给门脉冲发生器431。门脉冲发生器431生成开关指令值G，该开关指令值G指示构成电流源30的逆变器电路开、关。具体而言，门脉冲发生器431进行反馈控制，在该反馈控制下，反复进行根据电流源30的输出电流值和电流指令值Iref之间的偏差而生成开关指令值G的工作。由此而从电流源30向受电路径12供给相当于电流指令值Iref的电流(补偿电流)。更详细而言，门脉冲发生器431向电流源30输出开关指令值G，以使由第二电流计算部434求得的第二电流值i2与电流指令值Iref一致。由此，在负载器2和功率转换装置1中流动的电流中所含有的高次谐波分量与由有源滤波装置4输出的电流相抵消，从交流电源3流出的电流成为去除了高次谐波电流的正弦波，功率因数得到改善。

＜有源滤波装置4的工作情况＞

因为有源滤波装置4组装在空调系统100中，所以空调系统100一通电，有源滤波装置4就会进入工作状态。

电流指令计算部432一生成电流指令值Iref，门脉冲发生器431就会生成开关指令值G，并从电流源30向受电路径12输出相当于电流指令值Iref的补偿电流。在本实施方式中，不仅能够降低由空调装置11引起的高次谐波电流，改善由空调装置11引起的基波功率因数，还能够降低由其它负载器2引起的高次谐波电流，改善由其它负载器2引起的基波功率因数。

＜本实施方式的效果＞

如上所述，根据本实施方式，在连接有多个负载器(在此为功率转换装置1、负载器2)的电力系统中，能够实现高次谐波电流的降低。在本实施方式中，还能够实现基波功率因数的改善。

(发明的第二实施方式)

图3是示出本发明的第二实施方式所涉及的空调系统100的方框图。与第一实施方式的不同之处在于，高次谐波产生负载器即其它负载器21是靠单相电压驱动的设备，假定其它负载器21为LED等照明设备、单相风扇式泵等。在本实施方式中，假设的是一种不知道其它负载器21即靠单相电压驱动的设备所连接的相的情况，在第一电流检测部5中设置有三个电流检测器4a、4b、4c，检测交流电源3的各相R、S、T的电流值(即三相全部的电流值)。也就是说，在该构成方式下，即使负载器21是靠单相交流工作的设备，也能够可靠地检测电流值。

在上述结构下，根据本实施方式，在单相的其它负载器21与空调装置11一起连接在空调系统100中的情况下，能够实现高次谐波电流的降低。在本实施方式中，还能够实现基波功率因数的改善。

需要说明的是，在事先已经知道交流电源3的连接有单相负载器21的相的情况下，也可以让第一电流检测器5构成为：仅针对与负载器21连接的两个相分别设置电流检测器4a、4b。

(发明的第三实施方式)

图4是示出本发明的第三实施方式所涉及的空调系统100的方框图。与第一实施方式的不同之处在于，如图4所示，在电力系统中连接有多台负载器。具体而言，在该电力系统中连接有三相高次谐波产生负载器即负载器22和三相高次谐波产生负载器即负载器21。也就是说，在本实施方式中，除了功率转换装置1以外，还有两台高次谐波产生负载器(三相)。如上所述，即使有多台高次谐波产生负载器(三相)，通过进行与第一实施方式相同的控制，也能够得到相同的效果。也就是说，根据本实施方式，在空调装置11和多台其它负载器21、22一起连接在空调系统100中的情况下，能够实现高次谐波电流的降低。在本实施方式中，还能够实现基波功率因数的改善。

(发明的第四实施方式)

图5是示出本发明的第四实施方式所涉及的空调系统100的方框图。与第一实施方式的不同之处在于，如图5所示，在电力系统中设置有多台(在该例中为两台)空调装置11、11。在该例中，空调装置11、11分别包括源滤波装置4。由于具有多台空调装置11，因此而能够减少有源滤波装置4的电流分担容量。结果是本实施方式具有以下效果：能够降低有源滤波装置4的电流容量而降低成本，能够实现小型化。

图6是示出本实施方式的控制器43的方框图之一例。与第一实施方式的不同之处在于，将由电流检测器4a、4b检测出的、在交流电源3中流动的各相的电流值Irs、Its输入控制器43的台数计算部437。为了降低高次谐波产生负载器即负载器21的高次谐波电流并改善功率因数，台数计算部437考虑承担降低高次谐波电流、改善功率因数之重担的有源滤波装置4的台数。在本实施方式中，一台负载器21(即高次谐波产生负载器)具有两台有源滤波装置4，假定这些有源滤波装置4的电流容量相等时，台数计算部437就将各个值输出给第一电流计算部435，该各个值是用电流检测器4a、4b检测出的电流值Irs和电流值Its分别除以2而求得的。由此而能够求出一台有源滤波装置4所分担的每个相的补偿电流。在该例中，各台有源滤波装置4的输出功率为在用一台有源滤波装置4输出补偿电流时的一半。

在有源滤波装置4的电流容量互不相等的情况下，根据电流容量求出要分担的电流。例如，假设一台有源滤波装置4的电流容量为10kW，另一台有源滤波装置4的电流容量为50kW，那么，电流容量为10kW的有源滤波装置4的台数计算部437就将各个值输出给第一电流计算部435，该各个值是用电流检测器4a、4b检测出的电流值Irs和电流值Its分别除以6而求得的。在第一电流计算部435根据从台数计算部437发送来的上述值输出第一电流值i1。此外，50kW的有源滤波装置4的台数计算部437向第一电流计算部435输出用由电流检测器4a、4b检测出的电流值Irs、Its乘以5/6的值。在第一电流计算部435根据从台数计算部437发送来的值输出第一电流值i1。与用一台有源滤波装置4输出补偿电流时相比，各台有源滤波装置4的输出功率更低。

如上所述，根据本实施方式，在多台空调装置11、11与其它负载器21一起连接在电力系统中的情况下，能够实现高次谐波电流的降低。在本实施方式中，还能够实现基波功率因数的改善。

(发明的第五实施方式)

图7是示出本发明的第五实施方式所涉及的空调系统100的方框图。空调系统100是有源滤波装置内置设备之一例，内置有空调装置11和有源滤波装置4。空调系统100设置在大楼、工厂、公寓、独户住宅等(以下称作大楼等)内。从包括交流电源3的电力系统向大楼等供电。在该例中，交流电源3为三相交流电源(商用电源)。

在该大楼等内设置有配电盘60，该配电盘60与交流电源3连接并接收来自交流电源3的交流电。配电盘60包括多个断路器，经由各个断路器将来自交流电源3的交流电分配给多个设备。在该例中，在所述多个断路器中的一个断路器上连接有空调系统100。空调系统100利用经由配电盘60供来的交流电运转。

具体而言，空调装置11包括制冷剂回路(省略图示)，在大楼等内对各个房间进行制冷或制热。在该制冷剂回路中，制冷剂循环而进行制冷循环运转工作。空调装置11的制冷剂回路中包括压缩制冷剂的压缩机。此外，如图7所示，空调装置11包括变换器电路511、电抗器512、电容器513、逆变器电路514以及电动机515。

变换器电路511是将交流变换为直流的电路。例如，变换器电路511由二极管桥电路构成。电容器513用于将变换器电路511的输出平滑化。此外，逆变器电路514将由电容器513平滑化后的直流变换为具有规定频率和规定电压的交流。具体而言，逆变器电路514包括桥式连接的多个(在此为六个)开关元件，通过控制所输入的直流的通断而将直流变换为交流。

空调装置11的电动机515是所谓的内置式永磁电动机(Interior PermanentMagnet Motor，IPM电动机)。电动机515驱动所述压缩机。在此，如果不进行任何处理，电动机515工作，高次谐波电流就会加在电力系统的电流(以下称作系统电流Is)上。

在断路器中的一个断路器上也连接有与空调装置11不同的其它负载器20。在此，负载器20之一例为电梯。如图7所示，电梯包括变换器电路521、电抗器522、电容器523、逆变器电路524以及电动机525。变换器电路521是将交流变换为直流的电路，该电路的结构与空调装置11的变换器电路511相同。电容器523将变换器电路521的输出平滑化。此外，逆变器电路524将由电容器523平滑化后的直流变换为具有规定频率和规定电压的交流。逆变器电路524具有与变换器电路511相同的结构。电动机525也是所谓的IPM电动机，驱动所述电梯。在此，如果不进行任何处理，电动机525工作，高次谐波电流就会加在系统电流Is上。

＜有源滤波装置的结构＞

如图7所示，有源滤波装置4包括电流源5110、功率因数控制器5120以及脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)控制器5140。在该例中，有源滤波装置4和空调装置11一起组装在空调系统100中。有源滤波装置4通过让后述的补偿电流Ic在电源系统中流动，改善功率因数并抑制空调装置11的高次谐波。需要说明的是，在此，作为补偿电流Ic之一例，将从有源滤波装置4朝向交流电源3的方向定为正。此外，系统电流Is与补偿电流Ic之和等于从电源系统(交流电源3)流向空调装置11的电流(负载电流I1)与从电源系统(交流电源3)流向负载器20的电流(负载电流I2)之和。

－电流源5110－

电流源5110包括逆变器电路5111和电容器5113。电容器5113例如由电解电容器构成。逆变器电路5111通过输入、输出补偿电流Ic而让电容器5113充放电。在该例中，逆变器电路5111经由三相电抗器5160与交流电源3相连接。

在本实施方式的逆变器电路5111中，有六个开关元件5112桥式连接，省略图示。该逆变器电路5111与规定频率的载波信号同步，使多个开关元件5112的开、关状态(通断状态)分别发生变化，并输入、输出补偿电流Ic。开关元件5112的通断控制由PWM控制器5140执行。此外，在该例中，以去掉补偿电流Ic的纹波为目的，低通滤波器5150设置在电抗器5160与断路器和空调装置11的连接点之间。低通滤波器5150是所谓的LC滤波器。

－功率因数控制器5120－

功率因数控制器5120包括电源相位检测器5121、相位计算部5122、三个电流传感器5123、5124、5125、三个dq变换器5126、5127、5128、高通滤波器5129、两个加法器5130、5132、三个减法器5131、5133、5135、电压控制器5134以及两个电流控制器5136、5137。具体而言，功率因数控制器5120的主要部分能够由微型计算机和存储有用于让该微型计算机工作的软件的存储器等构成。

电源相位检测器5121与交流电源3的规定的线间(r相、s相、t相中的任意两个相)相连接，检测该线间电压的相位后，将其输出给相位计算部5122。相位计算部5122用由电源相位检测器5121输出的信号(称作零交(zero-cross)信号S1)，求出与电源相位检测器5121连接的线间的相位ωt。相位计算部5122向dq变换器5126、dq变换器5127和dq变换器5128输出求得的相位ωt。

电流传感器5123设置在空调系统100的外部，检测负载电流I1。负载电流I1为三相电流，但电流传感器5123检测三相中两相的负载电流ir1、it1。电流传感器5124检测补偿电流Ic。补偿电流Ic也是三相电流，但电流传感器5124检测三相中两相的负载电流。此外，电流传感器5125设置在空调系统100的外部，检测负载电流I2。负载电流I2也是三相电流，但电流传感器5125检测三相中两相的负载电流ir2、it2。需要说明的是，就负载电流I1、I2、补偿电流Ic而言，如果检测出三相中两相的电流值，则很容易计算出剩下一相的电流值，因此各个电流传感器5123、5124、5125具有能够检测两相电流的结构即可。此外，作为上述电流传感器5123、5124、5125能够采用各种结构的电流传感器。作为上述电流传感器5123、5124、5125之一例，能够举出的是电流互感器。此外，也可以构成为以无线方式将电流传感器5125的检测值发送给dq变换器5128。

dq变换器5126对根据电流传感器5123的检测值求得的负载电流I1(三相)进行三相/两相变换(dq轴变换)。在此，d轴和q轴是与由相位计算部5122求得的相位ωt同步旋转的旋转坐标系中的轴。作为dq变换器5126的变换结果得到的q轴分量(以下称作q轴分量iq1*)是空调装置11中的无功电流。另一方面，作为变换结果而得到的d轴分量是空调装置11中的有功电流。dq变换器5126将q轴分量iq1*输出给加法器5130，将d轴分量输出给高通滤波器5129。

dq变换器5127对由电流传感器5124的检测值求得的补偿电流Ic进行三相/两相变换，求出有功电流即d轴分量(以下称作d轴电流id)和无功电流即q轴分量(以下称作q轴电流iq)。d轴电流id向减法器5135输出，q轴电流iq向减法器5131输出。

dq变换器5128对由电流传感器5125的检测值求得的负载电流I2(三相)进行三相/两相变换，求出q轴分量iq2*。q轴分量iq2*是在负载器20中的无功电流。由dq变换器5128求得的q轴分量iq2*输出给加法器5130。由此，从加法器5130输出q轴分量iq1*和q轴分量iq2*的相加值。可以认为：该相加值是在设置有有源滤波装置4的大楼等内的无功电流的合计值。也就是说，可以认为：该相加值是应该让其作为补偿电流Ic流动的电流的q轴分量。以下，将该相加值称作q轴电流指令值iq*。

高通滤波器5129从由dq变换器5126输出的负载电流I1的d轴分量中去除直流分量后，将其输出给加法器5132。如果负载电流I1中没有高次谐波分量，dq变换器5126的输出就是直流。这是因为负载电流I1中与交流电源3的相位同步的分量呈现为直流之故。也就是说，高通滤波器5129仅将负载电流I1的d轴分量中所包含的高次谐波分量输出给加法器5132。

如果让补偿电流Ic流动，以使补偿电流Ic中的d轴分量和q轴分量分别与负载电流I1的高次谐波分量一致，则能够抵消负载电流I1的高次谐波分量(以下，将如上述那样让电流流动而保证能抵消规定的分量这一情况称作补偿)。也就是说，高通滤波器5129的输出能够用于生成补偿电流Ic的d轴分量(d轴电流id)的指令值(d轴电流指令值id*)。

另一方面，dq变换器5126输出的负载电流I1的q轴分量iq1*也包含直流分量。因此，通过将相当于该q轴分量iq1*的电流叠加在补偿电流Ic上，除了能够降低负载电流I1所包含的高次谐波分量之外，还能够改善基波功率因数。

需要说明的是，在该例中，作为d轴电流指令值id*，不直接使用高通滤波器5129的输出，而是对该高通滤波器5129的输出进行了修正，为的是让该高通滤波器5129的输出与电容器5113的端子间电压(以下称作直流电压Vdc)的变化相对应。具体而言，在功率因数控制器5120中，首先用减法器5133求出电容器5113的直流电压Vdc与其指令值Vdc*之间的偏差。电压控制器5134根据由减法器5133求得的偏差进行比例积分控制，求出修正值。在加法器5132中该修正值与高通滤波器5129的输出相加，并将相加结果作为d轴电流指令值id*输出。因此直流电压Vdc变化所造成的影响降低。

由减法器5135求出从d轴电流指令值id*中减去d轴电流id而得到的偏差Δid，将偏差Δid输出给电流控制器5136；由减法器5131求出从q轴分量iq1*中减去q轴电流iq而得到的偏差Δiq，将偏差Δiq输出给电流控制器5137。

电流控制器5136利用根据偏差Δid进行反馈控制(例如所谓的PID控制)等算法，输出两相的电压指令值之一即d轴电压指令值Vid。此外，电流控制器5137利用根据偏差Δiq进行反馈控制(例如所谓的PID控制)等算法，输出两相的电压指令值之一即q轴电压指令值Viq。

－PWM控制器5140－

PWM控制器5140根据d轴电压指令值Vid和q轴电压指令值Viq，生成驱动电流源5110的开关指令值(驱动信号G)。具体而言，PWM控制器5140执行所谓的脉宽调制(pulsewidth modulation，PWM)控制，让电流源5110进行补偿电流Ic的输入、输出。PWM控制器5140能够由微型计算机和存储有用于让该微型计算机工作的软件的存储器等构成。

＜有源滤波装置的工作情况＞

因为有源滤波装置4组装在空调系统100中，所以要想让有源滤波装置4工作，就要对空调系统100通电。于是，在有源滤波装置4的功率因数控制器5120中，根据电流传感器5123的检测值等求出负载电流I1的q轴分量iq1*。还能够由dq变换器5128根据电流传感器5125的检测值求出q轴分量iq2*。

加法器5130将负载电流I1的q轴分量iq1*和负载电流I2的q轴分量iq2*相加后，将其作为q轴电流指令值iq*输出。减法器5131从该q轴电流指令值iq*中减去由dq变换器5127求得的q轴电流iq后，将其作为偏差Δiq输出。

在功率因数控制器5120中，通过dq变换器5126等工作而生成d轴电流指令值id*。减法器5135从该d轴电流指令值id*中减去由dq变换器5127求得的d轴电流id后，将其作为偏差Δid输出。

偏差Δid一确定，就从电流控制器5136输出d轴电压指令值Vid；偏差Δiq一确定，就从电流控制器5137输出q轴电压指令值Viq。由此而从PWM控制器5140向逆变器电路5111输出与d轴电压指令值Vid及q轴电压指令值Viq相一致的驱动信号G。其结果是，从电流源5110中流出具有相当于d轴电流指令值id*和q轴电流指令值iq*的分量的补偿电流Ic。这样一来，系统电流Is中所含有的由空调装置11产生的高次谐波电流降低，并且基波功率因数得到改善。

＜本实施方式的效果＞

如上所述，在本实施方式中，针对空调装置11补偿其有功电流的高次谐波分量和无功电流，从而进行高次谐波电流的降低和功率因数的改善。另一方面，针对连接在与空调装置11相同的电力系统中的其它负载器20，仅根据其无功电流进行功率因数的改善(补偿)，没有对有功电流进行补偿。也就是说，由于有源滤波装置4不对其它负载器20进行有功电流的补偿，因此不需要确保与其它负载器20相相应的有源滤波装置4的容量。因此，在其它负载器20与空调装置11一起连接在电力系统中的情况下，只要应用本实施方式，就能够实现功率因数的改善，无需增大有源滤波装置4的容量。本实施方式在利用组装于空调装置11中的有源滤波装置4的余力来实现整个大楼等的功率因数的改善的情况下很有用。

(第五实施方式的变形例)

图8是示出第五实施方式的变形例所涉及的空调系统100的方框图。如图8所示，本变形例所涉及的空调系统100是在第五实施方式的有源滤波装置4中增加了低通滤波器5138而得到的空调系统。此外，在本变形例中，作为与空调装置11不同的其它负载器20，连接有电流中不包含高次谐波分量的电感性电动机525。在该情况下，如果不进行任何处理，系统电流Is的相位也会变成滞后相位。

在本变形例中，如图8所示，构成为dq变换器5128的q轴分量通过低通滤波器5138，作为q轴分量iq2*输出。因此，在本变形例中，仅对负载器20的无功电流的基波分量进行补偿。也就是说，本变形例具有在其它负载器20的无功电流不包含高次谐波分量的情况下很有用的结构。

(发明的第六实施方式)

图9是示出本发明的第六实施方式所涉及的空调系统100的方框图。空调系统100是有源滤波装置内置设备之一例，内置有空调装置11和有源滤波装置4。空调系统100设置在大楼、工厂、公寓等内。从包括交流电源3的电力系统向大楼等供电。在该例中，交流电源3为三相交流电源(商用电源)。需要说明的是，在电力系统的输电网中存在阻抗(在图9中，为了表示该阻抗，在交流电源3和配电盘60(后述)之间加上了表示线圈的符号)。由于调相设备200的存在，在从交流电源3向配电盘60通电的过程中，有电流相位成为超前相位的倾向。由于该阻抗的存在，配电盘60的受电电压变得比交流电源更高。

在该大楼等内设置有配电盘60，该配电盘60与交流电源3连接并接收来自交流电源3的交流电。配电盘60包括多个断路器，经由各个断路器将来自交流电源3的交流电分配给多个设备。在该例中，空调系统100连接在上述断路器中的一个断路器上。空调系统100利用经由配电盘60供来的交流电运转。

具体而言，空调装置11包括制冷剂回路(省略图示)，在大楼等内对各个房间进行制冷或制热，在该制冷剂回路中，制冷剂循环而进行制冷循环运转工作。空调装置11的制冷剂回路包括压缩制冷剂的压缩机。此外，如图9所示，空调装置11包括变换器电路611、电抗器612、电容器613、逆变器电路614以及电动机615。

变换器电路611是将交流变换为直流的电路。例如，变换器电路611由二极管桥电路构成。电容器613用于将变换器电路611的输出平滑化。此外，逆变器电路614将由电容器613平滑化后的直流变换为具有规定频率和规定电压的交流。具体而言，逆变器电路614包括桥式连接的多个(在此为六个)开关元件，通过对所输入的直流的通断将直流变换为交流。

空调装置11的电动机615是所谓的IPM电动机。电动机15驱动所述压缩机。在此，如果不进行任何处理，电动机615工作，高次谐波电流就会加在电力系统的电流(以下称作系统电流Is)上。也就是说，空调装置11是高次谐波产生设备之一例。需要说明的是，在上述大楼等内，空调装置11以外的负载器(例如电梯等)也经由配电盘60供电，省略图示。

在大楼等内还设置有调相设备200。图10示意性地示出调相设备200的结构。如图10所示，调相设备200包括三组(相当于三相)由串联的进相电容器201和电抗器202构成的串联单元。如图10所示，各个串联单元设置在配电盘60的输入侧。详细而言，各个串联单元的一端侧与交流电源3的规定的一相连接，各个串联单元的另一端侧互相连接。需要说明的是，以下将在调相设备200中流动的电流称作进相电容器电流Isc。

＜有源滤波装置的结构＞

如图9所示，有源滤波装置4包括电流源6110、功率因数控制器6120以及PWM控制器6140。在该例中，有源滤波装置4和空调装置11一起组装在空调系统100中。有源滤波装置4通过让后述的补偿电流Ic在电源系统中流动来改善功率因数并抑制空调装置11的高次谐波。需要说明的是，在此，作为补偿电流Ic之一例，将从有源滤波装置4朝向交流电源3的方向定为正。此外，系统电流Is与补偿电流Ic之和等于从电源系统(交流电源3)流向空调装置11的电流(负载电流I1)与在调相设备200中流动的进相电容器电流Isc之和。

－电流源6110－

电流源6110包括逆变器电路6111和电容器6113。电容器6113例如由电解电容器构成。逆变器电路6111通过输入、输出补偿电流Ic而让电容器6113进行充放电。在该例中，逆变器电路6111经由三相电抗器6160与交流电源3相连接。

在本实施方式的逆变器电路6111中，有六个开关元件6112桥式连接，省略图示。该逆变器电路6111与规定频率的载波信号同步，分别使多个开关元件6112的开、关状态(通断状态)发生变化，并输入、输出补偿电流Ic。开关元件6112的通断控制由PWM控制器6140执行。需要说明的是，在该例中，以去除补偿电流Ic的纹波为目的，低通滤波器6150设置在电抗器6160与断路器和空调装置11的连接点之间。低通滤波器6150是所谓的LC滤波器。

－功率因数控制器6120－

功率因数控制器6120包括电源相位检测器6121、相位计算部6122、三个电流传感器6123、6124、6125、三个dq变换器6126、6127、6128、高通滤波器6129、加法器6132、三个减法器6131、6133、6135、电压控制器6134以及两个电流控制器6136、6137。具体而言，功率因数控制器6120的主要部分能够由微型计算机和存储有用于让该微型计算机工作的软件的存储器等构成。

电源相位检测器6121与交流电源3的规定的线间(r相、s相、t相中的任意两个相)相连接，检测其线间电压的相位后，将其输出给相位计算部6122。相位计算部6122用由电源相位检测器6121输出的信号(称作零交信号S1)，求出与电源相位检测器6121连接的线间的相位ωt。相位计算部6122向dq变换器6126、dq变换器6127和dq变换器6128输出求得的相位ωt。

电流传感器6123设置在空调系统100的外部，检测负载电流I1。负载电流I1是三相电流，但电流传感器6123检测三相中两相的负载电流ir1、it1。电流传感器6124检测补偿电流Ic。补偿电流Ic也是三相电流，但电流传感器6124检测三相中两相的负载电流。

电流传感器6125是负载信息检测部之一例，检测系统电流Is。在此，系统电流Is是包括调相设备200的整个大楼等内的电流。在该例中，电流传感器6125设置在配电盘60内。也就是说，电流传感器6125设置在空调系统100的外部。电流传感器6125在配电盘60的输入侧且比调相设备200更靠近交流电源3的位置处检测电流值(系统电流Is)。系统电流Is也是三相电流，但电流传感器6125检测三相中两相的系统电流ir2、it2。电流传感器6125的检测值(系统电流Is)以无线方式发送给dq变换器6128。当然也能够构成为以有线方式将电流传感器6125的检测值发送给dq变换器6128。

需要说明的是，就负载电流I1、系统电流Is和补偿电流Ic而言，如果检测出三相中两相的电流值，则很容易计算出剩下一相的电流值，因此各个电流传感器6123、6124、6125具有能够检测两相电流的结构即可。此外，作为上述电流传感器6123、6124、6125能够采用各种结构的电流传感器。作为上述电流传感器6123、6124、6125之一例，能够举出的是电流互感器。

dq变换器6126对根据电流传感器6123的检测值求得的负载电流I1(三相)进行三相/两相变换(dq轴变换)。在此，d轴和q轴是与由相位计算部6122求得的相位ωt同步旋转的旋转坐标系中的轴。作为变换结果而得到的d轴分量是空调装置11中的有功电流。dq变换器6126向高通滤波器6129输出d轴分量。需要说明的是，作为dq变换器6126的变换结果而得到的q轴分量是空调装置11中的无功电流。不过，在本实施方式中，该q轴分量没有用于控制。

dq变换器6127对由电流传感器6124的检测值求得的补偿电流Ic进行三相/两相变换，求出有功电流即d轴分量(以下称作d轴电流id)和无功电流即q轴分量。d轴电流id向减法器6135输出。需要说明的是，在本实施方式中，由dq变换器6127求得的q轴电流没有用于控制。

此外，dq变换器6128对由电流传感器6125的检测值求得的系统电流Is(三相)进行三相/两相变换，求出q轴分量(以下称作q轴电流iq)。q轴电流iq是接收到的电流中的无功电流。换言之，可以认为是在设置有有源滤波装置4的大楼等内的无功电流的合计值。也就是说，可以认为该q轴电流iq是应该使其作为补偿电流Ic流动的电流的q轴分量。dq变换器6128求得的q轴电流iq输出给减法器6131。需要说明的是，在本实施方式中，由dq变换器6128求得的d轴电流没有用于控制。

高通滤波器6129从由dq变换器6126输出的负载电流I1的d轴分量中去除直流分量后，将其输出给加法器6132。如果负载电流I1中没有高次谐波分量，dq变换器6126的输出就成为直流。这是因为在负载电流I1中与交流电源3的相位同步的分量呈现为直流。也就是说，高通滤波器6129仅将负载电流I1的d轴分量中所包含的高次谐波分量输出给加法器6132。

如果让补偿电流Ic流动，以使补偿电流Ic中的d轴分量和q轴分量分别与负载电流I1的高次谐波分量一致，则能够抵消负载电流I1的高次谐波分量(以下，将如上所述那样让电流流动而保证能抵消规定的分量这一情况称作补偿)。也就是说，高通滤波器6129的输出能够用于生成补偿电流Ic的d轴分量(d轴电流id)的指令值(d轴电流指令值id*)。

需要说明的是，在该例中，作为d轴电流指令值id*，不直接使用高通滤波器6129的输出，而是对该高通滤波器6129的输出进行了修正，为的是让该高通滤波器6129的输出与电容器6113的端子间电压(以下称作直流电压Vdc)的变化相对应。具体而言，在功率因数控制器6120中，首先用减法器6133求出电容器6113的直流电压Vdc与其指令值Vdc*之间的偏差。电压控制器6134根据由减法器6133求得的偏差进行比例积分控制，求出修正值。该修正值在加法器6132中与高通滤波器6129的输出相加，并将相加结果作为d轴电流指令值id*输出。因此直流电压Vdc变化所造成的影响降低。

减法器6135求出从d轴电流指令值id*中减去d轴电流id而得到的偏差Δid，将偏差Δid输出给电流控制器6136。此外，固定值(具体而言是零)作为q轴电流指令值iq*输入减法器6131中。从减法器6131输出q轴电流指令值iq*中减去q轴电流iq而得到的值(以下称作偏差Δiq)。偏差Δid输入电流控制器6137。

电流控制器6136利用根据偏差Δid进行反馈控制(例如所谓的PID控制)等算法，输出两相的电压指令值之一即d轴电压指令值Vid；电流控制器6137利用根据偏差Δiq进行反馈控制(例如所谓的PID控制)等算法，输出两相的电压指令值之一即q轴电压指令值Viq。

－PWM控制器6140－

PWM控制器6140根据d轴电压指令值Vid和q轴电压指令值Viq，生成驱动电流源6110的开关指令值(驱动信号G)。具体而言，PWM控制器6140执行所谓的脉宽调制(pulsewidth modulation，PWM)控制，让电流源6110进行补偿电流Ic的输入、输出。PWM控制器6140能够由微型计算机和存储有用于让该微型计算机工作的软件的存储器等构成。

＜有源滤波装置的工作情况＞

因为有源滤波装置4组装在空调系统100中，所以要想让有源滤波装置4工作，就要对空调系统100通电。然后，在功率因数控制器6120中，由dq变换器6128根据电流传感器6125的检测值求出系统电流Is的q轴电流iq。此外，由减法器6131从q轴电流iq中减去q轴电流指令值iq*，计算偏差Δiq。在功率因数控制器6120中，dq变换器6126等工作而生成d轴电流指令值id*。由减法器6135从d轴电流指令值id*中减去由dq变换器6127求得的d轴电流id，计算偏差Δid。

偏差Δid一确定，就会从电流控制器6136输出d轴电压指令值Vid；偏差Δiq一确定，就会从电流控制器6137输出q轴电压指令值Viq。由此而从PWM控制器6140向逆变器电路6111输出与d轴电压指令值Vid及q轴电压指令值Viq相一致的驱动信号G。

例如，如果未设置有源滤波装置4，则在空调装置11的负载小的情况下，系统电流Is的相位就会由于进相电容器电流Isc而成为超前相位。然而，在本实施方式中，生成q轴电压指令值Viq，使得系统电流Is中的q轴分量(q轴电流iq)成为零(＝q轴电流指令值iq*)。相对于此，从电流源6110中流出具有相当于q轴电流指令值iq*的分量的补偿电流Ic。其结果是，在本实施方式中，已成为超前相位的进相电容器电流Isc得到补偿，接收到的功率中的基波功率因数得到改善。

需要说明的是，针对空调装置11调节补偿电流Ic的d轴分量，以补偿负载电流I1的高次谐波分量。因此，空调装置11所涉及的有功电流的高次谐波分量也得到补偿。也就是说，有源滤波装置4也能够降低空调装置11的高次谐波电流。

＜本实施方式的效果＞

如上所述，在本实施方式中，掌握包括调相设备200的整个大楼等的无功电流并对该无功电流进行补偿。因此，在本实施方式中，能够改善具有调相设备的大楼等内的功率因数。

(发明的第七实施方式)

图11是示出第七实施方式所涉及的电源功率因数控制系统7000的结构的方框图。电源功率因数控制系统7000包括调相设备200和空调系统100。

空调系统100设置在大楼、独户住宅等(以下称作大楼等)中，对各个房间内的空气进行调节(制冷或制热)。从包括交流电源3的电力系统向上述大楼等供电。在该例中，交流电源3为三相交流电源(例如三相商用电源)，向高次谐波产生负载器即空调系统100供电。空调系统100利用从交流电源3供来的交流电运转。

调相设备200是为了改善大楼等建筑物整体的功率因数而安装在该大楼等中的。

＜空调系统的结构＞

空调系统100包括空调装置11和有源滤波装置4。空调装置11包括具有压缩机的制冷剂回路(省略图示)和功率转换装置1。

空调装置11的制冷剂回路是由制冷剂管道连接压缩机、室外侧热交换器、膨胀机构、室内侧热交换器而构成的。在制冷剂回路中填充有制冷剂，制冷剂在制冷剂回路中循环，由此室内被冷却或加温。

功率转换装置1经由调相设备200与交流电源3连接，具有变换器电路和逆变器电路。当交流电从交流电源3供到功率转换装置1后，该功率转换装置1将该交流功率转换为具有所需频率和所需电压的交流电，并将其供向压缩机(更具体而言，是压缩机包括的电动机)。这样一来，压缩机就工作，制冷剂回路发挥作用。其结果是，对室内空气进行调节。

当功率转换装置1、压缩机的电动机工作时，空调装置11中可能会产生高次谐波电流。该高次谐波电流有可能经由向功率转换装置1供电的电流路径而向交流电源3流出。一般情况下，向交流电源3侧流出的这样的高次谐波电流的流出量是受限制的。

因此，在空调系统100中组装有有源滤波装置4。由有源滤波装置4降低在功率转换装置1中产生的高次谐波电流。

从设备容量和节能的观点等出发，需要改善配电端和受电端的基波功率因数。在此情况下，有源滤波装置4也具有改善基波功率因数的功能。通过在有源滤波装置4中进行基波功率因数的改善，能够实现电源功率因数的改善。

下面对有源滤波装置4的结构进行说明。

＜有源滤波装置的结构＞

有源滤波装置4与成为高次谐波电流的产生源的功率转换装置1并联在交流电源3上，该有源滤波装置4具有抵消从该功率转换装置1流出且出现在交流电源3的受电路径中的高次谐波电流的功能。也就是说，有源滤波装置4让补偿电流流动，以使交流电源3的电流路径(以下也称作受电路径12)中的电流波形接近正弦波。更具体而言，有源滤波装置4生成相位与出现在受电路径12中的高次谐波电流相反的补偿电流，并将其供向受电路径12。

而且，有源滤波装置4还具有通过让上述补偿电流流动来改善基波功率因数的功率因数改善功能。在该例中，有源滤波装置4构成为让对基波的无功分量也进行补偿的补偿电流流动，来改善基波功率因数。

为了实现上述功能，如图11所示，本实施方式所涉及的有源滤波装置4具有电流源730、滤波装置侧电流检测器745a、745b、滤波装置侧电压检测器746以及有源滤波装置控制器743。

需要说明的是，一般认为：当空调装置11的负载最大时(例如制冷输出最大时)，空调装置11中所产生的高次谐波电流就是最大的。因此，有源滤波装置4的能力(能够生成的电流或功率的大小)即容量是根据空调装置11的负载最大时的高次谐波电流设定的。将该容量称作输出最大容量。不过，一般情况下，与在负载最大的状态下使用空调装置11的情况相比，在负载小于最大负载(例如中等负载)的状态下使用空调装置11的情况较多。于是，能够想到：这样设定了输出最大能力的有源滤波装置4在大部分工作时间内其能力都是过剩的。

－电流源－

电流源730生成用于降低高次谐波电流并改善基波功率因数的补偿电流。电流源730的输出端子连接在功率转换装置1上，所生成的补偿电流向受电路径12输出。

本实施方式的电流源730用所谓的逆变器电路构成(有源滤波逆变部)，省略图示。从有源滤波装置控制器743向电流源730输入后述的开关指令值G。电流源730通过根据开关指令值G进行开、关来生成补偿电流。

－滤波装置侧电流检测器－

滤波装置侧电流检测器745a、745b检测向有源滤波装置4的电流源730输入的电流值Ir2a、It2a。

在该例中，在一个有源滤波装置4中设置有两个滤波装置侧电流检测器745a、745b。滤波装置侧电流检测器745a检测从交流电源3向电流源730输入的R相的电流值Ir2a，滤波装置侧电流检测器745b检测从交流电源3向电流源730输入的T相的电流值It2a。由滤波装置侧电流检测器745a、745b检测出的电流值Ir2a、It2a发送给有源滤波装置控制器743。

滤波装置侧电流检测器745a、745b的结构没有特别限定，例如能够想到采用电流互感器等。

滤波装置侧电流检测器745a、745b可以构成为以有线方式将检测结果发送给有源滤波装置控制器743，也可以构成为以无线方式将检测结果发送给有源滤波装置控制器743。

需要说明的是，在本实施方式中，以滤波装置侧电流检测器745a、745b检测交流电源3的两相输出电流值Ir2a、It2a的情况为例进行说明，但滤波装置侧电流检测部也可以构成为检测交流电源3的三相输出电流值。

－滤波装置侧电压检测器－

滤波装置侧电压检测器746与交流电源3的R相和S相连接，没有与T相连接。滤波装置侧电压检测器746仅检测交流电源3的线间电压Vrs，并将其输入有源滤波装置控制器743。

需要说明的是，在本实施方式中，以滤波装置侧电压检测器746连接在交流电源3的两相输出端子上的情况为例进行说明，但滤波装置侧电压检测器746也可以构成为连接在交流电源3的三相输出端子上。

－有源滤波装置控制器－

有源滤波装置控制器743由微型计算机和存储用于让该微型计算机工作的程序的存储器构成。如图11所示，有源滤波装置控制器743与电流源730、滤波装置侧电流检测器745a、745b、滤波装置侧电压检测器746、以及后述的调相设备200内的调相设备控制器233相连接。有源滤波装置控制器743根据各个检测器745a、745b、746的检测结果和经由调相设备控制器233发送来的交流电源3的电流值Irs、Its，控制有源滤波逆变部即电流源730的输出电流(即补偿电流)。

＜调相设备的结构＞

如图11所示，在受电路径12上，调相设备200连接交流电源3的输出与功率转换装置1及有源滤波装置4的各个输入之间。调相设备200具有一个功率计236、一个调相器233和两个调相设备控制器231、232。功率计236是负载信息检测部之一例。

－调相器－

调相器231、232与功率转换装置1及有源滤波装置4并联着连接在交流电源3上。调相器231、232控制向功率转换装置1供给的电力中的无功功率。在该例中，调相设备231是能够吸收20kVar的无功功率的装置，调相器232是能够吸收50kVar的无功功率的装置。

调相器231、232都由三个进相电容器Ca、Cb、Cc、三个进相电抗器La、Lb、Lc以及两个切换器2311、2321(相当于切换部)构成。调相器231、232构成为不仅包括进相电容器Ca、Cb、Cc，而且还包括进相电抗器La、Lb、Lc的理由是：万一发生短路故障，利用进相电抗器La、Lb、Lc就能够减小流过调相器231、232的电流的大小。

切换器2311、2321根据调相设备控制器233的切换信号进行调相器231、232的投入和解放。也就是说，各个切换器2311、2321用于将对应的调相器231、232和交流电源3切换为连接状态或非连接状态。

－功率计(负载信息检测部)等－

在受电路径12上，检测交流电源3的负载信息的负载信息检测部即功率计236连接在交流电源3的输出与调相器231、232的输入之间。功率计236具有两个电源侧电流检测器234a、234b和一个电源侧电压检测器235。

电源侧电流检测器234a、234b检测交流电源3在受电路径12上的电流朝着各个调相器231、232及空调系统100分流之前的输出电流。在该例中设置有两个电源侧电流检测器234a、234b。具体而言，电源侧电流检测器234a检测交流电源3的R相的电流值Irs；电源侧电流检测器234b检测交流电源3的T相的电流值Its。

电源侧电压检测器235与交流电源3的各相的输出端子连接，检测交流电源3的输出电压即交流电源3的线间电压Vrs、Vst、Vtr。

检测这样的交流电源3的负载信息的负载信息检测部即功率计236可以是已设在大楼等建筑物里的功率计或智能仪表。这样做以后，除了功率计和智能仪表以外，就可以不再设置测量电流和电压的传感器、检测电路。

需要说明的是，电源侧电流检测器234a、234b的结构没有特别限定，例如可以采用电流互感器。

电源侧电流检测器234a、234b可以构成为以有线方式将检测结果发送给调相设备控制器233，也可以构成为以无线方式将检测结果发送给调相设备控制器233。需要说明的是，交流电源3和有源滤波装置4有时相距20～30米远。因此，如果用布线从电源侧电流检测器234a、234b连接到有源滤波装置4，则需要布置较长的布线。此外，电源侧电流检测器234a、234b与有源滤波装置4的连接作业本身会花费相当多的时间和精力。相对于此，通过构成为以无线方式发送电源侧电流检测器234a、234b的检测结果，则不需要上述布线本身，也就不用进行布置布线的作业了。如果现有的发送设备存在于电源侧电流检测器附近，则也可以无线化到最近的连接点等，中途经由现有的发送设备进行发送。

贯穿电源侧电流检测器234a、234b的磁通由于在电源侧电流检测器234a、234b中流动的电流而随着时间发生变化，将该现象称作电磁感应。也可以将由该电磁感应产生的电动势即感应电动势用作让电源侧电流检测器234a、234b工作的电源(例如用于通信的电源)。电源侧电流检测器234a、234b由此能够以无电源方式工作(即，电源侧电流检测器234a、234b不需要外部电源)，不需要进行将电源侧电流检测器234a、234b与外部电源连接起来的连接作业。

在本实施方式中，检测交流电源3的负载信息的负载信息检测部即功率计236设置在调相设备200的内部，但检测交流电源3的负载信息的负载信息检测部即功率计236也可以设置在调相200的外部。需要说明的是，如本实施方式那样，在将功率计236设置在调相设备200的内部的情况下，功率计236不会暴露在风雨中，因此能够提高功率计236的可靠性并延长功率计236的使用寿命。

电源侧电流检测器234a、234b并不限定于检测交流电源3的两相，也可以分别对应于交流电源3的三相中的各相而设。

－调相设备控制器－

调相设备控制器233由微型计算机和存储用于让该微型计算机工作的程序的存储器构成。如图11所示，调相设备控制器233与功率计236、调相器231、232中的各个切换器2311、2321、以及有源滤波装置4中的有源滤波装置控制器743相连接。调相设备控制器233根据来自功率计236的信号计算无功功率Pβ和电源功率因数θαβ，或者计算用于掌握无功功率Pβ和电源功率因数θαβ的信息。此外，调相设备控制器233控制对各个切换器2311、2321的切换，向有源滤波装置控制器743输出电源侧电流检测器234a、234b的检测结果。

＜由调相设备控制器进行的对各个切换器的切换控制工作＞

如图12所示，上述调相设备控制器233具有电源功率因数计算部2331和切换控制部2332。

－电源功率因数计算部－

由功率计236中的电源侧电压检测器235检测出的线间电压Vrs、Vst、Vtr和电源侧电流检测器234a、234b的检测结果Irs、Its输入电源功率因数计算部2331。电源功率因数计算部2331将所输入的上述信号代入下式(7之1)和下式(7之2)中，计算旋转两轴(αβ轴)的电压Vα、Vβ和电流iα、iβ。

[公式1]

[公式2]

接着，电源功率因数计算部2331将用上式(7之1)和上式(7之2)求得的旋转两轴(αβ轴)的电压Vα、Vβ和电流iα、iβ代入下式(7之3)和下式(7之4)中，计算有功功率Pα和无功功率Pβ。

[公式3]

[公式4]

通过将所述有功功率Pα和无功功率Pβ分别代入下式(7之5)中，能够得到交流电源3的电源功率因数θαβ。

[公式5]

上式(7之5)表示：无功功率Pβ越大，电源功率因数θαβ越低。相反，无功功率Pβ越小，电源功率因数θαβ越高，功率因数越高(改善)。在本实施方式中，无功功率Pβ用于生成调相器231、232的切换信号，但也可以进一步计算电源功率因数θαβ，或者进一步计算无功功率Pβ和电源功率因数θαβ，并用它们生成调相器231、232的切换信号。

－切换控制部－

向切换控制部2332输入由电源功率因数计算部2331计算出的无功功率Pβ。切换控制部2332根据无功功率Pβ控制各个调相器231、232中的切换器2311、2321的切换，以改变交流电源3与各个调相器231、232的连接状态的组合。具体而言，切换控制部2332将无功功率Pβ代入图13所涉及的各个调相器231、232中的切换组合表2332a中，进行投入各个调相器231、232与将各个调相器231、232解放出来的逻辑判断。切换控制部2332向各个调相器231、232中的切换器2311、2321输出与该逻辑判断相对应的切换信号。

在此，图13的切换组合表2332a作逻辑判断的基准用，20kVar的调相器232和50kVar的调相设备231可投入的组合有0kVar、20kVar、50kVar、70kVar这四个模式。

在图13中，将用无功功率Pβ表示的负载的范围(无功功率负载范围)定义为例如“0kVar～3kVar”、“3kVar～20kVar”、“20kVar～50kVar”、“50kVar～70kVar”这四个模式，并按每个模式表示各个调相器231、232与受电路径12的连接状态。这样的图13是在现场建立电源功率因数控制系统7000之前等预先决定好的。在图13中，将调相器231、232与受电路径12连接的情况记作“投入”，将调相器231、232不与受电路径12连接的情况记作“解放”。也就是说，与被标记为“解放”的调相器231、232相对应的切换器2311、2321让该调相器231、232和受电路径12处于非连接状态，与被标记为“投入”的调相器231、232相对应的切换器2311、2321让该调相器231、232和受电路径12处于连接状态。

例如，在图11和图13中，在无功功率Pβ从0kVar逐渐增加到70kVar的情况下，各个切换器2311、2321按照以下(1)～(4)的顺序进行切换工作。

(1)任一个调相器231、232都被从受电路径12上解放出来。

(2)边维持将50kVar的调相器231从受电路径12上解放出来的状态，边将20KVar的调相器232投入受电路径12。

(3)将20kVar的调相器232从受电路径12上解放出来，将50kVar的调相器231投入受电路径12。

(4)边维持将50kVar的调相器231投入受电路径12的状态，边将20KVar的调相器232重新投入受电路径12(合计70kVar)。

切换控制部2332在无功功率Pβ与预先设定好的截止点(定义图13的无功功率负载范围的阈值)相比位于超前方向(即进相电容器Ca、Cb、Cc对无功功率Pβ的补偿过剩的状态)的时刻，减少调相器231、232(具体而言是进相电容器Ca、Cb、Cc)的投入量。在该情况下，切换控制部2332也进行如下控制，即：选择对成为负载的无功功率Pβ进行补偿来说既必要又充分的调相器231、232的组合，投入所选择的调相器231、232，解放除此以外的调相器231、232。

若仅靠上述调相设备控制器233控制无功功率Pβ，则如图14中细实线所示，在无功功率Pβ为0kVar～70Kvar的范围内，每当切换各个调相器231、232时就会反复出现下述状态：在各个调相器231、232的连接状态的切换时刻，交流电源3的电源功率因数θαβ暂时变成比目标功率超前的超前相位，随后逐渐接近目标功率。

＜由有源滤波装置控制器进行的功率因数改善控制＞

相对于此，有源滤波装置控制器743控制由有源滤波装置4的电流源730进行的补偿电流的生成工作，以便根据交流电源3的无功功率Pβ改善所述调相设备控制器233控制无功功率Pβ所造成的超前功率因数。也就是说，通过控制由电流源730生成补偿电流的生成工作，进一步改善交流电源3的电源功率因数θαβ，并让该电源功率因数θαβ瞬间收敛为目标功率因数。

如图15所示，这样的有源滤波装置控制器743包括相位检测部7436、第一电流计算部7435、第二电流计算部7434、负载电流计算部7433、电流指令计算部7432以及门脉冲发生器7431。

向相位检测部7436输入滤波装置侧电压检测器746所检测出的交流电源3的线间电压Vrs。相位检测部7436利用所输入的线间电压Vrs检测受电路径12中的电源电压的相位，并将检测出的相位输出给第一电流计算部7435和第二电流计算部7434。

向第一电流计算部7435输入由相位检测部7436检测出的电源电压的相位以及由电源侧电流检测器234a、234b检测出的交流电源3的电流值Irs、Its。第一电流计算部7435根据所输入的上述信号，求出进行受电路径12中的高次谐波电流的补偿(高次谐波电流的降低)和进行基波的无功分量的补偿(基波功率因数的改善)二者所需要的电流值(以下称作第一电流值i1)。第一电流计算部7435向负载电流计算部7433输出求得的第一电流值i1。

向第二电流计算部7434输入由相位检测部7436检测出的电源电压的相位以及由滤波装置侧电流检测器745a、745b检测出的向电流源730输入的电流值Ir2a、It2a。第二电流计算部7434根据所输入的所述信号，求出流入有源滤波装置4的电流值(以下称作第二电流值i2)。其中，该有源滤波装置4在进行当前的高次谐波电流的补偿(高次谐波电流的降低)和基波的无功分量的补偿(基波功率因数的改善)这两种补偿。第二电流计算部7434将求得的第二电流值i2输出给负载电流计算部7433。

从交流电源3的电流值Irs、Its中减去向有源滤波装置4的电流源730输入的电流值Ir2a、It2a，即能够求出在成为高次谐波的产生源的功率转换装置1和调相设备200的各个调相器231、232中流动的电流的合计值。在本实施方式中，利用这一点，实现对功率转换装置1的基波功率因数的改善和对由调相设备200引起的超前功率因数的改善，从而实现交流电源3附近的配电端及受电端的基波功率因数的改善以及高次谐波电流的降低。也就是说，本实施方式所涉及的有源滤波装置4作为用于补正调相设备200的超前功率因数的负载而发挥作用。

具体而言，负载电流计算部7433通过从第一电流计算部7435的第一电流值i1中减去第二电流计算部7434的第二电流值i2，求出在功率转换装置1和调相设备200的各个调相器231、232中流动的电流的合计值，并将求得的计算结果输出给电流指令计算部7432。

电流指令计算部7432计算负载电流计算部7433的计算结果的反相电流值后，将该值作为电流指令值Iref输出给门脉冲发生器7431。

门脉冲发生器7431生成开关指令值G，该开关指令值G指示构成电流源730的逆变器电路(有源滤波逆变部)的开、关。具体而言，门脉冲发生器7431进行所谓的反馈控制，在该反馈控制下，反复进行根据电流源730输出的电流值和上述电流指令值Iref之间的偏差而生成开关指令值G这样的工作。这样一来，相当于电流指令值Iref的电流(补偿电流)就从电流源730供向受电路径12。

更详细而言，门脉冲发生器7431生成开关指令值G并将其输出给电流源730，该开关指令值G会使由第二电流计算部7434求得的第二电流值i2与电流指令值Iref一致。在功率转换装置1中流动的电流中所包含的高次谐波分量由此而被有源滤波装置4输出的电流抵消，交流电源3的输出电流Irs、Itr、Its成为去除了高次谐波电流的正弦波，功率因数得到改善。

在本实施方式中，如上所述，不仅输入电流源730的电流值Ir2a、It2a被输入有源滤波装置控制器743，交流电源3的电流值Irs、Its也被输入有源滤波装置控制器743。因此，有源滤波器控制器743能够计算在各个调相器231、232中流动的电流和在功率转换装置1中流动的电流的合计值，并能够根据该计算结果来调整电流源730的补偿电流。结果是，上述有源滤波装置控制器743借助一系列控制而进行如下控制，即：使不仅受到功率转换装置1的影响还受到调相器231、232的影响的实际功率因数θαβ与目标功率因数相一致。

特别是，有源滤波装置4的电流源730具有通过工作而使电源功率因数θαβ成为比目标功率因数滞后的功率因数的性质。有源滤波装置控制器743进行使有源滤波装置4的电流源730工作的控制，以便用由有源滤波装置4引起的滞后功率因数抵消由调相器231、232引起的超前功率因数被，从而使交流电源3的电源功率因数θαβ收敛为目标功率因数。

图14中的细实线表示：调相设备200在上述调相设备控制器233控制下工作而有源滤波装置4未工作的状态时的电源功率因数θαβ。图14中的虚线表示：调相设备200在上述调相设备控制器233控制下工作而有源滤波装置4未工作的状态时的目标功率因数。每当调相设备控制器233切换各个调相器231、232的连接状态时，电源功率因数θαβ都会相对于目标功率因数暂时变成超前功率因数，随后逐渐接近目标功率因数。因此，在图14中，有源滤波装置4应该补偿的电源功率因数θαβ的区域就是由细实线和虚线包围的区域。

在图14中，进一步用粗实线表示：有源滤波装置4处于在上述有源滤波装置控制器743控制下工作的状态时的电源功率因数θαβ。该图14中的粗实线表示的电源功率因数θαβ，除了在切换调相器231、232时相对于目标功率因数仅瞬间地变成超前功率因数以外，由调相设备200引起的超前功率因数大致被由有源滤波装置4引起的滞后功率因数抵消。因此，与细实线相比，该电源功率因数θαβ瞬间收敛为目标功率因数。也就是说，这表明：借助有源滤波装置4在所述源滤波装置控制器743的控制下工作，有源滤波装置4应该补偿的电源功率因数θαβ的区域得到了补偿。

因此，本实施方式所涉及的电源功率因数控制系统7000能够通过有源滤波装置4工作来改善由调相设备200引起的超前功率因数。

需要说明的是，在本实施方式中，示例了在受电路径12上连接有一台空调系统100的情况。如果在该受电路径12上还连接有设置在大楼等建筑物中的其它装置，则电源功率因数控制系统7000能够降低由调相设备200引起的超前功率因数，改善整个建筑物的基波功率因数。

＜效果＞

与调相器231、232相反，当有源滤波装置4工作时，实际的电源功率因数θαβ变成比目标功率因数滞后的滞后功率因数。于是，在本实施方式中，通过控制有源滤波装置4的工作来改善下述情况，该情况为：实际的电源功率因数θαβ由于调相器231、232控制无功功率Pβ而变成比目标功率因数超前的超前功率因数。这样一来，很简单地便改善了实际电源功率因数θαβ由于调相器231、232而变成超前功率因数的现象，从而能够实现对实际电源功率因数θαβ的适当补偿和对基波功率因数的改善。结果是，能够抑制交流电源3的电力系统的功耗增加，还能够降低发生该系统电压不必要上升等不良现象的可能性。

更详细而言，控制有源滤波装置4工作，以便调相器231、232引起的超前功率因数被有源滤波装置4的滞后功率因数抵消，从而使交流电源3的电源功率因数θαβ收敛为目标功率因数。

在本实施方式中，通过用电源侧电流检测器234a、234b的检测结果和电源侧电压检测器235的检测结果进行计算，很简单地就能够得到控制电源功率因数θαβ时所使用的无功功率Pβ的实际值。

在大楼、工厂等建筑物上连接有根据实际电流值和实际电压值来测量功率的功率计236。功率计236是检测交流电源3的负载信息的负载信息检测部之一例。在本实施方式中，由于利用预先已具有电源侧电流检测器234a、234b和电源侧电压检测器235的功率计236，因此不需要再另外安装用于检测电流和电压的传感器、检测电路。结果是，无需另外安装传感器和检测电路这样的作业，从而能够削减设置传感器和检测电路的成本。

在本实施方式中，根据交流电源3的无功功率Pβ控制切换器2311、2321的切换，适当地改变交流电源3和调相器231、232的连接状态的组合。例如，控制交流电源3的无功功率Pβ的调相器231、232的数量越少，调相器231、232进行控制而引起的超前功率因数的程度就会被抑制得越低，有源滤波装置4的补偿量也就相应地越小，有源滤波装置4的容量也就越小。

在本实施方式中，空调系统100(具体而言，是空调系统100中的功率转换装置1)是高次谐波产生设备，有源滤波装置4组装在空调系统中。

(其它实施方式)

需要说明的是，该有源滤波装置4并不一定要具备改善基波功率因数的功能。也就是说，有源滤波装置4也可以构成为仅具有降低高次谐波电流的功能。此外，有源滤波装置4还可以构成为仅具有改善基波功率因数的功能。

也可以构成为：一台空调装置11设置多台有源滤波装置4。在该情况下，最好是让每个有源滤波装置4根据各自的电流容量分担补偿电流。

作为检测交流电源3的负载信息的负载信息检测部，也可以使用具有测量负载信息的功能的设备，计算并发送电流的基波分量、功率因数、无功功率等，来代替第一电流检测部5、电流传感器6125。作为这种设备之一例，能够举出的是设置在大楼等中且将用电量等信息发送给电力公司等的所谓的智能电表。如上所述，在使用智能电表等的情况下，最好是，不是根据电流检测器那样的瞬间信息让有源滤波装置工作，而是根据以规定的时间间隔发送的负载信息让有源滤波装置工作。

在上述实施方式中，将控制器43装在有源滤波装置4上，但只要是有源滤波装置的内部，控制器43装在哪里都可以。例如，控制器43也可以兼作控制功率转换装置1的控制器用，并将它安装在功率转换装置1中，省略图示。

－产业实用性－

本发明作为一种有源滤波装置内置设备很有用。

－符号说明－

1 功率转换装置(负载器)

2 负载器

3 交流电源

4 有源滤波装置

4a 电流检测器

4b 电流检测器

4c 电流检测器

5 第一电流检测部(负载信息检测部)

11 空调装置

30 电流源

60 配电盘

100 有源滤波装置内置设备

Claims (9)

1.一种有源滤波装置内置设备，其内置有有源滤波装置(4)且连接在交流电源(3)上，该有源滤波装置内置设备的特征在于：

所述有源滤波装置(4)构成为：根据负载信息检测部(5)的检测值工作，所述负载信息检测部(5)在该有源滤波装置内置设备的外部检测所述交流电源(3)的负载信息。

2.根据权利要求1所述的有源滤波装置内置设备，其特征在于：

所述有源滤波装置(4)根据所述检测值，输出用于进行所述交流电源(3)中的高次谐波电流的降低和所述交流电源(3)中的基波功率因数的改善二者中至少一者的电流。

3.根据权利要求1所述的有源滤波装置内置设备，其特征在于：

由安装在该有源滤波装置内置设备中的控制器(43)控制所述有源滤波装置(4)工作，

所述控制器(43)用相当于连接在所述交流电源(3)上的其它负载器(20)的无功电流的电流值(iq2*)、和从所述交流电源(3)流入该有源滤波装置内置设备的电流的电流值(ir1、it1)，求出由所述有源滤波装置(4)输出的电流(Ic)的大小。

4.根据权利要求3所述的有源滤波装置内置设备，其特征在于：

所述有源滤波装置(4)仅用所述无功电流的基波分量作为相当于该无功电流的所述电流值(iq2*)。

5.根据权利要求1所述的有源滤波装置内置设备，其特征在于：

在所述交流电源(3)上连接有调相设备(200)，所述调相设备(200)与该有源滤波装置内置设备并联，且用于控制该交流电源(3)的无功功率，

所述有源滤波装置(4)根据所述交流电源(3)的无功功率和电源功率因数中的至少一者工作，以便改善由于所述调相设备(200)控制所述无功功率而引起的超前功率因数。

6.根据权利要求1所述的有源滤波装置内置设备，其特征在于：

用相当于连接在所述交流电源(3)上的、该有源滤波装置内置设备以外的其它负载器(10)及调相设备(200)的无功电流的电流值(iq)、和从所述交流电源(3)流入所述负载器(10)的电流的电流值(ir1、it1)，求出由所述有源滤波装置(4)输出的电流(Ic)的大小。

7.根据权利要求1到6中任一项权利要求所述的有源滤波装置内置设备，其特征在于：

所述负载信息检测部(5)构成为检测电流值(Irs、Its)，已检测出的电流值(Irs、Its)的发送方式为无线方式。

8.根据权利要求1到7中任一项权利要求所述的有源滤波装置内置设备，其特征在于：

所述负载信息检测部(5)以无电源方式工作。

9.根据权利要求1到8中任一项权利要求所述的有源滤波装置内置设备，其特征在于：

检测电流值(Irs、Iss、Its)的电流检测器(4a、4b、4c)对应于所述交流电源(3)的各相(R、S、T)设置在所述负载信息检测部(5)。