JP2000253577A - Control method for active filter for power - Google Patents

Control method for active filter for power

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JP2000253577A
JP2000253577A JP11053485A JP5348599A JP2000253577A JP 2000253577 A JP2000253577 A JP 2000253577A JP 11053485 A JP11053485 A JP 11053485A JP 5348599 A JP5348599 A JP 5348599A JP 2000253577 A JP2000253577 A JP 2000253577A
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Japan
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current
harmonic current
active filter
value
power
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Application number
JP11053485A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Amano
功 天野
Hirokazu Tokuda
寛和 徳田
Tokuo Kawamura
篤男 河村
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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    • Y02E40/20Active power filtering [APF]

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control method for an active filter, whereby even if there are a plurality of higher harmonic current sources as loads in a power system, the higher harmonic currents flowing out to the power system are suppressed by a single active filter for power. SOLUTION: A current command value for an active filter is generated through a current command value calculating circuit, comprising a higher harmonic component extracting circuit 31, a function circuit 32, an adder 33, a filter 34, and an inversion amplifier 35. At this time, a current ILH of a plurality of higher harmonic current sources is obtained through estimation from a higher harmonic current ISH flowing out to the power system, extracted through the higher harmonic component extracting circuit 31, through the function circuit 32. The value obtained is taken as the controlled variable of the active filter, and thereby ILH is canceled out by an output current IC of the active filter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電力系統に対し
て高調波電流を発生させる高調波電流発生源としての負
荷と並列に接続され、該高調波電流を補償する電力用ア
クティブフィルタの制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of controlling a power active filter which is connected in parallel with a load as a harmonic current generating source for generating a harmonic current in a power system and compensates the harmonic current. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、インバータなどの半導体電力変換
装置が普及するのに伴い、これらの装置が発生する高調
波電流が増大しており、該高調波電流によって引き起こ
される様々な障害が問題となっている。この高調波電流
が電力系統に流出するのを抑制する装置として、LCフ
ィルタや電力用アクティブフィルタ(以下、単にアクテ
ィブフィルタとも称する)が設置されているが、該アク
ティブフィルタの適用方法は下記,の二つに大別さ
れる。
2. Description of the Related Art With the spread of semiconductor power converters such as inverters in recent years, harmonic currents generated by these devices have been increasing, and various obstacles caused by the harmonic currents have become a problem. ing. An LC filter or an active power filter (hereinafter, also simply referred to as an active filter) is installed as a device for suppressing the flow of the harmonic current into the power system. The method of applying the active filter is as follows. It is roughly divided into two.

【0003】.一つの高調波電流発生源を対象にし
て、該高調波電流発生源の高調波電流が電力系統に流出
するのを抑制する個別補償方法。 .複数または不特定多数の高調波電流発生源を対象に
して、該高調波電流発生源の高調波電流が電力系統に流
出するのを抑制する一括補償方法。 図7は、上述の個別補償方法に適用される電力用アクテ
ィブフィルタの従来例を示す回路構成図である。
[0003] An individual compensation method for a single harmonic current source, which suppresses a harmonic current of the harmonic current source from flowing out to a power system. . A collective compensation method for a plurality or an unspecified number of harmonic current sources, which suppresses a harmonic current of the harmonic current sources from flowing out to a power system. FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional example of a power active filter applied to the individual compensation method described above.

【0004】図7において、1は電力系統、2は電力系
統1の負荷としての高調波電流発生源、3は電流検出
器、10はアクティブフィルタ、13はアクティブフィ
ルタ10への電流指令値を生成する電流指令値演算回路
である。このアクティブフィルタ10には図示の如くI
GBTとダイオードとの逆並列回路を三相ブリッジ接続
してなる電力変換回路と、この電力変換回路の直流側に
接続されるコンデンサおよび該回路の交流側に接続され
るリアクトルとから形成されるアクティブフィルタ主回
路11と、電流指令値演算回路13からの電流指令値に
基づく各相電流をアクティブフィルタ主回路11から出
力するための電流制御ループ,PWM演算回路,ゲート
駆動回路などから形成される変換器制御回路12とを備
えている。
In FIG. 7, 1 is a power system, 2 is a harmonic current source as a load of the power system 1, 3 is a current detector, 10 is an active filter, and 13 is a current command value for the active filter 10. Is a current command value calculation circuit. As shown in FIG.
An active power conversion circuit formed by a three-phase bridge connection of an antiparallel circuit of a GBT and a diode, a capacitor connected to the DC side of the power conversion circuit, and a reactor connected to the AC side of the circuit. A conversion formed by a filter main circuit 11, a current control loop for outputting each phase current based on the current command value from the current command value calculation circuit 13 from the active filter main circuit 11, a PWM calculation circuit, a gate drive circuit, and the like. And a controller control circuit 12.

【0005】また電流指令値演算回路13では電流検出
器3の検出値から周知の技術により各相の高調波電流成
分を抽出し、この抽出した高調波電流成分の逆位相の値
を各相の電流指令値として変換器制御回路12に送出し
ている。図8は、図7に示した回路構成における高調波
電流に対する等価回路図を示し、電力系統1のインピー
ダンスをZS とし、高調波電流発生源2の高調波電流を
LHとし、アクティブフィルタ10の出力電流をIC
すると、IC =−ILHとなるようにアクティブフィルタ
10が動作し、その結果、アクティブフィルタ10は等
価的に電流源として作用している。
The current command value calculation circuit 13 extracts a harmonic current component of each phase from the detected value of the current detector 3 by a known technique, and calculates an opposite phase value of the extracted harmonic current component of each phase. It is sent to the converter control circuit 12 as a current command value. FIG. 8 is an equivalent circuit diagram for the harmonic current in the circuit configuration shown in FIG. 7, in which the impedance of the power system 1 is Z S , the harmonic current of the harmonic current source 2 is I LH , When the output current is I C, active filter 10 operates such that I C = -I LH, resulting, active filter 10 acts equivalently as a current source.

【0006】図9は、上述の一括補償方法に適用される
電力用アクティブフィルタの従来例を示す回路構成図で
ある。図9において、1aは上位の電力系統、1bは下
位の電力系統、2a,2bは下位の電力系統1bの負荷
としての高調波電流発生源、4は上位の電力系統1aと
下位の電力系統1bとの間に設置された変圧器、5は電
流検出器、6は下位の電力系統1bの負荷、7は下位の
電力系統1bの高調波電流を抑制するLCフィルタ、1
0は図7に示した回路と同様構成のアクティブフィル
タ、20はアクティブフィルタ10への電流指令値を生
成する電流指令値演算回路である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a conventional example of an active power filter applied to the above-described collective compensation method. In FIG. 9, reference numeral 1a denotes an upper power system, 1b denotes a lower power system, 2a and 2b denote harmonic current sources as loads of the lower power system 1b, and 4 denotes an upper power system 1a and a lower power system 1b. 5 is a current detector, 6 is a load of the lower power system 1b, 7 is an LC filter for suppressing harmonic current of the lower power system 1b, 1
Reference numeral 0 denotes an active filter having the same configuration as the circuit shown in FIG. 7, and reference numeral 20 denotes a current command value calculation circuit that generates a current command value for the active filter 10.

【0007】この電流指令値演算回路20では下位の電
力系統1bの電流を一括して検出する電流検出器5の検
出値から周知の技術により各相の高調波電流成分を抽出
し、この抽出した高調波電流成分をゲイン(K)倍し、
このK倍値の逆位相の値を各相の電流指令値として図7
に示した変換器制御回路12に送出している。図10
は、図9に示した回路構成における高調波電流に対する
等価回路図を示し、下位の電力系統1bから見た電力系
統側のインピーダンスをZS とし、下位の電力系統1b
から見た負荷側のインピーダンスをZF とし、下位の電
力系統1bに流出する高調波電流をISHとし、高調波電
流発生源2a,2bの高調波電流をILHとし、アクティ
ブフィルタ10の出力電流をIC とし、下位の電力系統
1bの高調波電圧をVH とすると、IC =−K・ISH
なるようにアクティブフィルタ10が動作する。
The current command value calculation circuit 20 extracts a harmonic current component of each phase from the detection value of the current detector 5 which collectively detects the current of the lower power system 1b by a known technique. Multiply the harmonic current component by gain (K),
The value of the opposite phase of the K times value is set as the current command value of each phase as shown in FIG.
Is transmitted to the converter control circuit 12 shown in FIG. FIG.
9 shows an equivalent circuit diagram for harmonic current in the circuit configuration shown in FIG. 9, wherein the impedance on the power system side viewed from the lower power system 1b is Z S , and the lower power system 1b
The impedance of the load side viewed from the Z F, the harmonic current flowing out to a lower power system 1b and I SH, harmonic current source 2a, the harmonic currents 2b and I LH, the output of the active filter 10 Assuming that the current is I C and the harmonic voltage of the lower power system 1b is V H , the active filter 10 operates so that I C = −K · I SH .

【0008】このとき、ISH=VH /ZS の関係にある
ので、IC は下記式(1)に示す如く変形できる。
At this time, since I SH = V H / Z S , I C can be modified as shown in the following equation (1).

【0009】[0009]

【数1】 IC =−K・ISH=−VH /(ZS /K) …(1) 従って、アクティブフィルタ10は等価的にZS /Kの
インピーダンスとして作用する。すなわち、高調波電流
LHはISHとIC とに分流することとなり、Kの値を十
分大きくすれば、ISH≪IC となり、下位の電力系統1
bへの高調波電流を抑制することができる。
I C = −K · I SH = −V H / (Z S / K) (1) Therefore, the active filter 10 acts equivalently as an impedance of Z S / K. That is, the harmonic current I LH is shunted to I SH and I C. If the value of K is made sufficiently large, I SH ≪I C and the lower power system 1
The harmonic current to b can be suppressed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図9に示した従来の回
路構成において、前述の如く、アクティブフィルタ10
は等価的に低インピーダンス源として作用するが、この
等価インピーダンスと、この電力系統の他のインピーダ
ンスとの間には特定の共振周波数が存在することが一般
的であり、その結果、この共振周波数に起因する周波数
近辺では高調波電流がアクティブフィルタ10によりか
えって増大する(この状態を「反共振による高調波電流
増大現象」と称する)場合があった。
In the conventional circuit configuration shown in FIG. 9, the active filter 10 is used as described above.
Acts equivalently as a low-impedance source, but it is common for a specific resonance frequency to exist between this equivalent impedance and the other impedances in the power system. In some cases, the harmonic current is increased by the active filter 10 in the vicinity of the frequency at which the harmonic current is caused (this state is called “harmonic current increase phenomenon due to anti-resonance”).

【0011】上記現象を阻止するためには、先述の個別
補償方法を適用すればよいが、この方法では複数の高調
波電流発生源に対しては該複数台のアクティブフィルタ
を設置することとなり、全体として高価格になるという
問題があった。この発明の目的は、上記問題点を解決す
る電力用アクティブフィルタの制御方法を提供すること
にある。
In order to prevent the above phenomenon, the individual compensation method described above may be applied. In this method, a plurality of active filters are provided for a plurality of harmonic current sources. There was a problem that the price became high as a whole. An object of the present invention is to provide a control method for an active power filter that solves the above-mentioned problems.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この第1の発明は、電力
系統に対して高調波電流ISHを発生させる高調波電流発
生源としての負荷と並列に接続され、該高調波電流を補
償する電力用アクティブフィルタにおいて、前記高調波
電流の検出値に、前記高調波電流発生源の電流ILHと前
記ISHとの比(ISH/ILH)に基づく伝達関数G(s)
ら導出される逆システムを介した値を演算し、この演算
値と、前記アクティブフィルタの出力電流の検出値との
差を求め、この差とは逆位相の値を前記アクティブフィ
ルタへの出力電流指令値とした制御方法にする。
The first invention is connected in parallel with a load as a harmonic current generating source for generating a harmonic current I SH for a power system, and compensates for the harmonic current. in an active filter power, the detected value of the harmonic current, said derived from the ratio of the current I LH and the I SH harmonic current source (I SH / I LH) in based transfer function G (s) Calculate the difference between the calculated value and the detected value of the output current of the active filter, and calculate the difference between the calculated value and the output current command value to the active filter. Control method.

【0013】第2の発明は前記電力用アクティブフィル
タにおいて、前記高調波電流の検出値に、前記高調波電
流発生源の電流ILHと前記ISHとの比(ISH/ILH)に
基づく伝達関数G(s) から導出される逆システムを介し
た値を演算し、この演算値と、前記アクティブフィルタ
への出力電流指令値との差を求め、この差とは逆位相の
値を前記アクティブフィルタへの新たな出力電流指令値
とした制御方法にする。
[0013] The second invention is an active filter for power, the detected value of the harmonic current, based on the ratio of the current I LH of the harmonic current source and said I SH (I SH / I LH ) A value through an inverse system derived from the transfer function G (s) is calculated, and a difference between the calculated value and an output current command value to the active filter is obtained. Use a control method that sets a new output current command value to the active filter.

【0014】第3の発明は前記電力用アクティブフィル
タにおいて、前記高調波電流の検出値に、前記高調波電
流発生源の電流ILHと前記ISHとの比(ISH/ILH)に
基づく伝達関数G(s) から導出される逆システムを介し
た値を演算し、この演算値と、前記アクティブフィルタ
の出力電流の検出値との差を求め、この差と、前記高調
波電流の検出値のゲイン(K)倍した値とを加算した値
を求め、この加算値とは逆位相の値を前記アクティブフ
ィルタへの出力電流指令値とした制御方法にする。
A third invention is in the active filter power, the detected value of the harmonic current, based on the ratio of the current I LH of the harmonic current source and said I SH (I SH / I LH ) Calculate a value through an inverse system derived from a transfer function G (s) , obtain a difference between the calculated value and a detected value of the output current of the active filter, and determine the difference and the detection of the harmonic current. A value is obtained by adding a value obtained by multiplying the value by a gain (K), and a control method is used in which a value having a phase opposite to the added value is set as an output current command value to the active filter.

【0015】第4の発明は前記電力用アクティブフィル
タにおいて、前記高調波電流の検出値に、前記高調波電
流発生源の電流ILHと前記ISHとの比(ISH/ILH)に
基づく伝達関数G(s) から導出される逆システムを介し
た値を演算し、この演算値と、前記アクティブフィルタ
への出力電流指令値との差を求め、この差と、前記高調
波電流の検出値のゲイン(K)倍した値とを加算した値
を求め、この加算値とは逆位相の値を前記アクティブフ
ィルタへの新たな出力電流指令値とした制御方法にす
る。
[0015] A fourth aspect of the invention is in the active filter power, the detected value of the harmonic current, based on the ratio of the current I LH of the harmonic current source and said I SH (I SH / I LH ) Calculate a value through an inverse system derived from the transfer function G (s) , obtain a difference between the calculated value and an output current command value to the active filter, and detect the difference and the harmonic current. A value is obtained by adding a value obtained by multiplying the value by a gain (K), and a control method is adopted in which a value having a phase opposite to the added value is set as a new output current command value to the active filter.

【0016】第5の発明は前記第1〜第4の発明の電力
用アクティブフィルタの制御方法において、前記逆シス
テムは、前記〔1/G(s) 〕に基づく関数とする。この
発明によれば、電力系統に流出する高調波電流の検出値
に対して、高調波電流発生源の電流ILHと前記ISHとの
比(ISH/ILH)に基づく伝達関数G(s)から導出され
る逆システムを介した値を電力用アクティブフィルタの
制御量とすることにより、複数または不特定多数の高調
波電流発生源からの高調波電流の総和とは逆位相の電流
を該アクティブフィルタが出力する、先述の個別補償方
式と同様の動作を1台の電力用アクティブフィルタで行
うことができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the power active filter control method according to the first to fourth aspects, the inverse system is a function based on the [1 / G (s) ]. According to the present invention, the transfer function G ( based on the ratio (I SH / I LH ) between the current I LH of the harmonic current source and the I SH with respect to the detected value of the harmonic current flowing into the power system. s) through the inverse system as the control amount of the power active filter, the current in phase opposite to the sum of the harmonic currents from multiple or unspecified multiple harmonic current sources is calculated. The same operation as the individual compensation method described above, which is output by the active filter, can be performed by one power active filter.

【0017】さらに第3または第4の発明では、前記逆
システムにより先述の「反共振による高調波電流増大現
象」を阻止しつつ、電力系統に流出する高調波電流をよ
り低減することができる。
Further, in the third or fourth aspect of the present invention, it is possible to further reduce the harmonic current flowing out to the electric power system while preventing the above-described “harmonic current increase phenomenon due to anti-resonance” by the inverse system.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は、この発明の電力用アクテ
ィブフィルタの制御方法の第1の実施の形態を示す回路
構成図であり、図9に示した従来例回路と同一機能を有
するものには同一符号を付して、ここではその説明を省
略する。すなわち図1に示した回路構成図においては、
電流検出器5の検出値と電流検出器14の検出値とに基
づきアクティブフィルタ10への電流指令値を生成する
電流指令値演算回路30または電流指令値演算回路40
を備えている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a method for controlling a power active filter according to the present invention, which has the same functions as those of the conventional circuit shown in FIG. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted here. That is, in the circuit configuration diagram shown in FIG.
A current command value calculation circuit 30 or a current command value calculation circuit 40 for generating a current command value for the active filter 10 based on the detection value of the current detector 5 and the detection value of the current detector 14
It has.

【0019】図2は、この発明の電力用アクティブフィ
ルタの制御方法の第1の実施例を示す電流指令値演算回
路30の詳細回路構成図である。図2において、31は
下位の電力系統1bの電流を一括して検出する電流検出
器5の検出値から周知の技術により各相の高調波電流成
分を抽出する高調波電流成分抽出回路、32は後述の関
数からなる関数回路、33は関数回路32の出力値とア
クティブフィルタ10の出力電流を検出する電流検出器
14の検出値との差を演算する加算演算器、34はアク
ティブフィルタ10が出力する電流の周波数帯域を限定
するフィルタ、35は反転増幅器を示す。
FIG. 2 is a detailed circuit configuration diagram of a current command value calculation circuit 30 showing a first embodiment of the control method of the power active filter of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 31 denotes a harmonic current component extraction circuit that extracts a harmonic current component of each phase from a detection value of the current detector 5 that collectively detects a current of the lower power system 1b by a known technique, and 32 denotes a harmonic current component extraction circuit. A function circuit including a function described later, 33 is an addition calculator for calculating a difference between an output value of the function circuit 32 and a detection value of the current detector 14 for detecting an output current of the active filter 10, and 34 is an output of the active filter A filter for limiting the frequency band of the current to be applied, and 35 denotes an inverting amplifier.

【0020】図1に示した高調波電流発生源2aおよび
高調波電流発生源2bの和の電流I LHと高調波電流成分
抽出回路31で抽出された下位の電力系統1bに流出す
る高調波電流ISHとに基づく高調波電流伝達関数G(s)
は下記式(2)で表される。
The harmonic current generator 2a shown in FIG.
The current I of the sum of the harmonic current sources 2b LHAnd harmonic current components
Outflow to lower power system 1b extracted by extraction circuit 31
Harmonic current ISHCurrent transfer function G based on(s)
Is represented by the following equation (2).

【0021】[0021]

【数2】G(s) =ISH/ILH …(2) 上記式(2)で示される伝達関数G(s) は、電力系統お
よび負荷のインピーダンスによって決まるものであり、
先述の図10に示した等価回路から下記式(3)と表す
ことができる。
G (s) = I SH / I LH (2) The transfer function G (s) represented by the above equation (2) is determined by the impedance of the power system and the load.
From the equivalent circuit shown in FIG. 10 described above, the following equation (3) can be expressed.

【0022】[0022]

【数3】G(s) =ZF /(ZS +ZF ) …(3) 関数回路32では上記式(3)で示した高調波電流伝達
関数G(s) から導出される逆システムの関数として下記
式(4)で示される関数を予め求めている。
G (s) = Z F / (Z S + Z F ) (3) In the function circuit 32, the inverse system derived from the harmonic current transfer function G (s) expressed by the above equation (3) is used. A function represented by the following equation (4) is obtained in advance as a function.

【0023】[0023]

【数4】1/G(s) =(ZS +ZF )/ZF …(4) 従って、関数回路32の出力は、高調波電流成分抽出回
路31で抽出された下位の電力系統1bに流出する高調
波電流ISHから前記ILHを推定した値となる。なお、前
記式(4)で示した関数は一般に高次の式となるが、実
用上、分子,分母ともに2〜3次式に近似してもよい。
1 / G (s) = (Z S + Z F ) / Z F (4) Accordingly, the output of the function circuit 32 is transmitted to the lower power system 1b extracted by the harmonic current component extraction circuit 31. The value I LH is estimated from the outgoing harmonic current I SH . In general, the function represented by the equation (4) is a higher-order equation, but in practice, both the numerator and the denominator may be approximated by second- and third-order equations.

【0024】すなわち、図2に示した電流指令値演算回
路30では、上述の関数回路32の出力値と電流検出器
14の検出値との差を加算演算器33で求め、この差に
フィルタ34と反転増幅器35とを介した値をアクティ
ブフィルタ10への各相の電流指令値とすることによ
り、高調波電流発生源2aおよび高調波電流発生源2b
の和の電流ILHとアクティブフィルタ10が出力する電
流IC とが相殺され、下位の電力系統1bに流出する高
調波電流が低減する。
That is, in the current command value calculation circuit 30 shown in FIG. 2, the difference between the output value of the above-described function circuit 32 and the detection value of the current detector 14 is obtained by the addition calculator 33, and the difference is filtered by the filter 34. And the inverting amplifier 35 are used as current command values for each phase to the active filter 10, so that the harmonic current generation source 2a and the harmonic current generation source 2b
The sum of the current I LH of the current I C which active filter 10 outputs the offset, harmonic current is reduced which flows to the lower power system 1b.

【0025】図3は、この発明の電力用アクティブフィ
ルタの制御方法の第2の実施例を示す電流指令値演算回
路40の詳細回路構成図であり、図2に示した実施例回
路と同一機能を有するものには同一符号を付している。
すなわち、図3に示した電流指令値演算回路40には高
調波電流成分抽出回路31,関数回路32,加算演算器
33,フィルタ34,反転増幅器35の他に、乗算値K
の乗算演算器41と加算演算器42とを備えている。
FIG. 3 is a detailed circuit configuration diagram of a current command value calculation circuit 40 showing a second embodiment of the control method of the active power filter according to the present invention, and has the same functions as those of the embodiment circuit shown in FIG. Are given the same reference numerals.
That is, in addition to the harmonic current component extraction circuit 31, the function circuit 32, the addition calculator 33, the filter 34, and the inverting amplifier 35, the current command value calculation circuit 40 shown in FIG.
, A multiplication operation unit 41 and an addition operation unit 42.

【0026】この電流指令値演算回路40では、高調波
電流成分抽出回路31で抽出された下位の電力系統1b
に流出する高調波電流ISHのゲイン(K)倍した値をフ
ィルタ34の出力値に加算し、この加算値と逆位相の値
をアクティブフィルタ10への各相の電流指令値とする
ことにより、関数回路31が出力する前記ILHの推定に
伴う誤差が補われ、且つ、関数回路31での高調波電流
伝達関数G(s) から導出される逆システムの関数により
先述の「反共振による高調波電流増大現象」を阻止し、
下位の電力系統1bに流出する高調波電流を抑制するこ
とができる。
In the current command value calculation circuit 40, the lower power system 1b extracted by the harmonic current component extraction circuit 31
The value obtained by multiplying the gain (K) of the harmonic current I SH flowing to the filter 34 is added to the output value of the filter 34, and the value of the phase opposite to the added value is used as the current command value of each phase to the active filter 10. The error associated with the estimation of the I LH output from the function circuit 31 is compensated for, and the above-mentioned “anti-resonance due to the anti-resonance is obtained by the inverse system function derived from the harmonic current transfer function G (s) in the function circuit 31. Harmonic current increase phenomenon "
Harmonic current flowing to the lower power system 1b can be suppressed.

【0027】図4は、この発明の電力用アクティブフィ
ルタの制御方法の第2の実施の形態を示す回路構成図で
あり、図9に示した従来例回路と同一機能を有するもの
には同一符号を付して、ここではその説明を省略する。
すなわち図4に示した回路構成図においては、電流検出
器5の検出値に基づきアクティブフィルタ10への電流
指令値を生成する電流指令値演算回路50または電流指
令値演算回路60を備えている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the control method of the power active filter according to the present invention. The components having the same functions as those of the conventional circuit shown in FIG. , And the description is omitted here.
That is, the circuit configuration diagram shown in FIG. 4 includes a current command value calculation circuit 50 or a current command value calculation circuit 60 that generates a current command value for the active filter 10 based on the detection value of the current detector 5.

【0028】図5は、この発明の電力用アクティブフィ
ルタの制御方法の第3の実施例を示す電流指令値演算回
路50の詳細回路構成図であり、図2に示した実施例回
路と同一機能を有するものには同一符号を付している。
すなわち、図5に示した電流指令値演算回路50には高
調波電流成分抽出回路31,関数回路32,フィルタ3
4,反転増幅器35の他に、加算演算器51を備えてい
る。
FIG. 5 is a detailed circuit configuration diagram of a current command value calculation circuit 50 showing a third embodiment of the control method of the power active filter according to the present invention, and has the same functions as those of the embodiment circuit shown in FIG. Are given the same reference numerals.
That is, the current command value calculation circuit 50 shown in FIG.
4. In addition to the inverting amplifier 35, an adder 51 is provided.

【0029】この電流指令値演算回路50では、先述の
関数回路32の出力値と反転増幅器35の出力値すなわ
ち電流指令値(≒前記IC )との差を加算演算器51で
求め、この差にフィルタ34と反転増幅器35とを介し
た値をアクティブフィルタ10への各相の新たな電流指
令値とすることにより、高調波電流発生源2aおよび高
調波電流発生源2bの和の電流ILHとアクティブフィル
タ10が出力する電流IC とが相殺され、下位の電力系
統1bに流出する高調波電流が低減する。
In the current command value calculation circuit 50, a difference between the output value of the above-described function circuit 32 and the output value of the inverting amplifier 35, that is, the current command value (≒ I C ) is obtained by the addition calculator 51. By using the value passed through the filter 34 and the inverting amplifier 35 as a new current command value for each phase to the active filter 10, the current I LH of the sum of the harmonic current sources 2a and 2b And the current I C output by the active filter 10 are canceled, and the harmonic current flowing out to the lower power system 1b is reduced.

【0030】図6は、この発明の電力用アクティブフィ
ルタの制御方法の第4の実施例を示す電流指令値演算回
路60の詳細回路構成図であり、図2,図5に示した実
施例回路と同一機能を有するものには同一符号を付して
いる。すなわち、図6に示した電流指令値演算回路60
には高調波電流成分抽出回路31,関数回路32,フィ
ルタ34,反転増幅器35,加算演算器51の他に、乗
算値Kの乗算演算器61と加算演算器62とを備えてい
る。
FIG. 6 is a detailed circuit configuration diagram of a current command value calculation circuit 60 showing a fourth embodiment of the control method of the active power filter according to the present invention, and is a circuit diagram of the embodiment shown in FIGS. Those having the same functions as those described above are denoted by the same reference numerals. That is, the current command value calculation circuit 60 shown in FIG.
Includes a harmonic current component extraction circuit 31, a function circuit 32, a filter 34, an inverting amplifier 35, and an addition operation unit 51, as well as a multiplication operation unit 61 and an addition operation unit 62 for the multiplication value K.

【0031】この電流指令値演算回路60では、高調波
電流成分抽出回路31で抽出された下位の電力系統1b
に流出する高調波電流ISHのゲイン(K)倍した値をフ
ィルタ34の出力値に加算し、この加算値と逆位相の値
をアクティブフィルタ10への各相の電流指令値とする
ことにより、関数回路31が出力する前記ILHの推定に
伴う誤差が補われ、且つ、関数回路31での高調波電流
伝達関数G(s) から導出される逆システムの関数により
先述の「反共振による高調波電流増大現象」を阻止し、
下位の電力系統1bに流出する高調波電流を抑制するこ
とができる。
In the current command value calculation circuit 60, the lower power system 1b extracted by the harmonic current component extraction circuit 31
The value obtained by multiplying the gain (K) of the harmonic current I SH flowing to the filter 34 is added to the output value of the filter 34, and the value of the phase opposite to the added value is used as the current command value of each phase to the active filter 10. , supplemented the error associated with the estimation of the I LH which function circuit 31 outputs, and, by inverse system function derived from the harmonic current transfer function G (s) of the function circuit 31 by the foregoing "antiresonant Harmonic current increase phenomenon "
Harmonic current flowing to the lower power system 1b can be suppressed.

【0032】[0032]

【発明の効果】この発明の電力用アクティブフィルタの
制御方法によれば、上述の如く、逆システムを介した値
を電力用アクティブフィルタの制御量とすることによ
り、複数または不特定多数の高調波電流発生源からの高
調波電流の総和とは逆位相の電流を該アクティブフィル
タが出力する、先述の個別補償方式と同様の動作を1台
の電力用アクティブフィルタで行うことができる。さら
に前記逆システムにより、「反共振による高調波電流増
大現象」を阻止しつつ、電力系統に流出する高調波電流
をより低減することができる。
According to the power active filter control method of the present invention, as described above, the value passed through the inverse system is used as the control amount of the power active filter, so that a plurality or unspecified number of harmonics can be obtained. The same operation as in the individual compensation method described above, in which the active filter outputs a current having a phase opposite to the sum of the harmonic currents from the current generation sources, can be performed by one power active filter. Furthermore, the above-mentioned inverse system can further reduce the harmonic current flowing out to the power system while preventing the “harmonic current increase phenomenon due to anti-resonance”.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施の形態を示す回路構成図FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第1の実施例を示す図1の部分詳細
回路構成図
FIG. 2 is a partial detailed circuit configuration diagram of FIG. 1 showing a first embodiment of the present invention;

【図3】この発明の第2の実施例を示す図1の部分詳細
回路構成図
FIG. 3 is a partially detailed circuit configuration diagram of FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention;

【図4】この発明の第2の実施の形態を示す回路構成図FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第3の実施例を示す図4の部分詳細
回路構成図
FIG. 5 is a partial detailed circuit configuration diagram of FIG. 4 showing a third embodiment of the present invention;

【図6】この発明の第4の実施例を示す図4の部分詳細
回路構成図
FIG. 6 is a partial detailed circuit configuration diagram of FIG. 4 showing a fourth embodiment of the present invention;

【図7】従来例を示す回路構成図FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing a conventional example.

【図8】図7の等価回路図FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of FIG. 7;

【図9】従来例を示す回路構成図FIG. 9 is a circuit diagram showing a conventional example.

【図10】図9の等価回路図FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a,1b…電力系統、2,2a,2b…高調波電
流発生源、3…電流検出器、4…変圧器、5…電流検出
器、6…負荷、7…LCフィルタ、10…アクティブフ
ィルタ、11…アクティブフィルタ主回路、12…変換
器制御回路、13…電流指令値演算回路、14…電流検
出器、20,30…電流指令値演算回路、31…高調波
成分抽出回路、32…関数回路、33…加算演算器、3
4…フィルタ、35…反転増幅器、40…電流指令値演
算回路、41…乗算演算器、42…加算演算器、50…
電流指令値演算回路、51…加算演算器、60…電流指
令値演算回路、61…乗算演算器、62…加算演算器。
1, 1a, 1b: electric power system, 2, 2a, 2b: harmonic current source, 3: current detector, 4: transformer, 5: current detector, 6: load, 7: LC filter, 10: active Filters, 11: active filter main circuit, 12: converter control circuit, 13: current command value calculation circuit, 14: current detector, 20, 30: current command value calculation circuit, 31: harmonic component extraction circuit, 32 ... Function circuit, 33 addition arithmetic unit, 3
4 Filter, 35 Inverting amplifier, 40 Current command value calculation circuit, 41 Multiplication calculator, 42 Addition calculator, 50
Current command value calculation circuit, 51: addition calculation device, 60: current command value calculation circuit, 61: multiplication calculation device, 62: addition calculation device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G066 EA03 5H740 BA11 BB09 NN03 5J098 AA02 AA11 AA14 AA16 AB02 AB25 AD21 AD25 CA06 CB03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5G066 EA03 5H740 BA11 BB09 NN03 5J098 AA02 AA11 AA14 AA16 AB02 AB25 AD21 AD25 CA06 CB03

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電力系統に対して高調波電流ISHを発生さ
せる高調波電流発生源としての負荷と並列に接続され、
該高調波電流を補償する電力用アクティブフィルタにお
いて、 前記高調波電流の検出値に、前記高調波電流発生源の電
流ILHと前記ISHとの比(ISH/ILH)に基づく伝達関
数G(s) から導出される逆システムを介した値を演算
し、 この演算値と、前記アクティブフィルタの出力電流の検
出値との差を求め、 この差とは逆位相の値を前記アクティブフィルタへの出
力電流指令値としたことを特徴とする電力用アクティブ
フィルタの制御方法。
1. A power supply system, wherein the power supply is connected in parallel with a load as a harmonic current source for generating a harmonic current I SH ,
In the power active filter for compensating for the harmonic current, a transfer function based on a ratio (I SH / I LH ) between the current I LH of the harmonic current source and the I SH is added to the detected value of the harmonic current. Calculating a value through an inverse system derived from G (s), and calculating a difference between the calculated value and a detection value of an output current of the active filter. A method for controlling a power active filter, wherein an output current command value is supplied to the power active filter.
【請求項2】電力系統に対して高調波電流を発生させる
高調波電流発生源としての負荷と並列に接続され、該高
調波電流を補償する電力用アクティブフィルタにおい
て、 前記高調波電流の検出値に、前記高調波電流発生源の電
流ILHと前記ISHとの比(ISH/ILH)に基づく伝達関
数G(s) から導出される逆システムを介した値を演算
し、 この演算値と、前記アクティブフィルタへの出力電流指
令値との差を求め、 この差とは逆位相の値を前記アクティブフィルタへの新
たな出力電流指令値としたことを特徴とする電力用アク
ティブフィルタの制御方法。
2. An active power filter connected in parallel with a load as a harmonic current generating source for generating a harmonic current to a power system and compensating for the harmonic current, wherein the detected value of the harmonic current is Then, a value via an inverse system derived from a transfer function G (s) based on the ratio (I SH / I LH ) of the current I LH of the harmonic current source to the I SH is calculated. And a difference between the output current command value to the active filter and the output current command value to the active filter, and a value having the opposite phase to the difference is set as a new output current command value to the active filter. Control method.
【請求項3】電力系統に対して高調波電流を発生させる
高調波電流発生源としての負荷と並列に接続され、該高
調波電流を補償する電力用アクティブフィルタにおい
て、 前記高調波電流の検出値に、前記高調波電流発生源の電
流ILHと前記ISHとの比(ISH/ILH)に基づく伝達関
数G(s) から導出される逆システムを介した値を演算
し、 この演算値と、前記アクティブフィルタの出力電流の検
出値との差を求め、 この差と、前記高調波電流の検出値のゲイン(K)倍し
た値とを加算した値を求め、 この加算値とは逆位相の値を前記アクティブフィルタへ
の出力電流指令値としたことを特徴とする電力用アクテ
ィブフィルタの制御方法。
3. A power active filter connected in parallel with a load as a harmonic current generating source for generating a harmonic current to a power system and compensating for the harmonic current, wherein the detected value of the harmonic current is Then, a value via an inverse system derived from a transfer function G (s) based on the ratio (I SH / I LH ) of the current I LH of the harmonic current source to the I SH is calculated. And a difference between the detected value of the output current of the active filter and a value obtained by multiplying the difference by a gain (K) of the detected value of the harmonic current. A method for controlling a power active filter, wherein a value of an opposite phase is set as an output current command value to the active filter.
【請求項4】電力系統に対して高調波電流を発生させる
高調波電流発生源としての負荷と並列に接続され、該高
調波電流を補償する電力用アクティブフィルタにおい
て、 前記高調波電流の検出値に、前記高調波電流発生源の電
流ILHと前記ISHとの比(ISH/ILH)に基づく伝達関
数G(s) から導出される逆システムを介した値を演算
し、 この演算値と、前記アクティブフィルタへの出力電流指
令値との差を求め、 この差と、前記高調波電流の検出値のゲイン(K)倍し
た値とを加算した値を求め、 この加算値とは逆位相の値を前記アクティブフィルタへ
の新たな出力電流指令値としたことを特徴とする電力用
アクティブフィルタの制御方法。
4. An active power filter connected in parallel with a load as a harmonic current generating source for generating a harmonic current to an electric power system and compensating for the harmonic current, wherein the detected value of the harmonic current is Then, a value via an inverse system derived from a transfer function G (s) based on the ratio (I SH / I LH ) of the current I LH of the harmonic current source to the I SH is calculated. And a difference between the output current command value to the active filter and a value obtained by multiplying the difference by a gain (K) of the detected value of the harmonic current. A method for controlling a power active filter, wherein a value of an opposite phase is used as a new output current command value to the active filter.
【請求項5】請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の
電力用アクティブフィルタの制御方法において、 前記逆システムは、前記〔1/G(s) 〕に基づく関数と
したことを特徴とする電力用アクティブフィルタの制御
方法。
5. The control method for an active power filter according to claim 1, wherein the inverse system is a function based on the [1 / G (s) ]. To control the active power filter.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012018112A1 (en) * 2010-08-06 2012-02-09 株式会社明電舎 Harmonic current suppression method and harmonic current suppression device of power conversion device

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