JP2001004685A - 電力系統の高調波特性測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力系統に注入した次数間高調波の電圧を実
測することなく、電力系統の注入点の負荷側の着目高調
波の高調波特性を測定する。 【解決手段】 注入装置９から注入点Ｐｉに注入される
両次数間高調波の注入電流Ｉｍを測定し、注入点Ｐｉか
ら上位側に流れる両次数間高調波の電流Ｉｍａを測定
し、注入電流Ｉｍ，Ｉｍａの差により注入点Ｐｉから負
荷側に流れる両次数間高調波の電流Ｉｍｂを求め、系統
１の上位側の既知のアドミタンス又はインピーダンスか
ら換算された両次数間高調波のアドミタンスＹｍａ又は
インピーダンスＺｍａと電流Ｉｍａとにより、系統１の
両次数間高調波の電圧Ｖｍを求め、電流Ｉｍｂと電圧Ｖ
ｍとにより、系統１の注入点Ｐｉの負荷側の着目高調波
の高調波アドミタンス又は高調波インピーダンスを決定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統の負荷側
の高調波等価回路等を求める高調波測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】３相電力系統のｎ次（ｎ＝１，２，…の
整数）の高調波（第ｎ調波）は、系統基本波周波数ｆｓ
の整数倍であり、代表的な第５調波の周波数は５・ｆｓ
である。この高調波の低減は、その高調波レベル（電圧
レベル）を予測して行われる。

【０００３】ところで、電力系統の高調波レベルの予測
においては、とくに、変電所等より下位（負荷側）の高
調波特性を把握してその等価回路（高調波等価回路）を
求めることが重要である。

【０００４】そして、電気学会論文誌Ｂ，１０１巻８
号，ｐ．４５１−４５８，（昭５６−８）には、配電系
統の第５調波についての高調波等価回路を求める際、系
統の基本波の電圧，電流を計測し、その結果から高調波
等価回路のアドミタンス，電流源の大きさ、位相等を算
出して推定することが記載されている。

【０００５】しかし、前記論文誌に記載の測定方法で３
相電力系統の高調波特性を測定する場合、系統の基本波
電圧・電流値を計測し、その計測結果から前記第５調波
等の着目高調波のアドミタンス及び高調波電流源の大き
さ、位相を間接的に推定するため、高調波特性を精度よ
く把握することができない。

【０００６】そこで、本出願人は、つぎの内容の電力系
統の高調波特性測定方法を既に特願平８−３１０１９２
号により出願している。

【０００７】この既出願の測定方法によると、注入装置
から電力系統の注入点に、測定対象の着目高調波（周波
数ｎ・ｆｓ）を挟む系統基本波周波数ｆｓの非整数倍の
２周波数ｆｍ₁，ｆｍ₂（ｆｍ₁＜ｎ・ｆｓ＜ｆｍ₂）の中
間高調波，すなわち次数間高調波の電流を注入する。

【０００８】さらに、前記注入点に注入される両次数間
高調波の電流及び電力系統の両次数間高調波の電流，電
圧の実測結果により、電力系統の前記注入点の負荷側の
両次数間高調波それぞれのアドミタンス又はインピーダ
ンスを算出する。

【０００９】そして、両次数間高調波のアドミタンス又
は前記インピーダンスに基づき電力系統の前記注入点の
負荷側の着目高調波の等価回路の高調波アドミタンス又
は高調波インピーダンスを補間演算して決定し、電力系
統の前記注入点の負荷側の着目高調波の特性を測定す
る。

【００１０】この場合、注入電流が電力系統に本来存在
しない系統基本波周波数ｆｓの非整数倍の周波数の電流
であり、電力系統の既存の高調波の影響を受けることな
く、電力系統の負荷側の注入周波数の等価回路のアドミ
タンス又はインピーダンスを実測結果から精度よく求め
ることができ、この結果を用いて着目高調波の等価回路
の高調波アドミタンス又は高調波インピーダンスを決定
し、着目高調波についての高調波特性を精度よく把握し
得る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記既出願の高調波特
性測定方法の場合、電力系統の両次数間高調波それぞれ
の電流だけでなく電圧も実測し、電力系統の両次数間高
調波の電流の注入に基づく電流歪み及び電圧歪みを直接
計測する必要がある。この場合、測定して処理するデー
タ量が多く、演算処理等が複雑化する。

【００１２】また、一般に電圧歪みは電流歪みに比して
微小であり、測定が困難であり、とくに注入点を系統上
流の特高系に設けて測定するときには、電圧歪みが極め
て微小になり測定精度が著しく低下する。

【００１３】したがって、処理が複雑化するとともに精
度の高い高調波特性の測定が行えない問題点がある。

【００１４】本発明は、電力系統の上位側の既知の高調
波インピーダンス又は高調波アドミタンスを利用し、電
力系統の両次数間高調波の電圧を実測することなく、電
力系統の上位側の電流計測に基づき、処理を簡素化して
注入点の負荷側の精度の高い高調波特性の測定が行える
ようにすることを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の電力系統の高調波特性測定方法は、請求
項１の場合、注入装置から注入点に注入される電流を計
測して両次数間高調波それぞれの注入電流Ｉｍを測定
し、電力系統の注入点の上位側の電流を計測して注入点
から上位側に流れる両次数間高調波それぞれの電流Ｉｍ
ａを測定し、注入電流Ｉｍと電流Ｉｍａとの差Ｉｍ−Ｉ
ｍａにより、電力系統の注入点から負荷側に流れる両次
数間高調波それぞれの電流Ｉｍｂを求め、電力系統の注
入点の上位側の既知の基本波或いは高調波のアドミタン
ス又はインピーダンスから換算して得られた注入点の上
位側の両次数間高調波それぞれのアドミタンスＹｍａ又
はインピーダンスＺｍａと電流Ｉｍａとにより、電力系
統の両次数間高調波それぞれの電圧Ｖｍ（＝Ｉｍａ／Ｙ
ｍａ又はＩｍａ・Ｚｍａ）を求め、電流Ｉｍｂと電圧Ｖ
ｍとにより、電力系統の注入点の負荷側の両次数間高調
波それぞれのアドミタンスＹｍｂ（＝Ｉｍｂ／Ｖｍ）又
はインピーダンスＺｍｂ（＝Ｖｍ／Ｉｍｂ）を算出して
注入点の負荷側の着目高調波の等価回路の高調波アドミ
タンス又は高調波インピーダンスを決定する。

【００１６】すなわち、請求項１の測定方法は、電力系
統の変電所等の上位側の基本波或いは高調波のアドミタ
ンス又はインピーダンスについては予め判明しているこ
とが多く、また、電力系統の上位側の高調波インピーダ
ンスが負荷側の高調波インピーダンスより十分に小さ
く、上位側のアドミタンス又はインピーダンスと電流と
から電圧を精度よく求め得ることに着目してなされたも
のである。

【００１７】そして、電力系統の変電所等に注入点が設
定され、電力系統の注入点の上位側の両次数間高調波の
測定された電流Ｉｍａと，既知のアドミタンス又はイン
ピーダンスから換算してもとめた両次数間高調波のアド
ミタンス又はインピーダンスとの演算により、電力系統
の両次数間高調波の電圧Ｖｍが測定することなく精度よ
く求まる。

【００１８】さらに、注入装置から注入点に注入される
両次数間高調波の注入電流Ｉｍの測定により、測定した
注入電流Ｉｍと上位側の電流Ｉｍａとの差Ｉｍ−Ｉｍａ
の演算に基づき、電力系統の注入点の負荷側の電流Ｉｍ
ｂ（＝Ｉｍ−Ｉａ）が測定することなく精度よく求ま
る。

【００１９】そして、電圧Ｖｍと電流Ｉｍｂとから注入
点の負荷側の両次数間高調波それぞれのアドミタンスＹ
ｍｂ又はインピーダンスＺｍｂが算出されて求まり、ア
ドミタンスＹｍｂ又はインピーダンスＺｍｂから注入点
の負荷側の着目高調波の高調波アドミタンス又は高調波
インピーダンスが補間演算されて精度よく求まる。

【００２０】したがって、両次数間高調波の電流注入に
基づく電力系統の両次数間高調波の電圧歪みを実測する
ことなく、電流歪みの計測のみを行って注入点の負荷側
の着目高調波についての精度の高い高調波特性の測定が
行える。

【００２１】つぎに、請求項２の場合は、注入点の着目
高調波の電圧を計測し、注入点の着目高調波の電圧，注
入点の上位側の着目高調波の電流及び決定した着目高調
波の高調波アドミタンス又は高調波インピーダンスとに
より電流源又は電圧源を決定し、注入点の負荷側の着目
高調波の等価回路をアドミタンスと電流源との並列回路
又はインピーダンスと電圧源との並列回路としてより正
確に高調波特性を測定できる。

【００２２】つぎに、請求項３の場合は、電力系統の上
位側の既知の基本波或いは高調波のアドミタンス又はイ
ンピーダンスを、電力系統の受電トランスと注入点との
間に設けられたアドミタンス又はインピーダンスが既知
の装置（例えばコンデンサ装置，リアクトル，ＳＶＣの
調相設備，フィルタ設備等）における既知のアドミタン
ス又はインピーダンスとし、前記装置の２周波数ｆ
ｍ₁，ｆｍ₂の次数間高調波それぞれの電流Ｉｍａ’を測
定し、前記装置の既知のアドミタンス又はインピーダン
スから換算した前記装置の両次数間高調波それぞれのア
ドミタンスＹｍａ’又はインピーダンスＺｍａ’と電流
Ｉｍａ’とにより、電力系統の両次数間高調波の電圧Ｖ
ｍ（＝Ｉｍａ’／Ｙｍａ’又はＩｍａ’・Ｚｍａ’）を
求める。

【００２３】したがって、注入点の上位側全体の基本波
或いは高調波のアドミタンス又はインピーダンスが判明
していなくても、電力系統の受電トランスと注入点との
間に基本波或いは高調波のアドミタンス又はインピーダ
ンスが判明しているコンデンサ装置，リアクトル，ＳＶ
Ｃの調相設備，フィルタ設備等の装置が存在すれば、こ
の装置の両次数間高調波の電流Ｉｍａ’を測定し、この
電流Ｉｍａ’と前記装置の両次数間高調波のアドミタン
スＹｍａ’又はインピーダンスＺｍａ’とから電力系統
の両次数間高調波の電圧Ｖｍを求め、注入点の負荷側の
両次数間高調波の電流Ｉｍと電圧Ｖｍとにより、請求項
１の場合と同様にして注入点の負荷側の着目高調波の等
価回路の高調波アドミタンス又は高調波インピーダンス
を求めることができ、さらには、請求項２の場合と同様
にして負荷側の着目高調波の等価回路の電流源又は電圧
源を決定することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１ないし図３を参照して説明する。 （１形態）まず、本発明の１形態について、図１及び図
２を参照して説明する。図１は測定対象の３相電力系統
１の等価回路を示し、図中のＰｉは電力系統１の変電所
近傍等の適当な位置に設定された電流注入用の注入点で
ある。

【００２５】そして、電力系統１には周波数ｎ・ｆｓの
種々の高調波が存在し、これらの高調波に対して、注入
点Ｐｉからみた左の上位側は例えばトランスインピーダ
ンス，線路インピーダンス等を含む等価回路２が接続さ
れた状態にあり、右の負荷側（下位側）は等価回路３が
接続された状態にある。

【００２６】このとき、等価回路２，３はノートンの定
理で表現したアドミタンス回路とすれば、それぞれ高調
波アドミタンス４，５と電流源６，７との並列回路とみ
なせる。

【００２７】なお、高調波アドミタンス４，５等はいず
れも注入点Ｐｉからみた値に換算したものである。

【００２８】また、電流源７は実際に存在するのではな
く、負荷による電流歪み等で等価的に形成されたもので
ある。

【００２９】そして、第５調波（ｎ＝５）等の所定の高
調波を着目高調波とし、この高調波に対する負荷側の等
価回路３の時々刻々変化する回路定数を求める場合、注
入点Ｐｉにマイクロコンピュータ構成の高調波測定装置
８の注入装置９を接続する。

【００３０】この注入装置９は、例えばインバータ構成
の電流源回路からなり、着目高調波周波数ｎ・ｆｓを挟
む系統基本波周波数ｆｓの非整数倍の２周波数ｆｍ₁ ，
ｆｍ ₂ （ｆｍ₁≪ｎ・ｆｓ＜ｆｍ₂）それぞれの電流Ｉｍ
を例えば一定時間ずつ順次に出力して注入点Ｐｉに注入
する。

【００３１】なお、注入装置９の低電圧，小型化等を図
るため、注入装置９の出力は、通常、変電所の所内変圧
器等を介して注入点Ｐｉに注入される。

【００３２】また、注入電流Ｉｍは系統に同期，非同期
のいずれの電流であってもよく、同期した場合、着目高
調波を第５調波とすると、例えば着目高調波から０．５
調波ずれた４．５調波，５．５調波の電流に設定され
る。

【００３３】つぎに、注入電流Ｉｍが本来電力系統１に
存在しない周波数（ｆｍ₁，ｆｍ₂）の電流であるため、
電力系統１は注入電流Ｉｍに対してアドミタンスのみが
存在した状態になる。

【００３４】そして、高調波アドミタンス４，５に相当
する電力系統１の両次数間高調波についての上位側，負
荷側のアドミタンスをＹｍａ，Ｙｍｂとし、それらの逆
数のインピーダンスをＺｍａ，Ｚｍｂとすると、一般
に、電力系統にあっては上位側のインピーダンスが負荷
側のインピーダンスより十分小さくなるため、Ｙｍａ≫
Ｙｍｂ（Ｚｍａ≪Ｚｍｂ）の関係がある。

【００３５】一方、上位側のトランスインピーダンス，
線路インピーダンス等は、基本波インピーダンスからの
換算や高調波特性曲線等に基づき、予め判明しているこ
とが多く、この結果、電力系統１は上位側の基本波或い
は高調波のアドミタンス又はインピーダンスが既知であ
る。

【００３６】この場合、既知のアドミタンス又はインピ
ーダンスと両次数間高調波の次数とに基づく換算から、
両次数間高調波それぞれについての上位側のアドミタン
スＹｍａ又はインピーダンスＺｍａが求まる。

【００３７】具体的には、高調波アドミタンス４が図２
のコイルＬ，抵抗Ｒ，コンデンサＣのインピーダンス回
路Ｚの逆数で示されるアドミタンス回路の場合、両次数
間高調波が４．５調波，５．６調波であれば、コイルＬ
のインピーダンスは基本波インピーダンスの４．５倍，
５．５倍，コンデンサＣのインピーダンスは基本波イン
ピーダンスの１／４．５，１／５．５とし、抵抗Ｒのイ
ンピーダンスは基本波インピーダンスに等しいとして、
その合成インピーダンスの逆数を求めることにより、両
次数間高調波それぞれのアドミタンスＹｍａが求まる。

【００３８】そして、注入電流Ｉｍに基づく上位側，負
荷側の両次数間高調波の電流をＩｍａ，Ｉｍｂとする
と、前記したようにＹｍａ≫Ｙｍｂ（Ｚｍａ≪Ｚｍｂ）
の関係があるため、両次数間高調波の電流注入に基づく
電力系統１の注入点Ｐｉでの両次数間高調波の電圧Ｖｍ
は、前記の換算により求めた上位側のアドミタンスＹｍ
ａ又はインピーダンスＺｍａと電流Ｉｍａとにより、実
測することなく、Ｖｍ＝Ｉｍａ／Ｙｍａ又はＶｍ＝Ｉｍ
ａ・Ｚｍａの演算から求めることができる。

【００３９】つぎに、注入電流Ｉｍと上位側の電流Ｉｍ
ａとを測定すれば、負荷側の電流Ｉｍｂは、実測するこ
となく、Ｉｍｂ＝Ｉｍ−Ｉｍａの演算から求めることが
できる。

【００４０】そして、電圧Ｖｍと電流Ｉｍｂとが求まれ
ば、両次数間高調波の負荷側のアドミタンスＹｍｂ又は
インピーダンスＺｍｂは、Ｙｍｂ＝Ｉｍｂ／Ｖｍ又はＺ
ｍｂ＝Ｖｍ／Ｉｍｂの演算から求めて決定することがで
きる。

【００４１】したがって、図１の場合、注入装置９から
注入点Ｐｉに注入した両次数間高調波の注入電流Ｉｍを
計器用変流器１０により計測し、電力系統１の上位側の
電流を計器用変流器１１により計測する。

【００４２】そして、変流器１０，１１の計測信号を測
定装置８のＡ／Ｄ変換器１２によりそれぞれデジタルの
計測データに変換する。

【００４３】さらに、Ａ／Ｄ変換器１２の各計測データ
を信号処理装置１３のＦＦＴ解析等により処理し、両次
数間高調波それぞれにつき、注入電流Ｉｍ及び電流Ｉｍ
ａを抽出して測定する。

【００４４】そして、信号処理装置１３の計測結果を後
段の演算処理装置１４に供給し、この処理装置１４によ
り、計測された電流Ｉｍ，Ｉｍａと設定された上位側の
既知のアドミタンスＹｍａとに基づき、前記の演算Ｖｍ
＝Ｉｍａ／Ｙｍａ，Ｙｍｂ＝Ｉｍｂ／Ｖｍ＝（Ｉｍ−Ｉ
ｍａ）／Ｖｍを実行し、両次数間高調波それぞれにつ
き、電圧Ｖｍ，電流Ｉｍｂを求めて負荷側のアドミタン
スＹｍｂを決定する。

【００４５】このとき、電流Ｉｍ，Ｉｍａは電力系統１
に本来存在しない周波数ｆｍ₁ ，ｆｍ₂ であり、微小量
の注入であっても正確に測定される。

【００４６】しかも、電流歪みに比して微小で計測困難
な電圧歪みについては、電力系統１の上位側の既知のア
ドミタンスＹｍａが電圧Ｖｍを支配することから、電圧
Ｖｍを測定することなく、アドミタンスＹｍａと電流Ｉ
ｍａとから正確に求めて検出される。

【００４７】さらに、演算処理装置１４は両次数間高調
波のアドミタンスＹｍｂに基づき、単純平均或いは最小
二乗法等の補間演算を実行し、両次数間高調波の中間の
周波数の着目高調波についての高調波アドミタンス５の
値Ｙｎｂを求めて決定する。

【００４８】このとき、アドミタンスＹｍｂが電力系統
１の高調波の影響を受けることなく正確に求まるため、
着目高調波についての高調波アドミタンス５の値Ｙｎｂ
についても正確に求まる。

【００４９】なお、着目高調波についての上位側の高調
波アドミタンス４の値Ｙｎａは既知である。

【００５０】そして、電圧Ｖｍを測定しないため、測定
装置８は測定入力が少なく、処理が簡単になり、処理を
簡素化して注入点Ｐｉの負荷側の着目高調波についての
高調波アドミタンス４を精度よく求め、電力系統１の負
荷側の高調波特性を測定することができ、とくに注入量
が不足して電圧歪みが極めて微小になる系統上位の特高
系に適用すると、従来は極めて困難であった精度の高い
高調波特性の測定が簡単に行える。

【００５１】つぎに、この実施の形態においては、着目
高調波についての等価回路２，３をより完全に求めるた
め、着目高調波についての高調波アドミタンス５の値Ｙ
ｎｂを求めて決定した後、つぎに説明するようにして着
目高調波についての電流源６，７を求める。

【００５２】すなわち、電力系統１の注入点Ｐｉの近傍
に計器用変圧器１５を接続し、高調波アドミタンス５の
値Ｙｎｂを決定した後、注入装置９の電流注入を停止
し、変流器１１，変圧器１５の計測信号に基づき、信号
処理装置１３により電力系統１の着目高調波の電流（高
調波電流），電圧（高調波電圧）を測定する。

【００５３】そして、測定した高調波電流，高調波電圧
とアドミタンス４とにより上位側の電流源６を決定し、
同時に、測定した高調波電流，高調波電圧とアドミタン
ス５とにより負荷側の電流源７も決定する。

【００５４】具体的には、例えば電流源７については、
測定した着目高調波についての高調波電流をＩｎ，高調
波電圧をＶｎとし、電流源７の電流をＩｎ’とすると、
Ｖｎ＝（Ｉｎ＋Ｉｎ’）／Ｙｎｂの式から決定する。

【００５５】そして、高調波等価回路２，３の決定され
た各回路定数等を、記憶部１６に記憶するとともに表示
部１７に例えば等価回路図の形式で画面表示する。

【００５６】なお、図１では等価回路２，３をアドミタ
ンス４，５と電流源６，７との並列回路としてぞれぞれ
の回路定数を決定したが、等価回路２，３をインピーダ
ンスと電圧源との直列回路としてそれぞれの回路定数を
前記と同様に決定してもよいのは勿論である。

【００５７】この場合、等価回路３の着目高調波につい
てのインピーダンス，電圧源は前記と同様にして求める
ことができ、例えば等価回路３の着目高調波についての
インピーダンスは、前記のＶｍ＝Ｉｍａ・Ｚｍａ，Ｚｍ
ｂ＝Ｖｍ／Ｉｍｂ＝Ｖｍ／（Ｉｍ−Ｉｍａ）の演算から
両次数間高調波についての負荷側のインピーダンスＺｍ
ｂを求め、補間演算から求めて決定すればよい。

【００５８】そして、図１の測定装置８の構成等はどの
ようであってもよく、例えば注入装置９の電流注入方式
は、注入装置９の３相出力を注入する３相注入方式，注
入装置９の単相出力を注入する単相注入方式のいずれで
あってもよい。

【００５９】（他の形態）つぎに、本発明の実施の他の
形態について、図３を参照して説明する。図３におい
て、図１と同一符号は同一もしくは相当するものを示
し、１８は電力系統１の受電トランス、１９は受電トラ
ンス１８と注入点Ｐｉとの間に設けられた装置、２０は
装置１９の電流を計測する計器用変流器であり、計測信
号がＡ／Ｄ変換器１２により計測データに変換されて信
号処理装置１３で処理される。

【００６０】そして、装置１９は基本波或いは高調波の
アドミタンス又はインピーダンスが予め判明している種
々の電力装置，例えば変電所に設置されている力率改善
用の進相コンデンサ装置（スタコン装置），電圧調整用
のリアクトル装置等からなる。

【００６１】そして、両次数間高調波の注入電流Ｉｍの
注入に基づき電力系統１の上位側に電流Ｉｍａが流れる
と、この電流Ｉｍａの一部Ｉｍａ’が装置１９を流れ、
この電流Ｉｍａ’を変流器２０により計測する。

【００６２】さらに、変流器１０，１１，２０の計測信
号に基づき、信号処理装置１３により注入電流Ｉｍ及び
上位側の電流Ｉｍａ，その一部の電流Ｉｍａ’を抽出し
て測定する。

【００６３】つぎに、演算処理装置１４は、装置１９の
既知のアドミタンス又はインピーダンスから換算して得
られた装置１９の両次数間高調波それぞれのアドミタン
スＹｍａ’又はインピーダンスＺｍａ’（＝１／Ｙｍ
ａ’）と、抽出された電流Ｉｍａ’とに基づき、Ｖｍ＝
Ｉｍａ’／Ｙｍａ’又はＶｍ＝Ｉｍａ’・Ｚｍａ’の演
算から注入点Ｐｉでの両次数間高調波の電圧Ｖｍを求め
る。

【００６４】そして、電圧Ｖｍが求まると、前記１形態
の場合と同様、電流Ｉｍ，Ｉｍａと電圧Ｖｍとに基づ
き、例えば、Ｙｍｂ＝Ｉｍｂ／Ｖｍ＝（Ｉｍ−Ｉｍａ）
／Ｖｍの演算から負荷側のアドミタンスＹｍｂを決定
し、着目高調波についての高調波アドミタンス５の値Ｙ
ｎｂを求めて決定する。

【００６５】また、高調波アドミタンス５に並列の電流
源７を、前記１形態の場合と同様にして決定する。

【００６６】したがって、電力系統１の上位側に基本波
或いは高調波のアドミタンス又はインピーダンスが判明
している装置１９が存在すれば、上位側全体のアドミタ
ンス又はインピーダンスが判明していなくても、装置１
９の既知のアドミタンス又はインピーダンスを用いて負
荷側の着目高調波についての等価回路の高調波アドミタ
ンス又は高調波インピーダンスを決定し、その高調波特
性を測定することができる。

【００６７】

【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏す
る。請求項１の場合は、電力系統１の変電所等に注入点
Ｐｉを設定し、注入装置１３の電流注入に基づく注入点
Ｐｉの上位側の両次数間高調波の測定した電流Ｉｍａ
と，既知のアドミタンス又はインピーダンスから換算し
て求めた両次数間高調波のアドミタンス又はインピーダ
ンスとの演算により、電力系統１の両次数間高調波の電
圧Ｖｍ（電圧歪み）を、系統上位側の既知のアドミタン
ス又はインピーダンスを利用し、測定することなく精度
よく求めることができる。

【００６８】さらに、注入装置１３から注入点Ｐｉに注
入した両次数間高調波の注入電流Ｉｍと上位側の電流Ｉ
ｍａとの差Ｉｍ−Ｉｍａの演算に基づき、電力系統１の
注入点Ｐｉの負荷側の電流Ｉｍｂ（＝Ｉｍ−Ｉａ）を、
測定することなく精度よく求めることができる。

【００６９】そして、電圧Ｖｍと電流Ｉｍｂとから注入
点Ｐｉの負荷側の両次数間高調波それぞれのアドミタン
スＹｍｂ又はインピーダンスＺｍｂを算出して求めるこ
とができ、アドミタンスＹｍｂ又はインピーダンスＺｍ
ｂから注入点Ｐｉの負荷側の着目高調波の高調波アドミ
タンス５又は高調波インピーダンスを補間演算して精度
よく求めることができる。

【００７０】したがって、電力系統１の計測困難な電圧
歪みの測定を省き、両次数間高調波の電圧を実測するこ
となく、電流計測により、計測入力が少ない簡単な処理
で電力系統１の注入点Ｐｉの負荷側の着目高調波につい
ての精度の高い高調波特性の測定を行うことができる。

【００７１】つぎに、請求項２の場合は、注入点Ｐｉの
着目高調波の電圧を計測し、この電圧，上位側の着目高
調波の電流及び決定した着目高調波の高調波アドミタン
ス５又は高調波インピーダンスにより、高調波アドミタ
ンス５に並列の電流源７又は高調波インピーダンスに直
列の電圧源を決定したため、電力系統１の着目高調波の
電圧を計測することにより、請求項１の場合より一層正
確に注入点Ｐｉの負荷側の着目高調波についての等価回
路を求めて高調波特性を測定することができる。

【００７２】つぎに、請求項３の場合は、注入点Ｐｉの
上位側全体の基本波或いは高調波のアドミタンス又はイ
ンピーダンスが判明していなくても、電力系統１の受電
トランス１８と注入点Ｐｉとの間に基本波或いは高調波
のアドミタンス又はインピーダンスが判明している装置
１９が存在すれば、この装置１９の両次数間高調波の電
流Ｉｍａ’を測定し、この電流Ｉｍａ’と装置１９の両
次数間高調波のアドミタンスＹｍａ’又はインピーダン
スＺｍａ’とから電力系統１の両次数間高調波の電圧Ｖ
ｍを求め、この電圧Ｖｍと注入点Ｐｉの負荷側の両次数
間高調波の電流Ｉｍｂ（＝Ｉｍ−Ｉｍａ）とにより、請
求項１の場合と同様にして注入点Ｐｉの負荷側の着目高
調波の高調波アドミタンス５又は高調波インピーダンス
を求めてその高調波特性を測定することができ、さらに
は、請求項２の場合と同様にして負荷側の着目高調波の
等価回路の電流源又は電圧源を決定して高調波特性を測
定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の１形態の回路ブロック図であ
る。

【図２】図１の上位側のアドミタンスの等価回路側の結
線図である。

【図３】本発明の実施の他の形態の回路ブロック図であ
る。

【符号の説明】 １ 電力系統 ２，３ 等価回路 ４，５ 高調波アドミタンス ６，７ 電流源 ８ 高調波測定装置 ９ 注入装置 １８ 受電トランス １９ 装置 Ｐｉ 注入点

フロントページの続き (72)発明者 塚本 政和 名古屋市東区東新町１番地 中部電力株式 会社内 (72)発明者 西村 荘治 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内 (72)発明者 夏田 育千 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内 (72)発明者 蓑輪 義文 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内 Ｆターム(参考） 2G028 AA01 BF03 CG08 CG20 DH30 2G036 AA03 AA06 BA01 BA37 CA12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 注入装置から電力系統の注入点に、測定
   対象の着目高調波（周波数ｎ・ｆｓ）を挟む系統基本波
   周波数ｆｓの非整数倍の２周波数ｆｍ₁ ，ｆｍ₂（ｆｍ₁
   ＜ｎ・ｆｓ＜ｆｍ₂）の次数間高調波の電流を注入し、 前記注入点の前記両次数間高調波の注入電流及び電力系
   統の前記両次数間高調波の電流，電圧により、電力系統
   の前記注入点の負荷側の前記両次数間高調波それぞれの
   アドミタンス又はインピーダンスを算出し、 前記両次数間高調波のアドミタンス又はインピーダンス
   に基づき電力系統の前記注入点の負荷側の前記着目高調
   波の等価回路の高調波アドミタンス又は高調波インピー
   ダンスを補間演算して決定し、 電力系統の前記注入点の負荷側の前記着目高調波の特性
   を測定する高調波特性測定方法において、 前記注入装置から前記注入点に注入される電流を計測し
   て前記両次数間高調波それぞれの注入電流Ｉｍを測定
   し、 電力系統の前記注入点の上位側の電流を計測して前記注
   入点から上位側に流れる前記両次数間高調波それぞれの
   電流Ｉｍａを測定し、 前記注入電流Ｉｍと前記電流Ｉｍａとの差Ｉｍ−Ｉｍａ
   により、電力系統の前記注入点から負荷側に流れる前記
   両次数間高調波それぞれの電流Ｉｍｂを求め、 電力系統の前記注入点の上位側の既知の基本波或いは高
   調波のアドミタンス又はインピーダンスから換算して得
   られた注入点の上位側の前記両次数間高調波それぞれの
   アドミタンスＹｍａ又はインピーダンスＺｍａと前記電
   流Ｉｍａとにより、電力系統の前記両次数間高調波それ
   ぞれの電圧Ｖｍ（＝Ｉｍａ／Ｙｍａ又はＩｍａ・Ｚｍ
   ａ）を求め、 前記電流Ｉｍｂと前記電圧Ｖｍとにより、電力系統の前
   記注入点の負荷側の両次数間高調波それぞれのアドミタ
   ンスＹｍｂ（＝Ｉｍｂ／Ｖｍ）又はインピーダンスＺｍ
   ｂ（＝Ｖｍ／Ｉｍｂ）を算出して前記注入点の負荷側の
   前記着目高調波の等価回路の高調波アドミタンス又は高
   調波インピーダンスを決定することを特徴とする電力系
   統の高調波特性測定方法。
2. 【請求項２】 電力系統の注入点の負荷側の着目高調波
   の等価回路を、決定した高調波アドミタンスと，電流源
   との並列回路又は決定した高調波インピーダンスと，電
   圧源との直列回路とし、 前記注入点の着目高調波の電圧を計測し、 前記注入点の着目高調波の電圧，前記注入点の上位側の
   着目高調波の電流及び決定した高調波アドミタンス又は
   高調波インピーダンスにより、前記電流源又は前記電圧
   源を決定することを特徴とする請求項１記載の電力系統
   の高調波特性測定方法。
3. 【請求項３】 電力系統の上位側の既知の基本波或いは
   高調波のアドミタンス又はインピーダンスを、前記電力
   系統の受電トランスと注入点との間に設けられたアドミ
   タンス又はインピーダンスが既知の装置における既知の
   アドミタンス又はインピーダンスとし、 前記装置の２周波数ｆｍ₁，ｆｍ₂の次数間高調波それぞ
   れの電流Ｉｍａ’を測定し、 前記装置の既知のアドミタンス又はインピーダンスから
   換算した前記装置の両次数間高調波それぞれのアドミタ
   ンスＹｍａ’又はインピーダンスＺｍａ’と前記電流Ｉ
   ｍａ’とにより、電力系統の前記両次数間高調波の電圧
   Ｖｍ（＝Ｉｍａ’／Ｙｍａ’又はＩｍａ’・Ｚｍａ’）
   を求めることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
   電力系統の高調波特性測定方法。