JP2001004686A - 電力系統の高調波特性測定方法 - Google Patents
電力系統の高調波特性測定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力系統の注入点の負荷側の既知のアドミタ
ンス又はインピーダンスを利用して注入点の負荷側又は
上位側の着目高調波の高調波特性を測定する。 【解決手段】 注入点Ｐｉから負荷側に流れる両次数間
高調波それぞれの電流ＩｍLを測定し、電流ＩｍLのうち
の注入点Ｐｉの負荷側近傍の負荷装置１０に流れる電流
ＩｍL ’を測定し、装置１０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両次数間高調波それぞれの
アドミタンスＹｍL’又はインピーダンスＺｍL’と電流
ＩｍL ’とにより、電力系統１の両次数間高調波それぞ
れの電圧Ｖｍを求め、電流ＩｍL又はＩｍUと，電圧Ｖｍ
とにより、電力系統１の測定側の両次数間高調波それぞ
れのアドミタンスＹｍL，ＹｍU又はインピーダンスＺｍ
L，ＺｍUを算出して測定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。
ンス又はインピーダンスを利用して注入点の負荷側又は
上位側の着目高調波の高調波特性を測定する。 【解決手段】 注入点Ｐｉから負荷側に流れる両次数間
高調波それぞれの電流ＩｍLを測定し、電流ＩｍLのうち
の注入点Ｐｉの負荷側近傍の負荷装置１０に流れる電流
ＩｍL ’を測定し、装置１０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両次数間高調波それぞれの
アドミタンスＹｍL’又はインピーダンスＺｍL’と電流
ＩｍL ’とにより、電力系統１の両次数間高調波それぞ
れの電圧Ｖｍを求め、電流ＩｍL又はＩｍUと，電圧Ｖｍ
とにより、電力系統１の測定側の両次数間高調波それぞ
れのアドミタンスＹｍL，ＹｍU又はインピーダンスＺｍ
L，ＺｍUを算出して測定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、電力系統の高調波
等価回路等を求める高調波測定方法に関する。
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。
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。
【０００３】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、その予測に際しては、系
統の変電所等より上位側又は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。
圧レベル）を予測して行われ、その予測に際しては、系
統の変電所等より上位側又は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。
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。
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。
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。
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、電力系統の注入点の負荷側又は上
位側を測定側（注目側）とし、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
測定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。
位側を測定側（注目側）とし、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
測定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、両次数間高調波の前記のアドミタ
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
の測定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測定側の着目高調波の特性を測定す
る。
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
の測定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測定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、電力系統の負荷側又は上位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。
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、電力系統の負荷側又は上位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。
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。
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。
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、電力系統の負荷側の既知のアド
ミタンス又はインピーダンスを利用し、両次数間高調波
の電圧歪みを実測することなく、処理を簡素化して電力
系統の注入点の負荷側又は上位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。
ミタンス又はインピーダンスを利用し、両次数間高調波
の電圧歪みを実測することなく、処理を簡素化して電力
系統の注入点の負荷側又は上位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による
と、注入装置から注入点に注入される電流と注入点の上
位側の電流との差又は注入点の負荷側の電流の計測によ
り、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ＩｍLを測定し、電流ＩｍL のうちの注入点の負
荷側近傍のコンデンサ装置等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の負荷装置に流れ
る電流ＩｍL ’を測定し、負荷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負荷装置の両次数間
高調波それぞれのアドミタンスＹｍL’又はインピーダ
ンスＺｍL’と電流ＩｍL’とにより、電力系統の両次数
間高調波それぞれの電圧Ｖｍ（＝ＩｍL’／ＹｍL又はＩ
ｍL’・ＺｍL’）を求め、電流ＩｍL又は注入点から上
位側に流れる両次数間高調波それぞれの電流ＩｍUと，
電圧Ｖｍとにより、電力系統の測定側の両次数間高調波
それぞれのアドミタンスＹｍL（＝ＩｍL／Ｖｍ），Ｙｍ
U（＝ＩｍU／Ｖｍ）又はインピーダンスＺｍ L（＝Ｖｍ
／ＩｍL），ＺｍU（＝Ｖｍ／ＩｍU ）を算出して電力系
統の測定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。
めに、本発明の電力系統の高調波特性測定方法による
と、注入装置から注入点に注入される電流と注入点の上
位側の電流との差又は注入点の負荷側の電流の計測によ
り、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ＩｍLを測定し、電流ＩｍL のうちの注入点の負
荷側近傍のコンデンサ装置等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の負荷装置に流れ
る電流ＩｍL ’を測定し、負荷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負荷装置の両次数間
高調波それぞれのアドミタンスＹｍL’又はインピーダ
ンスＺｍL’と電流ＩｍL’とにより、電力系統の両次数
間高調波それぞれの電圧Ｖｍ（＝ＩｍL’／ＹｍL又はＩ
ｍL’・ＺｍL’）を求め、電流ＩｍL又は注入点から上
位側に流れる両次数間高調波それぞれの電流ＩｍUと，
電圧Ｖｍとにより、電力系統の測定側の両次数間高調波
それぞれのアドミタンスＹｍL（＝ＩｍL／Ｖｍ），Ｙｍ
U（＝ＩｍU／Ｖｍ）又はインピーダンスＺｍ L（＝Ｖｍ
／ＩｍL），ＺｍU（＝Ｖｍ／ＩｍU ）を算出して電力系
統の測定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。
【００１６】したがって、電力系統の注入点の下位側に
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
の判明している負荷装置が存在していれば、両次数間高
調波の電流の注入に基づき、負荷装置を通流する両次数
間高調波の電流ＩｍL ’を測定し、この電流ＩｍL’ と
その既知のアドミタンス又はインピーダンスから換算し
てもとめた両次数間高調波のアドミタンスＹｍL’又は
インピーダンスＺｍL’との演算により、電力系統の両
次数間高調波の電圧Ｖｍを測定することなく精度よく求
めることができる。
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
の判明している負荷装置が存在していれば、両次数間高
調波の電流の注入に基づき、負荷装置を通流する両次数
間高調波の電流ＩｍL ’を測定し、この電流ＩｍL’ と
その既知のアドミタンス又はインピーダンスから換算し
てもとめた両次数間高調波のアドミタンスＹｍL’又は
インピーダンスＺｍL’との演算により、電力系統の両
次数間高調波の電圧Ｖｍを測定することなく精度よく求
めることができる。
【００１７】さらに、この電圧Ｖｍと、注入点の負荷側
の両次数間高調波の電流ＩｍL 又注入点の上位側の両次
数間高調波の電流ＩｍU とに基づ、注入点の負荷側が測
定側であれば、ＹｍL＝ＩｍL／Ｖｍ，ＺｍL＝Ｖｍ／Ｉ
ｍLの演算から測定側の両次数間高調波のアドミタンス
ＹｍL又はインピーダンスＺｍLが求まり、注入点の上位
側が測定側であれば、ＹｍU＝ＩｍU／Ｖｍ，ＺｍU＝Ｖ
ｍ／ＩｍUの演算から測定側の両次数間高調波のアドミ
タンスＹｍU又はインピーダンスＺｍUが求まる。
の両次数間高調波の電流ＩｍL 又注入点の上位側の両次
数間高調波の電流ＩｍU とに基づ、注入点の負荷側が測
定側であれば、ＹｍL＝ＩｍL／Ｖｍ，ＺｍL＝Ｖｍ／Ｉ
ｍLの演算から測定側の両次数間高調波のアドミタンス
ＹｍL又はインピーダンスＺｍLが求まり、注入点の上位
側が測定側であれば、ＹｍU＝ＩｍU／Ｖｍ，ＺｍU＝Ｖ
ｍ／ＩｍUの演算から測定側の両次数間高調波のアドミ
タンスＹｍU又はインピーダンスＺｍUが求まる。
【００１８】そして、両次数間高調波のアドミタンスＹ
ｍL（ＹｍU）又はインピーダンスＺｍL（ＺｍU）から電
力系統の注入点の測定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補間演算して精度よく
求めることができ、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
入点の負荷側又は上位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。
ｍL（ＹｍU）又はインピーダンスＺｍL（ＺｍU）から電
力系統の注入点の測定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補間演算して精度よく
求めることができ、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
入点の負荷側又は上位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。
【００１９】つぎに、注入点の測定側の着目高調波の等
価回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すれば、電力系統の着目
高調波の電圧，電流を計測し、計測した着目高調波の電
圧，電流及び測定側の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
は電圧源を決定して一層正確に等価回路を決定できる。
価回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すれば、電力系統の着目
高調波の電圧，電流を計測し、計測した着目高調波の電
圧，電流及び測定側の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
は電圧源を決定して一層正確に等価回路を決定できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の１形態について、
図１及び図２を参照して説明する。図２は測定対象の３
相電力系統１の高調波等価回路を示し、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注入
点である。
図１及び図２を参照して説明する。図２は測定対象の３
相電力系統１の高調波等価回路を示し、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注入
点である。
【００２１】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。
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。
【００２２】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。
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。
【００２３】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。
れも注入点Ｐｉからみた値に換算したものである。
【００２４】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。
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。
【００２５】そして、注入点Ｐｉの負荷側に基本波或い
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（負荷装置），例えばスタコン装置と呼ばれる
力率改善用のコンデンサ装置，電圧調整用のリアクトル
装置等が接続されている場合、この負荷装置の既知のア
ドミタンス又はインピーダンスを利用して等価回路２，
３の回路定数を決定する。
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（負荷装置），例えばスタコン装置と呼ばれる
力率改善用のコンデンサ装置，電圧調整用のリアクトル
装置等が接続されている場合、この負荷装置の既知のア
ドミタンス又はインピーダンスを利用して等価回路２，
３の回路定数を決定する。
【００２６】すなわち、注入点Ｐｉの負荷側を測定側と
し、第５調波（ｎ＝５）等の所定の着目高調波に対する
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、図１に示すように、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。
し、第５調波（ｎ＝５）等の所定の着目高調波に対する
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、図１に示すように、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。
【００２７】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、着目高調波の周波数ｎ・ｆｓを
挟む系統基本波周波数ｆｓの非整数倍の２周波数ｆ
ｍ1 ，ｆｍ2 （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。
の電流源回路からなり、着目高調波の周波数ｎ・ｆｓを
挟む系統基本波周波数ｆｓの非整数倍の２周波数ｆ
ｍ1 ，ｆｍ2 （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。
【００２８】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に注入する。
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に注入する。
【００２９】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調波の電流に設定する。
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調波の電流に設定する。
【００３０】そして、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の上位側及び負荷側は注入電流Ｉｍに対して
アドミタンスのみが存在した状態になる。
存在しない周波数（ｆｍ1，ｆｍ2）の電流であるため、
電力系統１の上位側及び負荷側は注入電流Ｉｍに対して
アドミタンスのみが存在した状態になる。
【００３１】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図１の上位
側，負荷側のアドミタンスをＹｍU，ＹｍLとすると、負
荷側のアドミタンスＹｍLは前記の負荷装置１０のアド
ミタンスＹｍL’とその負荷側のアドミタンスＹｍL”と
の並列回路になる。
する電力系統１の両次数間高調波について図１の上位
側，負荷側のアドミタンスをＹｍU，ＹｍLとすると、負
荷側のアドミタンスＹｍLは前記の負荷装置１０のアド
ミタンスＹｍL’とその負荷側のアドミタンスＹｍL”と
の並列回路になる。
【００３２】このとき負荷装置１０のアドミタンスＹｍ
L ’は、装置１０の基本波或いは高調波に対するアドミ
タンスが既知であることから、この既知のアドミタンス
と両次数間高調波の次数とに基づく換算から求めること
ができる。
L ’は、装置１０の基本波或いは高調波に対するアドミ
タンスが既知であることから、この既知のアドミタンス
と両次数間高調波の次数とに基づく換算から求めること
ができる。
【００３３】つぎに、注入電流Ｉｍに基づく注入点Ｐｉ
の上位側，負荷側の両次数間高調波の電流をＩｍU，Ｉ
ｍLとすると、負荷の電流ＩｍLの一部ＩｍL’が負荷装
置１０に流れるため、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Ｖ
ｍは、負荷装置１０の電流ＩｍL ’を測定できる場合、
前記の換算により求めたアドミタンスＹｍL’と電流Ｉ
ｍL’とにより、実測することなく、Ｖｍ＝ＩｍL’／Ｙ
ｍL’の演算から求めることができる。
の上位側，負荷側の両次数間高調波の電流をＩｍU，Ｉ
ｍLとすると、負荷の電流ＩｍLの一部ＩｍL’が負荷装
置１０に流れるため、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Ｖ
ｍは、負荷装置１０の電流ＩｍL ’を測定できる場合、
前記の換算により求めたアドミタンスＹｍL’と電流Ｉ
ｍL’とにより、実測することなく、Ｖｍ＝ＩｍL’／Ｙ
ｍL’の演算から求めることができる。
【００３４】つぎに、注入電流Ｉｍと上位側の電流Ｉｍ
U とを測定すれば、負荷側の電流ＩｍL は、ＩｍL＝Ｉ
ｍ−ＩｍUの演算から求めることができ、負荷装置１０
より負荷側に流れる電流ＩｍL”はＩｍL”＝Ｉｍ−Ｉｍ
U−ＩｍL’の演算から求めることができる。
U とを測定すれば、負荷側の電流ＩｍL は、ＩｍL＝Ｉ
ｍ−ＩｍUの演算から求めることができ、負荷装置１０
より負荷側に流れる電流ＩｍL”はＩｍL”＝Ｉｍ−Ｉｍ
U−ＩｍL’の演算から求めることができる。
【００３５】なお、上位側の電流ＩｍUを測定するかわ
りに負荷側の電流ＩｍLを測定すれば、電流ＩｍL”は電
流ＩｍLに基づき、ＩｍL”＝ＩｍL−ＩｍL ’の演算か
ら求めることができる。
りに負荷側の電流ＩｍLを測定すれば、電流ＩｍL”は電
流ＩｍLに基づき、ＩｍL”＝ＩｍL−ＩｍL ’の演算か
ら求めることができる。
【００３６】そして、電圧Ｖｍと電流ＩｍL ”とが求ま
れば、両次数間高調波のアドミタンスＹｍL”がＹｍL”
＝ＩｍL”／Ｖｍの演算から求まり、アドミタンスＹ
ｍL”，ＹｍL”により注入点Ｐｉの負荷側の両次数間高
調波のアドミタンスＹｍLと、ＹｍL＝ＹｍL’＋ＹｍL”
の演算から求めて決定することができる。
れば、両次数間高調波のアドミタンスＹｍL”がＹｍL”
＝ＩｍL”／Ｖｍの演算から求まり、アドミタンスＹ
ｍL”，ＹｍL”により注入点Ｐｉの負荷側の両次数間高
調波のアドミタンスＹｍLと、ＹｍL＝ＹｍL’＋ＹｍL”
の演算から求めて決定することができる。
【００３７】さらに、両次数間高調波のアドミタンスＹ
ｍL が求まれば、それらの単純平均の補間演算或いは最
小二乗法の補間演算から注入点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５の値ＹｎLを求めて
測定することができる。
ｍL が求まれば、それらの単純平均の補間演算或いは最
小二乗法の補間演算から注入点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５の値ＹｎLを求めて
測定することができる。
【００３８】なお、両次数間高調波の電圧Ｖｍ及び電流
ＩｍU が測定されるため、 注入点Ｐｉの上位側につい
ても、両次数間高調波のアドミタンスＹｍUを、ＹｍU＝
Ｉｍ U ／Ｖｍの演算から求めることができ、それらに基
づく補間演算等から負荷側の高調波アドミタンス５と同
様にして上位側の高調波アドミタンス４の値ＹｎU も求
めて測定することができる。
ＩｍU が測定されるため、 注入点Ｐｉの上位側につい
ても、両次数間高調波のアドミタンスＹｍUを、ＹｍU＝
Ｉｍ U ／Ｖｍの演算から求めることができ、それらに基
づく補間演算等から負荷側の高調波アドミタンス５と同
様にして上位側の高調波アドミタンス４の値ＹｎU も求
めて測定することができる。
【００３９】そして、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１１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１２により計測し、負荷装置１０の電流
を計器用変流器１３により計測する。
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１１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１２により計測し、負荷装置１０の電流
を計器用変流器１３により計測する。
【００４０】さらに、変流器１１，１２，１３の計測信
号を測定装置９のＡ／Ｄ変換器１４によりそれぞれデジ
タルの計測データに変換し、各計測データを信号処理装
置１５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ＩｍU，ＩｍL’を
抽出して測定する。
号を測定装置９のＡ／Ｄ変換器１４によりそれぞれデジ
タルの計測データに変換し、各計測データを信号処理装
置１５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ＩｍU，ＩｍL’を
抽出して測定する。
【００４１】そして、信号処理装置１５の測定結果を後
段の演算処理装置１６に供給し、この処理装置１６によ
り、計測された電流Ｉｍ，ＩｍU，ＩｍL’と設定された
負荷側の既知のアドミタンスＹｍL’とに基づき、前記
の演算Ｖｍ＝ＩL’／ＹｍL’，ＹｍL”＝ＩｍL”／Ｖｍ
＝（Ｉｍ−Ｉｍａ−ＩｍL’）／Ｖｍ，ＹｍL＝ＹｍL’
＋ＹｍL”を実行し、両次数間高調波それぞれにつき、
注入点Ｐｉの負荷側のアドミタンスＹｍLを決定する。
段の演算処理装置１６に供給し、この処理装置１６によ
り、計測された電流Ｉｍ，ＩｍU，ＩｍL’と設定された
負荷側の既知のアドミタンスＹｍL’とに基づき、前記
の演算Ｖｍ＝ＩL’／ＹｍL’，ＹｍL”＝ＩｍL”／Ｖｍ
＝（Ｉｍ−Ｉｍａ−ＩｍL’）／Ｖｍ，ＹｍL＝ＹｍL’
＋ＹｍL”を実行し、両次数間高調波それぞれにつき、
注入点Ｐｉの負荷側のアドミタンスＹｍLを決定する。
【００４２】このとき、電流Ｉｍは電力系統１に本来存
在しない周波数ｆｍ1，ｆｍ2の電流であり、微小量の注
入であっても正確に電流Ｉｍ，ＩｍU，ＩｍL’を測定で
きる。
在しない周波数ｆｍ1，ｆｍ2の電流であり、微小量の注
入であっても正確に電流Ｉｍ，ＩｍU，ＩｍL’を測定で
きる。
【００４３】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、電圧Ｖｍを、測定することな
く、アドミタンスＹｍL’と電流ＩｍL’とから正確に求
めて検出できる。
な電圧歪みについては、電圧Ｖｍを、測定することな
く、アドミタンスＹｍL’と電流ＩｍL’とから正確に求
めて検出できる。
【００４４】そして、演算処理装置１６により両次数間
高調波のアドミタンスＹｍL 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、注入点Ｐｉの負荷側
の両次数間高調波の中間の着目高調波についての測定側
の高調波アドミタンス５の値ＹｎL を求めて決定する。
高調波のアドミタンスＹｍL 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、注入点Ｐｉの負荷側
の両次数間高調波の中間の着目高調波についての測定側
の高調波アドミタンス５の値ＹｎL を求めて決定する。
【００４５】なお、注入点Ｐｉの上位側の高調波アドミ
タンス４の値ＹｎU も求めて決定するときは、演算処理
装置１６によりＹｍU＝ＩｍU／Ｖｍの演算を実行して上
位側の高調波アドミタンスＹｍUを決定し、このアドミ
タンスＹｍUから高調波アドミタンス４の値ＹｎUを補間
演算して決定する。
タンス４の値ＹｎU も求めて決定するときは、演算処理
装置１６によりＹｍU＝ＩｍU／Ｖｍの演算を実行して上
位側の高調波アドミタンスＹｍUを決定し、このアドミ
タンスＹｍUから高調波アドミタンス４の値ＹｎUを補間
演算して決定する。
【００４６】そして、アドミタンスＹｍL，ＹｍU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５，４に
ついてもそれらの値ＹｎL，ＹｎUが正確に求まる。
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５，４に
ついてもそれらの値ＹｎL，ＹｎUが正確に求まる。
【００４７】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の測定側の着目高調波についての
高調波アドミタンス５を精度よく求めて電力系統１の測
定側の高調波特性を測定することができる。
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の測定側の着目高調波についての
高調波アドミタンス５を精度よく求めて電力系統１の測
定側の高調波特性を測定することができる。
【００４８】なお、演算処理装置１６により両次数間高
調波のアドミタンスＹｍL ”に基づく補間演算を実行す
れば、負荷装置１０より負荷側のみの着目高調波につい
ての高調波アドミタンスを求めることもできる。
調波のアドミタンスＹｍL ”に基づく補間演算を実行す
れば、負荷装置１０より負荷側のみの着目高調波につい
ての高調波アドミタンスを求めることもできる。
【００４９】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３，２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５，４の
値ＹｎL，ＹｎU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７，６も求める。
高調波についての等価回路３，２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５，４の
値ＹｎL，ＹｎU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７，６も求める。
【００５０】すなわち、電力系統１の注入点Ｐｉの近傍
に計器用変圧器１７を接続し、例えば測定側の高調波ア
ドミタンス５の値ＹｎL を決定した後、注入装置９の電
流注入を停止し、変流器１２，変圧器１７の計測信号に
基づき、信号処理装置１５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。
に計器用変圧器１７を接続し、例えば測定側の高調波ア
ドミタンス５の値ＹｎL を決定した後、注入装置９の電
流注入を停止し、変流器１２，変圧器１７の計測信号に
基づき、信号処理装置１５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。
【００５１】そして、測定した高調波電流，高調波電圧
と決定した高調波アドミタンス５の値ＹｎＬとにより測
定側の電流源７を求めて決定する。
と決定した高調波アドミタンス５の値ＹｎＬとにより測
定側の電流源７を求めて決定する。
【００５２】具体的には、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’）／Ｙ
ｎLの演算から決定する。なお、電流源６についても同
様の測定，演算から決定することができる。
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’）／Ｙ
ｎLの演算から決定する。なお、電流源６についても同
様の測定，演算から決定することができる。
【００５３】そして、高調波等価回路３，２の決定され
た各回路定数等は、記憶部１８に記憶されるとともに表
示部１９に例えば等価回路図の形式で画面表示する。
た各回路定数等は、記憶部１８に記憶されるとともに表
示部１９に例えば等価回路図の形式で画面表示する。
【００５４】ところで、前記実施の形態では注入点Ｐｉ
の負荷側を測定値としたが、注入点Ｐｉの上位側を測定
値としてもよいのは勿論であり、この場合も、前記した
ように負荷装置１０の既知のアドミタンス又はインピー
ダンスを利用して測定することができる。
の負荷側を測定値としたが、注入点Ｐｉの上位側を測定
値としてもよいのは勿論であり、この場合も、前記した
ように負荷装置１０の既知のアドミタンス又はインピー
ダンスを利用して測定することができる。
【００５５】また、前記実施の形態では等価回路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、アドミタンスの逆
数がインピーダンスになることから、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
回路定数を前記実施の形態と同様に決定することができ
るのは勿論である。
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、アドミタンスの逆
数がインピーダンスになることから、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
回路定数を前記実施の形態と同様に決定することができ
るのは勿論である。
【００５６】この場合、例えば等価回路３の着目高調波
については、負荷装置１０の両次数間高調波のインピー
ダンスをＺｍL’（＝１／ＹｍL’），その負荷側のイン
ピーダンスをＺｍL”（＝１／ＹｍL”）とすると、両次
数間高調波それぞれのアドミタンスＺｍL（＝Ｖｍ／Ｉ
ｍL＝１／ＹｍL ）の補間演算から着目高調波の高調波
インピーダンスが求まる。
については、負荷装置１０の両次数間高調波のインピー
ダンスをＺｍL’（＝１／ＹｍL’），その負荷側のイン
ピーダンスをＺｍL”（＝１／ＹｍL”）とすると、両次
数間高調波それぞれのアドミタンスＺｍL（＝Ｖｍ／Ｉ
ｍL＝１／ＹｍL ）の補間演算から着目高調波の高調波
インピーダンスが求まる。
【００５７】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。
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。
【００５８】
【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の変電所等の注入点
Ｐｉの負荷側近傍に存在する負荷装置１０のアドミタン
ス或いはインピーダンスを利用し、この装置に流れる両
次数間高調波の電流ＩｍL’と，そのアドミタンスＹ
ｍL’又はインピーダンスＺｎL ’とにより、電力系統
１の両次数間高調波の電圧Ｖｍを、計測することなく精
度よく求めて測定することができる。
る。請求項１の場合は、電力系統１の変電所等の注入点
Ｐｉの負荷側近傍に存在する負荷装置１０のアドミタン
ス或いはインピーダンスを利用し、この装置に流れる両
次数間高調波の電流ＩｍL’と，そのアドミタンスＹ
ｍL’又はインピーダンスＺｎL ’とにより、電力系統
１の両次数間高調波の電圧Ｖｍを、計測することなく精
度よく求めて測定することができる。
【００５９】さらに、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ＩｍL又注入点の上位側の
両次数間高調波の電流ＩｍU とに基づき、注入点の負荷
側が測定側であれば、ＹｍL＝ＩｍL／Ｖｍ，ＺｍL＝Ｖ
ｍ／ＩｍLの演算から測定側の両次数間高調波のアドミ
タンスＹｍL又はインピーダンスＺｍLを求めることがで
き、注入点の上位側が測定側であれば、ＹｍU＝ＩｍU／
Ｖｍ，ＺｍU ＝Ｖｍ／ＩｍUの演算から測定側の両次数
間高調波のアドミタンスＹｍU又はインピーダンスＺｍU
を求めることができる。
荷側の両次数間高調波の電流ＩｍL又注入点の上位側の
両次数間高調波の電流ＩｍU とに基づき、注入点の負荷
側が測定側であれば、ＹｍL＝ＩｍL／Ｖｍ，ＺｍL＝Ｖ
ｍ／ＩｍLの演算から測定側の両次数間高調波のアドミ
タンスＹｍL又はインピーダンスＺｍLを求めることがで
き、注入点の上位側が測定側であれば、ＹｍU＝ＩｍU／
Ｖｍ，ＺｍU ＝Ｖｍ／ＩｍUの演算から測定側の両次数
間高調波のアドミタンスＹｍU又はインピーダンスＺｍU
を求めることができる。
【００６０】そして、両次数間高調波のアドミタンスＹ
ｍL（ＹｍU）又はインピーダンスＺｍL（ＺｍU）から電
力系統１の注入点Ｐｉの測定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補間演算して精
度よく求めることができ、注入点Ｐｉの負荷側の既知の
アドミタンス又はインピーダンスを利用し、電力系統１
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Ｐｉの負荷側又は上位側
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。
ｍL（ＹｍU）又はインピーダンスＺｍL（ＺｍU）から電
力系統１の注入点Ｐｉの測定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補間演算して精
度よく求めることができ、注入点Ｐｉの負荷側の既知の
アドミタンス又はインピーダンスを利用し、電力系統１
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Ｐｉの負荷側又は上位側
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。
【００６１】つぎに、請求項２の場合は、電力系統１の
着目高調波の電圧，電流を計測し、この電圧，電流及び
測定側の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により、高調波アドミタンスに並
列の電流源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、請求項１の場合より一層正確に注入点Ｐ
ｉの測定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。
着目高調波の電圧，電流を計測し、この電圧，電流及び
測定側の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により、高調波アドミタンスに並
列の電流源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、請求項１の場合より一層正確に注入点Ｐ
ｉの測定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。
【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。
る。
【図２】図１の電力系統の高調波等価回路図である。
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 １０ 負荷装置 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 BB20 BF01 CG08 2G036 AA03 AA06 BA01 BB01 BB20 5G066 EA10
Claims (2)
- 【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、 電力系統の前記注入点の負荷側又は上位側を測定側と
し、 前記注入点に注入される前記両次数間高調波の電流及び
電力系統の前記両次数間高調波の電流，電圧により、電
力系統の前記測定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測定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、 電力系統の測定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と前記注
入点の上位側の電流との差又は前記注入点の負荷側の電
流の計測により、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ＩｍLを測定し、 前記電流ＩｍL のうちの前記注入点の負荷側近傍のコン
デンサ装置等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の負荷装置に流れる電流ＩｍL’
を測定し、 前記負荷装置の既知のアドミタンス又はインピーダンス
から換算した前記負荷装置の前記両次数間高調波それぞ
れのアドミタンスＹｍL ’又はインピーダンスＺｍL’
と前記電流ＩｍL’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（＝ＩｍL’／ＹｍL又はＩｍ
L’・ＺｍL’）を求め、 前記電流ＩｍL 又は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ＩｍU と，前記電圧Ｖｍ
とにより、電力系統の測定側の前記両次数間高調波それ
ぞれのアドミタンスＹｍL（＝ＩｍL／Ｖｍ），Ｙｍ
U（＝ＩｍU／Ｖｍ）又はインピーダンスＺｍL（＝Ｖｍ
／ＩｍL），ＺｍU（＝Ｖｍ／ＩｍU）を算出して電力系
統の測定側の前記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ことを特徴とする電力
系統の高調波特性測定方法。 - 【請求項２】 電力系統の注入点の測定側の着目高調波
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、 電力系統の着目高調波の電圧，電流を計測し、 計測した着目高調波の電圧，電流及び測定側の決定した
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11174939A JP2001004686A (ja) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | 電力系統の高調波特性測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11174939A JP2001004686A (ja) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | 電力系統の高調波特性測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001004686A true JP2001004686A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=15987381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11174939A Pending JP2001004686A (ja) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | 電力系統の高調波特性測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001004686A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008191108A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Toshiba Corp | 電力品質評価システム |
| CN104793082A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-22 | 江苏中凌高科技股份有限公司 | 基于谐波相关分析的电力系统谐波源识别装置 |
| CN105866585A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-08-17 | 国网福建省电力有限公司 | 一种基于畸变功率的谐波源识别和责任分摊方法 |
-
1999
- 1999-06-22 JP JP11174939A patent/JP2001004686A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008191108A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Toshiba Corp | 電力品質評価システム |
| CN104793082A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-22 | 江苏中凌高科技股份有限公司 | 基于谐波相关分析的电力系统谐波源识别装置 |
| CN105866585A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-08-17 | 国网福建省电力有限公司 | 一种基于畸变功率的谐波源识别和责任分摊方法 |
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