JP2015027231A - アクティブフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】高調波を良好に補償しながらも、負荷変動時における直流コンデンサの電圧変動を抑制し小型化を図ることのできるアクティブフィルタを提供する。【解決手段】現時刻から所定時間前までの間を複数に分割し、その分割された第１の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電流成分と無効電流成分の一方又は双方から基本波成分を導出する第１の導出手段３２と、現時刻から所定時間前までの間を上記第１の区間数よりも少ない数で分割し、その分割された第２の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電流成分と無効電流成分の一方又は双方を加重平均演算することで負荷電流の有効電流成分参照値又は無効電流参照値を導出する第２の導出手段３３ａとを具備し、上記第１、第２の導出手段３２、３３ａの出力を減算して補償電流指令値を出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、負荷電流に含まれる高調波または無効電力の補償を行うアクティブフィルタに関する。

図９及び図１０に、アクティブフィルタ１の基本的な構成を示す。アクティブフィルタ１は、電源１１から負荷１２に供給される負荷電流ｉ_Ｌを電流検出部２で検知し、負荷電流ｉ_Ｌに含まれる高調波成分（図１１）と逆位相となる補償電流ｉ_ＡＦを出力することで、電源電流ｉ_Ｓにおける高調波含有率を低減するものである（例えば特許文献１参照）。

特開平６−１１３４６０号公報

図１２は、従来のアクティブフィルタの制御回路を示したものである。このアクティブフィルタは、同図に示すように、負荷電流ｉ_Ｌをα―β／ｄ−ｑ変換部３１によって有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_Ｌｑとに分離し、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）３２によって高調波成分を取り除き、ｄ−ｑ／α―β逆変換部３４によってＬＰＦ出力ｉ_Ｌｄｆ、ｉ_Ｌｑｆから基本波成分ｉ_Ｌｆを演算、この基本波成分ｉ_Ｌｆと負荷電流ｉ_Ｌとを減算して補償電流指令値ｉ_Ｌｈを出力している。

ところで、上記ＬＰＦ３２は、負荷電流ｉ_Ｌの現時刻から１周期前までの間（５０Ｈｚであれば１／５０秒、６０Ｈｚであれば１／６０秒）にサンプリングされた複数のデータを順次平均する（移動平均を行う）ことで、負荷電流ｉ_Ｌから高調波成分を取り除き、基本波成分_Ｌｆを導出するようにされている。従って、負荷投入直後から１周期までの間においては、負荷投入以前のデータを含むことになり、図１３に示すように、ＬＰＦ出力ｉ_Ｌｄｆが、実際の負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄに含まれる基本波成分よりも小さくなる。そのため、このＬＰＦ出力ｉ_Ｌｄｆに基づいて算出される補償電流ｉ_ＡＦ（図１３に示すハッチ部）が、実際に必要な補償電流よりも大きなものとなり、それに伴って直流コンデンサＣ_ｄｃの端子電圧であるＶ_ｄｃに大きな電圧変動が生じることになっていた。なお、負荷切断時においては、上記現象とは逆の現象が生じる。

この現象に対応するため、従来、アクティブフィルタ１では、補償電流ｉ_ＡＦのギャップを補填してきたが、このギャップが大きいと、直流コンデンサＣ_ｄｃに過大な電力の入出力が生じることとなるため、直流コンデンサＣ_ｄｃの電圧変動を許容電圧範囲内に収めるためには、それに合わせて直流コンデンサＣ_ｄｃの静電容量を大きくしなければならず、結果として、装置の大型化を招くことになっていた。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、高調波を良好に補償しながらも、負荷変動時における直流コンデンサの電圧変動を抑制し小型化を図ることのできるアクティブフィルタの提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のアクティブフィルタは、負荷１２に電力を供給する電源１１に接続され、負荷１２に供給される負荷電流ｉ_Ｌを検出し、負荷電流ｉ_Ｌに含まれる高調波電流を打ち消す補償電流ｉ_ＡＦを電源１１側に供給するアクティブフィルタ１であって、上記負荷電流ｉ_Ｌを検出する検出部２と、この検出部２に接続され、負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_Ｌｑの一方又は双方を抽出する抽出手段３１と、この抽出手段３１に接続され、現時刻から所定時間前までの間を複数に分割し、その分割された第１の区間毎にサンプリングされた負荷電力の有効電力成分ｉ_Ｌｄ又は無効電力成分ｉ_Ｌｑの一方又は双方から基本波成分を導出する第１の導出手段３２と、上記抽出手段３１に接続され、現時刻から所定時間前までの間を上記第１の区間数より小さい数で分割し、その分割された第２の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄ又は無効電力成分ｉ_Ｌｑの一方又は双方を加重平均演算することで負荷電流の有効電力成分参照値又は無効電力成分参照値を導出する第２の導出手段３３ａとを具備し、上記第１、第２の導出手段３２、３３ａの出力を減算して補償電流指令値を出力することを特徴としている。

あるいは、負荷１２に電力を供給する電源１１に接続され、負荷１２に供給される負荷電流ｉ_Ｌを検出し、負荷電流ｉ_Ｌに含まれる高調波電流を打ち消す補償電流ｉ_ＡＦを電源１１側に供給するアクティブフィルタ１であって、上記負荷電流ｉ_Ｌを検出する検出部２と、この検出部２に接続され、負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_Ｌｑの一方又は双方を抽出する抽出手段３１と、この抽出手段３１に接続され、現時刻から所定時間前までの間を複数に分割し、その分割された第１の区間毎にサンプリングされた負荷電力の有効電力成分ｉ_Ｌｄ又は無効電力成分ｉ_Ｌｑの一方又は双方から基本波成分を導出する第１の導出手段３２と、上記抽出手段３１に接続され、現時刻から所定時間前までの間を上記第１の区間数より小さい数で分割し、その分割された第２の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄ又は無効電力成分ｉ_Ｌｑの一方又は双方と、現時刻から所定時間前までの間を上記第２の区間数の正整数倍の数で分割し、その分割された第３の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄ又は無効電力成分ｉ_Ｌｑの一方又は双方とを用いて、上記第２の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄと上記第３の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄとの第１の加重平均又は上記第２の区間毎にサンプリングされた負荷電流の無効電力成分ｉ_Ｌｑと上記第３の区間毎にサンプリングされた負荷電流の無効電力成分ｉ_Ｌｑとの第２の加重平均の一方又は双方を演算することで負荷電流の有効電力成分参照値又は無効電力成分参照値を導出する第３の導出手段３３ｂとを具備し、上記第１、第２の導出手段３２、３３ｂの出力を減算して補償電流指令値を出力することを特徴としている。

さらに、第１の次数の高調波成分に対応した補償電流を出力する第１の制御部３５と、上記第１の次数とは異なる第２の次数の高調波成分に対応した補償電流を付加する第２の制御部３７とを具備し、第２の制御部３７より補償電流指令値を出力することを特徴としている。

本発明のアクティブフィルタでは、補償電流指令値を出力するにあたって、検出部によって検出された負荷電流をそのまま用いるのではなく、負荷電流の有効電力成分と無効電力成分の一方又は双方を加重平均演算してなる負荷電流の有効電力成分参照値又は無効電力成分参照値を用いているため、基本波成分を平均演算する（移動平均する）ことによって求めている場合であっても、負荷投入時や切断時等の負荷変動時に、補償電流が過大又は過小になるといった現象が生じることはない。そのため、負荷変動時における直流コンデンサの電圧変動を抑えることができ、直流コンデンサとして静電容量の小さなコンデンサを使うことが可能で、結果、装置の小型化を図ることができる。

さらに、第１の次数とは異なる第２の次数の高調波に対応した補償電流を出力する第２の制御部を具備しているため、第２の導出手段で負荷電流の有効電力成分参照値又は無効電力成分参照値を導出するにあたってカットされた次数の高調波成分をも補償することが可能となり、より良好な高調波抑制を実現できる。

本発明の一実施形態に係るアクティブフィルタの制御部を示すブロック図である。 本発明の異なる実施形態に係るアクティブフィルタの制御部を示すブロック図である。 負荷電流の有効電力成分のＮステップ補償器からの出力と、負荷電流の有効電力成分のＬＰＦからの出力とを示すグラフである。 本発明のさらに異なる実施形態に係るアクティブフィルタの制御部を示すブロック図である。 本発明のさらに異なる実施形態に係るアクティブフィルタの制御部を示すブロック図である。 本発明のアクティブフィルタを用いた場合の直流コンデンサの電圧変動を示すグラフであって、（ａ）は負荷投入前後、（ｂ）は負荷切断前後を示す。 比較例１の直流コンデンサの電圧変動を示すグラフであって、（ａ）は負荷投入前後、（ｂ）は負荷切断前後を示す。 比較例２の直流コンデンサの電圧変動を示すグラフであって、（ａ）は負荷投入前後、（ｂ）は負荷切断前後を示す。 アクティブフィルタの基本的な設置状態を示す回路図である。 負荷及びアクティブフィルタの基本的な構成を示す回路図である。 負荷電流に含まれる高調波成分を示すグラフである。 従来のアクティブフィルタの制御部の高調波検出部を示すブロック図である。 負荷投入後の、負荷電流の有効電力成分とＬＰＦからの有効電力成分の出力とを示すグラフである。

次に、本発明のアクティブフィルタ１の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明のアクティブフィルタ１は、図９及び図１０に示すように、従来のアクティブフィルタ同様、負荷１２に電力を供給する電源１１に接続され、負荷１２に供給される負荷電流ｉ_Ｌを検出し、負荷電流ｉ_Ｌに含まれる高調波電流を打ち消す補償電流ｉ_ＡＦを電源１１側に供給するものである。

上記アクティブフィルタ１は、例えばＡＣＣＴからなる負荷電流検出部（検出部）２を備えており、高調波発生負荷１２から出力された負荷電流ｉ_Ｌを検出している。また、負荷電流ｉ_Ｌから高調波成分を抽出し、この高調波成分に基づいて補償電流指令値を出力する制御部３と、この補償電流指令値に基づいて、高調波の逆位相となる補償電流ｉ_ＡＦを電源１１側に出力する出力部（図示しない）とを備えている。さらに、直流コンデンサＣ_ｄｃを備えている。
［実施例１］

図１は、制御部３の具体的な構成を示したブロック図である。同図に示すように、制御部３は、α―β／ｄ−ｑ変換部（抽出手段）３１と、ＬＰＦ（第１の導出手段）３２と、Ｎステップ補償器（第２の導出手段）３３ａと、ｄ−ｑ／α―β逆変換部３４とを備えている。以下、負荷電流ｉ_Ｌから補償電流指令値を導出する過程を示し、上記構成部位３１、３２、３３a、３４の働きを説明する。

まず、負荷電流検出部２によって検出された負荷電流ｉ_Ｌは、α―β／ｄ−ｑ変換部３１に送られる。α―β／ｄ−ｑ変換部３１は、負荷電流ｉ_Ｌを複数（例えば基本波の周波数が５０Ｈｚの場合で、１周期（１／５０秒）あたり３００個、基本波の周波数が６０Ｈｚの場合で、１周期（１／６０秒）あたり２５２個）の区画に分割し、この区画（第１の区間）毎に負荷電流ｉ_Ｌをサンプリングして、これらサンプリングされたデータをもとに、負荷電流ｉ_Ｌを三相交流から二相交流へとα―β変換するとともに、この２相交流を回転座標系にｄ−ｑ変換することで、負荷電流ｉ_Ｌを有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_Ｌｑとに分離する。

α―β／ｄ−ｑ変換部３１から出力された負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_Ｌｑとは、次にＬＰＦ３２に送られる。ＬＰＦ３２は、負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄおよび無効電力成分ｉ_Ｌｑから高調波成分を取り除き、基本波成分のみを抽出する。具体的には、現時刻から１周期前までの間、第１の区間毎に出力された複数の負荷電流ｉ_Ｌの有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_Ｌｑとをそれぞれ順次、平均演算（移動平均）し、有効電力成分ｉ_Ｌｄの基本波成分と、無効電力成分ｉ_Ｌｑの基本波成分とを抽出する。

また、負荷電流ｉ_Ｌの有効電力成分ｉ_Ｌｄは、ＬＰＦ３２とは別にＮステップ補償器３３ａにも送られる。Ｎステップ補償器３３ａは、下記式１に示すように、現時刻（ｔ）および現時刻から基本波の１周期前（ｔ−Ｔ）の有効電力成分ｉ_Ｌｄの値と、この現時刻（ｔ）と現時刻から基本波の１周期前（ｔ−Ｔ）までの間で、基本波の１周期をＮ個（例えば６個）に分割してなる区間（第２の区間）毎にサンプリングされた有効電力成分ｉ_Ｌｄの値を２倍したものとの総和を２Ｎで除すことにより負荷電流の有効電力成分参照値ｉ_{Ｌｄｒｅｆ}を導出する。

導出された負荷電流の有効電力成分参照値ｉ_{Ｌｄｒｅｆ}は、ＬＰＦ３２から出力された負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄの基本波成分と減算され、負荷電流の無効電力成分ｉ_Ｌｑの高調波成分とともにｄ−ｑ／α―β逆変換部３４に送られる。

ｄ−ｑ／α―β逆変換部３４は、有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_Ｌｑの両方の高調波成分を、回転座標系から二相交流へとｄ−ｑ逆変換するとともに、この二相交流をさらに三相交流へとα―β逆変換し、補償電流指令値を出力する。

上記過程を経て算出された補償電流指令値は、現時刻（ｔ）から基本波の１周期前（ｔ−Ｔ）までの間にサンプリングされた負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄを順次、加重平均演算することにより導出され、図３に示すように、負荷投入時において、ＬＰＦ３２で導出された基本波成分に沿うような形で、第２の区間毎に段階的に変化する有効電力成分参照値ｉ_{Ｌｄｒｅｆ}をもとに算出されているため、移動平均で求められる基本波成分との間で大きなギャップが生じることはなく、基本波成分のみが小さくなり、補償電流ｉ_ＡＦが過大となるといった問題を生じることがない。

そのため、基本波成分と補償電流ｉ_ＡＦとのギャップを補填するための直流コンデンサＣ_ｄｃの静電容量を小さくすることができ、結果、装置の小型化を図ることができる。

また、Ｎステップ補償器３３ａにおいて、Ｎ値を６とした場合には、１／６周期毎にサンプリングすることになるため、主に５次や７次の高調波を捉え易く、導出される負荷電流の有効電力成分参照値ｉ_{Ｌｄｒｅｆ}に５次や７次の高調波成分が残存することとなり、結果、５次や７次の高調波成分を含んだ補償電流ｉ_ＡＦを出力することができ、高調波を有効に低減することができる。
［実施例２］

次に、本発明の異なる実施形態に係るアクティブフィルタについて説明する。この異なる実施形態のアクティブフィルタは、図２に示すように、Ｎステップ補償器３３ｂにおいて、下記式２に示すように、現時刻（ｔ）および現時刻から基本波の１周期前（ｔ−Ｔ）の有効電力成分ｉ_Ｌｄの値と、この現時刻（ｔ）と現時刻から基本波の１周期前（ｔ−Ｔ）までの間で、基本波の１周期をＮ個（例えば６個）に分割してなる区間（第２の区間）毎にサンプリングされた有効電力成分ｉ_Ｌｄの値と、基本波の１周期をＭ個（例えばＮ個の５０倍の３００個）に分割してなる区間（第３の区間）毎にサンプリングされた有効電力成分ｉ_Ｌｄの値とを加重平均している点で実施例１と相違している。

但し、ａ、ｂは、加重平均の定義より２ａＮ＋ｂ（Ｍ−Ｎ）＝２Ｎを満たす負でない数。

そして、式２より導出された負荷電流の有効電力成分参照値ｉ_{Ｌｄｒｅｆ}は、図２に示すように、上記実施例１と同様の行程を経て、補償電流指令値の出力に供される。実施例２のアクティブフィルタにおいても、負荷投入時において、ＬＰＦ３２で導出された基本波成分に沿うような形で変化する有効電力成分参照値ｉ_{Ｌｄｒｅｆ}をもとに算出されているため、移動平均で求められる基本波成分との間で大きなギャップが生じることはなく、基本波成分のみが小さくなり、補償電流ｉ_ＡＦが過大となるといった問題を生じることがない。そのため、基本波成分と補償電流ｉ_ＡＦとのギャップを補填するための直流コンデンサＣ_ｄｃの静電容量を小さくすることができ、結果、装置の小型化を図ることができる。なお、分割数Ｍは、分割数Ｎの正整数倍であれば、適宜変更可能である。また、有効電力成分ｉ_Ｌｄ同士を加重平均したもの（第１の加重平均）に限らず、無効電力成分ｉ_Ｌｑ同士を加重平均したもの（第２の加重平均）を演算することで負荷電流参照値を導出しても良いし、第１の加重平均と第２の加重平均の双方で負荷電流参照値を導出するようにしても良い。
［実施例３］

さらに、本発明の異なる実施形態に係るアクティブフィルタについて説明する。この異なる実施形態のアクティブフィルタは、図４に示すように、繰り返し制御部３７が設けられている点で、上記実施例と大きく相違している。この繰り返し制御部３７は、Ｎ値を２以上とした場合にカットされる次数の高調波成分を補償するために設けられるものである。

具体的に説明すると、例えばＮ値を６とし１／６周期でサンプリングを行った場合、サンプリングのタイミングが３次の高調波の半周期毎となってしまうため、加重平均の際に自ら打ち消し合うこととなり、このままでは、３次の高調波を有効に低減することができない。

そこで、主として５次や７次の高調波（第１の次数の高調波）を補償する制御部（第１の制御部）３５の他に、第１の制御部３５では補償できない次数（主として３次）の高調波（第２の次数の高調波）を補償するため、図４に示すように、別途、繰り返し制御部（第２の制御部）３７を設けているのである。

繰り返し制御部３７は、メモリ３６を有しており、第１の制御部３５において、負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_ＬｑとをＬＰＦ３２及びｄ−ｑ／α―β逆変換部３４を通すことで抽出される基本波成分ｉ_Ｌｆと、負荷電流ｉ_Ｌとを減算することで得られた高調波成分ｉ_Ｌｈ（主としてギャップと高調波成分）に、補償電流ｉ_ＡＦ（主として５次、７次の高調波成分）を加算して求めた値Δｉ_Ｌｈ（主としてギャップと３次の高調波成分）を基本波の１周期分記憶し、メモリ３６から１周期前の値Δｉ_Ｌｈを読み出す。

そして、この一周期前のΔｉ_Ｌｈを、Ｎステップ補償器３３（３３ａ又は３３ｂのいずれか一方）で加重平均した負荷電流の有効電力成分ｉ^’ _Ｌｄと負荷電流の無効電力成分ｉ_Ｌｑとをｄ−ｑ／α―β逆変換部３４で変換した値ｉ^’ _Ｌ（主として５次、７次の高調波成分と基本波成分）から基本波成分ｉ_Ｌｆを減算することで出力される現時点での値ｉ^’ _Ｌｈ（主として５次、７次の高調波成分）と加算し補償電流指令値を出力している。

このように、第１の制御部３５に加えて、第２の制御部３７を備えることにより、Ｎステップ補償をした場合にカットされる次数の高調波（主として３次の高調波）を有効に補償している。
［実施例４］

図５は、本発明のさらに異なる実施形態に係るアクティブフィルタを示している。この実施形態のアクティブフィルタは、図５に示すように、負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_Ｌｑの双方がＮステップ補償器３３に送られ、それぞれの値、すなわち、加重平均した負荷電流の有効電力成分ｉ^’ _Ｌｄと加重平均した負荷電流の無効電力成分ｉ^’ _Ｌｑをｄ−ｑ／α―β逆変換部３４で変換して値ｉ^’ _Ｌを求めている点で、上記実施例とは相違している。なお、その他の構成については、実施例３と同様であるため、説明を省略する。

次に、比較実験の結果について説明する。図６乃至図８は、負荷投入時と切断時とで生じる直流コンデンサＣ_ｄｃの電圧変動を示すグラフである。図６は、実施例として、直流コンデンサＣ_ｄｃの静電容量を３００μＦ、負荷側コンデンサＣ_Ｌの静電容量を４７００μＦ、負荷側リアクトルＬ_Ｌのインダクタンスを２ｍＨとし、図１に示す制御によって補償電流指令値を求めたものを示している。また、図７は、比較例１として、直流コンデンサＣ_ｄｃ、負荷側コンデンサＣ_Ｌ、負荷側リアクトルＬ_Ｌを全て実施例と同じとし、図１２に示す制御によって補償電流指令値を求めたものを示している。さらに、図８は、比較例２として、直流コンデンサＣ_ｄｃの静電容量を２２００μＦとし、他は、比較例１と同じくしたものを示している。

図７に示すように、比較例１では、負荷投入時において２２１Ｖまで降下、負荷切断時において８１４Ｖまで上昇といった許容電圧範囲を超える大きな電圧変動が直流コンデンサＣ_ｄｃに生じていることが分かる。比較例２においては、図８に示すように、負荷投入時において３０Ｖ程度、負荷切断時において４０Ｖ程度と電圧変動が押さえられていることが分かる。しかしながら、これは、直流コンデンサＣ_ｄｃの静電容量を２２００μＦとしているためであり、装置の大型化を招いてしまう。

これに対して、実施例では、直流コンデンサＣ_ｄｃの静電容量を３００μＦと、比較例１と同値としているにも拘らず、図６に示すように、負荷投入時で３０Ｖ程度、負荷切断時で２５Ｖ程度の電圧変動と、比較例２よりも小さな電圧変動に抑えることができていることが分かる。

以上に、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施例においては、α―β／ｄ−ｑ変換部３１において、負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_Ｌｑの双方を抽出していたが、いずれか一方を抽出するようにしても良い。また、上記実施例では、ＬＰＦ３２に、負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_Ｌｑの双方が入力されていたが、負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_Ｌｑのいずれか一方を入力するようにしても良い。さらに、上記実施例では、Ｎステップ補償器３３に、負荷電流の有効電力成分ｉ_Ｌｄだけ、もしくは有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_Ｌｑの双方を入力していたが、無効電力成分ｉ_Ｌｑのみを入力するようにしても良い。すなわち、必要に応じて、各構成部位３１、３２、３３、３４に入力される負荷電流の各電力成分を切り換え、有効電力成分ｉ_Ｌｄだけを用いた補償電流値や、無効電力成分ｉ_Ｌｑだけを用いた補償電流値、有効電力成分ｉ_Ｌｄと無効電力成分ｉ_Ｌｑの双方を用いた補償電流値を出力するようにしても良い。例えば、負荷電流の無効電力成分ｉ_Ｌｑのみで補償電流値を出力した場合には、無効電力を良好に補償することができる。また、繰り返し制御の実施形態も上記に限定しない。例えば一周期前のΔｉ_Ｌｈを加算する際に定数倍して加算したものを補償電流指令値として出力しても良いし、加算してからＰＩＤ制御を行い補償電流指令値として出力しても良い。

１・・アクティブフィルタ、２・・検出部、１１・・電源、１２・・負荷、３１・・抽出手段（α―β／ｄ−ｑ変換部）、３２・・第１の導出手段（ＬＰＦ）、３３ａ・・第２の導出手段（Ｎステップ補償器）、３３ｂ・・第３の導出手段（Ｎステップ補償器）、３５・・第１の制御部、３７・・第２の制御部、ｉ_Ｌ・・負荷電流、ｉ_ＡＦ・・補償電流、ｉ_{Ｌｄｒｅｆ}・・負荷電流の有効電力成分参照値

Claims (3)

1. 負荷（１２）に電力を供給する電源（１１）に接続され、負荷（１２）に供給される負荷電流（ｉ_Ｌ）を検出し、負荷電流（ｉ_Ｌ）に含まれる高調波電流を打ち消す補償電流（ｉ_ＡＦ）を電源（１１）側に供給するアクティブフィルタ（１）であって、上記負荷電流（ｉ_Ｌ）を検出する検出部（２）と、この検出部（２）に接続され、負荷電流の有効電力成分（ｉ_Ｌｄ）と無効電力成分（ｉ_Ｌｑ）の一方又は双方を抽出する抽出手段（３１）と、この抽出手段（３１）に接続され、現時刻から所定時間前までの間を複数に分割し、その分割された第１の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電力成分（ｉ_Ｌｄ）と無効電力成分（ｉ_Ｌｑ）の一方又は双方から基本波成分を導出する第１の導出手段（３２）と、上記抽出手段（３１）に接続され、現時刻から所定時間前までの間を上記第１の区間数よりも小さい数で分割し、その分割された第２の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電力成分（ｉ_Ｌｄ）又は無効電力成分（ｉ_Ｌｑ）の一方又は双方を加重平均演算することで負荷電流参照値を導出する第２の導出手段（３３ａ）とを具備し、上記第１、第２の導出手段（３２）（３３ａ）の出力を減算して補償電流指令値を出力することを特徴とするアクティブフィルタ。
2. 負荷（１２）に電力を供給する電源（１１）に接続され、負荷（１２）に供給される負荷電流（ｉ_Ｌ）を検出し、負荷電流（ｉ_Ｌ）に含まれる高調波電流を打ち消す補償電流（ｉ_ＡＦ）を電源（１１）側に供給するアクティブフィルタ（１）であって、上記負荷電流（ｉ_Ｌ）を検出する検出部（２）と、この検出部（２）に接続され、負荷電流の有効電力成分（ｉ_Ｌｄ）と無効電力成分（ｉ_Ｌｑ）の一方又は双方を抽出する抽出手段（３１）と、この抽出手段（３１）に接続され、現時刻から所定時間前までの間を複数に分割し、その分割された第１の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電力成分（ｉ_Ｌｄ）と無効電力成分（ｉ_Ｌｑ）の一方又は双方から基本波成分を導出する第１の導出手段（３２）と、上記抽出手段（３１）に接続され、現時刻から所定時間前までの間を上記第１の区間数よりも小さい数で分割し、その分割された第２の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電力成分（ｉ_Ｌｄ）又は無効電力成分（ｉ_Ｌｑ）の一方又は双方と、現時刻から所定時間前までの間を上記第２の区間数の正整数倍の数で分割し、その分割された第３の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電力成分（ｉ_Ｌｄ）又は無効電力成分（ｉ_Ｌｑ）の一方又は双方とを用いて、上記第２の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電力成分（ｉ_Ｌｄ）と上記第３の区間毎にサンプリングされた負荷電流の有効電力成分（ｉ_Ｌｄ）との第１の加重平均又は上記第２の区間毎にサンプリングされた負荷電流の無効電力成分（ｉ_Ｌｑ）と上記第３の区間毎にサンプリングされた負荷電流の無効電力成分（ｉ_Ｌｑ）との第２の加重平均の一方又は双方を演算することで負荷電流参照値を導出する第３の導出手段（３３ｂ）とを具備し、上記第１、第３の導出手段（３２）（３３ｂ）の出力を減算して補償電流指令値を出力することを特徴とするアクティブフィルタ。
3. 第１の次数の高調波成分に対応した補償電流指令値を出力する第１の制御部（３５）と、上記第１の次数とは異なる第２の次数の高調波成分に対応した補償電流指令値を付加する第２の制御部（３７）とを具備し、第２の制御部（３７）より補償電流指令値を出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアクティブフィルタ。