JP3347995B2 - Harmonic measurement device - Google Patents

Harmonic measurement device

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JP3347995B2
JP3347995B2 JP34125297A JP34125297A JP3347995B2 JP 3347995 B2 JP3347995 B2 JP 3347995B2 JP 34125297 A JP34125297 A JP 34125297A JP 34125297 A JP34125297 A JP 34125297A JP 3347995 B2 JP3347995 B2 JP 3347995B2
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慎一 熊木
忠夫 蓮実
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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】本発明は、高調波計測装置に
係わり、特に、高調波発生源を容易に算出し特定するこ
とを可能にした高調波計測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a harmonic measuring device, and more particularly, to a harmonic measuring device capable of easily calculating and specifying a harmonic generation source.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平6−308178号公報には、3
相3線式回路における高調波発生源を特定する方法が記
載されている。この方法はパワーフロー法といわれるも
ので、その探索原理は、図7に示すように、計測対象の
第n次高調波の電流Ianおよび電圧Vabnを第1の
高調波分析器で、また第n次高調波の電流Icnおよび
電圧Vcbnを第2の高調波分析器でそれぞれ計測し、
その計測結果から高調波の有効電力Pn=Vabn・I
an・cosθn+Vcbn・Icn・cosφnを算
出し、有効電力Pnが正の値の場合は、第1および第2
の高調波分析器より電源側に第n次の高調波発生源があ
ることを特定し、有効電力Pnが負の値の場合は、第1
および第2の高調波分析器より負荷側に第n次の高調波
発生源があることを特定しようとするものである。な
お、ここでθnは線間電圧Vabnと電流Ianとの位
相差、φnは線間電圧Vcbnと電流Icnとの位相差
である。
2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication No.
A method for identifying a source of harmonics in a phase three-wire circuit is described. This method is called a power flow method, and its search principle is that, as shown in FIG. 7, the current Ian and the voltage Vabn of the n-th harmonic to be measured are measured by the first harmonic analyzer and the n-th harmonic. The second harmonic current Icn and the voltage Vcbn are measured by the second harmonic analyzer, respectively.
From the measurement result, the active power of the harmonic Pn = Vabn · I
An · cos θn + Vcbn · Icn · cosφn is calculated, and if the active power Pn is a positive value, the first and second
It is specified that there is an n-th harmonic generation source on the power supply side from the harmonic analyzer of the above. If the active power Pn is a negative value, the first
And to specify that the n-th harmonic source is located on the load side of the second harmonic analyzer. Here, θn is a phase difference between the line voltage Vabn and the current Ian, and φn is a phase difference between the line voltage Vcbn and the current Icn.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記パワーフ
ロー法は、高調波発生源が単一の電力系統では、発生源
を簡便に探索できるよい方法であるが、高調波発生源が
複数存在する場合には、計測される高調波には、対象需
要家の発生する高調波と他の需要家から発生する高調波
とが重畳されるため、計測された高調波の電力量(潮
流)からは高調波発生源を特定することは困難である。
However, the power flow method described above is a good method that can easily search for a power generation source in a power system having a single harmonic generation source, but there are a plurality of harmonic generation sources. In such a case, the harmonics generated by the target customer and the harmonics generated by other customers are superimposed on the measured harmonics. It is difficult to identify the harmonic source.

【0004】例えば、図8に示すように、複数の外部需
要家、即ち、インピーダンスZanおよび高調波発生源
Ianを有する外部需要家101、およびインピーダン
スZbnおよび高調波発生源Ibnを有する外部需要家
102が存在する場合、インピーダンスZcnおよび高
調波発生源Icnを有する評価対象需要家103におい
て計測される高調波電流は、外部需要家101および1
02の発生する高調波電流の絶対値並びにその発生位相
の影響を受ける。また、計測される高調波電圧も、外部
需要家101および102の発生する高調波電圧が重畳
される。このため、評価対象需要家103で計測した高
調波電流および高調波電圧は、評価対象需要家103が
発生する真の高調波電圧および高調波電流とは大きく異
なったものとなる。
For example, as shown in FIG. 8, an external customer 101 having a plurality of external customers, ie, an external customer 101 having an impedance Zan and a harmonic source Ian, and an external customer 102 having an impedance Zbn and a harmonic source Ibn. Is present, the harmonic current measured at the evaluation target customer 103 having the impedance Zcn and the harmonic generation source Icn is equal to the external customers 101 and 1
02 is affected by the absolute value of the harmonic current generated and its generation phase. The measured harmonic voltage is also superimposed on the harmonic voltage generated by the external customers 101 and 102. Therefore, the harmonic current and the harmonic voltage measured by the evaluation target customer 103 are significantly different from the true harmonic voltage and the harmonic current generated by the evaluation target customer 103.

【0005】このように、高調波発生源が多数存在する
電力系統において、高調波の有効電力の潮流の方向を判
定して発生源の探索を行うパワーフロー法では、実際に
計測される高調波がその電力系統に接続される他の高調
波発生源からの影響を受ける点が考慮できず、計測対象
の真の高調波を厳密に評価できない問題があった。
As described above, in a power system having a large number of harmonic generation sources, the power flow method for determining the direction of the flow of the active power of the harmonics and searching for the generation source involves the harmonics actually measured. However, there is a problem in that it is not possible to take into account the fact that it is affected by other harmonic sources connected to the power system, and it is not possible to exactly evaluate the true harmonics to be measured.

【0006】本発明は、上記の問題点を鑑みて、評価対
象需要家の高調波量を他の需要家の発生する高調波量と
分離して評価対象需要家の真の高調波量を求め、配電系
統等の高調波管理に資するとともに高調波発生源を明確
に特定し高調波低減抑制策に寄与しようとするものであ
る。
In view of the above problems, the present invention separates the amount of harmonics of the customer to be evaluated from the amount of harmonics generated by other customers, and obtains the true amount of harmonics of the customer to be evaluated. It is intended to contribute to the harmonic management of the power distribution system and the like, and to clearly identify the harmonic generation source to contribute to the harmonic reduction suppression measure.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
達成するために、次のような手段を採用した。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.

【0008】電力系統から高調波発生源に流出入する高
調波電流および該高調波発生源の高調波電圧を検出する
検出手段と、前記検出された高調波電流および高調波電
圧を演算して高調波発生源を算出する計測手段と、を備
える高調波計測装置において、前記検出される高調波電
流および高調波電圧を変化させる可変手段を備え、前記
計測手段は、前記可変手段を可変することによって得ら
れる、検出された複数の高調波電流および高調波電圧を
演算して高調波発生源を算出することを特徴とする。
A detecting means for detecting a harmonic current flowing into and out of the harmonic generation source from the power system and a harmonic voltage of the harmonic generation source; calculating a harmonic current by calculating the detected harmonic current and the harmonic voltage; A measuring means for calculating a wave generation source, and a variable means for changing the detected harmonic current and harmonic voltage, wherein the measuring means varies the variable means. It is characterized in that a plurality of detected harmonic currents and harmonic voltages obtained are calculated to calculate a harmonic generation source.

【0009】また、請求項1に記載の高調波計測装置に
おいて、前記可変手段は、インピーダンスを前記高調波
発生源に対して並列に挿脱することであることを特徴と
する。
Further, in the harmonic measuring device according to the present invention, the variable means inserts and removes an impedance in parallel with the harmonic generation source.

【0010】また、請求項2に記載の高調波計測装置に
おいて、前記インピーダンスは、前記高調波発生源の高
調波次数の高調波に対して低く、前記電力系統の基本波
に対して高い、インピーダンスであることを特徴とす
る。
Further, in the harmonic measuring device according to claim 2, the impedance is low with respect to a harmonic of a harmonic order of the harmonic generation source, and high with respect to a fundamental wave of the power system. It is characterized by being.

【0011】また、請求項1ないしは請求項3のいずれ
か1つの請求項記載の高調波計測装置において、前記高
調波発生源と前記電力系統間に、前記高調波発生源の高
調波次数の高調波に対して高く、前記電力系統の基本波
に対して低い、インピーダンスを設けたことを特徴とす
る。
Further, in the harmonic measuring device according to any one of claims 1 to 3, a harmonic of a harmonic order of the harmonic generating source is provided between the harmonic generating source and the power system. An impedance that is high with respect to the wave and low with respect to the fundamental wave of the power system is provided.

【0012】また、請求項1に記載の高調波計測装置に
おいて、前記可変手段は、高調波発生手段を前記高調波
発生源に対して並列に挿脱することであることを特徴と
する。
Further, in the harmonic measuring apparatus according to the first aspect, the variable means is configured to insert and remove the harmonic generating means in parallel with the harmonic generating source.

【0013】また、請求項5に記載の高調波計測装置に
おいて、前記高調波発生手段は、アクティブフィルタで
あることを特徴とする。
Further, in the harmonic measuring device according to the fifth aspect, the harmonic generating means is an active filter.

【0014】また、電力系統に接続される高調波発生源
に流出入する高調波電流および該高調波発生源の高調波
電圧を検出し、前記検出された高調波電流および高調波
電圧を演算して高調波発生源を算出する高調波計測方法
において、前記高調波電流および高調波電圧を検出する
第1の工程と、前記高調波電流および高調波電圧を変化
させ、該変化させられた前記高調波電流および高調波電
圧を検出する第2の工程と、少なくとも、前記第1の工
程と第2の工程で検出されたそれぞれの前記高調波電流
および高調波電圧を演算して前記高調波発生源を算出す
ることを特徴とする。
Further, a harmonic current flowing into and out of a harmonic generation source connected to the power system and a harmonic voltage of the harmonic generation source are detected, and the detected harmonic current and harmonic voltage are calculated. A first step of detecting the harmonic current and the harmonic voltage, and changing the harmonic current and the harmonic voltage, and A second step of detecting a harmonic current and a harmonic voltage, and calculating the harmonic current and the harmonic voltage detected in at least the first step and the second step, respectively. Is calculated.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施形態を
図1、図2および図3を用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2 and 3.

【0016】図1は本実施形態および後述する第2〜第
4の実施形態に係わる高調波計測装置を計測対象に適用
した状態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a state in which a harmonic measuring device according to the present embodiment and second to fourth embodiments to be described later is applied to an object to be measured.

【0017】1は高調波計測装置、11は高調波電流や
高調波電圧を検出する高調波センサー部、12は検出さ
れた高調波電流や高調波電圧に基づいて後述する計測対
象自身の真の高調波電流やインピーダンスを算出する高
調波計測部、13は計測対象と並列または直列に、イン
ピーダンスや高調波発生源等の既知の回路要素を付加ま
たは削除して、前記高調波センサーで検出される高調波
電流や高調波電圧を変化させる高調波可変部、2は評価
対象となる高調波電流源やインピーダンス等から成る高
調波発生源を有する評価対象需要家のとしての計測対
象、3は評価対象需要家以外に基本波成分の電力供給源
や、他の需要家が接続されている電力系統である。
1 is a harmonic measurement device, 11 is a harmonic sensor unit for detecting a harmonic current or a harmonic voltage, and 12 is a true measurement object to be described later based on the detected harmonic current or the harmonic voltage. A harmonic measuring unit 13 for calculating a harmonic current and an impedance is detected by the harmonic sensor by adding or deleting a known circuit element such as an impedance or a harmonic generation source in parallel or in series with the measurement object. Harmonic variable section that changes harmonic current and harmonic voltage, 2 is a measurement object as an evaluation object customer having a harmonic current source consisting of a harmonic current source and an impedance to be evaluated, 3 is an evaluation object This is a power system to which a power supply source of a fundamental component other than the customer and other customers are connected.

【0018】ここで、計測対象2自身が発生している真
の高調波電流や高調波電圧は、高調波可変部13を可変
し、可変前後の高調波電流および高調波電圧を、高調波
センサーで検出して、それぞれの検出結果に基づいて高
調波計測部12で演算することにより求められる。
Here, the true harmonic current and the harmonic voltage generated by the measurement target 2 itself vary the harmonic variable unit 13 and the harmonic current and the harmonic voltage before and after the variation are measured by the harmonic sensor. And calculated by the harmonic measurement unit 12 based on the respective detection results.

【0019】次に、電力系統に高調波発生源を有する需
要家が多数接続されている状態において、評価対象需要
家自身が発生している真の高調波電流および高調波電圧
の算出法について、図2〜図3に基づいて説明する。
Next, in a state where a large number of customers having harmonic generation sources are connected to the power system, a method of calculating the true harmonic current and the harmonic voltage generated by the evaluation target customer itself will be described. This will be described with reference to FIGS.

【0020】図2(a)は電力系統に評価対象需要家お
よび多数の外部需要家が接続されている状態を示す回路
図、図2(b)は図2(a)に示す回路図と等価な回路
図である。
FIG. 2A is a circuit diagram showing a state in which a customer to be evaluated and a large number of external customers are connected to the power system, and FIG. 2B is equivalent to the circuit diagram shown in FIG. FIG.

【0021】これらの図において、10はインピーダン
スおよび高調波発生源を有する評価対象需要家、11,
12,13はそれぞれのインピーダンスおよび高調波発
生源を有する外部需要家、14は複数の外部需要家11
〜13を1つの等価な外部需要家で表した外部需要家、
Ianは評価対象需要家10の第n次高調波発生源とし
ての高調波電流、Zanは評価対象需要家10の第n次
高調波成分に対するインピーダンス、Ibnは等価な外
部需要家14の第n次高調波発生源としての高調波電
流、Zbnは等価な外部象需要家14の第n次高調波成
分に対するインピーダンスである。
In these figures, reference numeral 10 denotes a customer to be evaluated having an impedance and a harmonic generation source;
Reference numerals 12 and 13 denote external consumers having respective impedance and harmonic generation sources, and reference numeral 14 denotes a plurality of external consumers 11.
External customers, representing ~ 13 as one equivalent external customer,
Ian is the harmonic current as the n-th harmonic generation source of the customer to be evaluated 10, Zan is the impedance of the customer to be evaluated 10 with respect to the n-th harmonic component, and Ibn is the n-th harmonic of the equivalent external customer 14. A harmonic current as a harmonic generation source, Zbn, is an equivalent impedance of the external elephant consumer 14 to the nth harmonic component.

【0022】図2(a)から図2(b)に示すように、
複数の外部需要家11〜13は需要家間を結ぶ線路イン
ピーダンスが各需要家のインピーダンスに比べて充分小
さい場合は、1つの等価な外部需要家14として表すこ
とができる。例えば、外部需要家が2つの場合、それぞ
れの外部需要家の第n次高調波成分に対するインピーダ
ンスおよび第n次高調波電流をそれぞれZbn’,Zb
n”,Ibn’Ibn”とすると、等価な外部需要家の
第n次高調波成分に対するインピーダンスZanおよび
第n次高調波電流Ibnは、それぞれ下式で1つにまと
めて表される。
As shown in FIGS. 2A and 2B,
The plurality of external customers 11 to 13 can be represented as one equivalent external customer 14 when the line impedance connecting the consumers is sufficiently smaller than the impedance of each customer. For example, when there are two external customers, the impedance and the n-th harmonic current of each external customer with respect to the n-th harmonic component are Zbn 'and Zb, respectively.
Assuming that n ″ and Ibn′Ibn ″, the impedance Zan and the n-th harmonic current Ibn of the equivalent external customer with respect to the n-th harmonic component are collectively expressed by the following equations.

【0023】 Ibn=Ibn’+Ibn” Zbn=(Zbn’×Zbn”)/(Zbn’+Zbn”) 図3は、評価対象需要家10自身の真の高調波電流およ
び等価的な外部需要家14の真の高調波電流を算出する
ための回路図である。
Ibn = Ibn ′ + Ibn ″ Zbn = (Zbn ′ × Zbn ″) / (Zbn ′ + Zbn ″) FIG. 3 shows the true harmonic current of the customer to be evaluated 10 itself and the equivalent of the external customer 14. FIG. 3 is a circuit diagram for calculating a true harmonic current.

【0024】この図において、15はスイッチ、Zsn
は評価対象需要家10の計測対象と並列にスイッチ15
によって付加または除去可能に設けられた既知のインピ
ーダンス、Ixは評価対象需要家10の計測対象に流出
入し計測される高調波電流、Vxは評価対象需要家10
の計測対象間で計測される高調波電圧である。
In this figure, 15 is a switch, Zsn
Is a switch 15 in parallel with the measurement object of the evaluation target customer 10
A known impedance provided so as to be added or removed by the above, Ix is a harmonic current flowing into and out of the measurement target of the evaluation target customer 10 and measured, and Vx is a evaluation target customer 10
Are the harmonic voltages measured between the measurement targets.

【0025】この回路図は、評価対象需要家10自身の
真の高調波電流および高調波電圧を算出するために、図
2(b)に示す回路図に、既知の第n次高調波に対する
インピーダンスZsnを付加または除去可能に設けたも
のである。
In order to calculate the true harmonic current and the harmonic voltage of the customer 10 to be evaluated, the circuit diagram shown in FIG. Zsn is provided so as to be added or removed.

【0026】はじめに、この回路図において、スイッチ
15を開いて、インピーダンスZsnを計測対象に接続
しない状態における、高調波電流Ixの計測値をIx
o、および高調波電圧Vxの計測値をVxoとすると、
次式が得られる。
First, in this circuit diagram, when the switch 15 is opened and the impedance Zsn is not connected to the measurement target, the measured value of the harmonic current Ix is expressed as Ix
o, and the measured value of the harmonic voltage Vx is Vxo,
The following equation is obtained.

【0027】 Ixo=(Zb×Ibn−Zan×Ian)/(Zbn+Zan)(1) Vxo={Zbn×Zan×(Ian+Idn)}/ (Zbn+Zan) (2) 次に、スイッチ15を閉じて、インピーダンスZsnを
計測対象に接続した状態における、高調波電流Ixの計
測値をIxs、および高調波電圧Vxの計測値をVxs
とすると、次式が得られる。
Ixo = (Zb × Ibn−Zan × Ian) / (Zbn + Zan) (1) Vxo = {Zbn × Zan × (Ian + Idn)} / (Zbn + Zan) (2) Next, the switch 15 is closed to set the impedance Zsn. Is connected to the measurement target, the measured value of the harmonic current Ix is Ixs, and the measured value of the harmonic voltage Vx is Vxs.
Then, the following equation is obtained.

【0028】 Ixs={(1/Zsn+1/Zan)×Ibn−(1/Zdn)× Ian}/(1/Zbn+1/Zan+1/Zsn) (3) Vxs=(Ian+Ibn)/ (1/Zbn+1/Zan+1/Zsn) (4) ここで、上式の未知数は、Ian、Ibn、Zan、Z
bnの4つであるが、方程式は(1)〜(4)の4式が
存在するので、方程式(1)〜(4)を連立して解くこ
とにより、評価対象需要家10が発生する真の高調波電
流Ianおよび外部需要家14が発生する真の高調波電
流Ibnを算出することができる。
Ixs = {(1 / Zsn + 1 / Zan) × Ibn− (1 / Zdn) × Ian} / (1 / Zbn + 1 / Zan + 1 / Zsn) (3) Vxs = (Ian + Ibn) / (1 / Zbn + 1 / Zan + 1 / Zsn) (4) where the unknowns in the above equation are Ian, Ibn, Zan, Z
bn, there are four equations (1) to (4). Therefore, by solving the equations (1) to (4) simultaneously, the true , And the true harmonic current Ibn generated by the external consumer 14 can be calculated.

【0029】途中の計算を省略するが、高調波電流Ia
nおよび高調波電流Ibnは次のように求められる。
Although the calculation on the way is omitted, the harmonic current Ia
n and the harmonic current Ibn are obtained as follows.

【0030】 Ian=(Vxo×Vxs/Zsn−Ixo×Ixs+ Vxs×Ixo+Vxs×Ixo)/(Vxo−Vxs) Ibn=(Vxo×Ixs−Vxs×Ixo)/(Vxo−Vxs) このように、本実施形態によれば、図1および図3に示
すように、高調波可変部13として、既知のインピーダ
ンスZsnを計測対象2に並列に付加または除去する毎
に、高調波センサー部11によって、その時のそれぞれ
の高調波電流Ixo,Ixsおよび高調波高調波電圧V
xo,Vxsを検出し、高調波計測部12で、その検出
結果に基づいて演算することによって評価対象需要家1
0が発生する真の高調波電流Ian、および外部需要家
14が発生する真の高調波電流Ibnを求めることがで
きる。
Ian = (Vxo × Vxs / Zsn−Ixo × Ixs + Vxs × Ixo + Vxs × Ixo) / (Vxo−Vxs) Ibn = (Vxo × Ixs−Vxs × Ixo) / (Vxo−Vxs) According to the embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 3, each time a known impedance Zsn is added or removed in parallel to the measurement target 2 as the harmonic variable unit 13, the harmonic sensor unit 11 performs Current Ixo, Ixs and harmonic harmonic voltage V
xo and Vxs are detected and calculated by the harmonic measurement unit 12 based on the detection results, whereby the evaluation target customer 1 is calculated.
The true harmonic current Ian generated by 0 and the true harmonic current Ibn generated by the external customer 14 can be obtained.

【0031】次に、本発明の第2の実施形態を図4を用
いて説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0032】図4は、本実施形態に係わる評価対象需要
家10自身の高調波電流および外部需要家14の高調波
電流を算出するための回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram for calculating the harmonic current of the customer 10 to be evaluated and the harmonic current of the external customer 14 according to the present embodiment.

【0033】本実施形態は、第1の実施形態に比べて、
第n次高調波に対する既知のインピーダンスZsnを、
この第n次高調波に対してはインピーダンスが低く(第
n次高調波電流を短絡)、電力系統の基本波に対しては
高インピーダンスなるように構成、即ち、第n次高調波
短絡(吸収)フィルタとして構成した点で相違する。
This embodiment is different from the first embodiment in that
The known impedance Zsn for the nth harmonic is
The impedance is low with respect to the n-th harmonic (the n-th harmonic current is short-circuited), and the impedance is high with respect to the fundamental wave of the power system. ) The difference is that the filter is configured as a filter.

【0034】その他の構成は第1の実施形態の図3に示
す回路図と同じであり、また、評価対象需要家が10発
生する真の高調波電流Ian、および外部需要家14が
発生する真の高調波電流Ibnを求める原理も第1の実
施形態の場合と同じであるので説明を省略する。
Other configurations are the same as those of the circuit diagram shown in FIG. 3 of the first embodiment. Also, a true harmonic current Ian generated by ten consumers to be evaluated and a true harmonic current Ian generated by an external customer 14 are generated. The principle of obtaining the higher harmonic current Ibn is also the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.

【0035】本実施形態では、インピーダンスZsnと
して、第n次高調波短絡(吸収)フィルタを用いること
により、インピーダンスZsnへの電力系統からの基本
波成分の流入を阻止し、このフィルタでの基本波成分に
対する損失を軽減することができる。
In this embodiment, the use of the nth harmonic short-circuit (absorption) filter as the impedance Zsn prevents the flow of the fundamental wave component from the power system into the impedance Zsn. The loss to the components can be reduced.

【0036】次に、本発明の第3の実施形態を図5を用
いて説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0037】図5は、本実施形態に係わる評価対象需要
家10自身の高調波電流を計測するための回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram for measuring the harmonic current of the customer 10 to be evaluated according to the present embodiment.

【0038】本実施形態は、第2の実施形態に比べて、
評価対象需要家10自身の高調波電流を計測する時、評
価対象需要家10が接続される電力系統との間に、第n
次高調波阻止(ブロッキング)フィルタ16を介在させ
た点で相違する。
This embodiment is different from the second embodiment in that
When measuring the harmonic current of the customer to be evaluated 10 itself, the n-th power supply is connected to the power system to which the customer to be evaluated 10 is connected.
The difference is that a second harmonic blocking (blocking) filter 16 is interposed.

【0039】17は第n次高調波阻止(ブロッキング)
フィルタ16を挿脱するためのスイッチ、18は第n次
高調波阻止(ブロッキング)フィルタ16が挿入された
時、開放されるスイッチである。
Reference numeral 17 denotes the nth harmonic blocking (blocking).
A switch 18 for inserting and removing the filter 16 is a switch which is opened when the n-th harmonic blocking (blocking) filter 16 is inserted.

【0040】その他の構成は第2の実施形態の図4に示
す回路図と同じであるので説明を省略する。
The other structure is the same as the circuit diagram of the second embodiment shown in FIG.

【0041】評価対象需要家10の真の高調波電流Ia
nの計測は、はじめに、スイッチ18を開いて、スイッ
チ17を閉じて第n次高調波阻止(ブロッキング)フィ
ルタ16を挿入する。次いで、スイッチ15を閉じて第
n次高調波短絡(吸収)フィルタZsnを挿入し、高調
波電流Ixを計測する。
The true harmonic current Ia of the customer 10 to be evaluated
For the measurement of n, first, the switch 18 is opened, the switch 17 is closed, and the nth harmonic blocking (blocking) filter 16 is inserted. Next, the switch 15 is closed and the nth harmonic short circuit (absorption) filter Zsn is inserted, and the harmonic current Ix is measured.

【0042】本実施形態よれば、第n次高調波阻止(ブ
ロッキング)フィルタ16を評価対象需要家10と外部
需要家14との間に介在させることになるので、評価対
象需要家10と外部需要家14との間の第n次高調波成
分を電気的に分離することができ、評価対象需要家10
には外部需要家14からの高調波電流は流入せず、また
評価対象需要家10から外部需要家14に高調波電流も
流出しないので、外部需要家の真の高調波電流Ibnは
算出することはできないが、評価対象需要家の真の高調
波電流Ianを、検出された高調波電流Ixから直接計
測することができる。
According to the present embodiment, since the n-th harmonic blocking (blocking) filter 16 is interposed between the evaluation target customer 10 and the external customer 14, the evaluation target customer 10 and the external demand The nth harmonic component between the home 14 and the house 14 can be electrically separated, and the evaluation target customer 10
, The harmonic current from the external customer 14 does not flow in, and the harmonic current does not flow out from the evaluation target customer 10 to the external customer 14, so that the true harmonic current Ibn of the external customer must be calculated. However, the true harmonic current Ian of the customer to be evaluated can be directly measured from the detected harmonic current Ix.

【0043】上記のごとく、本実施形態によれば、演算
をすることなく検出された高調波電流Ixから直接、評
価対象需要家10の高調波電流Ianを容易に求めるこ
とができる。
As described above, according to this embodiment, the harmonic current Ian of the customer 10 to be evaluated can be easily obtained directly from the detected harmonic current Ix without performing any calculation.

【0044】次に、本発明の第4の実施形態を図6を用
いて説明する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0045】図6は、本実施形態に係わる評価対象需要
家10自身の高調波電流および外部需要家14の高調波
電流を算出するための回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram for calculating the harmonic current of the customer 10 to be evaluated and the harmonic current of the external customer 14 according to the present embodiment.

【0046】本実施形態は、第1の実施形態に比べて、
第n次高調波に対する既知のインピーダンスZsnに代
えて、高調波可変手段として高調波注入源Isnを用い
た点で相違する。
This embodiment is different from the first embodiment in that
The difference is that a harmonic injection source Isn is used as harmonic variable means instead of the known impedance Zsn for the nth harmonic.

【0047】その他の構成は第1の実施形態の図3に示
す回路図と同じであるので説明を省略する。
The other configuration is the same as the circuit diagram shown in FIG. 3 of the first embodiment, and the description is omitted.

【0048】評価対象需要家が10発生する真の高調波
電流Ian、および外部需要家14が発生する真の高調
波電流Ibnは以下のようにして求められる。
The true harmonic current Ian generated by the customer 10 to be evaluated and the true harmonic current Ibn generated by the external customer 14 are obtained as follows.

【0049】はじめに、スイッチ15を開いて、高調波
注入源Isnを計測対象に接続しない状態における、高
調波電流Ixの計測値をIxo、および高調波電圧Vx
の計測値をVxoとすると、次式が得られる。
First, when the switch 15 is opened and the harmonic injection source Isn is not connected to the measurement target, the measured value of the harmonic current Ix is represented by Ixo and the harmonic voltage Vx
Let Vxo be the measured value of .times.

【0050】 Ixo=(Zb×Ibn−Zan×Ian)/(Zbn+Zan)(5) Vxo={Zbn×Zan×(Ian+Idn)}/ (Zbn+Zan) (6) 次に、スイッチ15を閉じて、高調波注入源Isnを計
測対象に接続した状態における、高調波電流Ixの計測
値をIxs、および高調波電圧Vxの計測値をVxsと
すると、次式が得られる。
Ixo = (Zb × Ibn−Zan × Ian) / (Zbn + Zan) (5) Vxo = {Zbn × Zan × (Ian + Idn)} / (Zbn + Zan) (6) Next, the switch 15 is closed and harmonics Assuming that the measured value of the harmonic current Ix is Ixs and the measured value of the harmonic voltage Vx is Vxs in a state where the injection source Isn is connected to the measurement target, the following equation is obtained.

【0051】 Ixs={Ibn/Zan−(Ian+Ixs)/Zbn}/ (1/Zbn+1/Zan) (7) Vxs=(Ian+Ixs+Ibn)/ (1/Zbn+1/Zan+) (8) ここで、上式の未知数は、Ian、Ibn、Zan、Z
bnの4つであるが、方程式(5)〜(8)を連立して
解くことにより、評価対象需要家10が発生する真の高
調波電流Ianおよび外部需要家14が発生する真の高
調波電流Ibnを算出できる。
Ixs = {Ibn / Zan- (Ian + Ixs) / Zbn} / (1 / Zbn + 1 / Zan) (7) Vxs = (Ian + Ixs + Ibn) / (1 / Zbn + 1 / Zan +) (8) Are Ian, Ibn, Zan, Z
bn, by solving the equations (5) to (8) simultaneously, the true harmonic current Ian generated by the evaluation target customer 10 and the true harmonic current generated by the external customer 14 The current Ibn can be calculated.

【0052】演算の結果、高調波電流Ianおよび高調
波電流Ibnは次式のように求められる。
As a result of the calculation, the harmonic current Ian and the harmonic current Ibn are obtained by the following equations.

【0053】 Ian=(−Vxo×Ixs+Vxs×Ixo+Vxs×Ixo)/(V xo−Vxs)−Isn Ibn=(Vxo×Ixs−Vxs×Ixo)/(Vxo−Vxs) このように、本実施形態によれば、図1および図6に示
すように、高調波可変部13として高調波注入源Isn
を計測対象2に並列に付加または除去する毎に、高調波
センサー部11によって、その時のそれぞれの高調波電
流Ixo,Ixsおよび高調波高調波電圧Vxo,Vx
sを検出し、高調波計測部12において、その検出結果
に基づいて演算し、評価対象需要家10の計測対象2が
発生する真の高調波電流Ian、および外部需要家14
が発生する真の高調波電流Ibnを求めることができ
る。
Ian = (− Vxo × Ixs + Vxs × Ixo + Vxs × Ixo) / (Vxo−Vxs) −Isn Ibn = (Vxo × Ixs−Vxs × Ixo) / (Vxo−Vxs) As described above, according to the present embodiment. For example, as shown in FIG. 1 and FIG.
Is added or removed in parallel to the measurement target 2 by the harmonic sensor unit 11, the respective harmonic currents Ixo and Ixs and the harmonic harmonic voltages Vxo and Vx at that time.
s, and the harmonic measurement unit 12 calculates the true harmonic current Ian generated by the measurement target 2 of the evaluation target consumer 10 based on the detection result, and the external consumer 14
Can be obtained.

【0054】なお、本実施形態において、高調波注入源
Isnとして電力用のアクティブフイルタを用いること
により、高調波計測用の高調波注入源として、また同時
に、高調波の低減装置として利用することができる。
In this embodiment, by using an active filter for power as the harmonic injection source Isn, it can be used as a harmonic injection source for harmonic measurement and at the same time as a harmonic reduction device. it can.

【0055】以上のごとく、上記各実施形態によれば、
評価需要家の高調波発生源を容易に算出することができ
るとともに、評価対象需要家の高調波発生源と外部需要
家等の高調波発生源とを明確に特定できるので、より正
確な高調波の低減策を講ずることができ、電力系統の各
所に設けられる高圧コンデンサの焼損や高調波による障
害を回避して安全性の高い電力系統の運用を実現するこ
とができる。
As described above, according to the above embodiments,
It is possible to easily calculate the harmonic generation source of the evaluation customer, and to clearly identify the harmonic generation source of the evaluation target customer and the harmonic generation source of the external customer, so that a more accurate harmonic generation source can be obtained. Therefore, it is possible to implement high-safety operation of the power system by avoiding damage due to burnout and harmonics of the high-voltage capacitors provided in various parts of the power system.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、可変手
段を設けて、電力系統と計測対象となる高調波発生源に
流出入する高調波電流と当該高調波発生源の高調波電圧
を可変させ、可変されたそれぞれの高調波電流および高
調波電圧を検出し、検出した高調波電流および高調波電
圧に基づいて高調波発生源を演算するように構成したの
で、計測対象の高調波発生源を容易に算出することがで
きる。また、評価対象需要家の高調波発生源と外部需要
家等の高調波発生源とを明確に特定できるので、より正
確な高調波の低減策を講ずることができる。
As described above, according to the present invention, the variable means is provided so that the harmonic current flowing into and out of the power system and the harmonic generation source to be measured and the harmonic voltage of the harmonic generation source are provided. , The harmonic current and the harmonic voltage that have been changed are detected, and the harmonic source is calculated based on the detected harmonic current and harmonic voltage. The source can be easily calculated. In addition, since the harmonic generation source of the customer to be evaluated and the harmonic generation source of the external customer or the like can be clearly specified, a more accurate harmonic reduction measure can be taken.

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

【図1】本発明の各実施形態に係わる高調波計測装置を
計測対象に適用した状態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a state in which a harmonic measurement device according to each embodiment of the present invention is applied to a measurement target.

【図2】電力系統に評価対象需要家以外の多数の外部需
要家が接続されている状態を示す回路図およびそれと等
価な回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a state in which a number of external customers other than an evaluation target customer are connected to a power system, and a circuit diagram equivalent thereto.

【図3】本発明の第1の実施形態に係わる評価対象需要
家自身の高調波電流および外部需要家の高調波電流を算
出するための回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram for calculating a harmonic current of the customer to be evaluated and a harmonic current of an external customer according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施形態に係わる評価対象需要
家自身の高調波電流および外部需要家の高調波電流を算
出するための回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram for calculating a harmonic current of a customer to be evaluated and a harmonic current of an external customer according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態に係わる評価対象需要
家自身の高調波電流を計測するための回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram for measuring a harmonic current of a customer to be evaluated according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施形態に係わる評価対象需要
家自身の高調波電流および外部需要家の高調波電流を算
出するための回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram for calculating a harmonic current of an evaluation target customer and a harmonic current of an external customer according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】従来技術に係わる高調波発生源を特定するため
の回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram for specifying a harmonic generation source according to the related art.

【図8】従来技術に係わる高調波発生源の特定方法の問
題点を説明するための回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram for explaining a problem of a method for specifying a harmonic generation source according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高調波計測装置 10 評価対象需要家 11 高調波センサー部 12 高調波計測部 13 高調波可変部 2 計測対象 3 電力系統 14 外部需要家 16 第n次高調波阻止(ブロッキング)フィルタ Ian 評価対象需要家の高調波電流源 Zan 評価対象需要家のインピーダンス Ibn 外部需要家の高調波電流源 Zbn 外部需要家のインピーダンス Zsn 第n次高調波短絡(吸収)フィルタ Isn 高調波注入源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Harmonic measuring device 10 Customer to be evaluated 11 Harmonic sensor unit 12 Harmonic measurement unit 13 Harmonic variable unit 2 Measurement object 3 Power system 14 External customer 16 nth harmonic blocking (blocking) filter Ian Evaluation target demand Harmonic current source of house Zan Impedance of customer to be evaluated Ibn Harmonic current source of external customer Zbn Impedance of external customer Zsn nth harmonic short circuit (absorption) filter Isn Harmonic injection source

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 義明 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株 式会社 日立製作所 国分工場内 (72)発明者 熊木 慎一 東京都千代田区内幸町一丁目1番3号 東京電力株式会社内 (72)発明者 蓮実 忠夫 東京都千代田区内幸町一丁目1番3号 東京電力株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−229981(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 29/00 G01R 23/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yoshiaki Matsui 1-1-1, Kokubuncho, Hitachi City, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. Kokubu Plant (72) Inventor Shinichi Kumagi 1-1, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo No. 3 Inside Tokyo Electric Power Company (72) Inventor Tadao Hasumi 1-3-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Tokyo Electric Power Company (56) References JP-A-9-229981 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 29/00 G01R 23/20

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電力系統から高調波発生源に流出入する
高調波電流および該高調波発生源の高調波電圧を検出す
る検出手段と、 前記検出された高調波電流および高調波電圧を演算して
高調波発生源を算出する計測手段と、 を備える高調波計測装置において、 前記検出される高調波電流および高調波電圧を変化させ
る可変手段を備え、 前記計測手段は、前記可変手段を可変することによって
得られる、検出された複数の高調波電流および高調波電
圧を演算して高調波発生源を算出することを特徴とする
高調波計測装置。
1. A detecting means for detecting a harmonic current flowing into and out of a harmonic generation source from a power system and a harmonic voltage of the harmonic generation source, and calculating the detected harmonic current and harmonic voltage. And a measuring means for calculating a harmonic generation source by using the variable means for changing the detected harmonic current and harmonic voltage, wherein the measuring means varies the variable means. A plurality of detected harmonic currents and a plurality of detected harmonic currents, thereby calculating a harmonic generation source.
【請求項2】 請求項1の記載において、 前記可変手段は、インピーダンスを前記高調波発生源に
対して並列に挿脱することであることを特徴とする高調
波計測装置。
2. The harmonic measurement apparatus according to claim 1, wherein the variable means inserts and removes impedance in parallel with the harmonic generation source.
【請求項3】 請求項2の記載において、 前記インピーダンスは、前記高調波発生源の高調波次数
の高調波に対して低く、前記電力系統の基本波に対して
高い、インピーダンスであることを特徴とする高調波計
測装置。
3. The impedance according to claim 2, wherein the impedance is low with respect to a harmonic of a harmonic order of the harmonic generation source and high with respect to a fundamental wave of the power system. Harmonic measurement device.
【請求項4】 請求項1ないしは請求項3のいずれか1
つの請求項記載において、 前記高調波発生源と前記電力系統間に、前記高調波発生
源の高調波次数の高調波に対して高く、前記電力系統の
基本波に対して低い、インピーダンスを設けたことを特
徴とする高調波計測装置。
4. The method according to claim 1, wherein
In one claim, an impedance is provided between the harmonic generation source and the power system, the impedance being high with respect to the harmonic of the harmonic order of the harmonic generation source and low with respect to the fundamental wave of the power system. A harmonic measuring device, characterized in that:
【請求項5】 請求項1の記載において、 前記可変手段は、高調波発生手段を前記高調波発生源に
対して並列に挿脱することであることを特徴とする高調
波計測装置。
5. The harmonic measurement device according to claim 1, wherein the variable means inserts and removes a harmonic generation means in parallel with the harmonic generation source.
【請求項6】 請求項5の記載において、 前記高調波発生手段は、アクティブフィルタであること
を特徴とする高調波計測装置。
6. The harmonic measuring device according to claim 5, wherein the harmonic generating means is an active filter.
【請求項7】 電力系統に接続される高調波発生源に流
出入する高調波電流および該高調波発生源の高調波電圧
を検出し、 前記検出された高調波電流および高調波電圧を演算して
高調波発生源を算出する高調波計測方法において、 前記高調波電流および高調波電圧を検出する第1の工程
と、 前記高調波電流および高調波電圧を変化させ、該変化さ
せられた前記高調波電流および高調波電圧を検出する第
2の工程と、 少なくとも、前記第1の工程および第2の工程で検出さ
れたそれぞれの前記高調波電流および高調波電圧を演算
して前記高調波発生源を算出することを特徴とする高調
波計測方法。
7. A harmonic current flowing into and out of a harmonic source connected to a power system and a harmonic voltage of the harmonic source are detected, and the detected harmonic current and harmonic voltage are calculated. A first step of detecting the harmonic current and the harmonic voltage, wherein the harmonic current and the harmonic voltage are changed, and the changed harmonics are changed. A second step of detecting a wave current and a harmonic voltage, and at least calculating the harmonic current and the harmonic voltage detected in the first step and the second step, respectively, and calculating the harmonic generation source. Calculating the harmonics.
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