JP3584063B2 - 不平衡電圧補償付きアクティブフィルタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電力用アクティブフィルタに関し、詳細には、不平衡電圧補償と高調波電流補償を行う電力用アクティブフィルタの主回路構成法ないしその直流コンデンサの接続法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力用アクティブフィルタとして、不平衡電圧補償用インバータと高調波電流補償用インバータの２台の独立したインバータで構成されたものがある（例えば、電気学会技術報告ＩＩ部第４２５号、２１頁、４．１１図参照）。
【０００３】
２台のインバータのうち、不平衡電圧補償インバータは上位系統の電圧不平衡及び電圧歪を補償し、高調波電流補償インバータは負荷の高調波電流の補償を行うものである。
【０００４】
図６に、その回路図を示す。図示の従来方式では、不平衡電圧補償インバータ４と高調波電流補償インバータ７はそれぞれに直流コンデンサ５，６が接続された２台の独立したインバータで構成されており、両方の直流コンデンサ５，６は電気的には絶縁されている。それぞれのインバータ４，７では、交流電源１と直流コンデンサ５，６との間でその補償電力に相当するエネルギーの授受が行われる。このためコンデンサ電圧は脈動する。このコンデンサ電圧脈動の許容値からコンデンサ容量は求められる。
【０００５】
なお、図６において、２は変圧器、３，８はスイッチングリップル制御用フィルタ、９は結合リアクトル、１０，１１は電流検出回路、１２は線間電圧検出回路、１３は不平衡電圧補償制御回路、１４は高調波電流補償制御回路、１５は指令電流と実測電流との突き合わせ回路、１６は高調波電流演算回路、１７は負荷である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の方式では、直流コンデンサはそれぞれのインバータに対して独立して設けられており、各インバータの個別の機能を果たすのみで、他のインバータの役目を補うようには働いていなかった。
【０００７】
本発明が解決すべき課題は、不平衡電圧補償用インバータと高調波電流補償用インバーの負荷の合成が直流コンデンサに働いて両インバータへの負荷のかかり具合の違いによる直流コンデンサの電圧脈動を小さくする不平衡電圧補償付きアクティブフィルタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の不平衡電圧補償付きアクティブフィルタは、不平衡電圧補償用インバータと高調波電流補償用インバータの補償エネルギーを供給する直流コンデンサを共有化し、両インバータの負荷の合成が直流コンデンサに働いて両インバータへの負荷のかかり具合の違いによる直流コンデンサの電圧脈動を小さくする。
【０００９】
【作用】
直流コンデンサは不平衡電圧補償用インバータと高調波電流補償用インバータに関して共有のエネルギー蓄積要素として作用する。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明を図面に示す実施例を参照しながら具体的に説明する。
【００１１】
図１は本発明に係る不平衡電圧補償付きアクティブフィルタの一実施例を示すもので、図中１は電源、２は変圧器、３，８はスイッチングリップル制御用フィルタ、４は不平衡電圧補償用インバータ、５は直流コンデンサ、７は高調波電圧補償用インバータ、９は結合リアクトル、１０，１１は電流検出回路、１２は線間電圧検出回路、１３は不平衡電圧補償制御回路、１４は高調波電流補償制御回路、１５は指令電流と実測電流との突き合わせ回路、１６は高調波電流演算回路、１７は負荷である。
【００１２】
ここで、図１のコンデンサ５の容量を従来方式である図６のコンデンサ５と６の容量の和に等しくしたとして説明する。
【００１３】
図１の本発明実施例においては、直流コンデンサを共通化することにより、両方のインバータの負荷の合成が直流コンデンサに働くので、両インバータへの負荷のかかり具合の違いによる直流コンデンサの電圧脈動値が従来方式より小さくなる。さらに、直流コンデンサを１個にまとめたので、その寸法及び価格を下げることが可能になる。
【００１４】
図１の不平衡電圧補償用インバータ４、直流コンデンサ５、高調波電流補償用インバータ７は、図２のように接続されている。図３，図４，図５は不平衡電圧補償用インバータと高調波電流補償用インバータを独立した装置とした作った場合における本発明の実施例を示す。図３〜図５の実施例では、各インバータモジュールの電源ラインを端子で接続したもので、図３では不平衡電圧補償用インバータ４側に共通の直流コンデンサ５を設け、図４では高調波電流補償用インバータ７側に共通の直流コンデンサ６を設け、図５では、従来の不平衡電圧補償用インバータ４の直流コンデンサ５と高調波電流補償用インバータ７の直流コンデンサ６を端子で接続して、電気的には並列接続された共通の直流コンデンサとしたものである。
【００１５】
図１〜図４の実施例ではコンデンサは１個にまとめたのに対し、図５の実施例では、コンデンサは２個であるが、両インバータの共通のエネルギー蓄積要素として機能する点においては、他の実施例と同様である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下のような効果を奏する。
【００１７】
▲１▼ 不平衡電圧補償用インバータ及び高調波電流補償用インバータの補償エネルギーを供給する直流コンデンサを共有化することにより、両インバータへの負荷のかかり具合の違いによる直流コンデンサの電圧脈動に及ぼす影響がより小さくなるので、不平衡電圧及び高調波電流の補償が容易となる。
【００１８】
▲２▼ 直流コンデンサの個数を１個とした場合、直流コンデンサ全体としての寸法が小さくなり、価格も安価になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成を示す回路図である。
【図２】本発明における直流コンデンサの接続例を示す回路図である。
【図３】本発明における直流コンデンサの接続例を示す回路図である。
【図４】本発明における直流コンデンサの接続例を示す回路図である。
【図５】本発明における直流コンデンサの接続例を示す回路図である。
【図６】従来の不平衡電圧補償と高調波電流補償を独立して行う構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１ 電源、２ 変圧器、３，８ スイッチングリップル制御用フィルタ、４ 不平衡電圧補償用インバータ、５ 直流コンデンサ、７ 高調波電圧補償用インバータ、９ 結合リアクトル、１０，１１ 電流検出回路、１２ 線間電圧検出回路、１３ 不平衡電圧補償制御回路、１４ 高調波電流補償制御回路、１５ 指令電流と実測電流との突き合わせ回路、１６ 高調波電流演算回路、１７ 負荷
【産業上の利用分野】
本発明は電力用アクティブフィルタに関し、詳細には、不平衡電圧補償と高調波電流補償を行う電力用アクティブフィルタの主回路構成法ないしその直流コンデンサの接続法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力用アクティブフィルタとして、不平衡電圧補償用インバータと高調波電流補償用インバータの２台の独立したインバータで構成されたものがある（例えば、電気学会技術報告ＩＩ部第４２５号、２１頁、４．１１図参照）。
【０００３】
２台のインバータのうち、不平衡電圧補償インバータは上位系統の電圧不平衡及び電圧歪を補償し、高調波電流補償インバータは負荷の高調波電流の補償を行うものである。
【０００４】
図６に、その回路図を示す。図示の従来方式では、不平衡電圧補償インバータ４と高調波電流補償インバータ７はそれぞれに直流コンデンサ５，６が接続された２台の独立したインバータで構成されており、両方の直流コンデンサ５，６は電気的には絶縁されている。それぞれのインバータ４，７では、交流電源１と直流コンデンサ５，６との間でその補償電力に相当するエネルギーの授受が行われる。このためコンデンサ電圧は脈動する。このコンデンサ電圧脈動の許容値からコンデンサ容量は求められる。
【０００５】
なお、図６において、２は変圧器、３，８はスイッチングリップル制御用フィルタ、９は結合リアクトル、１０，１１は電流検出回路、１２は線間電圧検出回路、１３は不平衡電圧補償制御回路、１４は高調波電流補償制御回路、１５は指令電流と実測電流との突き合わせ回路、１６は高調波電流演算回路、１７は負荷である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の方式では、直流コンデンサはそれぞれのインバータに対して独立して設けられており、各インバータの個別の機能を果たすのみで、他のインバータの役目を補うようには働いていなかった。
【０００７】
本発明が解決すべき課題は、不平衡電圧補償用インバータと高調波電流補償用インバーの負荷の合成が直流コンデンサに働いて両インバータへの負荷のかかり具合の違いによる直流コンデンサの電圧脈動を小さくする不平衡電圧補償付きアクティブフィルタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の不平衡電圧補償付きアクティブフィルタは、不平衡電圧補償用インバータと高調波電流補償用インバータの補償エネルギーを供給する直流コンデンサを共有化し、両インバータの負荷の合成が直流コンデンサに働いて両インバータへの負荷のかかり具合の違いによる直流コンデンサの電圧脈動を小さくする。
【０００９】
【作用】
直流コンデンサは不平衡電圧補償用インバータと高調波電流補償用インバータに関して共有のエネルギー蓄積要素として作用する。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明を図面に示す実施例を参照しながら具体的に説明する。
【００１１】
図１は本発明に係る不平衡電圧補償付きアクティブフィルタの一実施例を示すもので、図中１は電源、２は変圧器、３，８はスイッチングリップル制御用フィルタ、４は不平衡電圧補償用インバータ、５は直流コンデンサ、７は高調波電圧補償用インバータ、９は結合リアクトル、１０，１１は電流検出回路、１２は線間電圧検出回路、１３は不平衡電圧補償制御回路、１４は高調波電流補償制御回路、１５は指令電流と実測電流との突き合わせ回路、１６は高調波電流演算回路、１７は負荷である。
【００１２】
ここで、図１のコンデンサ５の容量を従来方式である図６のコンデンサ５と６の容量の和に等しくしたとして説明する。
【００１３】
図１の本発明実施例においては、直流コンデンサを共通化することにより、両方のインバータの負荷の合成が直流コンデンサに働くので、両インバータへの負荷のかかり具合の違いによる直流コンデンサの電圧脈動値が従来方式より小さくなる。さらに、直流コンデンサを１個にまとめたので、その寸法及び価格を下げることが可能になる。
【００１４】
図１の不平衡電圧補償用インバータ４、直流コンデンサ５、高調波電流補償用インバータ７は、図２のように接続されている。図３，図４，図５は不平衡電圧補償用インバータと高調波電流補償用インバータを独立した装置とした作った場合における本発明の実施例を示す。図３〜図５の実施例では、各インバータモジュールの電源ラインを端子で接続したもので、図３では不平衡電圧補償用インバータ４側に共通の直流コンデンサ５を設け、図４では高調波電流補償用インバータ７側に共通の直流コンデンサ６を設け、図５では、従来の不平衡電圧補償用インバータ４の直流コンデンサ５と高調波電流補償用インバータ７の直流コンデンサ６を端子で接続して、電気的には並列接続された共通の直流コンデンサとしたものである。
【００１５】
図１〜図４の実施例ではコンデンサは１個にまとめたのに対し、図５の実施例では、コンデンサは２個であるが、両インバータの共通のエネルギー蓄積要素として機能する点においては、他の実施例と同様である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下のような効果を奏する。
【００１７】
▲１▼ 不平衡電圧補償用インバータ及び高調波電流補償用インバータの補償エネルギーを供給する直流コンデンサを共有化することにより、両インバータへの負荷のかかり具合の違いによる直流コンデンサの電圧脈動に及ぼす影響がより小さくなるので、不平衡電圧及び高調波電流の補償が容易となる。
【００１８】
▲２▼ 直流コンデンサの個数を１個とした場合、直流コンデンサ全体としての寸法が小さくなり、価格も安価になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成を示す回路図である。
【図２】本発明における直流コンデンサの接続例を示す回路図である。
【図３】本発明における直流コンデンサの接続例を示す回路図である。
【図４】本発明における直流コンデンサの接続例を示す回路図である。
【図５】本発明における直流コンデンサの接続例を示す回路図である。
【図６】従来の不平衡電圧補償と高調波電流補償を独立して行う構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１ 電源、２ 変圧器、３，８ スイッチングリップル制御用フィルタ、４ 不平衡電圧補償用インバータ、５ 直流コンデンサ、７ 高調波電圧補償用インバータ、９ 結合リアクトル、１０，１１ 電流検出回路、１２ 線間電圧検出回路、１３ 不平衡電圧補償制御回路、１４ 高調波電流補償制御回路、１５ 指令電流と実測電流との突き合わせ回路、１６ 高調波電流演算回路、１７ 負荷
Claims (1)
- 不平衡電圧補償用インバータと高調波電流補償用インバータの補償エネルギーを供給する直流コンデンサを共有化し、両インバータの負荷の合成が直流コンデンサに働いて両インバータへの負荷のかかり具合の違いによる直流コンデンサの電圧脈動を小さくすることを特徴とする不平衡電圧補償付きアクティブフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21625294A JP3584063B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 不平衡電圧補償付きアクティブフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21625294A JP3584063B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 不平衡電圧補償付きアクティブフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0884463A JPH0884463A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3584063B2 true JP3584063B2 (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=16685657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21625294A Expired - Fee Related JP3584063B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 不平衡電圧補償付きアクティブフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3584063B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100683430B1 (ko) * | 2004-12-07 | 2007-02-20 | 한국철도기술연구원 | 전기철도 급전시스템의 전력품질 보상장치 |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP21625294A patent/JP3584063B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0884463A (ja) | 1996-03-26 |
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Legal Events
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