JPH0298718A - Reactive power compensator - Google Patents
Reactive power compensatorInfo
- Publication number
- JPH0298718A JPH0298718A JP63251556A JP25155688A JPH0298718A JP H0298718 A JPH0298718 A JP H0298718A JP 63251556 A JP63251556 A JP 63251556A JP 25155688 A JP25155688 A JP 25155688A JP H0298718 A JPH0298718 A JP H0298718A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactive
- current
- harmonic
- compensation
- inverter circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 54
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/20—Active power filtering [APF]
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野〕
この発明は高調波補償用のアクティブフィルタ機能を有
する無効電力補償装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a reactive power compensator having an active filter function for harmonic compensation.
従来の無効電力補償装置は、第５図に示すように、電力
系統１から負荷ＬＤ、へ給電する際に、負荷ＬＤ、から
発生する無効ｉｌ流および高調波電流が電力系統１へ流
出するのを防止するために設けられるものである。この
無効電力補償装置では、無効電流・高調波電流検出部２
が変流器ＣＴ、および変圧器ＰＴ、を介して負荷電流■
、および系統電圧■、を検出し、さらに負荷電流ＩＬお
よび系統電圧■、に基づいて負荷電流１．中の無効電流
成分および高調′＄ｌ電流成分を検出している。また、
インバータ回路ＩＮＳが上記負荷電流ＩＬ中の無効電流
成分および高調波電流成分を打ち消す補償電流を結合ト
ランスＴＲ３を通して電力系統１に注入するようになっ
ている。この場合、制御回路３が無効電流・高調波電流
検出部２の出力に基づいてインバータ回路ＩＮ３のスイ
ッチング素子を制御することにより、負＠電流ＩＬ中の
無効電流成分および高調波電流成分を丁度補償する補償
を流が結合トランスＴＲ３を介して電力系統ｌに注入さ
れることになる。As shown in FIG. 5, the conventional reactive power compensator prevents reactive IL current and harmonic current generated from the load LD from flowing into the power system 1 when power is supplied from the power system 1 to the load LD. This is provided to prevent this. In this reactive power compensator, the reactive current/harmonic current detection section 2
is the load current through current transformer CT, and transformer PT,
, and the grid voltage ■, and further determine the load current 1. based on the load current IL and the grid voltage ■. The reactive current component and the harmonic current component are detected. Also,
The inverter circuit INS injects a compensation current into the power system 1 through the coupling transformer TR3 to cancel the reactive current component and harmonic current component in the load current IL. In this case, the control circuit 3 controls the switching elements of the inverter circuit IN3 based on the output of the reactive current/harmonic current detection section 2, so that the reactive current component and the harmonic current component in the negative current IL are just compensated. The compensation current will be injected into the power system l via the coupling transformer TR3.
この無効電力補償装置は、負荷電流ＩＬ中の無効電流成
分および高調波成分の両方を打ち消す補償電流を１台の
インバータ回路ＩＮ３から電力系統１へ注入する構成で
あったので、インバータ回路ＩＮ３の製造上の制限が多
く、製造が容易でなかった。This reactive power compensator was configured to inject a compensation current from one inverter circuit IN3 into the power system 1 to cancel both the reactive current component and the harmonic component in the load current IL. There are many limitations mentioned above, making it difficult to manufacture.
以下、この点につき、具体的に説明する。負荷電流ＩＬ
中の無効電流成分および高調波電流成分を打ち消す場合
、無効電流成分の周波数は系統基本波と同じ周波数であ
るが、その量はかなり多い。This point will be specifically explained below. Load current IL
When canceling the reactive current component and harmonic current component in the system, the frequency of the reactive current component is the same frequency as the system fundamental wave, but its amount is considerably large.
一方、高調波［波成分の量は比較的少ないが、その周波
数は基本波に比べてかなり高い。例えば、５次、７次、
１１次１１３次の高調波を波成分を打ち消す場合、イン
バータ回路ＩＮ３から出力すべき最高周波数は、商用周
波数の１３倍（５０Ｈｚの場合は６５０Ｈｚ、 ６０１
ｚの場合は７８０Ｈｚ）程度となる。On the other hand, the amount of harmonic wave components is relatively small, but their frequency is considerably higher than that of the fundamental wave. For example, 5th order, 7th order,
When canceling the wave components of the 11th and 113rd harmonics, the highest frequency that should be output from the inverter circuit IN3 is 13 times the commercial frequency (650Hz in the case of 50Hz, 601
In the case of z, it is about 780 Hz).
したがって、無効電流成分を打ち消すためのインバータ
回路ＩＮＳとしては、スイッチング周波数は低くてもよ
いが大容量のものが要求される。Therefore, the inverter circuit INS for canceling the reactive current component is required to have a low switching frequency but a large capacity.
一方、高調波電流成分を打ち消すためのインバータ回路
ＩＮ３としては、容量は少なくてよいがスイッチング周
波数の高いものが要求される。On the other hand, the inverter circuit IN3 for canceling the harmonic current component is required to have a small capacity but a high switching frequency.
しかしながら、この無効電力補償装置は、１台のインバ
ータ回路ＩＮＳで負荷電流ＩＬ中の無効電流成分および
高調波成分の両方を打ち消す構成であるので、インバー
タ回路ＩＮ３としては大容量でかつスイッチング周波数
の高いものが要求される。However, since this reactive power compensator has a configuration in which one inverter circuit INS cancels out both the reactive current component and the harmonic component in the load current IL, the inverter circuit IN3 has a large capacity and a high switching frequency. things are required.
一方、スイッチング素子におけるスイッチング周波数と
容量とは密接な関係にあって、スイッチング周波数の高
いものは容量が小さい傾向にあり、スイッチング素子の
選択の自由度が少ないので、インバータ回路ＩＮ３の製
造上の制限が多く、製造が容易でないのである。On the other hand, there is a close relationship between the switching frequency and the capacitance of a switching element, and those with a high switching frequency tend to have a small capacitance.Therefore, there is less freedom in selecting the switching element, which limits the manufacturing of the inverter circuit IN3. There are many problems, and manufacturing is not easy.
したがって、この発明の目的は、インバータ回路の製造
上の制限を少なくして製造を容易に行うことができる無
効電力補償装置を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a reactive power compensator that can be easily manufactured by reducing restrictions on manufacturing an inverter circuit.
［課題を解決するための手段］
この発明の無効電力補償装置は、電力系統から負荷へ流
れる負荷電流中に含まれる無効電流成分および高調波成
分をそれぞれを検出する無効電流検出部および高調波検
出部を設け、この無効ｉｔ電流出部および高調波検出部
にそれぞれ対応して無効補償用インバータ回路および高
調波補償用インバータ回路を設けている。上記無効補償
用インバータ回路は、無効電流検出部により検出された
無効電流成分を打ち消す無効補償電流を発生して電力系
統へ注入する。また、高調波補償用インバータ回路は、
出力端が無効補償用インバータ回路の出力端と直列接続
され高調波検出部により積出された高調波成分を打ち消
す高調波補償成分を発生して電力系統へ注入する。[Means for Solving the Problems] A reactive power compensator of the present invention includes a reactive current detector and a harmonic detector that respectively detect a reactive current component and a harmonic component contained in a load current flowing from an electric power system to a load. An inverter circuit for reactive compensation and an inverter circuit for harmonic compensation are provided corresponding to the reactive IT current output section and harmonic detection section, respectively. The reactive compensation inverter circuit generates a reactive compensation current that cancels out the reactive current component detected by the reactive current detection section, and injects it into the power system. In addition, the inverter circuit for harmonic compensation is
The output terminal is connected in series with the output terminal of the reactive compensation inverter circuit, and generates a harmonic compensation component that cancels the harmonic component accumulated by the harmonic detection section and injects it into the power system.
この発明の構成においては、電力系統から負荷へ給電す
る際に、無効電流検出部および高調波検出部が負ｔｒ
ｉｉ ’ａ中に含まれる無効電流成分および高調波成分
をそれぞれ個別相検出する。そして、無効補償用インバ
ータ回路が無効′１ＩＬ２ｉ？検出部でヰ全検出れた無
効電流成分を打ち消す無効補償電流を発生して電力系統
へ注入し、また高調波ｈｉ（Ｎ用インバータ回路が高調
波検出部で検出された高調波成分を打ち消す高調波補償
成分を発生して電力系統へ注入する。この結果、負荷か
ら電力系統への無効電流および高調波成分の流出が抑制
されることになる。In the configuration of the present invention, when power is supplied from the power system to the load, the reactive current detection section and the harmonic detection section have a negative tr
ii Detect individual phases of reactive current components and harmonic components contained in 'a. And, is the inverter circuit for invalid compensation invalid '1IL2i? It generates a reactive compensation current that cancels out the reactive current components detected by the detection section and injects it into the power system. A wave compensation component is generated and injected into the power system.As a result, the outflow of reactive current and harmonic components from the load to the power system is suppressed.
この際、負荷ｔｆＬ中の無効電流成分および高調波成分
を個別に検出し、無効電流成分を無効補償用インバータ
回路で打ち消し、高調波成分を高調波補償用インバータ
回路で打ち消すので、無効補償用インバータ回路として
は、大容量のものが必要であるがスイッチング周波数は
低くてよく、また高調波補償用インバータ回路としては
、スイッチング周波数の高いものが必要であるが容量は
小さくてよい。At this time, the reactive current component and harmonic component in the load tfL are detected individually, the reactive current component is canceled by the inverter circuit for reactive compensation, and the harmonic component is canceled by the inverter circuit for harmonic compensation, so the inverter for reactive compensation The circuit needs to have a large capacity but only needs to have a low switching frequency, and the harmonic compensation inverter circuit needs to have a high switching frequency but only needs to have a small capacity.
このため、無効補償用インバータ回路および高調波補償
用インバータ回路のスイッチング素子の選択の自由度が
増加することとなり、インバータ回路の製造上の制限が
少なくなって製造が容易となる。Therefore, the degree of freedom in selecting the switching elements of the inverter circuit for reactive compensation and the inverter circuit for harmonic compensation increases, and there are fewer restrictions on manufacturing the inverter circuit, making manufacturing easier.
この発明の第１の実施例を第１図および第２図に基づい
て説明する。この無効電力補償装置は、第１図に示すよ
うに、電力系統ｌから負荷ＬＤ。A first embodiment of this invention will be described based on FIGS. 1 and 2. This reactive power compensator, as shown in FIG.
へ給電する際に、負荷ＬＤ、から発生する無効電流およ
び高調波電流が電力系統１へ流出するのを防止するため
に設けられるものである。This is provided to prevent reactive current and harmonic current generated from the load LD from flowing into the power system 1 when power is supplied to the load LD.
この無効電力補償装置では、無効電流検出部４が変流器
ＣＴ、および変圧ＨＰ Ｔ １を介して負荷電流Ｉ。５
および系統電圧Ｖ、を検出し、さらに負荷電流Ｉ、およ
び系統電圧Ｖ、に基づいて負荷電ＩＩ、中の無効電流成
分を検出している。そして、無効補償用インバータ回路
ＩＮ、が上記負荷電流■、中の無効電流成分を打ち消す
無効補償１ｉ流を結合トランスＴＲ，を通して電力系統
１に注入するようになっている。この場合、制御回路６
が無効電流検出部４の出力に基づいて無効補償用インバ
ータ回路ＩＮ、のスイッチング素子を制御することによ
り、負荷電流ＩＬ中の無効電流成分を丁度打ち消す無効
ｌＩｉ償を流が結合トランスＴＲ，を介して電力系統１
に注入されることになる。In this reactive power compensator, the reactive current detection unit 4 detects the load current I through the current transformer CT and the transformer HP T 1. 5
and grid voltage V, and further detects a reactive current component in load current II based on load current I and grid voltage V. The reactive compensation inverter circuit IN injects a reactive compensation current 1i that cancels out the reactive current component in the load current 1 into the power system 1 through the coupling transformer TR. In this case, the control circuit 6
controls the switching elements of the reactive compensation inverter circuit IN based on the output of the reactive current detector 4, so that the reactive current that exactly cancels out the reactive current component in the load current IL flows through the coupling transformer TR. Electric power system 1
will be injected into the
また、高調波電流により生した高調波電圧歪を検出する
高調波電圧歪検出部５が無効電流検出部４から与えられ
る信号に基づいて負荷電流ＩＬ中の高調波電流成分によ
り生じる高上Ｉ！彼電圧歪を検出している。そして、高
調波補償用インバータ回路ＩＮ２が上記高調波電圧歪成
分を打ち消す高調波補（ｊｔ電圧を結合トランスＴＲ２
を通して電力系統１に注入するようになっている。この
場合、制御回路７が高調波電圧歪検出部５の出力に基づ
いて高調波補償用インバータ回路ＩＮ２のスイッチング
素子を制御することにより、電力系統ｌに生じた高調波
電圧歪成分を丁度打ち消す高調波？ｉＩ償電圧電圧合ト
ランスＴＲ２を介して電力系統１に注入することになり
、結果的に負荷電流ＩＬ中の高調波電流は高調波補償用
インバータ回路ＩＮ２に流れ、高調波を流の補償が行わ
れる。また、結合トランスＴＲ２は二次巻線を結合トラ
ンスＴＲ。Further, the harmonic voltage distortion detection section 5 detects the harmonic voltage distortion caused by the harmonic current, based on the signal given from the reactive current detection section 4. He is detecting voltage distortion. Then, the harmonic compensation inverter circuit IN2 cancels the harmonic voltage distortion component by connecting the harmonic compensation (jt voltage to the coupling transformer TR2).
It is designed to be injected into the power system 1 through. In this case, the control circuit 7 controls the switching elements of the harmonic compensation inverter circuit IN2 based on the output of the harmonic voltage distortion detection unit 5, so that the harmonic voltage distortion component generated in the power system l is precisely canceled out. wave? iI is injected into the power system 1 via the voltage-compensating voltage combining transformer TR2, and as a result, the harmonic current in the load current IL flows to the harmonic compensation inverter circuit IN2, and the harmonic current is compensated for. be exposed. Further, the coupling transformer TR2 connects the secondary winding to the coupling transformer TR.
の二次巻線と直列に接続してあり、無効補償用インバー
タ回路ＩＮ、の出力と高調波Ｊｏｌｔ信用インバータ回
路ＩＮ２の出力とが直列加算されて電力系統１に注入さ
れることになる。The output of the reactive compensation inverter circuit IN and the output of the harmonic Jolt trust inverter circuit IN2 are added in series and injected into the power system 1.
以上のような補償動作の結果、負荷ＬＤ、から電力系統
ｌへの無効電流および高調波電流の流出が抑制されるこ
とになる。As a result of the above-described compensation operation, the outflow of reactive current and harmonic current from the load LD to the power system I is suppressed.
この際、負荷電流ｌ、中の無効電流成分および電力系統
の高調波電圧歪成分を個別に検出し、無効電流成分を無
効１ｌｉｉ信用インバ一タ回路ＩＮ、で打ち消し、高調
波電圧歪成分を高調波ｌｉｉ信用インバータ回路ＩＮ２
で打ち消すので、無効捕信用インバータ回路ＩＮ、とし
ては、大容量のものが必要であるがスイッチング周波数
は低くてよく、また高調波補償用インバータ回路ＩＮ２
としては、スイッチング周波数の高いものが必要である
が容量は小さくてよい。したがって、無効補償用インバ
ータ回路ＩＮ、のスイッチング素子としては例えばゲー
トターンオフサイリスク（Ｃ，Ｔｏ）等の大容量のスイ
ッチング素子が使用可能である。At this time, the reactive current component in the load current l and the harmonic voltage distortion component of the power system are individually detected, the reactive current component is canceled by the invalid inverter circuit IN, and the harmonic voltage distortion component is harmonicized. Wave lii reliable inverter circuit IN2
Therefore, the inverter circuit IN2 for ineffective capture needs to have a large capacity, but the switching frequency can be low, and the inverter circuit IN2 for harmonic compensation
As such, a high switching frequency is required, but the capacitance may be small. Therefore, as the switching element of the reactive compensation inverter circuit IN, a large-capacity switching element such as a gate turn-off circuit (C, To) can be used.
つぎに、無効電流検出部４．高調波電圧歪検出部５．制
御回路６．７等の具体的構成および動作を第２図に基づ
いて説明する。Next, the reactive current detection section 4. Harmonic voltage distortion detection section 5. The specific configuration and operation of the control circuits 6, 7, etc. will be explained based on FIG. 2.
まず、無効電流検出部４では、負荷電流検出回路ＤＩ、
が電力系統１から負（ｔｉｌ、Ｄ、へ供給される′ｆ１
．荷電流Ｉ、を変流器ＣＴ、を介して検出する。First, in the reactive current detection section 4, the load current detection circuit DI,
′f1 is supplied from power system 1 to negative (til, D)
．． A charging current I, is detected via a current transformer CT.
高調波除去回路ＦＪ、は、負荷電流検出回路ＤＩ。The harmonic removal circuit FJ is the load current detection circuit DI.
の出力から高調波成分を除去して基本波成分を抽出する
。一方、電圧検出回路ＤＶ、が負荷１．、 Ｄ 。The harmonic components are removed from the output of the fundamental wave component. On the other hand, the voltage detection circuit DV is connected to the load 1. ,D.
の両端に加わる系統電圧■、を変圧器ＰＴ、を介して検
出する。The system voltage (2) applied across the terminal is detected via the transformer PT.
位相シフト回路ＳＦ、は、検出した系統電圧Ｖ。The phase shift circuit SF detects the detected system voltage V.
を基本波ベースで９０度位相をシフトする。乗算器ＭＸ
、は、先の高調波除去回路ＦＪ、の出力に位相シフト回
路ＳＦ、の出力を乗じることにより、系統電圧■、の位
相を基準にして位相が９０度ずれた無効電流成分を算定
する。平均値回路ＨＫ。Shift the phase by 90 degrees based on the fundamental wave. Multiplier MX
By multiplying the output of the harmonic removal circuit FJ by the output of the phase shift circuit SF, calculates a reactive current component whose phase is shifted by 90 degrees with respect to the phase of the system voltage . Average value circuit HK.
は、乗Ｗ、器ＭＸ、の出力を平均することにより無効電
流成分の整流後の平均値を直流電圧の形で出力する。outputs the rectified average value of the reactive current component in the form of a DC voltage by averaging the outputs of the power W and the power MX.
位相同期回路（ＰＬＬ回路）ＳＹ、は、系統電圧Ｖ、を
検出する電圧検出回路ＤＶ、の出力に基づいて系統電圧
Ｖ、に同期した同期信号を作成する。そして、基準正弦
波発生回路ＫＳ、は位相同期回路ＳＹ、より出力される
同期信号にもとづいて系統電圧Ｖ、と同位相の基準正弦
波電圧を発生する。A phase locked circuit (PLL circuit) SY creates a synchronization signal synchronized with the grid voltage V, based on the output of the voltage detection circuit DV, which detects the grid voltage V. The reference sine wave generating circuit KS generates a reference sine wave voltage having the same phase as the system voltage V based on the synchronization signal output from the phase synchronization circuit SY.
乗算器ＭＸ２は、基準正弦波発生回路ＫＳ、から出力さ
れる基準正弦波電圧に平均値回路ＨＫ。The multiplier MX2 applies an average value circuit HK to the reference sine wave voltage output from the reference sine wave generation circuit KS.
の出力電圧を乗算することにより、負荷電流ｌ。By multiplying the output voltage of the load current l.
中の無効電流成分に対応する無効電流成分検出信号を出
力する。実際には、負荷電流■、中の無効電流成分が進
相成分であるなら、ある一定値より進相分を減じた値を
乗じ、逆に無効電流成分が遅相成分であるなら、ある一
定値より進相分を加えた値を乗じることになる。この理
由は、−船釣にインバータと系統電源とがりアクドルを
介して結合され、インバータが系統電源と同位相の電圧
を発生した場合において、インバータの出力電圧が系統
電圧より高いときには進相電流が系統に流れ、逆にイン
バータの出力電圧が系統電圧より低いときには遅相電流
が系統に流れるからである。Outputs a reactive current component detection signal corresponding to the reactive current component in the active current component. In reality, if the reactive current component in the load current ■ is a leading phase component, it is multiplied by a value obtained by subtracting the leading phase component from a certain constant value, and conversely, if the reactive current component is a slow phase component, it is multiplied by a certain constant value. Multiply the value by adding the leading phase. The reason for this is: - When an inverter and a grid power supply are connected via a pointed axle, and the inverter generates a voltage in the same phase as the grid power supply, if the inverter's output voltage is higher than the grid voltage, the leading phase current will flow to the grid. This is because, conversely, when the output voltage of the inverter is lower than the grid voltage, a slow phase current flows into the grid.
乗算器ＭＸ３は、乗算器ＭＸ２から出力される無効電流
成分検出信号に対し、系統電圧■、の変動に対する補正
を行うとともに、無効補償用インバータ回路ＩＮ、に給
電する直流’ｔｆｉＢ、の電圧の変動に対する補正を行
う、具体的には、系統電圧Ｖ、の整流後の平均値を求め
る平均値回路ＨＫ２の出力電圧と直流電源Ｂ１の電圧を
検出する直流電圧検出回路ＤＫ、の出力電圧とを無効電
流成分検出信号に各々乗じることになる。この乗算器Ｍ
Ｘ３の出力が無効補償用インバータ回路ＩＮ。The multiplier MX3 corrects the reactive current component detection signal output from the multiplier MX2 against fluctuations in the system voltage ■, and also compensates for fluctuations in the voltage of the DC 'tfiB, which supplies power to the reactive compensation inverter circuit IN. Specifically, the output voltage of the average value circuit HK2, which calculates the rectified average value of the system voltage V, and the output voltage of the DC voltage detection circuit DK, which detects the voltage of the DC power supply B1, are disabled. The current component detection signals are respectively multiplied. This multiplier M
The output of X3 is the inverter circuit IN for reactive compensation.
に対する指令信号となる。It becomes a command signal for the
この乗算器ＭＸ３から出力される指令信号が加えられる
制御回路６では、パルス幅変調回路ＭＤ。The control circuit 6 to which the command signal output from the multiplier MX3 is applied includes a pulse width modulation circuit MD.
が乗算器ＭＸ３から出力される指令信号をキャリア波発
生回路ＣＡ、から発生する例えば三角波キャリア電圧に
よってパルス幅変調し、矩形波信号を出力する。そして
、インバータ駆動用アンプＡＰ、がパルス幅変調回路Ｍ
Ｄ、から出力される矩形波信号に基づいて無効補償用イ
ンバータ回路ＩＮ、のスイッチング素子をオンオフ制御
することになり、これによって無効補償用インバータ回
路ＩＮ、からりアクドルＬ１．コンデンサＣ１および結
合トランスＴＲ，を通して無効補償電流が注入されるこ
とになる。なお、無効補償用インバータ回路ＩＮ、は、
直流１ｉ源Ｂ１からエネルギーが供給される。、直流電
ｇａＢ、は電力系統ｌから図示しない充電回路によって
常時充電される直流コンデンサ等で構成される。pulse width modulates the command signal output from the multiplier MX3 using, for example, a triangular wave carrier voltage generated from the carrier wave generating circuit CA, and outputs a rectangular wave signal. The inverter driving amplifier AP is a pulse width modulation circuit M.
The switching elements of the reactive compensation inverter circuit IN are controlled on/off based on the rectangular wave signal output from the reactive compensation inverter circuit IN and the karari actuator L1.D. A reactive compensation current is injected through the capacitor C1 and the coupling transformer TR. Note that the inverter circuit IN for reactive compensation is
Energy is supplied from a DC 1i source B1. , gaB, is composed of a dc capacitor, etc., which is constantly charged by a charging circuit (not shown) from the electric power system 1.
つぎに、高調波電圧歪検出部５では、乗算器ＭＹ、が基
準正弦波電圧発生回路ＫＳ、から出力される基準正弦波
電圧に平均値回路ＨＫ２の出力電圧を乗じる。この乗算
器ＭＹ、の出力電圧は、系統電圧ｖｓにおける基本波成
分に対応することとなる。減算器ＡＤ、は、電圧検出回
路ＤＶ、の出力電圧（系統電圧Ｖ、に対応する）から乗
算器ＭＹ、の出力電圧を減じるので、その出力電圧は系
統電圧Ｖ、中に含まれる高調波電圧歪のみとなそして、
この減算器ＡＤ、の出力電圧は、ある伝達関数Ｇ （Ｓ
）が乗じられて高調波電圧歪成分検出信号となり、この
高調波電圧歪成分検出信号が乗算器ＭＹ２に入力される
０乗算器ＭＹ２は、高調波補償用インバータ回ＦｉｒＮ
２に給電する直流を源Ｂ２の電圧の変動に対する補正を
行う、具体的には、直流電源Ｂ２の電圧を検出する直流
電圧検出回路ＤＫ２の出力電圧を高調波電圧歪成分検出
信号に乗じることになる。この乗算器ＭＹ２の出力が高
調波補償用インバータ回路ＩＮ２に対する指令信号とな
る。Next, in the harmonic voltage distortion detection section 5, the multiplier MY multiplies the reference sine wave voltage output from the reference sine wave voltage generation circuit KS by the output voltage of the average value circuit HK2. The output voltage of this multiplier MY corresponds to the fundamental wave component in the system voltage vs. Since the subtracter AD subtracts the output voltage of the multiplier MY from the output voltage of the voltage detection circuit DV (corresponding to the system voltage V), the output voltage is equal to the harmonic voltage contained in the system voltage V. Only the distortion and,
The output voltage of this subtracter AD is a certain transfer function G (S
) is multiplied by 0 to obtain a harmonic voltage distortion component detection signal, and this harmonic voltage distortion component detection signal is input to the multiplier MY2.
Specifically, the harmonic voltage distortion component detection signal is multiplied by the output voltage of the DC voltage detection circuit DK2 that detects the voltage of the DC power supply B2. Become. The output of this multiplier MY2 becomes a command signal for the harmonic compensation inverter circuit IN2.
この乗算器ＭＹ２から出力される指令信号が加えられる
制御回路７では、パルス幅変調回路ＭＤ２が乗算器ＭＹ
２から出力される指令信号をキャリア波発生回路ＣＡ２
から発生する例えば三角波キャリア電圧によってパルス
幅変調し、矩形波信号を出力する。そして、インバータ
駆動用アンプＡＰ２がパルス幅変調回路ＭＤ２から出力
される矩形波信号に基づいて高調波補償用インバータ回
Ｒ［Ｎ２のスイッチング素子をオンオフ制御することに
なり、これによって高調波補償用インバータ回路ＩＮ２
からリアクトルＬ２．コンデンサＣ２および結合トラン
スＴＲ２を通して高調波補償電圧が注入されることにな
る。なお、高調波補償用インバータ回路ＩＮ２は、直流
電源Ｂ２からエネルギーが供給される。直流量ｆＡＢ２
は電力系統１から図示しない充電回路によって常時充電
される直流コンデンサ等で構成される。In the control circuit 7 to which the command signal output from the multiplier MY2 is applied, the pulse width modulation circuit MD2 is connected to the multiplier MY2.
The command signal output from 2 is sent to the carrier wave generation circuit CA2.
The pulse width is modulated by, for example, a triangular wave carrier voltage generated from the waveform, and a rectangular wave signal is output. Then, the inverter driving amplifier AP2 controls on/off the switching elements of the harmonic compensation inverter circuit R[N2 based on the rectangular wave signal output from the pulse width modulation circuit MD2. Circuit IN2
from reactor L2. A harmonic compensation voltage will be injected through capacitor C2 and coupling transformer TR2. Note that the harmonic compensation inverter circuit IN2 is supplied with energy from the DC power supply B2. DC flow rate fAB2
is composed of a DC capacitor, etc., which is constantly charged from the power system 1 by a charging circuit (not shown).
この無効電力補償装置は、負荷電流■、中の無効電流成
分を無効電流検出部４で、また高調波電流成分を高調波
電圧歪として高調波電圧歪検出部５で個別に検出し、無
効電流検出部４および高調波Ｎ流検出部５の出力に基づ
いて無効電流成分および高調波電流成分を捕屓する無効
補ｍ電流および高調波捕（ｌＩ電流を無効Ｍ信用インバ
ータ回路ＩＮ、および高調波補償用インバータ回路ＩＮ
２から個別に発生させて電力系統ｌに注入する構成であ
るため、無効補償用インバータ回路ＩＮ、および高調波
補償用インバータ回路ＩＮ２のスイッチング素子の選択
の自由度を増加させることができ、この結果無効補償用
インバータ回路ＩＮ、および高調波補償用インバータ回
路ＩＮ２の製造上の制限を少なくして製造を容易に行う
ことができる。This reactive power compensator separately detects reactive current components in a load current (1) with a reactive current detection section 4, and detects harmonic current components as harmonic voltage distortion in a harmonic voltage distortion detection section 5. Based on the outputs of the detection unit 4 and the harmonic N flow detection unit 5, an inactive complementary m current and harmonic capture (invalid M reliable inverter circuit IN that captures the reactive current component and harmonic current component (I current), and harmonic Compensation inverter circuit IN
2 and injected into the power system L, it is possible to increase the degree of freedom in selecting the switching elements of the reactive compensation inverter circuit IN and the harmonic compensation inverter circuit IN2. Restrictions on manufacturing the reactive compensation inverter circuit IN and the harmonic compensation inverter circuit IN2 can be easily manufactured.
この発明の第２の実施例を第３図および第４図に基づい
て説明する。この無効電力補償装置は、第３１１ｍに示
すように、第１図および第２図における高調波電圧歪検
出部５および′Ｍ＋御回路７に代えて、高調波電流検出
部８および制御回路９を用いたもので、その他の構成は
第１図および第２図のものと同様である。A second embodiment of the invention will be described based on FIGS. 3 and 4. As shown in 311m, this reactive power compensator includes a harmonic current detection section 8 and a control circuit 9 in place of the harmonic voltage distortion detection section 5 and 'M+ control circuit 7 in FIGS. 1 and 2. The other configurations are the same as those shown in FIGS. 1 and 2.
この高調波電流検出部８では、補償電流検出回路ＤＩ□
により変流器ＣＴ２を介して補償電流ｌｃを検出する２
この際、無効補償用インバータ回路ＩＮ、と高調波補償
用インバータ回路ＩＮ２とが直列に接続されているので
、高調波補償用インバータ回路ＩＮ２には、無効補償用
インバータ回路ＩＮ、の出力を流も同時に流れる。この
結果、補償電流検出回路Ｄ■２で検出されるＩＩｉ償電
流Ｉ。In this harmonic current detection section 8, the compensation current detection circuit DI□
The compensation current lc is detected through the current transformer CT2 by 2
At this time, since the inverter circuit IN for reactive compensation and the inverter circuit IN2 for harmonic compensation are connected in series, the output of the inverter circuit IN for reactive compensation can be passed through the inverter circuit IN2 for harmonic compensation. flow at the same time. As a result, the IIi compensation current I is detected by the compensation current detection circuit D2.
は、無効補償電流と高調波補償電流とをカロ算したもの
となる。したがって、高調波補償ＮｆＬのみを検出する
には、補（Ｉ電流検出回路ＤＩ２の出力から無効補償電
流を差し引けばよい、このため、位相同期回路ＳＹ、か
ら出力される同月信号に基づき、基準余弦波発生回路Ｋ
Ｙ、において基準余弦波信号を作成し、この余弦波信号
に乗算器ＭＹ３にて乗算器ＭＸ、の出力（無効電流成分
の平均値に相当する）を乗算することにより、無効補償
電流に相当する電圧信号を得る。そして、減算器ＡＤ３
にて先の補（ｊｉ ？ｉｉ ’Ｉｎ 検出回路ＤＩ２の
出力から乗ｎ器ＭＹ３の出力を減じることにより、高調
波補償電流に相当する電圧信号を得ている。is calculated by calculating the reactive compensation current and the harmonic compensation current. Therefore, in order to detect only the harmonic compensation NfL, it is sufficient to subtract the reactive compensation current from the output of the supplementary (I) current detection circuit DI2. Therefore, based on the same month signal output from the phase locked circuit SY, Cosine wave generation circuit K
By creating a reference cosine wave signal at Y, and multiplying this cosine wave signal by the output of the multiplier MX (corresponding to the average value of the reactive current components) in the multiplier MY3, a value corresponding to the reactive compensation current is obtained. Get the voltage signal. And subtractor AD3
By subtracting the output of the multiplier MY3 from the output of the detection circuit DI2, a voltage signal corresponding to the harmonic compensation current is obtained.
一方、ｇＬ荷電流検出回路Ｄ１□の出力信号を基本波除
去回路ＦＪ２に通すことにより、負荷電流１．５中に含
まれる高調波電流成分に相当する電圧信号を得、加算器
ＡＤ２にて、基本波除去回路Ｆｊ２の出力に減算器ＡＤ
３の出力を加え、この加算２ＳＡ Ｄ ２の出力を高調
波補償用インバータ回路ＩＮ２に対する指令信号として
いる。On the other hand, by passing the output signal of the gL load current detection circuit D1□ through the fundamental wave removal circuit FJ2, a voltage signal corresponding to the harmonic current component included in the load current 1.5 is obtained, and in the adder AD2, A subtracter AD is added to the output of the fundamental wave removal circuit Fj2.
3 is added, and the output of this addition 2SA D 2 is used as a command signal for the harmonic compensation inverter circuit IN2.
この加算２５ Ａ ｏ ２から出力される指令信号が入
力される制御回路９は、正負の微小値をそれぞれ上側閾
値および下側ｒＡ値とするヒステリシスコンパレータＨ
Ｋ 、にて、上記指令信号を上側闇値および下側ｒｉＪ
値と比較し、その比較結果に基づいてインバータ駆動用
アンプＡＰ２を介して高調波補償用インバータ回路ＩＮ
２の各スイッチング素子をオンオフ駆動する。この結果
、高調波補償用インバータ回路ＩＮ２は、負＠ＷａＩ
Ｌ中の高調波電流成分と補償電流■。中の高調波ｈｌｉ
償電流との和が正負の所定微小値の範囲内に収まるよう
に制御されることになり、結果約６こ負荷電流Ｉ、中の
高調波電流成分が補償電流ｌ。中の高調波補償電流で打
ち消されることになる。The control circuit 9 to which the command signal output from the addition 25 A o 2 is input is a hysteresis comparator H that uses positive and negative minute values as an upper threshold value and a lower rA value, respectively.
K, the above command signal is converted to the upper dark value and the lower riJ.
harmonic compensation inverter circuit IN via inverter drive amplifier AP2 based on the comparison result.
Each of the switching elements No. 2 is turned on and off. As a result, the harmonic compensation inverter circuit IN2 becomes negative @WaI
Harmonic current components in L and compensation current■. harmonic hli in
The sum of the compensation current and the compensation current is controlled to be within a predetermined positive and negative minute value range, and as a result, the harmonic current component in the load current I is approximately 6%, and the compensation current I is the harmonic current component. This will be canceled out by the harmonic compensation current inside.
その他の構成および動作は第１の実施例と同様である。Other configurations and operations are similar to those of the first embodiment.
この実施例の無効電力補償装置は、負荷電流ＩＩ。The reactive power compensator of this embodiment has a load current of II.
中の高調波電流成分の検出の仕方および高調波補償用イ
ンバータ回路ＩＮ２の制御の仕方で第１の実施例と異な
るが、基本的には第１の実施例と同様の効果を奏する。Although the second embodiment differs from the first embodiment in the method of detecting the harmonic current component in the middle and the method of controlling the harmonic compensation inverter circuit IN2, basically the same effects as the first embodiment are achieved.
なお、負荷電流ＩＬ中に含まれる無効電流成分および高
調波′ｒｉ流成分成分上記実施例の方法で検出するのに
限らず、例えばフーリエ変換を利用して検出することも
できる。Note that the reactive current component and harmonic current component contained in the load current IL are not limited to being detected using the method of the above embodiment, but may also be detected using, for example, Fourier transform.
この発明の無効電力補償装置によれば、負荷電流中の無
効電流成分および高調波成分を無効電流検出部および高
調波検出部で個別に検出し、無効電流検出部および高調
波検出部の出力に基づいて無効電流成分および高調波成
分を補償する無効補償電流および高調波補償成分を無効
補償用インバータ回路および高調波補償用インバータ回
路から個別に発生させて電力系統に注入する構成である
ため、無効補償用インバータ回路および高調波補償用イ
ンバータ回路のスイッチング素子の選択の自由度を増加
させることができ、この結果インバータ回路の製造上の
制限を少な（して製造を容易に行うことができる。According to the reactive power compensator of the present invention, the reactive current component and the harmonic component in the load current are individually detected by the reactive current detection section and the harmonic detection section, and the outputs of the reactive current detection section and the harmonic detection section are The configuration is such that reactive compensation current and harmonic compensation components are generated separately from a reactive compensation inverter circuit and a harmonic compensation inverter circuit and are injected into the power system. It is possible to increase the degree of freedom in selecting the switching elements of the compensation inverter circuit and the harmonic compensation inverter circuit, and as a result, there are fewer restrictions on the manufacture of the inverter circuit, making it easier to manufacture the inverter circuit.
第１図はこの発明の第１の実施例の構成を示すブロック
図、第２図は第１図の要部の具体的な構成を示すブロッ
ク図、第３図はこの発明の第２の実施例の構成を示すブ
ロック図、第４図、は第３図の要部の具体的な構成を示
すブロック図、第５図は従来の無効電力補償装置の一例
の構成を示すブロック図である。
ｌ・・・電力系統、ＬＤ、・・・負荷、ＩＮ、・・・無
効補償用インバータ回路、ＩＮ２・・・高調波補償用イ
ンバータ回路、４・・・無効電流検出部、５・・・高調
波検出部（高調波電圧歪検出部）、８・・・高調波検出
部（高調波電流検出部）FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of this invention, FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of the main part of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a specific configuration of the main part of FIG. 3, and FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of an example of a conventional reactive power compensator. l...power system, LD,...load, IN,...inverter circuit for reactive compensation, IN2...inverter circuit for harmonic compensation, 4...reactive current detection unit, 5...harmonic wave detection section (harmonic voltage distortion detection section), 8... harmonic detection section (harmonic current detection section)
Claims (1)
流成分を検出する無効電流検出部と、前記負荷電流中に
含まれる高調波成分を検出する高調波検出部と、前記無
効電流検出部により検出された無効電流成分を打ち消す
無効補償電流を発生して前記電力系統へ注入する無効補
償用インバータ回路と、出力端が前記無効補償用インバ
ータ回路の出力端と直列接続され前記高調波検出部によ
り検出された高調波成分を打ち消す高調波補償成分を発
生して前記電力系統へ注入する高調波補償用インバータ
回路とを備えた無効電力補償装置。Detection by a reactive current detection section that detects a reactive current component included in a load current flowing from the power system to a load, a harmonic detection section that detects a harmonic component included in the load current, and the reactive current detection section. a reactive compensation inverter circuit that generates a reactive compensation current that cancels out the reactive current component and injects it into the power system; and a harmonic compensation inverter circuit that generates a harmonic compensation component for canceling the generated harmonic component and injects it into the power system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63251556A JP2712388B2 (en) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | Reactive power compensator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63251556A JP2712388B2 (en) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | Reactive power compensator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0298718A true JPH0298718A (en) | 1990-04-11 |
| JP2712388B2 JP2712388B2 (en) | 1998-02-10 |
Family
ID=17224578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63251556A Expired - Fee Related JP2712388B2 (en) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | Reactive power compensator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2712388B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102820664A (en) * | 2012-08-27 | 2012-12-12 | 杭州电子科技大学 | Integrated power supply circuit with reactive compensation characteristics |
| CN103545812A (en) * | 2013-10-18 | 2014-01-29 | 李树广 | Ultraharmonics and idle electric power compensation energy-saving device of active power grid |
| CN103698623A (en) * | 2013-11-07 | 2014-04-02 | 国家电网公司 | Method for measuring the response time of dynamic reactive power compensation device under united time scale |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428712A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | Active filter device |
-
1988
- 1988-10-04 JP JP63251556A patent/JP2712388B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428712A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | Active filter device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102820664A (en) * | 2012-08-27 | 2012-12-12 | 杭州电子科技大学 | Integrated power supply circuit with reactive compensation characteristics |
| CN103545812A (en) * | 2013-10-18 | 2014-01-29 | 李树广 | Ultraharmonics and idle electric power compensation energy-saving device of active power grid |
| CN103698623A (en) * | 2013-11-07 | 2014-04-02 | 国家电网公司 | Method for measuring the response time of dynamic reactive power compensation device under united time scale |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2712388B2 (en) | 1998-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2714195B2 (en) | Voltage fluctuation and harmonic suppression device | |
| JPS6366617A (en) | Reactive power compensator | |
| CN107732921B (en) | Electric energy quality composite control device based on nine-switch-tube inverter and working method | |
| KR101562848B1 (en) | Method for uninterruptible power supply system control by using active damping control scheme and repeat control techniques | |
| JP4935617B2 (en) | Active filter function device | |
| Zhou et al. | Time delay compensation-based fast current controller for active power filters | |
| JPS60257773A (en) | Control circuit of inverter | |
| KR101951184B1 (en) | Apparauts and method for controlling parallel operation of ups | |
| Zhou et al. | Control research of NPC three level high-power grid connected inverter based on multi sampling | |
| JPH0298718A (en) | Reactive power compensator | |
| Swetha et al. | Comparative analysis and performance of DSTATCOM device using PI and second-order sliding mode control | |
| CN110912132A (en) | Harmonic compensation control method for single-phase cascade active power filter | |
| JPH09140165A (en) | Power converter | |
| Benyettou et al. | Comparative study of different methods of active power compensation | |
| JP3779061B2 (en) | Active filter device | |
| CN112993966B (en) | Active filtering method applied to direct current system | |
| Hajbani et al. | A novel Lyapunov-based robust controller design for LCL-type shunt active power filters using adaptive sliding-mode backstepping approach | |
| Dos Santos et al. | Active power line conditioner applied to single-phase to three-phase systems | |
| Li et al. | Research on a novel method for improving inverter output waveforms | |
| Gonzatti et al. | PLL-less control strategy applied to hybrid active series power filter | |
| Xue et al. | Model Predictive Control for LCL-Filtered DG-Grid Interfacing Inverters With State Variable and Input Disturbance Estimation | |
| JPH0382338A (en) | Higher harmonic voltage suppressing apparatus | |
| JP3128985B2 (en) | Control circuit of harmonic compensator | |
| JPS63245268A (en) | Controlling method for current type pwm converter | |
| Zhang et al. | Sliding mode control of current of single-phase shunt APF based on exact feedback linearization |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |