JPH03174611A - 瞬時無効電力補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は交流電源と負荷との間に接続されるパルス幅
変調変換器（以下、ＰＷＭ変換器という）で構成される
瞬時無効電力補償装置、特に補償特性及び応答性の向上
に関するものである。

［従来の技術］ 瞬時無効電力補償装置は、電源系統と負荷との間の系統
ラインに設けられ、電源系統から送られる三相の電圧　
電流の瞬時値から負荷の無効電力及び高調波電力を補償
するための瞬時補償電流を算出し、無効電力及び高調波
電力を補償することにより、良好な電力を負荷に送るも
のである。

第７図は例えば特開昭６０−１４８３４１号公報に開示
された従来の瞬時無効電力補償装置を示すブロック図で
ある。図において、（１）は電源系統（１５）から三相
の交流電力が供給される負荷、（５）は補償電流を電源
系統（１５）と負荷（１）との間の系統ラインに送るＰ
ＷＭ変換器、（４）はＰＷＭ変換器（５）の直流出力電
流のリップル分を低減するためのりアクドル、（９ａ）
　、　（９）は系統ラインの各相の電圧と負荷電流検出
器（２）で検出した電流の瞬時値を二相の電圧と電流に
それぞれ変換する三相／二相変換回路である。（１６）
は三相／二相変換回路（９）。

（９ａ）の出力から負荷（１〉の瞬時無効電力と瞬時有
効電力を算出する電力演算回路、（１７）は三相／二相
変換回路（９ａ〉と電力演算回路（１６〉の出力から瞬
時無効電力と瞬時有効電力の高調波電力を補償するため
の補償電流指令値を算出する補償電流演算回路である。

（１１〉は補償電流演算回路（１７）で算出した補償電
流指令値を三相の電流指令値に変換する二相／三相変換
回路、（１８）は二相／三相変換回路（１１）と補償電
流検出器（３）からの出力により三相各相の補償電流指
令値を算出する電流制御回路である。

第８図は第７図の電力演算回路（１６〉、補償電流演算
回路（１７）及び電流制御回路（１８）の詳細を示した
ブロック図である。以下第７図の瞬時無効電力補償装置
の動作を第８図を参照しながら説明する。

三相／二相変換回路（９ａ）　、　（９）は電源系統（
１５）と負荷（１）間の各相の電圧ｅ、ｅ、、ｅ　　と
負荷ａ　　　　　　　　　　　　　Ｃ 電流検出器（２）で検出した電流ｉ、ｉ、、ｉｃを入力
して二相の電圧信号ｅ　　、ｅ　　と電流信号α　　β ｉ　、ｌ　に変換し電力演算回路（１６）に送る。

α　　β 電力演算回路（１６〉は送られた二相の電圧信号ｅ　　
、ｅ　　と電流信号ｉ　、ｌβより、掛算器α　　　　
β　　　　　　　　　　　α（３０〉〜（３２）にてそ
れぞれｅβｉａ、ｅａｉβ及びｅａｉａ、ｅβｌβなる
積を演算し、符号変換器（７０）を介して、加算器（４
０〉にて掛算器（３０）、（３１，）の出力信号を加え
て、瞬時無効電力に対応する虚電力ｑを演算し出力する
と同時に加算器（４１）にて掛算器（３２）　、　（３
３）の出力信号を加えて、瞬時有効電力に対応する実電
力ｐを演算し、高域通過形フィルタ（８０）を介して、
前記実電力ｐからその基本波成分を除去した実電力の高
調波成分貢を検出し出力する。

補償電流演算回路（Ｉ７）は、掛算器（３４）、（３５
）にて三相／二相変換のそれぞれの出力信号同志の積の
和ｅａ２＋ｅ　２を演算する。さらに、変換器β 路（９）　、　（９ａ）の２つの出力信号を一方は符号
変換器（７Ｉ〉を介し、他方は直接にそれぞれ割算器（
５０）。

（５１）にて加算器（４２）の出力との比を演算し、掛
算器（３Ｂ）、（３９）にて電力演算回路（１６）の出
力信号ｑとの積を、掛算器（３７）、（３ｇ）にて電力
演算回路（１Ｂ）の出力信号實との積を演算する。この
とき、八 掛算器（３８〉のみその前段に符号変換器（７２）を介
して、演算結果の符号を反転せしめる。さらに、加算器
（４３）　、　（４４）にて掛算器（３６）〜（３９）
の出力信号の和を演算することにより、電力演算回路（
１Ｇ）にて演算検出した、負荷の高調波と無効電力波形
と逆位相の電力を補償装置より供給すべくα、β二相の
補償電流の指令信号ｉ　　　、ｔ　　　を出力すＣα　
　Ｃβ る。

電流制御回路（１８〉は、二相／三相変換回路（１１）
＊ にて、三相量に変換された各相の指令電流ｌ　。

ａ の補償電流ｉ　、°　　１　とをそれぞれの各相ｃａ　
　　ｃｂ’　　ｃｃ 間で減算器（６０）　、　（６１）、　（６２）にて差
をとり、その出力信号をヒステリシス特性を持たせた比
較器（８０）。

（ＩＩＩ）、（８２）にて前記補償電流ｌｃａ”　ｃｂ
”　ｃｃがそれぞれ指令電流の設定値上△ｉの範囲内に
入るよう電流の閉ループ制御を行って、比較器（８０）
〜（８２）のヒステリシス幅に応じた指令値の一定幅以
内で、所望の補償電流となるよう電流の瞬時制御を行っ
ている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の瞬時無効電力補償装置は瞬時無効電力と瞬時
有効電力の高調波成分を算出する電力演算回路（１６）
においては、電源系統（１５）と負荷（１）との間の系
統ラインとＰＷＭ変換器（５）と間にあるリップル低減
用のりアクドル（４）により有効電力と無効電力とを分
離して制御することができず、相互に干渉し合って無効
電力補償の応答性能が得られないと共に、高次高調波の
補償能力が十分でないという問題点があった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たものであり、無効電力、高調波電力の補償特性と応答
性の向上を図ることができる瞬時無効電力補償装置を得
ることを目的とするものである。

また、この発明は、上記の目的に加えて、補償指令値（
負荷電流に含まれる無効電流と有効電流の高調枝分の総
和）がＰＷＭ変換器の定格値に達した場合には、無効電
流の補償特性にのみ制限を加えて高調波が電源系統に流
されないようにした瞬時無効電力補償装置を得ることを
目的とするものである。

また、この発明は、上記の目的に加えて、補償指令値が
過負荷相当の場合でも遅相無効電力補償装置を制御して
電源系統を良質且つ安定に連続運転することを可能にし
た瞬時無効電力補償装置を得ることを目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る瞬時無効電力補償装置は、三相負荷電流
を三相電源電圧の合成ベクトルの方向とそれに直交する
方向の２軸の座標系に変換して瞬時有効電流の高調波成
分及び瞬時無効電流を検出する検出手段と、瞬時有効電
流の高調波成分及び瞬時無効電流にフィードフォワード
制御を与えるフィードフォワード制御手段と、このフィ
ードフォワード制御手段から出力され三相交流座標系に
変換された指令電流とパルス幅変調変換器からの補償電
流との差に電源系統とパルス幅変調変換器間のリアクタ
ンスによる降下分を加える非干渉手段とを有する。

また、この発明に係る瞬時無効電力補償装置は、上記の
手段に加えて、検出手段の検出出力がｐｗＭ変換器の定
格値以下のときは検出手段で検出された瞬時無効電流を
そのまま出力し、検出手段の検出出力がＰＷＭ変換器の
定格値を超えるときは定格値の範囲内に収まるように瞬
時無効電流の基本波成分に制限を加え、その制限が加え
られた瞬時無効電流を出力する演算手段を有し、フィー
ドフォワード制御手段は検出手段からの瞬時有効電流の
高調波成分と演算手段から瞬時無効電流を人力する。

また、この発明に係る瞬時無効電力補償装置は、上記の
手段に加えて、電源系統と負荷との間に敷設され、電源
系統の遅相無効電力を補償する遅相無効電力補償装置と
、瞬時無効電流の基本波成分に制限を加えた際に、その
制限された量に相当する無効電力の補償不足量に応じて
前記遅相無効電力補償装置の電源系統への接続容量を制
御する制御手段とを有する。

　０ ［作用］ この発明においては、三相交流座標系では加えられない
フィードフォワード制御を２軸の座標系に変換した瞬時
有効電流の高調波成分と瞬時無効電流に加えることによ
り、無効電流と有効電流に含まれる高次高調波の補償能
力を高めている。また、非干渉制御を加えることにより
、有効電力と無効電力を独立して制御することができ、
過渡応答性の向上が図られている。

また、この発明においては、瞬時有効電流の高調波成分
及び瞬時無効電流の総和がＰＷＭ変換器の定格値を超え
ると、高調波成分の補償性を制限せずに無効電力の補償
性を制限して全補償指令量がＰＷＭ変換器の定格の範囲
内に収まるようにし、高調波電流の電源系統への流出を
押さえている。

また、この発明においては、無効電力の補償性を制限し
た分即ちＰＷＭ変換器が補償しきれない量を遅相無効電
力補償装置により補償して、電源系統の無効電力及び高
調波電流の双方を抑制している。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例に係る瞬時無効電力装置の
回路構成図であり、第２図は第１図の補償指令値作成回
路（１０）及び電流制御回路０２）の詳細を示したブロ
ック図である。第１図において、（１）〜（５）、（９
）、（１１）、　（１５）は第７図に示した従来例と全
く同じものである。（６）は交流電源（１５）の電圧を
検出するための変圧器、（７）は電源周波数同期化パル
ス発生器、（１４〉は変圧器（６）からの交流電圧を検
出し制御系で取扱える電圧レベルに変換する電圧検出変
換器、（８）は制御部である。

制御部（８）は三相／二相変換回路（９）、補償指令値
作成回路（１０）、二相／三相変換回路（１１）及び電
流制御回路（１２）を有する。三相／二相変換回路（９
）は負荷電流検出器（２）で検出した電流ｌ。

ｉｂ、ｉｏを、三相電源電圧の合成ベクトルの方向をｑ
軸、それより左回りにπ／２（ｒａｄ）ずれた軸をｄ軸
とした２軸のｄ−ｑ座標系に変換し、変換した電流ｌ　
、１　を出力する。この電流ｉ。

ｑ ｉ　のうち有効な電流はＱ　Ｉｌｈ電流ｉ　の基本波成
ｑ 分のみであり、電流ｌ　の高調波成分とｄ軸電流の基本
波成分、高調波成分のすべてが無効な電流となる。

補償指令値作成回路（ｉｏ）は第２図のブロック図に示
すように、バイパスフィルタ（９０〉と減算器（６３）
及びフィードフォワード制御回路（２１）、（２２）を
有し、三相／二相変換回路（９）から送られる電゛　＊
を算出する。二相／三相変換回路（１１）は補ｑ 償指令値作成回路（１０）から送られる補償電流指令＊
　　　１を三相交流座標系に変換する。

値１　　　＋　ｌ　ｑ 電流制御回路（１２）は第２図のブロック図に示すよう
に、リミッタ（２３）、（２４）と減算器（６３〉〜（
６５）。

演算器（２５）〜（２９）、加算器（４５）〜（４８）
及び負加算器（４９〉を有し、二相／三相変換回路（１
１）て三相指令に変換された補償電流指令値に非干渉制
御を加える。

（１３）はゲート回路であり、このゲート回路（１３〉
は電流制御回路（１２）から送られるＰＷＭ三相変調信
号によりＰＷＭｉ換器（５）の自己消弧素子（ス］　３ イツチング素子）のＰ側とＮ側を交互にターンオン・オ
フさせるためのゲート信号を送り出す。

（１９）はＰＷＭ変換器（５）から送り出す直流出力電
流のリップル分を平滑化する平滑コンデンサである。（
２０）は直流電圧制御回路であり、平滑コンデンサ（１
９）の電圧■　と基準電圧■、。、との差電圧をＰＩ制
御して、直流電圧制御電流指令へＶｄｏを補償指令値作
成回路（１０）に出力する。

以下第１図の瞬時無効電力補償装置の動作を第２図のブ
ロック図を参照して説明する。

電力障害をひき起こす負荷（２）の負荷電流１　ａｌ　
ｂ　、Ｌ　　を負荷電流検出器（２）で検出し、三相／
二相変換回路（９）てｄ、ｑ軸で表わされる二相の電流
ｌ　、ｉ　に変換する。この電流ｉｄｑ ｉ　を補償指令値作成回路（１０）に送り、瞬時有効電
流ｉ　はバイパスフィルタ〈９０）により基本波成分７
が除去され高調波成分ンが検出される。

ｑ この高調波成分ｌ　を加算器（６３）で直流型圧制御電
流指令ΔＶｄｏと加算し、その演算した結果をフィード
フォワード制御回路（２２）に送りフィード　４ ＊ フォワード制御を行って補償電流指令値上　　を算出す
る。一方、瞬時無効電流ｉｄはそのままフィードフォワ
ード制御回路（２１）に送りフィードフ＊ オワード制御を行って補償電流指令値上　　を算出する
。このフィードフォワード制御は三相交流座標系では丈
現することかてぎないが、２軸の座標系に変換した瞬時
無効電流ｉｄ及び瞬時有効電流１　の高調波成分ｌ　に
加えることにより効果９ 的な制御を行うことかでき、無効電流と高次高調波の補
償能力を高めることができる。

補償指令値作成回路（１０）で算出された補償電流＊゛
＊は二相／三相変換回路（１１） 指令値ｉｄ　、ｌ。

で三相交流座標系に変換され、変換された補償電流指令
値が電流制限回路（１２）に送られる。

電流制御回路（１２）に送られた三相交流座標系の補償
電流指令値は各々リミッタ（２３）　、　（２４）を通
して減算器（８４）　、　（８５）に送られ、補償電流
検出器（３）で検出された補償電流検出値ｉ　　、ｉ　
　とのａｃ　　　ｂｅ 差が演算され、その偏差にそれぞれ演算器（２６）　。

（２７）でゲインＫが乗算される。

一方、補償電流検出値１．１　　は演算器（２５）ａｃ
　　　ｂｅ にも送られ、例えばａ相とｂ相の相電流−（ｉａｃ＋２
ｉ　　）／Ｊ丁、　　（２ｉ　ａｃ＋ｉ　ｂｅ）／Ｊ７
が演ｅ 算され、この相電流に演算器（２ｇ）　、　（２９）で
リアクトル（４）のインピーダンスに対応するゲインω
。

が乗じられて、リアクトル（４）による電圧降下分が正
確に算出される。

演算器（２６）、　（２７）から出力される補償電流の
偏差と演算器（２８）　、　（２９）から出力されるリ
アクトル（４）による電圧降下分及び電圧検出変換器（
１４）から送られる各相電圧検出値ｅ、ｅｂが加算器（
４５）〜（４８〉で加算され、ＰＷＭ三相変調信号ｖａ
　、ｖ　　＊が生成され、さらに負加算器（４９）＊ より変調信号Ｖ　＊が生成される。

ｖ　　　、ｖ　　＊はゲート回路（Ｉ３）に送られ、ゲ
ー＊ ｂ　　　　　　　　ｃ ト回路（１３）でゲート信号に変換されてＰＷＭ変換器
（５）に送られる。

このように、三相交流座標系に変換した補償電流指令値
に電流制御回路（Ｉ２）で非干渉制御を加え　６ ることにより、有効電力と無効電力とを独立に制御する
ことができる。また、２軸の座標系に非干渉系を加える
場合に比較して、電流マイナーループとして考えた場合
より過渡応答性の向上を図ることかでき、良好な無効電
力補償を行うことができる。

また、電流制御回路（１２）に送られた三相交流座標系
の補償電流指令値を電流出力を制限するリミッタ（２３
）　、　（２４）を通すことにより、負荷側（交流側）
の力率が変化したり、高調波を含む有効電力と無効電力
の比率やＰＷＭ変換器（５）が入力する有効電力の向き
か変化しても自己消弧素子の電流容量を最大限に生かす
ことができ、ＰＷＭ変換器〈５〉を最大限に使用するこ
とができる。

第３図はこの発明の他の実施例に係る無効電力補償装置
の回路構成図であり、第４図は第３図の補償電流指令作
成回路（１０ａ）及び電流制御回路（１２）の詳細を示
したブロック図である。この実施例は補償指令値がＰＷ
Ｍ変換器の定格値を超えた場合には、無効電力を順序づ
けて制限し、高調波７ を電源系統に流さないようにし、かつ遅相無効電力補償
装置を制御して電源系統を良質・安定に連続運転するよ
うにしたものであり、第１図の実施例との関係では、補
償指令値作成回路（１０ａ）が第１図のそれとは相違し
、遅相無効電力補償装置としての力率補償回路（５９）
が付加されている点が相違する。遅相無効電力補償回路
（５９）は開閉器（４０〉〜（４２）及び遅相電力補償
用進相コンデンサ（５０）〜（５８）から構成されてい
る。この進相コンデンサ（５０）〜（５８）の一端は接
地した場合について図示しであるが、電源系統（１５〉
の中性点に接続してもよい。

第４図において、（９１）は負荷電流を三相二相変換器
（９）にてｄ、ｑ軸成分に変換した値のうちｄ軸成分ｉ
ｄ中の基本波成分をカットするためのバイパスフィルタ
、（３５）は無効電流の基本波成分補償不足分ｉを求め
る演算回路、（３６）は減算器、（３７）は乗算器、（
３８）は加算器、（３９）は制御回路であり、その他は
第２図に示したブロック図と全く同じである。

　８ 次に、第３図の無効電力補償装置の動作を第４図のブロ
ック図を参照して説明する。

電力障害を引き起こす負荷装置（１）の負荷電流を検出
器（２）より検出し、この検出された三相電流は三相／
二相座標変換器（９〉で二相の電流量ｉ、ｉ、に変換さ
れる。

電流指令値演算回路（１０ａ）では、三相／二相座標変
換器（９）の出力ｉ　、１　を用いて補償電流９ 電流指令値１９＊に関しては、第１図の実施例と同様で
あり、瞬時有効電流ｉ　から基本波成分をＨＰＦ　（バ
イパスフィルタ）　（９０）により除去して、その高調
波成分ｉ　を加算器（６３）で直流電圧制御電流指令値
Ｖ４ｏと加算し、フィードフォワード制御回路（２２）
に送りフィードフォワード制御を行って補償電流指令値
ｉ　＊を算出し、二相／三相変換器（１１）により三相
電流指令量に変換する。

一方、無効電流及び有効電流の高調波成分の総和がＰＷ
Ｍ変換器（５〉の定格値■９以下の場合には、第１図の
実施例と同様にｌｄはそのままフィドフォワード制御回
路（２０でフィードフォワード制御されて補償電流指令
値１ｄ＊が算出される。

しかし、無効電流及び有効電流高調波成分の総和がＰＷ
Ｍ変換器（５）の定格値ＩＡを超えると、無効電流の基
本波成分「及び高調波成分へのいずれかの成分を下げな
ければならないが、高調波成分ｌｄの方を下げると所要
の高調波補償ができなくなってしまう。そこで、基本波
成分ｌｄの指令量を次のようにして低減して対処してい
る。

瞬時無効電流１ｄはバイパスフィルタ（９１〉を通して
その基本波成分が除去されてその高調波成分九が検出さ
れる。そして、減算器（３６）において、〜 瞬時無効電流ｉ　から高調波成分１ｄが減算されてその
基本波成分１ｄが検出される。そして、この高調波成分
ン、基本波成分弓及び有効電流の高調波成分ｌ　が演算
回路（３５）に入力する。

第５図はこの時の演算回路（３５）の演算処理を示すフ
ローチャートである。この演算回路（３５）はワンチッ
プマイコンを用いれば容易に実現できる。

演算回路（３５）は無効電流の基本波成分１ｄ）高　０ 調波成分１　ａ　、有効電流の高調波成分１９及びＰＷ
Ｍ変換器（５）の定格値■４を読み取り、無効電流と有
効電流の高調波成分の総和 （ｉ　　＋ｒ）２＋ド２がＩ　より大きくなｄｄ　　　
　　　　　Ｑ　　　　　　　Ａい時には１　′＝ｉ　と
してそのままｉｄを出力ｄ　　　　　　　　ｄ する（第１図の実施例と同様になる）。一方、上記の総
和がＩＡより大きい時には無効電流の基本液分１　′を
ｉ　′＝ｌＡ−１ｄの如く低減し、ｄ　　　　　　　　
ｄ 更に、無効電流の基本波補償不足分としてα−ｉ　　−
ｉ　　’　を求めてアナログ量として出力する。

ｄｄ このαは無効電流の基本波補償不足分として外部に対し
て報知することもでき、その場合にはαの量を監視して
電源系統の電力状態を把握することができる。

そして、減算器（３７）において無効電流の基本波成分
りからこの無効電流の基本波補償不足分αす る。

＊　　　　＊ 補償電流指令値ｉ　　　、　　ｌ、　　は第１図の実施
例と同様に二相／三相変換器（１１）により三相指令に
変換され、補償電流の検出信号ｉ　　、ｉ　　とのａｃ
　　　ｂｅ 偏差によってＰＷＭ変換器（５）の自己消弧素子がオン
／オフ制御され、瞬時無効電力の一部及び高調波電力か
負荷装置（１）から発生する無効電力の一部及び調波電
力と相殺される。

第６図は第３図に示す瞬時電力補償装置の各部の動作波
形を示すタイミングチャートであり、この実施例の効果
を示したものである。

第６図の動作波形は負荷装置（１）としてＲＬ負負荷位
相制御した場合であり、図中（ａ）は電圧波形、（ｂ）
は負荷電流波形、（ｅ）は瞬時無効電流瞬時有効高調波
電流波形、（ｄ）は電源系統の電流波形、（ｅ）は力率
補償用コンデンサの電流波形である。

この実施例においては、高調波を含む無効電流が流れる
ため、電源系統の電流’Ｓｔ？は破線の如くＷ弦波に近
い形に補正することができ、従って大　２ 幅に高調波成分を減少させることが可能となる（第６図
の（ｄ）の破線部参照）。

ところて、この実施例においては電流演算回路（３５）
で無効電力の基本波補償不足分αをアナログ量で出力し
ており、制御回路（３Ｇ）ではその量に基づいて遅相電
力補償用進相コンデンサ（５０）〜（５８）の容量を判
定し、例えば大官ｆｆｉ［１００％コ、中容量［５０％
］、小容量［１０％］の各コンデンサバンク（第３図の
コンデデンサ（５０）〜（５２）、　（５３）〜（５５
）、　（５Ｂ）〜（５８））をオン・オフする開閉器（
（４０）、　（４１）、　（４２））の制御信号（３９
−１，２，３）を出力し、無効電力の基本波補償不足分
もこれらのコンデンサバンクで第６図の（ｅ）に示すよ
うに補償し、電源系統電流（１８Ｒ）も第６図の（ｄ）
の実線のように電圧波形とほぼ同相力率１の電流を供給
することが可能になっている。

制御回路（３６）に関しては、大容量、中容量又は小官
ｆｆｉのいずれのコンデンサバンクを接続するかを決め
る制御信号（３９−１，２，３）の演算をして出力する
ことは例えばＡ／Ｄ変換器内蔵のワンチップマイコン、
リレードライバーＩＣ，リレーを用いれば容易に実現可
能である。また、同様にコンパレータ１ｃ　　リレード
ライバー用ＩＣリレー等アナログ回路を用いても可能で
ある。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば三相交流座標系では加え
られないフィードフォワード制御を２軸の座標系に変換
した瞬時有効電流の高調波成分と瞬時無効電流に加え、
さらに有効電力と無効電力を独立して制御する非干渉制
御を三相交流座標系で加えることにより、高調波電流の
補償過渡特性を向上させることができる。また、この発
明による補償特性は瞬時有効電流から高調波成分を検知
するだめのフィルタのみに影響を受けるので、フィルタ
を適切に選択することにより、極めて高調波次数の高い
無効電力も補償することができる。

また、この発明によれば、ＰＷＭ変換器の定格値を超え
た場合には、高調波電流の補償指令値に制限を加えずに
、無効電流の補償指令値に制限を加えて全補償指令量が
ＰＷＭ変換器の定格値の範２づ 回内におさまるようにしたので、高調波電流の電源系統
への流出か抑制され、効率のよい電力補償装置が得られ
る効果がある。

更に、無効電力の補償不足量に応じて遅相無効電力補償
装置の電源系統への接続容量を制御するようにしたので
、電源系統の電流を高力率に保持することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る瞬時電力補償装置の
回路構成図、第２図は第１図の補償指令作成回路及び電
流制御回路の詳細を示すブロック図、第３図はこの発明
の他の実施例に係る瞬時電力補償装置の回路構成図、第
４図は第３図の補償指令作成回路及び電流制御回路の詳
細を示すブロック図、禎５図は第４図の演算回路の動作
を示すフローチャート、第６図は第３図の瞬時電力補償
装置の動作波形を示すタイミングチャート、第７図及び
第８図は従来の瞬時電力補償装置の説明図である。 （１）・・負荷、（２）・・・負荷電流検出器、（３）
・・・補　５ ４ 償電流検出器、（４）・・リアクトル、（５）・・・Ｐ
ＷＭ変換器、（８）・・・制御部、（９〉・・・三相／
二相変換回路、（１０）、　（１０ａ）・・・補償指令
値作成回路、（１１〉・・・二相／三相変換回路、（１
２）・・・電流制御回路、（１３）・・・ゲート回路、
（５９）・・・力率補償回路。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）三相電源系統と負荷との間に配設されたパルス幅
   変調変換器を有し、三相の電圧、電流の瞬時値から負荷
   の無効電力と高調波電力を補償する瞬時無効電力補償装
   置において、 三相負荷電流を三相電源電圧の合成ベクトルの方向とそ
   れに直交する方向の２軸の座標系に変換して瞬時有効電
   流の高調波成分及び瞬時無効電流を検出する検出手段と
   、 前記瞬時有効電流の高調波成分及び瞬時無効電流にフィ
   ードフォワード制御を与えるフィードフォワード制御手
   段と、 このフィードフォワード制御手段から出力され三相交流
   座標系に変換された指令電流と上記パルス幅変調変換器
   からの補償電流との差に電源系統とパルス幅変調変換器
   間のリアクタンスによる降下分を加える非干渉手段と を有することを特徴とする瞬時無効電力補償装置。
2. （２）三相電源系統と負荷との間に配設されたパルス幅
   変調変換器を有し、三相の電圧、電流の瞬時値から負荷
   の無効電力と高調波電力を補償する瞬時無効電力補償装
   置において、 三相負荷電流を三相電源電圧の合成ベクトルの方向とそ
   れに直交する方向の２軸の座標系に変換して瞬時有効電
   流の高調波成分及び瞬時無効電流を検出する検出手段と
   、 この検出手段の検出出力がＰＷＭ変換器の定格値以下の
   ときは前記検出手段で検出された瞬時無効電流をそのま
   ま出力し、前記検出手段の検出出力がＰＷＭ変換器の定
   格値を超えるときは瞬時無効電流の基本波成分に制限を
   加え、その制限が加えられた瞬時無効電流を出力する演
   算手段と、前記検出手段からの瞬時有効電流の高調波成
   分及び前記演算手段からの瞬時無効電流にフィードフォ
   ワード制御を与えるフィードフォワード制御手段と、 このフィードフォワード制御手段から出力され三相交流
   座標系に変換された指令電流と上記パルス幅変調変換器
   からの補償電流との差に電源系統とパルス幅変調変換器
   間のリアクタンスによる降下分を加える非干渉手段と を有することを特徴とする瞬時無効電力補償装置。
3. （３）電源系統と負荷との間に敷設され、電源系統の遅
   相無効電力を補償する遅相無効電力補償装置と、 瞬時無効電流の基本波成分に制限を加えた際に、その制
   限された量に相当する無効電力の補償不足量に応じて前
   記遅相無効電力補償装置の電源系統への接続容量を制御
   する制御手段と を有することを特徴とする請求項２記載の瞬時無効電力
   補償装置。