JPH0365024A - 電力系統の高調波フィルタ - Google Patents
電力系統の高調波フィルタInfo
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- JPH0365024A JPH0365024A JP1197438A JP19743889A JPH0365024A JP H0365024 A JPH0365024 A JP H0365024A JP 1197438 A JP1197438 A JP 1197438A JP 19743889 A JP19743889 A JP 19743889A JP H0365024 A JPH0365024 A JP H0365024A
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- harmonic
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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-
- 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
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ｃ産業上の利用分野コ
本発明は、電力系統の高調波対策として用いられるフィ
ルタに関するものである。
ルタに関するものである。
［従来の技術］
第２図に電力系統母線へのＬ−Ｃフィルタとアクティブ
フィルタ併用のフィルタについての連系構成の一例を示
す。
フィルタ併用のフィルタについての連系構成の一例を示
す。
電源４に接続された変圧器５を介して設置された電力系
統母線６（以下母、ｔｉｅという）にＬ−Ｃフィルタ群
２とアクティブフィルタ３を併設し、高調波発生負荷１
に対応させるものである。
統母線６（以下母、ｔｉｅという）にＬ−Ｃフィルタ群
２とアクティブフィルタ３を併設し、高調波発生負荷１
に対応させるものである。
このような構成を採るのは、もしアクティブフィルタ３
がなく、高調波対策としてＬ−Ｃフィルタ群２のみを用
いるとすると、これに、例えば３次、５次の高調波に同
調したフィルタがあるときは、電源インピーダンスの影
響で必ず３次より低次の高調波にて反共振点（高調波を
拡大する領域）が存在する。第３図は、アクティブフィ
ルタ３のないときの母線からみたインピーダンス特性を
示しているが、３次、５次の同調フィルタのインピーダ
ンスに対し、２次近くで反共振によるインピーダンスピ
ークを生じることを示している。高調波発生負荷１がサ
イクロコンバータであったり、変圧器の投入等で、この
２次に近い低次高調波が現われ、異常現象を生ずるから
、アクティブフィルタ３を併設し、比較的安価なＬ−Ｃ
フィルタにて大部分の高調波処理をし、アクティブフィ
ルタ３にて前記低次高調波等による異常現象の抑制とい
うように機能を分担させるためである。
がなく、高調波対策としてＬ−Ｃフィルタ群２のみを用
いるとすると、これに、例えば３次、５次の高調波に同
調したフィルタがあるときは、電源インピーダンスの影
響で必ず３次より低次の高調波にて反共振点（高調波を
拡大する領域）が存在する。第３図は、アクティブフィ
ルタ３のないときの母線からみたインピーダンス特性を
示しているが、３次、５次の同調フィルタのインピーダ
ンスに対し、２次近くで反共振によるインピーダンスピ
ークを生じることを示している。高調波発生負荷１がサ
イクロコンバータであったり、変圧器の投入等で、この
２次に近い低次高調波が現われ、異常現象を生ずるから
、アクティブフィルタ３を併設し、比較的安価なＬ−Ｃ
フィルタにて大部分の高調波処理をし、アクティブフィ
ルタ３にて前記低次高調波等による異常現象の抑制とい
うように機能を分担させるためである。
第４図は、アクティブフィルタとＬ−Ｃフィルタ群併用
の場合の母線からみたインピーダンス、特性を示してい
るが、２次近くでのインピーダンスを等偏向に十分低く
なるように補正することができる。
の場合の母線からみたインピーダンス、特性を示してい
るが、２次近くでのインピーダンスを等偏向に十分低く
なるように補正することができる。
［発明が解決しようとする課題］
上記のアクティブフィルタはトランジスタ等の高速デバ
イスを用いて所要の任意の波形を発生させる装置である
ので、現状のデバイスの能力では５０〜５００にＹＡ程
度のインバータを構成するのが限度であることと、装置
構成のコストが高いことが普及を妨げている。
イスを用いて所要の任意の波形を発生させる装置である
ので、現状のデバイスの能力では５０〜５００にＹＡ程
度のインバータを構成するのが限度であることと、装置
構成のコストが高いことが普及を妨げている。
本発明は高調波に対してＬ−Ｃフィルタが用いられる系
統にて、低次高調波異常が生ずるとみられる場合等に、
これを抑制するアクティブフィルタを構成しつつ、所要
容量を大幅に低下し、コストを低減するが、十分機能を
果す、電力系統に連系する高調波フィルタを提供するも
のである。
統にて、低次高調波異常が生ずるとみられる場合等に、
これを抑制するアクティブフィルタを構成しつつ、所要
容量を大幅に低下し、コストを低減するが、十分機能を
果す、電力系統に連系する高調波フィルタを提供するも
のである。
［課題を解決するための手段］
アクティブフィルタの基本機能は、まずそのインバータ
の出力電圧が系統と連系できる同期した、はぼ同電圧の
電圧を発生できることと、次いで系統へ所要の電流を注
入できる電圧発生のできることである。その所要容量は
概略 Ｐ ＝ （Ｖｏ 十 Ｖｎ）Ｘ Ｉｎで表現
できる。ここで１ｎは高調波注入電源、Ｖｏは系統同期
に要する基本波電圧、ｖｎは注入に要する高調波電圧で
ある。
の出力電圧が系統と連系できる同期した、はぼ同電圧の
電圧を発生できることと、次いで系統へ所要の電流を注
入できる電圧発生のできることである。その所要容量は
概略 Ｐ ＝ （Ｖｏ 十 Ｖｎ）Ｘ Ｉｎで表現
できる。ここで１ｎは高調波注入電源、Ｖｏは系統同期
に要する基本波電圧、ｖｎは注入に要する高調波電圧で
ある。
一般にＶｎはＶｏに比し、Ｉ／１０程度である。
第２図に示したフィルタ連系構成で、アクティブフィル
タ３はＶｏ＋Ｖｎの電圧を発生して運転され、補償電流
ＩＣを系統へ注入する。
タ３はＶｏ＋Ｖｎの電圧を発生して運転され、補償電流
ＩＣを系統へ注入する。
これに対して、本発明は電力系統の母線に連系して運用
されるアクティブフィルタの出力電圧のうち系統連系に
必要な基本波電圧成分は、前記母線の上位系統から負荷
用３巻線変圧器の３次側を介して供給し、アクティブフ
ィルタでは補正用基本波電圧および高調波補償電圧のみ
を発生することを特徴とするものである。
されるアクティブフィルタの出力電圧のうち系統連系に
必要な基本波電圧成分は、前記母線の上位系統から負荷
用３巻線変圧器の３次側を介して供給し、アクティブフ
ィルタでは補正用基本波電圧および高調波補償電圧のみ
を発生することを特徴とするものである。
以下、第１図に示す実施例により本発明を説明する。第
２図と同一部分は同一符号で示す。
２図と同一部分は同一符号で示す。
３巻線変圧器５は受電変圧器であり、１次（電源）側巻
数と２次（負荷）側巻数、３次側巻数の比をｎ：１：１
としている。
数と２次（負荷）側巻数、３次側巻数の比をｎ：１：１
としている。
電源４に接続された３巻線変圧器５の２次側を介して母
線６が設置され、この母線６に接続されている高調波発
生負荷１に対して、例えば３次、５次に同調したＬ−Ｃ
フィルタ群２が接続される。また、３巻線変圧器５の３
次側をアクティブフィルタ３を形成するインバータ１２
の結合用変圧器８の片側巻線と接続して、巻線他端を母
線６に接続して、２次側と３次側を結ぶ。
線６が設置され、この母線６に接続されている高調波発
生負荷１に対して、例えば３次、５次に同調したＬ−Ｃ
フィルタ群２が接続される。また、３巻線変圧器５の３
次側をアクティブフィルタ３を形成するインバータ１２
の結合用変圧器８の片側巻線と接続して、巻線他端を母
線６に接続して、２次側と３次側を結ぶ。
この構成で電源４から３巻線変圧器５の３次側を介して
電圧Ｖｏを供給し、インバータ１２はこの電圧Ｖｏの上
に所要のＶｎを結合変圧器８を介して重畳させ、系統母
線６に連系できることになる。
電圧Ｖｏを供給し、インバータ１２はこの電圧Ｖｏの上
に所要のＶｎを結合変圧器８を介して重畳させ、系統母
線６に連系できることになる。
前記アクティブフィルタ３に対し、例えば３次、５次の
Ｌ−Ｃフィルタ群２が併設される。また、母線６のＣ７
０が結合され、高調波電流検出器ＩＯで、その設計によ
り、例えば前記２次高調波に近い高調波が取り出され、
制御回路１１において、コンパレータを用いてインバー
タ１２の素子の通電制御を行って、前記高調波電流を打
消す電圧を発生する。なお、実施例は１相について示し
ているが、３相電力系統に適用できるものである。
Ｌ−Ｃフィルタ群２が併設される。また、母線６のＣ７
０が結合され、高調波電流検出器ＩＯで、その設計によ
り、例えば前記２次高調波に近い高調波が取り出され、
制御回路１１において、コンパレータを用いてインバー
タ１２の素子の通電制御を行って、前記高調波電流を打
消す電圧を発生する。なお、実施例は１相について示し
ているが、３相電力系統に適用できるものである。
［動作および効果コ
前記説明で明らかなとおり、インバータ１２はＶｎＸｌ
ｎの容量を分担し、３巻線変圧器５の３次側がＶｏＸＩ
ｎを分担することとなるので、インバータ容量は、第２
図に比べ１１５程度に低減される。
ｎの容量を分担し、３巻線変圧器５の３次側がＶｏＸＩ
ｎを分担することとなるので、インバータ容量は、第２
図に比べ１１５程度に低減される。
又、受電用変圧器５を３巻線化するのに要するコストは
容量当りインバータ１２のそれに比して！７１０以下で
あるので、本発明は全体として安価な装置構成のもとに
、Ｌ−Ｃフィルタ群接続の母線６での低次反共振等の異
常を抑制する効果は全く損うことなく実現できる。
容量当りインバータ１２のそれに比して！７１０以下で
あるので、本発明は全体として安価な装置構成のもとに
、Ｌ−Ｃフィルタ群接続の母線６での低次反共振等の異
常を抑制する効果は全く損うことなく実現できる。
また、仮にインバータ１２の故障等が生じても第２図の
従来の構成では、大きな短絡電流が電源からインバータ
１２へ突入するおそれがあるが、本発明では基本波の電
圧は平衡しているので安全で信頼性を高めることができ
る。受電変圧器５の１次巻線側にタップ切換器を有して
いても、２次側、３次側とも等しく電圧が変化するため
好都合である。また、変圧器の開閉操作時にも２次、３
次側の電圧は平衡して変化するので、インバータを接続
する結合変圧器には過大な差電圧がかかることがないと
いう利点がある。補償電流１ｃは結果的には電源４から
３巻線変圧器５の３次巻線を通って供給されることとな
るので、電源４に補償電流１ｃが流れるが、反共振抑制
のための電流は、母線６においては重要な働きを有する
が、上位系統（電源４）では小さな値となり、事実上付
の影響効果もなく、無視することができる。
従来の構成では、大きな短絡電流が電源からインバータ
１２へ突入するおそれがあるが、本発明では基本波の電
圧は平衡しているので安全で信頼性を高めることができ
る。受電変圧器５の１次巻線側にタップ切換器を有して
いても、２次側、３次側とも等しく電圧が変化するため
好都合である。また、変圧器の開閉操作時にも２次、３
次側の電圧は平衡して変化するので、インバータを接続
する結合変圧器には過大な差電圧がかかることがないと
いう利点がある。補償電流１ｃは結果的には電源４から
３巻線変圧器５の３次巻線を通って供給されることとな
るので、電源４に補償電流１ｃが流れるが、反共振抑制
のための電流は、母線６においては重要な働きを有する
が、上位系統（電源４）では小さな値となり、事実上付
の影響効果もなく、無視することができる。
なお、上記説明では、説明簡単のため、インバータ１２
は高調波成分のみを発生させる説明としたが、実際には
３巻線変圧器５の３次側でのＶｏと母線６のｖｏの若干
の相違を補正する補正用基本波電圧をも併せ発生させる
必要がある。
は高調波成分のみを発生させる説明としたが、実際には
３巻線変圧器５の３次側でのＶｏと母線６のｖｏの若干
の相違を補正する補正用基本波電圧をも併せ発生させる
必要がある。
また、上記説明はＬ−Ｃフィルタとアクティブフィルタ
とを組み合わせての運用で説明したが、もちろんＬ−Ｃ
フィルタをなしにして本フィルタのみでも運用できる。
とを組み合わせての運用で説明したが、もちろんＬ−Ｃ
フィルタをなしにして本フィルタのみでも運用できる。
この場合、高調波発生負荷工の高調波電流は３巻線変圧
器５の３次側を通って電源４へ流出し、母線６の電圧歪
を発生させない効果をもつ。
器５の３次側を通って電源４へ流出し、母線６の電圧歪
を発生させない効果をもつ。
第１図は、本発明の実施例を示す。
第２図は、従来の系統連系高調波フィルタの一例を示す
。 第３図は、高次高調波Ｌ−Ｃフィルタによって生じる低
次反共振点発生説明図である。 第４図は、第３図における反共振点のアクティブフィル
タによる高調波抑制説明図である。 １・・・高調波発生負荷、２・・・Ｌ−Ｃフィルタ群、
３・・・アクティブフィルタ、４・・・電源、５・・・
３巻線変圧器、６・・・母線、８・・・結合変圧器、９
・・・ＣＴ、 １０・・・高調波電流検出器、１１・・
・制御回路、１２・・・イン′バータ。 専 ２ 図 手 補正の対象 図面第１図及び第２図 補正の内容 図面第１図及び第２図を別紙の通り補正する。 １゜ 事件の表示 平成 年 特許願 ９７４３８ ２゜ 発明の名称 電力系統の高調波フ ィルタ ３゜ 補正をする者 事件との関係 住所 名 称（３９４）
。 第３図は、高次高調波Ｌ−Ｃフィルタによって生じる低
次反共振点発生説明図である。 第４図は、第３図における反共振点のアクティブフィル
タによる高調波抑制説明図である。 １・・・高調波発生負荷、２・・・Ｌ−Ｃフィルタ群、
３・・・アクティブフィルタ、４・・・電源、５・・・
３巻線変圧器、６・・・母線、８・・・結合変圧器、９
・・・ＣＴ、 １０・・・高調波電流検出器、１１・・
・制御回路、１２・・・イン′バータ。 専 ２ 図 手 補正の対象 図面第１図及び第２図 補正の内容 図面第１図及び第２図を別紙の通り補正する。 １゜ 事件の表示 平成 年 特許願 ９７４３８ ２゜ 発明の名称 電力系統の高調波フ ィルタ ３゜ 補正をする者 事件との関係 住所 名 称（３９４）
Claims (1)
- （１）電力系統母線に連系して運用されるアクティブフ
ィルタにおいて、高調波電流を発生する負荷への電力を
３巻線変圧器２次側から供給し、３次巻線は２次巻線と
同一巻数とし、各相の２次と３次の端子間を結ぶ結合変
圧器を介して高調波補償電流を発生することを特徴とす
る電力系統の高調波フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1197438A JPH082146B2 (ja) | 1989-07-29 | 1989-07-29 | 電力系統の高調波フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1197438A JPH082146B2 (ja) | 1989-07-29 | 1989-07-29 | 電力系統の高調波フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0365024A true JPH0365024A (ja) | 1991-03-20 |
| JPH082146B2 JPH082146B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=16374512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1197438A Expired - Lifetime JPH082146B2 (ja) | 1989-07-29 | 1989-07-29 | 電力系統の高調波フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082146B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004013951A3 (en) * | 2002-08-05 | 2004-10-14 | Engineering Matters Inc | Self-powered direct current mitigation circuit for transformers |
| US8100773B2 (en) | 2005-12-28 | 2012-01-24 | Asa Electronics Industry Co., Ltd | Joint |
| CN103166225A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-06-19 | 中国矿业大学 | 一种矿用混合型有源电力滤波器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5947928A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-17 | 株式会社日立製作所 | 高調波抑制装置 |
| JPS60167633A (ja) * | 1984-02-08 | 1985-08-31 | 東洋電機製造株式会社 | 高調波電力抑制装置 |
| JPS61170240A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-07-31 | 日新電機株式会社 | アクテイブフイルタ |
| JPS6295928A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-02 | 三菱電機株式会社 | アクテイブフイルタ |
-
1989
- 1989-07-29 JP JP1197438A patent/JPH082146B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5947928A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-17 | 株式会社日立製作所 | 高調波抑制装置 |
| JPS60167633A (ja) * | 1984-02-08 | 1985-08-31 | 東洋電機製造株式会社 | 高調波電力抑制装置 |
| JPS61170240A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-07-31 | 日新電機株式会社 | アクテイブフイルタ |
| JPS6295928A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-02 | 三菱電機株式会社 | アクテイブフイルタ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004013951A3 (en) * | 2002-08-05 | 2004-10-14 | Engineering Matters Inc | Self-powered direct current mitigation circuit for transformers |
| US8100773B2 (en) | 2005-12-28 | 2012-01-24 | Asa Electronics Industry Co., Ltd | Joint |
| CN103166225A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-06-19 | 中国矿业大学 | 一种矿用混合型有源电力滤波器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH082146B2 (ja) | 1996-01-10 |
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