JPH04289728A - 高調波補償装置 - Google Patents
高調波補償装置Info
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- JPH04289728A JPH04289728A JP3027076A JP2707691A JPH04289728A JP H04289728 A JPH04289728 A JP H04289728A JP 3027076 A JP3027076 A JP 3027076A JP 2707691 A JP2707691 A JP 2707691A JP H04289728 A JPH04289728 A JP H04289728A
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- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、系統に負荷と並列に
接続され電圧形インバータにより系統の高調波電流や無
効電流を補償する高調波補償装置に関するものである。
接続され電圧形インバータにより系統の高調波電流や無
効電流を補償する高調波補償装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は例えば特開昭６３−３１０３３４
号公報に開示されたこの種従来の高調波補償装置を示す
構成図である。図において、１は３相交流電源の系統、
２は系統１に接続された負荷、３は負荷２と並列に系統
１に接続された交流リアクトル、４は交流リアクトル３
に接続された電圧形ＰＷＭインバータ（以下、インバー
タと略称する）、５はインバータ４の電圧源となる直流
コンデンサ、６は負荷電流検出器、７は負荷電流検出器
６の出力から補償すべき補償電流基準を抽出する補償電
流検出器、８はインバータ４の出力電流検出器、９は系
統電圧検出器、１０は系統電圧検出器９の出力から設定
すべき直流電圧を決定する直流電圧設定回路、１１は直
流コンデンサ５の直流電圧検出器、１２は直流電圧設定
回路１０と直流電圧検出器１１とからの出力信号の偏差
を演算する演算器、１３は演算器１２からの偏差に応じ
た電圧損失分を補償する損失分電流基準を出力する損失
分補償回路、１４は補償電流検出器７、損失分補償回路
１３および出力電流検出器８からの出力信号の偏差を演
算する演算器、１５は演算器１４からの偏差に基づきイ
ンバータ４の出力電圧、出力位相指令信号を出力する電
流制御回路、１６は電流制御回路１５からの指令信号に
応じてインバータ４のスイッチング素子にゲートパルス
を送出するＰＷＭ回路である。
号公報に開示されたこの種従来の高調波補償装置を示す
構成図である。図において、１は３相交流電源の系統、
２は系統１に接続された負荷、３は負荷２と並列に系統
１に接続された交流リアクトル、４は交流リアクトル３
に接続された電圧形ＰＷＭインバータ（以下、インバー
タと略称する）、５はインバータ４の電圧源となる直流
コンデンサ、６は負荷電流検出器、７は負荷電流検出器
６の出力から補償すべき補償電流基準を抽出する補償電
流検出器、８はインバータ４の出力電流検出器、９は系
統電圧検出器、１０は系統電圧検出器９の出力から設定
すべき直流電圧を決定する直流電圧設定回路、１１は直
流コンデンサ５の直流電圧検出器、１２は直流電圧設定
回路１０と直流電圧検出器１１とからの出力信号の偏差
を演算する演算器、１３は演算器１２からの偏差に応じ
た電圧損失分を補償する損失分電流基準を出力する損失
分補償回路、１４は補償電流検出器７、損失分補償回路
１３および出力電流検出器８からの出力信号の偏差を演
算する演算器、１５は演算器１４からの偏差に基づきイ
ンバータ４の出力電圧、出力位相指令信号を出力する電
流制御回路、１６は電流制御回路１５からの指令信号に
応じてインバータ４のスイッチング素子にゲートパルス
を送出するＰＷＭ回路である。
【０００３】次に動作について説明する。負荷電流ＩＬ
は負荷電流検出器６によって検出され、更に補償電流
検出器７によりこの検出電流から補償対象である高調波
電流成分および無効電流成分が抽出され補償電流基準と
して演算器１４に送出される。インバータ４の出力電流
Ｉｃ は出力電流検出器８によって検出されフィードバ
ック信号として演算器１４に送出される。電流制御回路
１５は上記両信号の偏差である演算器１４の出力が零と
なるようインバータ４の出力電圧、出力位相指令信号を
出力し、ＰＷＭ回路１６はそれら指令信号に応じてイン
バータ４にゲートパルスを送出する。インバータ４から
の出力電流は交流リアクトル３によってＰＷＭ搬送波成
分が除去され補償電流Ｉｃ として系統１に供給される
。そして、この補償電流Ｉｃ が負荷電流ＩＬ に含ま
れる高調波電流成分および無効電流成分を相殺して系統
１の高調波および無効電流の補償が達成される。
は負荷電流検出器６によって検出され、更に補償電流
検出器７によりこの検出電流から補償対象である高調波
電流成分および無効電流成分が抽出され補償電流基準と
して演算器１４に送出される。インバータ４の出力電流
Ｉｃ は出力電流検出器８によって検出されフィードバ
ック信号として演算器１４に送出される。電流制御回路
１５は上記両信号の偏差である演算器１４の出力が零と
なるようインバータ４の出力電圧、出力位相指令信号を
出力し、ＰＷＭ回路１６はそれら指令信号に応じてイン
バータ４にゲートパルスを送出する。インバータ４から
の出力電流は交流リアクトル３によってＰＷＭ搬送波成
分が除去され補償電流Ｉｃ として系統１に供給される
。そして、この補償電流Ｉｃ が負荷電流ＩＬ に含ま
れる高調波電流成分および無効電流成分を相殺して系統
１の高調波および無効電流の補償が達成される。
【０００４】次に系統電圧の変動を考慮して設けられた
回路部分の動作について説明する。系統１の電圧は系統
電圧検出器９によって検出され、この検出値に応じて直
流電圧設定回路１０により直流コンデンサ５の直流電圧
が設定される。即ち、直流電圧設定回路１０にはインバ
ータ４の運転特性等を考慮して予め設定された系統電圧
と直流電圧との関係が記憶されており、系統電圧の検出
値から直流電圧の設定値が決定され演算器１２に送出さ
れる。また、直流コンデンサ５の直流電圧Ｖｄは直流電
圧検出器１１によって検出されフィードバック信号とし
て演算器１２に送出される。損失分補償回路１３は上記
両信号の偏差である演算器１２の出力が零となるよう損
失分補償電流基準を演算し演算器１４に送出する。
回路部分の動作について説明する。系統１の電圧は系統
電圧検出器９によって検出され、この検出値に応じて直
流電圧設定回路１０により直流コンデンサ５の直流電圧
が設定される。即ち、直流電圧設定回路１０にはインバ
ータ４の運転特性等を考慮して予め設定された系統電圧
と直流電圧との関係が記憶されており、系統電圧の検出
値から直流電圧の設定値が決定され演算器１２に送出さ
れる。また、直流コンデンサ５の直流電圧Ｖｄは直流電
圧検出器１１によって検出されフィードバック信号とし
て演算器１２に送出される。損失分補償回路１３は上記
両信号の偏差である演算器１２の出力が零となるよう損
失分補償電流基準を演算し演算器１４に送出する。
【０００５】電流制御回路１５では、その入力が補償電
流基準と出力電流検出値との偏差に上記損失分補償電流
基準が加算されたものとなるので、電流制御回路１５か
らＰＷＭ回路１６に送出される指令信号は直流電圧をそ
の設定値に調整するとともに出力電流をその基準値に制
御するものとなる。従って、系統電圧が変化すると、こ
の変化に応じて直流電圧設定回路１０による直流電圧の
設定値が変化し、電流制御系がこれに追従して動作し系
統電圧に見合った直流電圧でインバータ４のゲート制御
がなされる。
流基準と出力電流検出値との偏差に上記損失分補償電流
基準が加算されたものとなるので、電流制御回路１５か
らＰＷＭ回路１６に送出される指令信号は直流電圧をそ
の設定値に調整するとともに出力電流をその基準値に制
御するものとなる。従って、系統電圧が変化すると、こ
の変化に応じて直流電圧設定回路１０による直流電圧の
設定値が変化し、電流制御系がこれに追従して動作し系
統電圧に見合った直流電圧でインバータ４のゲート制御
がなされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の高調波補償装置
は以上のように構成されているので、系統電圧が変化す
ると、これに対応して直流電圧の設定値が変更され、補
償電流の制御系が上記直流電圧の設定値の変更にも追従
して直流電圧を調整することになり、系統電圧の変化に
対する直流電圧の調整の応答が遅くなる。この結果、高
調波電流等の補償能力が過渡的に低下したり、また、停
電などの系統電圧の大幅な変動に対して直流電圧が大き
く変動する可能性があるなどの問題点があった。
は以上のように構成されているので、系統電圧が変化す
ると、これに対応して直流電圧の設定値が変更され、補
償電流の制御系が上記直流電圧の設定値の変更にも追従
して直流電圧を調整することになり、系統電圧の変化に
対する直流電圧の調整の応答が遅くなる。この結果、高
調波電流等の補償能力が過渡的に低下したり、また、停
電などの系統電圧の大幅な変動に対して直流電圧が大き
く変動する可能性があるなどの問題点があった。
【０００７】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、系統電圧の変化に対するインバ
ータの制御応答が速く、高調波等の補償能力を一定に保
持することができる高調波補償装置を得ることを目的と
する。
ためになされたもので、系統電圧の変化に対するインバ
ータの制御応答が速く、高調波等の補償能力を一定に保
持することができる高調波補償装置を得ることを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る高調波補
償装置は、補償電流基準および直流コンデンサの電圧を
指令値一定に保持するためのコンデンサ補償電流基準と
出力電流検出値との偏差に基づきインバータへの出力電
圧および出力位相指令信号を出力する電流制御回路と、
系統電圧の変動による出力電流の変動を抑制するように
系統電圧検出値に対応して上記出力電圧指令信号を補正
するための指令補正信号を出力する系統電圧補償回路と
を備えたものである。
償装置は、補償電流基準および直流コンデンサの電圧を
指令値一定に保持するためのコンデンサ補償電流基準と
出力電流検出値との偏差に基づきインバータへの出力電
圧および出力位相指令信号を出力する電流制御回路と、
系統電圧の変動による出力電流の変動を抑制するように
系統電圧検出値に対応して上記出力電圧指令信号を補正
するための指令補正信号を出力する系統電圧補償回路と
を備えたものである。
【０００９】
【作用】直流コンデンサの電圧は電流制御回路により常
にその指令値一定になるよう制御される。系統電圧が変
化すると、系統電圧補償回路が動作して指令補正信号を
送出しインバータの出力電圧を高速で調整する。
にその指令値一定になるよう制御される。系統電圧が変
化すると、系統電圧補償回路が動作して指令補正信号を
送出しインバータの出力電圧を高速で調整する。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の一実施例による高調波補償
装置を示す構成図である。図において、１〜９、１１、
１４〜１６は従来と同一のものであり説明を省略する。 １７は直流コンデンサ５の電圧を一定に制御するためそ
の指令値を出力する直流電圧指令回路、１８は直流電圧
検出器１１と直流電圧指令回路１７とからの出力信号の
偏差を演算する演算器、１９は演算器１８からの偏差に
応じた電圧損失分を補償するコンデンサ補償電流基準を
出力するコンデンサ電圧制御回路、２０は電流制御回路
１５からＰＷＭ回路１６への出力電圧指令信号を系統電
圧検出器９の出力に対応して補正するための指令補正信
号を出力する系統電圧補償回路、２１は電流制御回路１
５と系統電圧補償回路２０からの出力信号を加算する演
算器である。
装置を示す構成図である。図において、１〜９、１１、
１４〜１６は従来と同一のものであり説明を省略する。 １７は直流コンデンサ５の電圧を一定に制御するためそ
の指令値を出力する直流電圧指令回路、１８は直流電圧
検出器１１と直流電圧指令回路１７とからの出力信号の
偏差を演算する演算器、１９は演算器１８からの偏差に
応じた電圧損失分を補償するコンデンサ補償電流基準を
出力するコンデンサ電圧制御回路、２０は電流制御回路
１５からＰＷＭ回路１６への出力電圧指令信号を系統電
圧検出器９の出力に対応して補正するための指令補正信
号を出力する系統電圧補償回路、２１は電流制御回路１
５と系統電圧補償回路２０からの出力信号を加算する演
算器である。
【００１１】次に動作を、特に従来と異なる点を中心に
説明する。この実施例では直流コンデンサ５の直流電圧
は直流電圧指令回路１７からの指令値一定に設定されて
いる。そして、この指令値と直流電圧Ｖｄとの偏差が演
算器１８で演算され、コンデンサ電圧制御回路１９はこ
の偏差が零となるようコンデンサ補償電流基準を出力し
て演算器１４に加算する。従って、電流制御回路１５は
直流電圧を一定に保持しつつ出力電流検出器８からの出
力電流検出値と補償電流検出器７からの補償電流基準と
が一致するように、出力電圧、出力位相指令信号を作成
してＰＷＭ回路１６に送出する動作を行う。
説明する。この実施例では直流コンデンサ５の直流電圧
は直流電圧指令回路１７からの指令値一定に設定されて
いる。そして、この指令値と直流電圧Ｖｄとの偏差が演
算器１８で演算され、コンデンサ電圧制御回路１９はこ
の偏差が零となるようコンデンサ補償電流基準を出力し
て演算器１４に加算する。従って、電流制御回路１５は
直流電圧を一定に保持しつつ出力電流検出器８からの出
力電流検出値と補償電流検出器７からの補償電流基準と
が一致するように、出力電圧、出力位相指令信号を作成
してＰＷＭ回路１６に送出する動作を行う。
【００１２】ここで系統電圧が変化した場合、そのまま
では出力電流がその系統電圧の変化に応じて変動するの
で、系統電圧補償回路２０がその補償動作を行う。即ち
、系統電圧補償回路２０は系統電圧検出器９により系統
電圧の変化を検出し、この変化量に応じた指令補正信号
を出力する。そしてこの指令補正信号は演算器２１によ
り電流制御回路１５からの出力電圧指令信号に加算され
てＰＷＭ回路１６に送出される。従って、例えば系統電
圧が所定量上昇した場合、指令補正信号の加算によりイ
ンバータ４の出力電圧も即、追従して上昇し、出力電流
の変化量を最小限に抑える。このため、系統電圧の変化
が生じても、電流補償能力を一定に保持することができ
る。また、応答速度が低いことから系統の停電等によっ
て直流電圧が大きく変動するような不具合も解消される
。
では出力電流がその系統電圧の変化に応じて変動するの
で、系統電圧補償回路２０がその補償動作を行う。即ち
、系統電圧補償回路２０は系統電圧検出器９により系統
電圧の変化を検出し、この変化量に応じた指令補正信号
を出力する。そしてこの指令補正信号は演算器２１によ
り電流制御回路１５からの出力電圧指令信号に加算され
てＰＷＭ回路１６に送出される。従って、例えば系統電
圧が所定量上昇した場合、指令補正信号の加算によりイ
ンバータ４の出力電圧も即、追従して上昇し、出力電流
の変化量を最小限に抑える。このため、系統電圧の変化
が生じても、電流補償能力を一定に保持することができ
る。また、応答速度が低いことから系統の停電等によっ
て直流電圧が大きく変動するような不具合も解消される
。
【００１３】なお、上記実施例では、系統電圧補償回路
２０により指令補正信号を作成し、この指令補正信号を
ＰＷＭ回路１６への出力電圧指令信号に加算してＰＷＭ
制御のパルス幅を補正しインバータ４の出力電圧を制御
するようにしたが、例えば、図２に示すように、系統電
圧補償回路２０からの出力信号によりＰＷＭ回路１６の
ＰＷＭ制御用の三角波を振幅変調してインバータ４の出
力電圧を制御するようにしてもよい。
２０により指令補正信号を作成し、この指令補正信号を
ＰＷＭ回路１６への出力電圧指令信号に加算してＰＷＭ
制御のパルス幅を補正しインバータ４の出力電圧を制御
するようにしたが、例えば、図２に示すように、系統電
圧補償回路２０からの出力信号によりＰＷＭ回路１６の
ＰＷＭ制御用の三角波を振幅変調してインバータ４の出
力電圧を制御するようにしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】この発明は以上のように、系統電圧の変
化に応じて出力電圧指令信号を直接補正することにより
、インバータの出力電圧を系統電圧の変化に追従させる
ようにしたので、制御応答が速くなり、系統電圧の変化
による電流補償能力の低下が解消される。
化に応じて出力電圧指令信号を直接補正することにより
、インバータの出力電圧を系統電圧の変化に追従させる
ようにしたので、制御応答が速くなり、系統電圧の変化
による電流補償能力の低下が解消される。
【図１】この発明の一実施例による高調波補償装置を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】この発明の他の実施例の要部を示す構成図であ
る。
る。
【図３】従来の高調波補償装置を示す構成図である。
１ 系統
４ インバータ
５ 直流コンデンサ
７ 補償電流検出器
８ 出力電流検出器
９ 系統電圧検出器
１１ 直流電圧検出器
１４、１８、２１ 演算器
１５ 電流制御回路
１６ ＰＷＭ回路
１７ 直流電圧指令回路
１９ コンデンサ電圧制御回路
２０ 系統電圧補償回路
Claims (1)
- 【請求項１】 直流コンデンサを電源とする電圧形イ
ンバータの出力電圧出力位相を制御することにより系統
の高調波電流または無効電流を補償する高調波補償装置
において、補償電流基準および上記直流コンデンサの電
圧を指令値一定に保持するためのコンデンサ補償電流基
準と出力電流検出値との偏差に基づき上記インバータへ
の出力電圧および出力位相指令信号を出力する電流制御
回路と、系統電圧の変動による出力電流の変動を抑制す
るように系統電圧検出値に対応して上記出力電圧指令信
号を補正するための指令補正信号を出力する系統電圧補
償回路とを備えたことを特徴とする高調波補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027076A JPH04289728A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 高調波補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027076A JPH04289728A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 高調波補償装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04289728A true JPH04289728A (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=12210982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3027076A Pending JPH04289728A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 高調波補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04289728A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06177705A (ja) * | 1992-12-07 | 1994-06-24 | Meidensha Corp | アクティブフィルタの制御装置 |
| JPH0923585A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | East Japan Railway Co | 無効電力補償の制御方法 |
| JP2009106017A (ja) * | 2007-10-22 | 2009-05-14 | Meidensha Corp | アクティブフィルタ機能装置 |
| CN103825289A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-05-28 | 成都星宇节能技术股份有限公司 | 静止同步补偿装置及其实现方法 |
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| JPS62277064A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-01 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧形アクティブフィルタ装置 |
| JPS63310334A (ja) * | 1987-06-10 | 1988-12-19 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 高調波補償装置の制御回路 |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP3027076A patent/JPH04289728A/ja active Pending
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