JPH0496626A - Harmonic suppressor - Google Patents

Harmonic suppressor

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JPH0496626A
JPH0496626A JP2210725A JP21072590A JPH0496626A JP H0496626 A JPH0496626 A JP H0496626A JP 2210725 A JP2210725 A JP 2210725A JP 21072590 A JP21072590 A JP 21072590A JP H0496626 A JPH0496626 A JP H0496626A
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Abstract

PURPOSE:To finally compensate harmonic of a power supply current by connecting a plurality of harmonic suppression inverters in parallel, and providing limiter means for limiting a harmonic compensating capacity in a controller of each inverter. CONSTITUTION:Inverter 3a-3c are operated in parallel, the inverter 3c first detects a harmonic component contained in a current I3a and compensates the harmonic. Then, the inverter 3b compensates a harmonic current contained in a current I2a, and compensates for that which cannot be sufficiently compensates by the inverter 3b, Further, the inverter 3a detects the harmonic of the current I1a and compensates for the harmonic. If all the harmonic contained in the current I3a are compensated, a power supply current Is becomes a sine wave current.

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は高調波抑制装置に係り、特に高調波抑制インバ
ータを用いて電源系統の高調波を抑制するようにした高
調波抑制装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] A. Field of Industrial Application The present invention relates to a harmonic suppression device, and particularly relates to a harmonic suppression device that uses a harmonic suppression inverter to suppress harmonics in a power supply system. be.

B0発明の概要 本発明は、高調波抑制インバータにより電源系統の高調
波を抑制する高調波抑制装置において、高調波抑制対象
となる負荷と電源側との間に高調波抑制機能つきインバ
ータを並列接続し、各インバータの順変換部制御回路に
高調波抑制容量に対する制御回路を設けて負荷側のイン
バータから順次高調波補償することにより、 最終的に電源電流の高調波を補償する。
B0 Summary of the Invention The present invention is a harmonic suppression device that suppresses harmonics in a power supply system using a harmonic suppression inverter, in which an inverter with a harmonic suppression function is connected in parallel between a load to be suppressed and a power source. However, by providing a control circuit for harmonic suppression capacitance in the forward conversion section control circuit of each inverter and sequentially compensating for harmonics starting from the inverter on the load side, harmonics of the power supply current are finally compensated.

C0従来の技術 高調波を抑制するために、高調波抑制機能を備えたイン
バータにより高調波を抑制する高調波抑制装置は種々の
ものが提案されている。
C0 Prior Art In order to suppress harmonics, various harmonic suppression devices have been proposed that suppress harmonics using an inverter equipped with a harmonic suppression function.

高調波抑制インバータの主回路部の構成は、電圧形電源
回生インバータと同じである。従って、順変換部容量も
逆変換部容量に応じて選定される。
The configuration of the main circuit section of the harmonic suppression inverter is the same as that of the voltage source regeneration inverter. Therefore, the capacity of the forward transformer is also selected depending on the capacity of the inverse transformer.

D1発明が解決しようとする課題 高調波発生負荷が大容量の場合には、高調波を完全に補
償しようとすると、順変換部容量の増加が必要になる。
D1 Problems to be Solved by the Invention When the harmonic generation load has a large capacity, in order to completely compensate for the harmonics, it is necessary to increase the capacity of the forward conversion section.

ここで問題となるのは、高調波発生負荷が非常に軽負荷
になったときである。すなわち、小容量のモータ等を駆
動するのに、大容量の順変換部を運転することになり、
装置の利用率か悪いことになる。
The problem here arises when the harmonic generation load becomes a very light load. In other words, in order to drive a small capacity motor etc., a large capacity forward conversion section must be operated.
This will result in poor equipment utilization.

また、高調波抑制インバータ運転中に、高周波補償対象
となる系統負荷が増大して許容量を超過した場合の順変
換部の保護を行う必要があると共に、入力側過電流の原
因には、系統負荷の増加によるものとモータ負荷による
ものとの2通りがある。これを区別するために、瞬時電
力演算部にて過電流制限を行う必要がある。
In addition, it is necessary to protect the forward conversion section in the event that the system load subject to high frequency compensation increases and exceeds the permissible amount while the harmonic suppression inverter is operating. There are two types: one due to an increase in load and one due to motor load. In order to distinguish this, it is necessary to perform overcurrent limitation in the instantaneous power calculation section.

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、高調波抑制対象となる負荷と電源側
間に高調波抑制機能付インバータを複数個並列接続し、
各インバータの制御回路部に高調波容量を制限する機能
を持たせることにより、装置の利用率が良く、かつ高性
能に高調波補償できる高調波抑制装置を提供することで
ある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to connect a plurality of inverters with a harmonic suppression function in parallel between the load to be harmonic suppressed and the power supply side,
It is an object of the present invention to provide a harmonic suppression device that has a high utilization rate and can perform harmonic compensation with high performance by providing a control circuit section of each inverter with a function of limiting harmonic capacity.

88課題を解決するための手段と作用 本発明は、上記目的を達成するために、交流電力を直流
電力に変換する順変換部と、この順変換部による直流電
力を所定周波数の交流電力に変換する逆変換部と、前記
順変換部を制御する制御回路部からなる高調波抑制イン
バータを高調波抑制対象となる負荷と電源側との間に複
数台並列に接続し、各高調波抑制インバータの制御回路
部に高調波補償容量を制限する制限回路手段を設けるこ
とにより、高調波抑制対象とすべき負荷側のインバータ
から順次高調波補償を行わせる。
88 Means and Effects for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention includes a forward converter that converts AC power into DC power, and a forward converter that converts the DC power into AC power of a predetermined frequency. A plurality of harmonic suppression inverters each consisting of an inverse conversion section to control the forward conversion section and a control circuit section to control the forward conversion section are connected in parallel between the load to be harmonic suppressed and the power supply side, and each harmonic suppression inverter is By providing a limiting circuit means for limiting the harmonic compensation capacity in the control circuit section, harmonic compensation is sequentially performed starting from the load-side inverter that is to be subjected to harmonic suppression.

また、自己消弧型デバイスを主回路スイッチとしてPW
M制御により電源回生を可能にした順変換回路と、この
順変換回路から直流電力が供給され負荷に交流電力を供
給する逆変換回路と、前記順変換回路をPWM制御する
制御回路部とを備えた高調波抑制インバータを有する高
調波抑制装置において、前記制御回路部は順変換回路の
交流系統の負荷電流と相電圧から瞬時実電力及び瞬時虚
電力の夫々の高調波成分を求める手段と、前記逆変換回
路の直流電圧と直流電流から負荷の実電力を求める実電
力演算手段と、この負荷の実電力に基づいて演算される
直流電力と前記自己消弧型デバイスの損失分電力とを加
算した電力量に応じて高調波成分の瞬時実電力と虚電力
を制限する瞬時電力制限手段と、この瞬時電力制限手段
によって制限された実電力と虚電力とから前記順変換回
路の電流指令を求める手段とを備え、インバータ直流電
圧検出と直流電流検出により演算される直流電力と順変
換部のスイッチング素子損失分の電力を加算した電力量
に応じて高調波補償成分の瞬時実電力と虚電力に制限を
加える。
In addition, a self-extinguishing device can be used as a main circuit switch for PW.
A forward conversion circuit that enables power regeneration through M control, an inverse conversion circuit that receives DC power from the forward conversion circuit and supplies AC power to a load, and a control circuit section that performs PWM control on the forward conversion circuit. In the harmonic suppression device having a harmonic suppression inverter, the control circuit unit includes means for determining harmonic components of the instantaneous real power and the instantaneous imaginary power from the load current and phase voltage of the AC system of the forward conversion circuit; Actual power calculation means for calculating the actual power of the load from the DC voltage and DC current of the inversion circuit, and the DC power calculated based on the actual power of the load and the power loss of the self-extinguishing device are added together. Instantaneous power limiting means for limiting the instantaneous real power and imaginary power of harmonic components according to the amount of power; and means for determining the current command of the forward conversion circuit from the real power and imaginary power limited by the instantaneous power limiting means. and is limited to the instantaneous real power and imaginary power of the harmonic compensation component according to the amount of power that is the sum of the DC power calculated by inverter DC voltage detection and DC current detection and the power for switching element loss in the forward conversion section. Add.

F、実施例 以下に本発明の実施例を第1図〜第3図を参照しながら
説明する。
F. EXAMPLES Examples of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.

第1図は本発明の実施例による高調波抑制装置を示すも
ので、1は電源、2は高調波を発生する負荷、3a〜3
cは高調波を補償する高調波抑制インバータ、4a〜4
cは高調波抑制インバータ3a〜3Cの負荷でもあるモ
ータ、5a〜5cは電流検出器である。
FIG. 1 shows a harmonic suppression device according to an embodiment of the present invention, in which 1 is a power supply, 2 is a load that generates harmonics, and 3a to 3
c is a harmonic suppression inverter that compensates for harmonics; 4a to 4;
C is a motor which is also a load of the harmonic suppression inverters 3a to 3C, and 5a to 5c are current detectors.

第1図に示す高調波抑制装置において、電源電流I、は
インバータ3aに流入する電流I、bと負荷2の方向に
流れる電流I、aに分流する。電流検出器5aは電流B
aを検出し、その検出信号をインバータ3aに入力する
。インバータ3aは電流検出器5aの検出信号を基に電
流11bに含まれる高調波成分を補償する。電流■1.
はインバータ3bに分流する電流12bと負荷2方向に
流れる電流I2mに分流する。電流検出器5bは、電流
工2.を検出し、その検出信号をインバータ3bに導く
In the harmonic suppression device shown in FIG. 1, a power supply current I is divided into currents I and b flowing into the inverter 3a and currents I and a flowing toward the load 2. Current detector 5a detects current B
a and inputs the detection signal to the inverter 3a. Inverter 3a compensates for harmonic components contained in current 11b based on the detection signal of current detector 5a. Current ■1.
is divided into a current 12b which is divided into the inverter 3b and a current I2m which flows in two directions of the load. The current detector 5b is connected to the current detector 2. is detected, and the detection signal is guided to the inverter 3b.

インバータ3bは、同様にして電流検出器5bの検出信
号を基に電流I2bに含まれる高調波成分を補償する。
Inverter 3b similarly compensates for harmonic components contained in current I2b based on the detection signal of current detector 5b.

さらに、電流工2.はインバータ3cに流入する電流I
3bと負荷2に流れる電流■3.に分流する。同様にし
て、電流検出器5cは究極的に負荷電流■3.を検出し
その検出信号をインバータ3Cに導くとともに、インバ
ータ3cは電流検出器5Cの検出信号を基に電流I3.
の高調波成分を補償する。
Furthermore, electrician 2. is the current I flowing into the inverter 3c
Current flowing through 3b and load 2■3. Divided into. Similarly, the current detector 5c ultimately detects the load current ■3. , and guides the detection signal to the inverter 3C, and the inverter 3c generates the current I3. based on the detection signal of the current detector 5C.
Compensates for harmonic components.

すなわち、インバータ3a〜3cは並列運転されるもの
で、まずインバータ3Cは電流I3mに含まれる高調波
成分を検出して高調波補償を行う。
That is, inverters 3a to 3c are operated in parallel, and first, inverter 3C detects harmonic components contained in current I3m and performs harmonic compensation.

もし、補償量が許容範囲を超える場合には、その分につ
いては後述する制御回路によりカットして、補償は行わ
ない。従って、電流I2.は完全な高調波補償が行われ
ていないので、正弦波電流にはなっていない。
If the amount of compensation exceeds the allowable range, that amount is cut by a control circuit, which will be described later, and no compensation is performed. Therefore, the current I2. does not have complete harmonic compensation, so it does not become a sinusoidal current.

次に、インバータ3bは電流I2.に含まれる高調波電
流を補償するが、インバータ3bにて補償しきれなかっ
たものを補償することになる。しかし、インバータ3b
においても補償量が許容範囲を超える場合には、補償の
制限が行われて、電流11mには高調波が残る。
Next, inverter 3b receives current I2. The harmonic current contained in the inverter 3b is compensated for, but the harmonic current that cannot be compensated for by the inverter 3b is compensated for. However, inverter 3b
Also, if the amount of compensation exceeds the allowable range, compensation is limited and harmonics remain in the current 11m.

さらに、インバータ3aは、電流1.aの高調波を検出
して、高調波補償を行う。ここで、電流13mに含まれ
る高調波の全てが補償されたとすると、電源電流Igは
正弦波電流となる。
Furthermore, the inverter 3a has a current of 1. The harmonics of a are detected and harmonic compensation is performed. Here, if all harmonics included in the current 13m are compensated for, the power supply current Ig becomes a sine wave current.

このように、高調波発生負荷に近いインバータから順々
に補償を行うことによって、電源側電流を正弦波にしよ
うとするものである。また、自動的に補償量の分担を行
うことにもなり、トータルで大容量の高調波の補償が可
能である。
In this way, by sequentially performing compensation from the inverter close to the harmonic generating load, the power supply side current is made to be a sine wave. Furthermore, the amount of compensation is automatically shared, making it possible to compensate for a large amount of harmonics in total.

さらに、電流13mに含まれる高調波が少なくて、イン
バータ3Cのみで高調波補償が可能であるときは、電流
I Sr  I l”+  I2’ともに正弦波電流と
なっている。インバータ3a〜3Cのトータルの高調波
補償量の最大は、モータ4a〜4Cが全て停止している
場合である。逆にモータ4a〜4Cが全て全負荷のとき
、高調波補償量は最小となる。
Furthermore, when the harmonics contained in the current 13m are small and harmonic compensation is possible only with the inverter 3C, both the currents I Sr I l'' + I2' are sinusoidal currents. The total amount of harmonic compensation is maximum when all motors 4a to 4C are stopped. Conversely, when all motors 4a to 4C are under full load, the amount of harmonic compensation is minimum.

また、多数台にて高調波補償を行っているとき、電源側
に近くなるほど高調波含有率が低下して正弦波に近づく
Furthermore, when harmonic compensation is performed using a large number of units, the closer the harmonics are to the power supply side, the lower the harmonic content rate becomes, approaching a sine wave.

第2図は高調波抑制インバータを示し、6はリアクトル
、7はコンデンサで、これらのりアクドル6とコンデン
サ7によって搬送波除去フィルタ8が形成される。9は
交流リアクトル、10は順変換部で、搬送波除去フィル
タ8と交流リアクトル9を介して交流電源1に接続され
ている。順変換部10は自己消弧型スイッチング素子で
あるトランジスタ11をブリッジ接続してなり、トラン
ジスタ11にはダイオード12か逆並列に接続されてい
る。13はコンデンサ、14は逆変換部であり、ダイオ
ード16が逆並列接続されたトランジスタ15をブリッ
ジ接続して構成されている。
FIG. 2 shows a harmonic suppression inverter, in which 6 is a reactor, 7 is a capacitor, and these reactor 6 and capacitor 7 form a carrier wave removal filter 8. 9 is an AC reactor, and 10 is a forward converter, which is connected to the AC power source 1 via the carrier removal filter 8 and the AC reactor 9. The forward conversion section 10 is formed by bridge-connecting a transistor 11 which is a self-extinguishing switching element, and a diode 12 is connected to the transistor 11 in antiparallel. 13 is a capacitor, and 14 is an inverse conversion section, which is constructed by bridge-connecting transistors 15 to which a diode 16 is connected in antiparallel.

17は電圧検出器であるトランス、18は電流検出器で
ある変流器でインバータ電流を検出する。
A transformer 17 is a voltage detector, and a current transformer 18 is a current detector to detect the inverter current.

19は電流検出器で直流電流を検出する。20は順変換
部10を制御する制御回路部で、トランス17からの同
期信号SL、変流器5(5a〜5C)の負荷電流検出信
号S2.変流器18のインバータ電流検出信号S3.直
流電圧検出信号S4および直流電流検出信号S5を入力
としてゲート信号S6を出力する。かくして、順変換部
IO1逆変換部14および制御回路部20によってアク
ティブインバータが構成される。
A current detector 19 detects direct current. 20 is a control circuit unit that controls the forward conversion unit 10, and receives a synchronization signal SL from the transformer 17, a load current detection signal S2. Inverter current detection signal S3 of current transformer 18. It inputs the DC voltage detection signal S4 and the DC current detection signal S5 and outputs the gate signal S6. In this way, the forward conversion section IO1 and the inverse conversion section 14 and the control circuit section 20 constitute an active inverter.

第2図の高調波抑制インバータにおいて、順変換部10
は交流電源1からの交流電力を直流電力に変換する。順
変換部10の直流電力は逆変換部14によって所定周波
数の交流電力に変換された後に誘導電動機4aに供給さ
れる。制御回路部20は同期信号Sl、負荷電流検出信
号S2.インバータ電流検出信号S3.直流電圧検出信
号S4および直流電流検出信号S5を入力とし、これら
の信号に基ついてPWM信号を出力し、順変換部10の
トランジスタ11を制御する。すなわち、順変換部10
と逆変換部14から成る主回路部は、従来の電圧形電源
回生インバータと同じで、入力側には交流リアクトル9
が接続されており、又順変換部10に自己消弧型スイッ
チング素子が使用されている。制御回路部20は、従来
型インバータに系統の高調波電流の抑制機能を持たせる
ために、抑制の対象となる負荷電流ILを検出して、目
的とする負荷電流ILに対しての高調波補償電流指令値
を演算する機能と、前述のように補償量が許容範囲を超
える場合に、その分についてはカットして行わないよう
にさせる機能が新たに追加されている。従って、誘導電
動機4aを運転していないときでも、順変換部10のス
イッチング素子を制御することによって系統負荷電流I
Lの高調波を補償するものである。
In the harmonic suppression inverter shown in FIG.
converts AC power from AC power supply 1 into DC power. The DC power of the forward converter 10 is converted into AC power of a predetermined frequency by the inverse converter 14, and then supplied to the induction motor 4a. The control circuit section 20 receives a synchronization signal Sl, a load current detection signal S2. Inverter current detection signal S3. It inputs the DC voltage detection signal S4 and the DC current detection signal S5, outputs a PWM signal based on these signals, and controls the transistor 11 of the forward conversion unit 10. That is, the forward conversion unit 10
The main circuit section, which consists of the
is connected, and a self-extinguishing switching element is used in the forward conversion section 10. In order to provide the conventional inverter with the function of suppressing harmonic current in the grid, the control circuit unit 20 detects the load current IL to be suppressed and performs harmonic compensation for the target load current IL. New functions have been added: a function to calculate the current command value, and a function to cut the amount of compensation and prevent it from being performed if the amount of compensation exceeds the allowable range as described above. Therefore, even when the induction motor 4a is not operating, by controlling the switching elements of the forward converter 10, the system load current I
This is to compensate for the harmonics of L.

第3図は制御回路図である。3相/2相変換部21は、
系統の3相負荷電流Iu、  Iv、  Iwを直交α
−β座標上の2相電流1.、Iβに変換する。
FIG. 3 is a control circuit diagram. The three-phase/two-phase conversion section 21 is
The three-phase load currents Iu, Iv, and Iw of the grid are orthogonal α
-Two-phase current on β coordinate 1. , Iβ.

E、、E、に変換する。Convert to E,,E,.

上述の2相電流1.、I、と2相電圧E、、E、とはα
−β座標軸上の瞬時ベクトルとなり、瞬時電力演算部2
3は2相電圧と電流のスカラ積の和として瞬時実電力P
と瞬時虚電力qを求める。
The above two-phase current 1. ,I, and the two-phase voltage E, ,E, are α
- Becomes an instantaneous vector on the β coordinate axis, and the instantaneous power calculation unit 2
3 is the instantaneous actual power P as the sum of the scalar products of two-phase voltage and current.
and find the instantaneous imaginary power q.

同様に、3相/2相変換部22は、系統の相電圧Eu、
Ev、Ewを直交α−β座標上の2相電圧交流分演算部
24及び25はローパスフィルタと加算器によってバイ
パスフィルタ機能を持ち、瞬時実電力P及び瞬時虚電力
qから夫々の交流骨(高調波瞬時電力)Ph、qhを求
める。
Similarly, the three-phase/two-phase converter 22 converts the system phase voltage Eu,
The calculation units 24 and 25 for Ev and Ew are two-phase voltage AC components on orthogonal α-β coordinates, and have a bypass filter function using a low-pass filter and an adder. Wave instantaneous power) Ph, qh are determined.

すなわち、Phは系統負荷の瞬時電力成分であり、q、
は瞬時虚電力成分であるが、これらに制限を設けること
で、系統負荷の増加に対して高調波補償電流の制限を行
う。実電力リミッタ31は瞬時電力成分P、をP bb
とし、虚電力リミッタ32は瞬時虚電力成分qをqha
とする。Plは順変換部トランジスタの損失で、P2は
モータ負荷の各々の有効成分である。ここで、p3=p
、+p2とすると、瞬時電力リミット演算部33はP3
の大きさに応じてリミッタ31□ 382のリミット値
を決定する。
That is, Ph is the instantaneous power component of the system load, q,
are instantaneous imaginary power components, and by placing limits on these, the harmonic compensation current is limited in response to an increase in system load. The actual power limiter 31 sets the instantaneous power component P, P bb
The imaginary power limiter 32 sets the instantaneous imaginary power component q to qha
shall be. Pl is the loss of the forward converter transistor, and P2 is the respective effective component of the motor load. Here, p3=p
, +p2, the instantaneous power limit calculation unit 33 calculates P3.
The limit value of the limiter 31□382 is determined according to the size of the limiter 31□382.

実電力の部分に着目すると次のようになる。Focusing on the actual power part, we get the following.

Pha=P1+P2+Phb=P3+Phb  ・・・
(4)、’、Phb−Pha−P3        −
(5)いま、入力電流を制限しようとする場合は、電流
指令値演算に使用されるPlとqhを制限すればよい。
Pha=P1+P2+Phb=P3+Phb...
(4),', Phb-Pha-P3 −
(5) If it is desired to limit the input current, it is sufficient to limit Pl and qh used in current command value calculation.

ところがPh成分のうちP3 (−P、+P2)成分を
制限すると、直流電圧の降下が予想されるのでP、成分
についてはqh酸成分ついて制限を行う。具体的には、
P3が零に近い場合(モータが軽負荷)の場合にはP、
の制限値は大きくなり、P3が最大(モータが全負荷)
の場合には小さくなる。同様の方法でqhの制限も行う
However, if the P3 (-P, +P2) component of the Ph component is restricted, a drop in DC voltage is expected, so the qh acid component is restricted for the P component. in particular,
When P3 is close to zero (motor is lightly loaded), P,
The limit value becomes larger, and P3 is the maximum (motor at full load)
It becomes smaller in the case of . A similar method is used to limit qh.

モータが停止状態の場合はp 、、= p 、となり、
入力電流実効値は小さくトランジスタの素子定格からみ
ると余裕がある。モータが全負荷の状態では、P b−
−P 3+ P hで、P3は入力電流のうち基本波成
分で供給され、Phは高調波成分である。
When the motor is stopped, p , , = p ,
The effective value of the input current is small and there is plenty of room considering the element rating of the transistor. When the motor is fully loaded, P b-
−P 3+ Ph h, P3 is supplied by the fundamental component of the input current, and Ph is the harmonic component.

この場合、P3が大きいのでP、の補償量には余裕かな
い。
In this case, since P3 is large, there is not enough compensation for P.

電流指令演算部26は瞬時電力P ha、  q @@
と相電圧E、、E、から直交α−β座標上の瞬時電流1
、   I、”を求める。
The current command calculation unit 26 calculates the instantaneous power P ha,q @@
The instantaneous current 1 on the orthogonal α-β coordinates from the phase voltages E, , E, and
, I,” is found.

2相/3相変換部27は、2相隣時電流I4■、!を3
相隣時電流I。。
The two-phase/three-phase converter 27 generates a two-phase adjacent current I4■,! 3
Adjacent current I. .

 eb ■、。′に 変換する。eb ■,. 'to Convert.

PWM制御部28は、3相隣時電流I。。The PWM control unit 28 controls the three-phase adjacent current I. .

■。1.■。。′と補償電流の検出信号In、Is。■. 1. ■. . ' and compensation current detection signals In, Is.

I丁とを突き合わせ、コンパレータによる搬送波との比
較方式でPWM波形のゲート信号を得、このゲート信号
により順変換回路10の自己消弧素子をスイッチング制
御する。
A PWM waveform gate signal is obtained by comparison with a carrier wave using a comparator, and this gate signal controls the switching of the self-extinguishing element of the forward conversion circuit 10.

上述までの構成により、系統負荷電流に含まれる高調波
成分を順変換回路10から補償する電流として交流電源
1側に供給する。
With the configuration described above, the harmonic components included in the system load current are supplied from the forward conversion circuit 10 to the AC power supply 1 side as a current for compensating.

ここで、瞬時実電力Phbには逆変換回路14が電動機
に供給する実電力P2を加算して電流指令演算部26に
供給する。この実電力P2はコンデンサ13の電圧Ed
と逆変換回路14の直流電流■6の夫々の検出信号を乗
算することで直流負荷を求め、必要に応じてフィルタに
よる一次遅れを持って実電力演算部29によって求めら
れる。また、瞬時実電力P hbには順変換回路10の
スイッチングロス等のロス分を補償するロス電力P1を
加算している。このロス電力P、はコンデンサ電圧E、
の検出信号とコンデンサ13の直流電圧指令E d”と
の突き合わせで電圧制御回路30がら求める。
Here, real power P2 supplied to the motor by the inverse conversion circuit 14 is added to the instantaneous actual power Phb, and the added value is supplied to the current command calculation section 26. This actual power P2 is the voltage Ed of the capacitor 13
The DC load is determined by multiplying the detection signals of the DC current (6) and the DC current (6) of the inverse conversion circuit 14, and is determined by the actual power calculation unit 29 with a first-order delay due to a filter as necessary. Further, loss power P1 for compensating for losses such as switching loss of the forward conversion circuit 10 is added to the instantaneous actual power Phb. This loss power P, is the capacitor voltage E,
It is determined by the voltage control circuit 30 by matching the detection signal of 1 with the DC voltage command E d'' of the capacitor 13.

本実施例によれば、系統負荷電流から瞬時実電力Pと瞬
時虚電力qを求め、これら電力から高調波瞬時実電力P
haと虚電力qhaを求め、このうち実電力Phaには
逆変換回路14が負荷に供給する実電力P2及び順変換
回路10の変換ロス分P1を加えて順変換回路10の瞬
時実電力Pの制御信号とし、この実電力Pと瞬時虚電力
qbaがら電流指令に変換し、さらに2相/3相変換と
電流フィードバック制御によってPWM制御信号を得る
According to this embodiment, the instantaneous real power P and the instantaneous imaginary power q are obtained from the grid load current, and the harmonic instantaneous real power P is obtained from these powers.
ha and imaginary power qha are calculated, and among these, the real power P2 supplied to the load by the inverse conversion circuit 14 and the conversion loss P1 of the forward conversion circuit 10 are added to the real power Pha to calculate the instantaneous actual power P of the forward conversion circuit 10. The actual power P and instantaneous imaginary power qba are converted into a current command as a control signal, and a PWM control signal is obtained by 2-phase/3-phase conversion and current feedback control.

従って、高調波抑制のためには瞬時実電力と虚電力から
高調枝分を求めて順変換回路10への電流指令を求め、
この電流指令に逆変換回路14の負荷実電力を加えて順
変換回路10への電流指令を求めるため、高調波抑制機
能を低下させることなく逆変換回路の負荷にも安定した
電力供給を行うことができる。また、逆変換回路14の
負荷に供給するべき電力を直流電圧と直流電流のみから
求めるため実電力演算部29を簡単化する。さらに、逆
変換回路14の実電力を高調波抑制のための高調波実電
力P hbに加算して、順変換回路1゜の電力制御にな
るため、逆変換回路14がら負荷に供給する電力は力率
1になるし、同様に回生運転時も力率1に制御される。
Therefore, in order to suppress harmonics, the harmonic branch is determined from the instantaneous real power and the imaginary power, and the current command to the forward conversion circuit 10 is determined.
Since the current command to the forward conversion circuit 10 is obtained by adding the load actual power of the inverse conversion circuit 14 to this current command, stable power can be supplied to the load of the inverse conversion circuit without reducing the harmonic suppression function. I can do it. Furthermore, since the power to be supplied to the load of the inverse conversion circuit 14 is calculated from only the DC voltage and DC current, the actual power calculation unit 29 is simplified. Furthermore, the actual power of the inverse conversion circuit 14 is added to the harmonic actual power Phb for harmonic suppression to control the power of the forward conversion circuit 1°, so the power supplied from the inverse conversion circuit 14 to the load is The power factor becomes 1, and the power factor is similarly controlled to 1 during regenerative operation.

G1発明の効果 以上の通り、本発明によれば、高調波抑制対象となる負
荷と電源側との間に高調波抑制機能つきインバータを多
数台並列に接続するとともに、各インバータの順変換部
制御回路には、高調波補償容量に対する制御回路部を設
け、この制御回路部により、インバータ直流電圧、直流
電流検出より演算される直流電力と順変換部スイッチン
グ素子損失分の電力とを加算した電力量に応じて高調波
補償分の瞬時実電力と虚電力に制限を設けたから、次の
ような効果か得られる。
G1 Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a large number of inverters with a harmonic suppression function are connected in parallel between the load to be suppressed and the power supply side, and the forward conversion section of each inverter is controlled. The circuit is provided with a control circuit for harmonic compensation capacity, and this control circuit calculates the amount of power that is the sum of the DC power calculated from the inverter DC voltage and DC current detection and the power for the switching element loss in the forward conversion section. By setting limits on the instantaneous real power and imaginary power for harmonic compensation according to the following, the following effects can be obtained.

(1)多数台の高調波抑制インバータを運転する場合、
各インバータが高調波補償の分担を行うのでトータルで
は大容量の補償が可能となる。
(1) When operating multiple harmonic suppression inverters,
Since each inverter performs harmonic compensation, a large amount of compensation can be achieved in total.

(2)各インバータは許容補償量を超過すると、それ以
上は補償せず、自動的に次のインバータがこれを補償す
ることになるので、各高調波抑制インバータは、高調波
補償の分担において各インバータ間での情報交換を必要
とせず、従って、設備か簡単になるとともに、設備増の
場合にも特別の考慮を必要としない。
(2) If each inverter exceeds the allowable compensation amount, it will not compensate any more and the next inverter will automatically compensate for this, so each harmonic suppression inverter will There is no need to exchange information between inverters, so the equipment is simple and no special consideration is required when increasing equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例による高調波抑制装置のブロッ
ク図、第2図は第1図の装置の高調波抑制インバータの
ブロック図、第3図は第2図の高調波抑制インバータの
制御回路部のブロック図である。 1・・・電源、2・・・高調波発生負荷、3a〜3c・
・・高調波抑制インバータ、4a〜4c・・・モータ、
5a〜5C・・・電流検出器、10・・・順変換部、1
4・・逆変換部、20・・・制御回路部。 第1図 実施例の高調波抑制装置
FIG. 1 is a block diagram of a harmonic suppression device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a harmonic suppression inverter of the device of FIG. 1, and FIG. 3 is a control of the harmonic suppression inverter of FIG. 2. FIG. 3 is a block diagram of a circuit section. 1... Power supply, 2... Harmonic generation load, 3a to 3c.
...Harmonic suppression inverter, 4a to 4c...motor,
5a-5C... Current detector, 10... Forward conversion unit, 1
4... Inverse conversion section, 20... Control circuit section. Figure 1 Example harmonic suppression device

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)交流電力を直流電力に変換する順変換部と、この
順変換部による直流電力を所定周波数の交流電力に変換
する逆変換部と、前記順変換部を制御する制御回路部か
らなる高調波抑制インバータを高調波抑制対象となる負
荷と電源側との間に複数台並列に接続し、各高調波抑制
インバータの制御回路部に高調波補償容量を制限する制
限回路手段を設けて構成したことを特徴とする高調波抑
制装置。
(1) A harmonic system consisting of a forward converter that converts AC power into DC power, an inverse converter that converts the DC power generated by the forward converter into AC power of a predetermined frequency, and a control circuit that controls the forward converter. A plurality of wave suppression inverters are connected in parallel between the load to be harmonic suppressed and the power supply side, and a limiting circuit means for limiting harmonic compensation capacity is provided in the control circuit section of each harmonic suppression inverter. A harmonic suppression device characterized by:
(2)自己消弧型デバイスを主回路スイッチとしてPW
M制御により電源回生を可能にした順変換回路と、この
順変換回路から直流電力が供給され負荷に交流電力を供
給する逆変換回路と、前記順変換回路をPWM制御する
制御回路部とを備えた高調波抑制インバータを有する高
調波抑制装置において、前記制御回路部は順変換回路の
交流系統の負荷電流と相電圧から瞬時実電力及び瞬時虚
電力の夫々の高調波成分を求める手段と、前記逆変換回
路の直流電圧と直流電流から負荷の実電力を求める実電
力演算手段と、この負荷の実電力に基づいて演算される
直流電力と前記自己消弧型デバイスの損失分電力とを加
算した電力量に応じて高調波成分の瞬時実電力と虚電力
を制限する瞬時電力制限手段と、この瞬時電力制限手段
によって制限された実電力と虚電力とから前記順変換回
路の電流指令を求める手段とを備えたことを特徴とする
高調波抑制装置。
(2) PW using self-extinguishing device as main circuit switch
A forward conversion circuit that enables power regeneration through M control, an inverse conversion circuit that receives DC power from the forward conversion circuit and supplies AC power to a load, and a control circuit section that performs PWM control on the forward conversion circuit. In the harmonic suppression device having a harmonic suppression inverter, the control circuit unit includes means for determining harmonic components of the instantaneous real power and the instantaneous imaginary power from the load current and phase voltage of the AC system of the forward conversion circuit; Actual power calculation means for calculating the actual power of the load from the DC voltage and DC current of the inversion circuit, and the DC power calculated based on the actual power of the load and the power loss of the self-extinguishing device are added together. Instantaneous power limiting means for limiting the instantaneous real power and imaginary power of harmonic components according to the amount of power; and means for determining the current command of the forward conversion circuit from the real power and imaginary power limited by the instantaneous power limiting means. A harmonic suppression device characterized by comprising:
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