JPH0511870A - フリツカ補償装置 - Google Patents
フリツカ補償装置Info
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- JPH0511870A JPH0511870A JP3183802A JP18380291A JPH0511870A JP H0511870 A JPH0511870 A JP H0511870A JP 3183802 A JP3183802 A JP 3183802A JP 18380291 A JP18380291 A JP 18380291A JP H0511870 A JPH0511870 A JP H0511870A
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、少ない装置容量で十分なフリッ
カの補償をするとともに、装置容量に余裕がある場合に
は力率の改善機能をそれに加えて、負荷に応じ最適な補
償をするものである。 【構成】 進相、遅相両方向の無効電力出力が可能な電
流発生器３を持ち電流検出器４で負荷電流ｉL を検出
し、負荷の発生する無効電力成分を打消す電流を出力し
てその負荷の電力変動に起因する交流電源系統のフリッ
カを補償する装置において、検出した電力ＩQ のうちか
らＬＰＦ１４で定常的な成分ＩQLL をとり出し、それの
成分にゲイン調整器１５で一定のゲインｋを乗じて基本
波無効電力成分ＩQLから除去し、これにより得られた信
号を電流発生部３に与えて、負荷の電流を打消すのは従
来と同様。
カの補償をするとともに、装置容量に余裕がある場合に
は力率の改善機能をそれに加えて、負荷に応じ最適な補
償をするものである。 【構成】 進相、遅相両方向の無効電力出力が可能な電
流発生器３を持ち電流検出器４で負荷電流ｉL を検出
し、負荷の発生する無効電力成分を打消す電流を出力し
てその負荷の電力変動に起因する交流電源系統のフリッ
カを補償する装置において、検出した電力ＩQ のうちか
らＬＰＦ１４で定常的な成分ＩQLL をとり出し、それの
成分にゲイン調整器１５で一定のゲインｋを乗じて基本
波無効電力成分ＩQLから除去し、これにより得られた信
号を電流発生部３に与えて、負荷の電流を打消すのは従
来と同様。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、交流電源系統のフリ
ッカ（速い電圧変動）を補償（抑制）するフリッカ補償
装置に関するものである。
ッカ（速い電圧変動）を補償（抑制）するフリッカ補償
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は例えば、平成元年電気学会産業応
用部門全国大会講演論文集、平成元年８月社団法人電気
学会発行）に示された従来のフリッカ補償装置の制御を
示す制御系統図である。図５において、１は電源、２は
負荷、３はフリッカ補償装置の主回路をなす電流発生部
で、４〜１３はその電流発生部３が出力すべき電流の指
令ｉｃ* は作成する制御回路部である。制御回路部は負
荷２の電流を検出するＣＴ４、３相／２相変換器ａ，
ｂ，５，６、２相／３相変換器ａ，ｂ，７，８、ゲイン
調整器９、のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１０，１２、
ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１，１３などからなる。
用部門全国大会講演論文集、平成元年８月社団法人電気
学会発行）に示された従来のフリッカ補償装置の制御を
示す制御系統図である。図５において、１は電源、２は
負荷、３はフリッカ補償装置の主回路をなす電流発生部
で、４〜１３はその電流発生部３が出力すべき電流の指
令ｉｃ* は作成する制御回路部である。制御回路部は負
荷２の電流を検出するＣＴ４、３相／２相変換器ａ，
ｂ，５，６、２相／３相変換器ａ，ｂ，７，８、ゲイン
調整器９、のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１０，１２、
ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１，１３などからなる。
【０００３】次に制御の動作について説明する。まず負
荷電流ｉL を電流検出器４により検出して、それを３φ
／２φ変換器ａ５により、瞬時有効電流ＩP に、３φ／
２φ変換器ｂ６により瞬時無効電流ＩQ に変換する。そ
の後ＨＰＦ１０、１２により逆相成分ＩPH、ＩQHを、単
相（アンバランス）成分等の出力のためにとり出しＬＰ
Ｆ１１、１３により正相成分ＩPL、ＩQLを基本波出力の
ためにとり出す。そして、ＩPHを有効成分用２φ／３φ
変換器ａ７に与えて有効成分電流指令値ｉPC *を得る。
一方、ＩQH、ＩQL及びＩPLにゲインａ（０＜ａ＜１）を
乗じた成分を、無効成分用２φ／３φ変換器ｂ８に与え
て、無効成分電流指令値ｉQC * を得る。
荷電流ｉL を電流検出器４により検出して、それを３φ
／２φ変換器ａ５により、瞬時有効電流ＩP に、３φ／
２φ変換器ｂ６により瞬時無効電流ＩQ に変換する。そ
の後ＨＰＦ１０、１２により逆相成分ＩPH、ＩQHを、単
相（アンバランス）成分等の出力のためにとり出しＬＰ
Ｆ１１、１３により正相成分ＩPL、ＩQLを基本波出力の
ためにとり出す。そして、ＩPHを有効成分用２φ／３φ
変換器ａ７に与えて有効成分電流指令値ｉPC *を得る。
一方、ＩQH、ＩQL及びＩPLにゲインａ（０＜ａ＜１）を
乗じた成分を、無効成分用２φ／３φ変換器ｂ８に与え
て、無効成分電流指令値ｉQC * を得る。
【０００４】これらｉPC * ，ｉQC * を加算し、補償装置
が出力すべき電流の指令であるｉC *を形成する。電流発
生部３ではこのｉC *に忠実な電流を電源線に注入して、
負荷の発生した主として無効電力を打消してやることに
よりフリッカを補償するものである。ここで、ＩQLは負
荷が定常的に発生する無効成分を含んでいる。従って負
荷の発生する無効電力と補償装置の発生する無効電力の
関係は図６の様になる。
が出力すべき電流の指令であるｉC *を形成する。電流発
生部３ではこのｉC *に忠実な電流を電源線に注入して、
負荷の発生した主として無効電力を打消してやることに
よりフリッカを補償するものである。ここで、ＩQLは負
荷が定常的に発生する無効成分を含んでいる。従って負
荷の発生する無効電力と補償装置の発生する無効電力の
関係は図６の様になる。
【０００５】従来のフリッカ補償装置の制御は以上のよ
うに構成されているので負荷の発生する無効電力のすべ
てを補償しなければならず例えば図６であれば補償装置
の容量はＱLMAX以上無ければフリッカを十分に抑制する
ことができないという問題点があった。
うに構成されているので負荷の発生する無効電力のすべ
てを補償しなければならず例えば図６であれば補償装置
の容量はＱLMAX以上無ければフリッカを十分に抑制する
ことができないという問題点があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、より少ない装置容量で十分なフ
リッカの補償をするとともに、装置容量に余裕がある場
合には力率の改善機能をそれに加えて、負荷に応じ最適
な補償ができるフリッカ補償装置を提供することを目的
とする。
ためになされたもので、より少ない装置容量で十分なフ
リッカの補償をするとともに、装置容量に余裕がある場
合には力率の改善機能をそれに加えて、負荷に応じ最適
な補償ができるフリッカ補償装置を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決した本
発明は、電源母線に流れる負荷電流を変換器によって有
効電力と無効電力のそれぞれに変換し、これら各変換電
力毎にフィルタによって負荷電流の正相成分と逆相成分
を抽出した後、正相成分を逆相成分の和に基づき電力発
生部にてフリッカ補償電流を発生し電源母線注入するフ
リッカ補償装置において、上記無効電力より定常的な無
効電力成分を抽出するローパスフイルと、該定常的な無
効電力成分に所定の利得をかけるゲイン調整器と、該ゲ
イン調整器出力を、無効電力の正相成分より除去する除
去手段とを備えたものである。
発明は、電源母線に流れる負荷電流を変換器によって有
効電力と無効電力のそれぞれに変換し、これら各変換電
力毎にフィルタによって負荷電流の正相成分と逆相成分
を抽出した後、正相成分を逆相成分の和に基づき電力発
生部にてフリッカ補償電流を発生し電源母線注入するフ
リッカ補償装置において、上記無効電力より定常的な無
効電力成分を抽出するローパスフイルと、該定常的な無
効電力成分に所定の利得をかけるゲイン調整器と、該ゲ
イン調整器出力を、無効電力の正相成分より除去する除
去手段とを備えたものである。
【０００８】
【作用】この発明におけるフリッカ補償装置は、補償出
力から基本波無効電力の定常的な成分が一部あるいは全
部除かれるため、フリッカの原因である無効電力の変動
分は十分に補償するとともに、そしてその除去する定常
成分の割合をゲイン調整器のゲイン調整に従って小さく
していくと力率の改善の割合は大きくすることになり、
負荷と補償装置容量の大小に応じ調節することができ
る。
力から基本波無効電力の定常的な成分が一部あるいは全
部除かれるため、フリッカの原因である無効電力の変動
分は十分に補償するとともに、そしてその除去する定常
成分の割合をゲイン調整器のゲイン調整に従って小さく
していくと力率の改善の割合は大きくすることになり、
負荷と補償装置容量の大小に応じ調節することができ
る。
【０００９】
実施例１．以下この発明の一実施例を、図について説明
する。図１において、１４は非常に低周波の成分のみと
り出すローパスフィルタで、負荷の定常的な無効電力成
分であるＩQLL を出力する。１５はＩQLL のゲインを変
化させるゲイン調整器でゲインｋとして０〜１の間の値
を与えることのできるものである。そして、ＩQLLにｋ
を乗じて、減算器１３ａによってＩQLから引き去る様に
構成されている。その他の１〜１３は図５に同じであ
る。
する。図１において、１４は非常に低周波の成分のみと
り出すローパスフィルタで、負荷の定常的な無効電力成
分であるＩQLL を出力する。１５はＩQLL のゲインを変
化させるゲイン調整器でゲインｋとして０〜１の間の値
を与えることのできるものである。そして、ＩQLLにｋ
を乗じて、減算器１３ａによってＩQLから引き去る様に
構成されている。その他の１〜１３は図５に同じであ
る。
【００１０】次に動作について説明する。本実施例の制
御方式では検出した負荷の無効電力、これは即ち補償の
出力量を直接決めるわけであるが、そのうちの定常的な
成分を一定の割合で除去しているので、負荷の発生する
無効電力と補償装置の出力無効電力の関係が、次の図２
から図３に示す様な関係となる。図２はｋ＝１とした場
合であるが、この様に負荷が周期的に変動を続けている
最中においては、負荷の無効電力の平均的な値ＱCONST
に相当する出力がＬＰＦ１４から出力されそれがすべて
瞬時無効電力の正相成分ＩQLから除去される。そのため
補償装置の出力は進相と遅相の両方を出力することにな
り、各々変動量△ＱL の約１／２である。即ちこのケー
スでは最も装置容量を小さくすることができ、約１／２
△ＱL でよい。但しこのときフリッカは抑えられるが負
荷の定常的な無効電力ＱCONST の分だけ無効電力が電源
側に流れるため、受電の力率は悪い。
御方式では検出した負荷の無効電力、これは即ち補償の
出力量を直接決めるわけであるが、そのうちの定常的な
成分を一定の割合で除去しているので、負荷の発生する
無効電力と補償装置の出力無効電力の関係が、次の図２
から図３に示す様な関係となる。図２はｋ＝１とした場
合であるが、この様に負荷が周期的に変動を続けている
最中においては、負荷の無効電力の平均的な値ＱCONST
に相当する出力がＬＰＦ１４から出力されそれがすべて
瞬時無効電力の正相成分ＩQLから除去される。そのため
補償装置の出力は進相と遅相の両方を出力することにな
り、各々変動量△ＱL の約１／２である。即ちこのケー
スでは最も装置容量を小さくすることができ、約１／２
△ＱL でよい。但しこのときフリッカは抑えられるが負
荷の定常的な無効電力ＱCONST の分だけ無効電力が電源
側に流れるため、受電の力率は悪い。
【００１１】補償装置の容量が１／２△ＱL より大きい
場合には、フリッカのもととなる無効電力の変動分だけ
でなく容量の許す限り定常分も補償してやることによ
り、電源側に流れる無効電力を減らして受電の力率を上
げるのが好ましいが、それにｋの値を変えるということ
で対応できる。図３は例えばｋ＝０．５とした場合であ
り、電源側に流れる無効電力はｋ＝１の場合の半分にな
り、力率がそれだけ改善されるが、装置容量として、１
／２△ＱL ＋１／２ＱCONST 以上あればこれが実現でき
ることを示している。
場合には、フリッカのもととなる無効電力の変動分だけ
でなく容量の許す限り定常分も補償してやることによ
り、電源側に流れる無効電力を減らして受電の力率を上
げるのが好ましいが、それにｋの値を変えるということ
で対応できる。図３は例えばｋ＝０．５とした場合であ
り、電源側に流れる無効電力はｋ＝１の場合の半分にな
り、力率がそれだけ改善されるが、装置容量として、１
／２△ＱL ＋１／２ＱCONST 以上あればこれが実現でき
ることを示している。
【００１２】実施例２．なお、実施例１では簡単のため
無効電力の成分ＩQ に関してのみ、定常成分を除去する
方式を示したが、有効電力の成分ＩP に関しても同様の
処理施すことで、さらに、効果を上げることができる。
無効電力の成分ＩQ に関してのみ、定常成分を除去する
方式を示したが、有効電力の成分ＩP に関しても同様の
処理施すことで、さらに、効果を上げることができる。
【００１３】図４において、１６は１４と同様定常的な
成分のみをとり出すローパスフィルタであり、１７は１
５と同様なゲイン調整器である。１６のローパスフィル
タでとり出した基本波有効電力の定常的な成分を示すＩ
PLL にゲイン調整器１７でゲインｋ’を乗じて基本波有
効電力成分ＩPLから除去する。この後ゲインａを乗じて
基本波無効電力出力成分として加算するのは従来例と同
様である。
成分のみをとり出すローパスフィルタであり、１７は１
５と同様なゲイン調整器である。１６のローパスフィル
タでとり出した基本波有効電力の定常的な成分を示すＩ
PLL にゲイン調整器１７でゲインｋ’を乗じて基本波有
効電力成分ＩPLから除去する。この後ゲインａを乗じて
基本波無効電力出力成分として加算するのは従来例と同
様である。
【００１４】従来例では、負荷電流に定常的な有効電力
成分が含まれていた場合に、その分出力及び容量を大き
くしなければならなかったが、本発明の方式によればそ
の出力を装置容量に応じて調整し、負荷に応じた最適の
補償出力を得ることができる。
成分が含まれていた場合に、その分出力及び容量を大き
くしなければならなかったが、本発明の方式によればそ
の出力を装置容量に応じて調整し、負荷に応じた最適の
補償出力を得ることができる。
【００１５】実施例３．実施例１、２ではわかり易くす
るため制御系統図はＨＰＦ・ＬＰＦを用いて基本波成分
と逆相成分（高周波分）を別々にとりだす形のものを例
に出したがこれが別の形態であっても、例えば図７にお
いてＨＰＦ１２のカットオフ周波数を下げ定常成分のみ
通過しない様な形にしても効果はほぼ同じである。
るため制御系統図はＨＰＦ・ＬＰＦを用いて基本波成分
と逆相成分（高周波分）を別々にとりだす形のものを例
に出したがこれが別の形態であっても、例えば図７にお
いてＨＰＦ１２のカットオフ周波数を下げ定常成分のみ
通過しない様な形にしても効果はほぼ同じである。
【００１６】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、フリッ
カ補償装置の出力である瞬時無効電力より定常成分を一
定割合で除去できる様に構成したので装置容量を低減で
きるとともに、負荷に応じた最適な補償出力（フリッカ
と力率を両方補償できる出力）を得ることができる効果
がある。
カ補償装置の出力である瞬時無効電力より定常成分を一
定割合で除去できる様に構成したので装置容量を低減で
きるとともに、負荷に応じた最適な補償出力（フリッカ
と力率を両方補償できる出力）を得ることができる効果
がある。
【図１】この発明の一実施例によるフリッカ補償装置及
び制御を示す制御系統図である。
び制御を示す制御系統図である。
【図２】この発明の一実施例のある設定時の動作を示す
動作説明図である。
動作説明図である。
【図３】この発明の一実施例の別の設定時の動作を示す
動作説明図である。
動作説明図である。
【図４】この発明の他の実施例によるフリッカ補償装置
及び制御を示す制御系統図である。
及び制御を示す制御系統図である。
【図５】従来のフリッカ補償装置及び制御を示す制御系
統図である。
統図である。
【図６】従来のフリッカ補償装置の動作を示す動作説明
図である。
図である。
【図７】この発明の実施例３によるフリッカ補償装置及
び制御を示す制御系統図である。
び制御を示す制御系統図である。
１ 交流電源 ２ 負荷（フリッカ発生源） ３ 電流発生部 ４ 電流検出器 ５ ３相／２相変換器ａ（有効電力用） ６ ３相／２相変換器ｂ（無効電力用） ７ ２相／３相変換器ａ（有効電力用） ８ ２相／３相変換器ｂ（無効電力用） ９ ゲイン調整器ａ １０ 高域通過フィルタａ（ＨＰＦａ） １１ 低域通過フィルタａ（ＬＰＦａ） １２ 高域通過フィルタｂ（ＨＰＦｂ） １３ 低域通過フィルタｂ（ＬＰＦｂ） １４ 低域通過フィルタｃ（ＬＰＦｃ） １５ ゲイン調整器ｂ １６ 低域通過フィルタｄ（ＬＰＦｄ） １７ ゲイン調整器ｃ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年８月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決した本
発明は、電源母線に流れる負荷電流を変換器によって有
効電力と無効電力のそれぞれに変換し、これら各変換電
力毎にフィルタによって負荷電流の正相成分と逆相成分
（高周波成分）を抽出した後、正相成分と逆相成分の和
に基づき電力発生部にてフリッカ補償電流を発生し電源
母線注入するフリッカ補償装置において、上記無効電力
より定常的な無効電力成分を抽出するローパスフィルタ
と、該定常的な無効電力成分に所定の利得をかけるゲイ
ン調整器と、該ゲイン調整器出力を、無効電力の正相成
分より除去する除去手段とを備えたものである。
発明は、電源母線に流れる負荷電流を変換器によって有
効電力と無効電力のそれぞれに変換し、これら各変換電
力毎にフィルタによって負荷電流の正相成分と逆相成分
（高周波成分）を抽出した後、正相成分と逆相成分の和
に基づき電力発生部にてフリッカ補償電流を発生し電源
母線注入するフリッカ補償装置において、上記無効電力
より定常的な無効電力成分を抽出するローパスフィルタ
と、該定常的な無効電力成分に所定の利得をかけるゲイ
ン調整器と、該ゲイン調整器出力を、無効電力の正相成
分より除去する除去手段とを備えたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 電源母線に流れる負荷電流を変換器によ
って有効電力と無効電力のそれぞれに変換し、これら各
変換電力毎にフィルタによって負荷電流の正相成分と逆
相成分を抽出した後、正相成分を逆相成分の和に基づき
電力発生部にてフリッカ補償電流を発生し電源母線注入
するフリッカ補償装置において、上記無効電力より定常
的な無効電力成分を抽出するローパスフイルと、該定常
的な無効電力成分に所定の利得をかけるゲイン調整器
と、該ゲイン調整器出力を、無効電力の正相成分より除
去する除去手段とを備えたことを特徴とするフリッカ補
償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3183802A JP2675206B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | フリッカ補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3183802A JP2675206B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | フリッカ補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0511870A true JPH0511870A (ja) | 1993-01-22 |
| JP2675206B2 JP2675206B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=16142162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3183802A Expired - Lifetime JP2675206B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | フリッカ補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2675206B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007282365A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Hitachi Ltd | フリッカ抑制装置およびフリッカ制御方法 |
| US7643317B2 (en) | 2007-12-26 | 2010-01-05 | Hitachi, Ltd. | Power converting device and method for controlling the same |
| JP2011257894A (ja) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Fuji Electric Co Ltd | 無効電力補償装置の制御装置 |
| JP2013013217A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Fuji Electric Co Ltd | 無効電力補償装置の補償効果検証装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4989499B2 (ja) * | 2008-01-28 | 2012-08-01 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3183802A patent/JP2675206B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007282365A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Hitachi Ltd | フリッカ抑制装置およびフリッカ制御方法 |
| US7643317B2 (en) | 2007-12-26 | 2010-01-05 | Hitachi, Ltd. | Power converting device and method for controlling the same |
| JP2011257894A (ja) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Fuji Electric Co Ltd | 無効電力補償装置の制御装置 |
| JP2013013217A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Fuji Electric Co Ltd | 無効電力補償装置の補償効果検証装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2675206B2 (ja) | 1997-11-12 |
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