JPH0582135B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0582135B2 JPH0582135B2 JP61195256A JP19525686A JPH0582135B2 JP H0582135 B2 JPH0582135 B2 JP H0582135B2 JP 61195256 A JP61195256 A JP 61195256A JP 19525686 A JP19525686 A JP 19525686A JP H0582135 B2 JPH0582135 B2 JP H0582135B2
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- operating frequency
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- average operating
- regulator
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、静止形電力変換装置を用いた高調
波補償装置の制御方式、特に変換装置の平均動作
周波数の上限を制限する制御方式に関する。
波補償装置の制御方式、特に変換装置の平均動作
周波数の上限を制限する制御方式に関する。
〔従来の技術〕
この種の静止形電力変換装置を用いた高調波補
償装置は、例えば第２図の如く電圧形インバータ
にて構成されるのが一般的である。同図におい
て、１０は制御回路、１１は２重化された電圧形
インバータ、１２は直流電圧検出器、１３はイン
バータ出力トランス、１４はインバータ出力電流
を検出する検出器、１５は負荷電流を検出する検
出器である。
償装置は、例えば第２図の如く電圧形インバータ
にて構成されるのが一般的である。同図におい
て、１０は制御回路、１１は２重化された電圧形
インバータ、１２は直流電圧検出器、１３はイン
バータ出力トランス、１４はインバータ出力電流
を検出する検出器、１５は負荷電流を検出する検
出器である。
すなわち、インバータ１１は出力トランス１３
を介して負荷へ高調波電流を供給するが、このと
き制御回路１０は検出器１２による直流電圧Vd
および検出器１４，１５からのインバータ出力電
流iC、負荷電流iLにもとづき直流電圧Vdが一定と
なるように、その出力電流iCを制御すべくインバ
ータ１１の点弧制御を行う。つまり、この種の補
償装置は過負荷時の出力制限が可能であること、
焼損したり系統から切り離されることがないこと
等の利点をもつことから、従来のＬ−Ｃ交流フイ
ルタにかわり盛んに用いられるようになつて来
た。
を介して負荷へ高調波電流を供給するが、このと
き制御回路１０は検出器１２による直流電圧Vd
および検出器１４，１５からのインバータ出力電
流iC、負荷電流iLにもとづき直流電圧Vdが一定と
なるように、その出力電流iCを制御すべくインバ
ータ１１の点弧制御を行う。つまり、この種の補
償装置は過負荷時の出力制限が可能であること、
焼損したり系統から切り離されることがないこと
等の利点をもつことから、従来のＬ−Ｃ交流フイ
ルタにかわり盛んに用いられるようになつて来
た。
ところで、この種の高調波補償装置では、その
動作周波数の高さが補償可能な高調波次数の高さ
に関係することが判明している。この動作周波数
としてはスイツチング素子の電気的な特性から定
まる最大動作周波数と、熱的な特性から定まる平
均動作周波数とがあり、最大動作周波数に対して
はインバータの対となる上、下アームの同時導通
状態を避けるべく短絡防止期間を決定することに
より制限することができ、平均動作周波数は熱的
に充分許容し得る周波数に選ぶことができる。
動作周波数の高さが補償可能な高調波次数の高さ
に関係することが判明している。この動作周波数
としてはスイツチング素子の電気的な特性から定
まる最大動作周波数と、熱的な特性から定まる平
均動作周波数とがあり、最大動作周波数に対して
はインバータの対となる上、下アームの同時導通
状態を避けるべく短絡防止期間を決定することに
より制限することができ、平均動作周波数は熱的
に充分許容し得る周波数に選ぶことができる。
この平均動作周波数は或る定められた期間内に
何回のスイツチング動作を行うかによつて決まる
が、電流瞬時値制御を行なう場合のこの平均動作
周波数の制限方法として、従来は例えば第３図の
如く、電流実際値iCと大、小比較するための上、
下限値SU，SLの幅、すなわち制御幅を大きくし
て平均動作周波数を低くしたり、あるいは第４図
の如く、電流実際値との大小比較を所定のクロツ
ク周期毎に行つて平均動作周波数の上限、つまり
最大平均動作周波数をクロツク周波数で制限する
ようにしているのが一般的である。
何回のスイツチング動作を行うかによつて決まる
が、電流瞬時値制御を行なう場合のこの平均動作
周波数の制限方法として、従来は例えば第３図の
如く、電流実際値iCと大、小比較するための上、
下限値SU，SLの幅、すなわち制御幅を大きくし
て平均動作周波数を低くしたり、あるいは第４図
の如く、電流実際値との大小比較を所定のクロツ
ク周期毎に行つて平均動作周波数の上限、つまり
最大平均動作周波数をクロツク周波数で制限する
ようにしているのが一般的である。
しかしながら、上記第３図の如き方法では制御
幅を大きくするとリツプルが増大するばかりでな
く、制御幅によつて平均動作周波数に起因する高
調波が新たな障害となつて現われ、このために高
調波抑制フイルタが必要になると云う問題があ
る。
幅を大きくするとリツプルが増大するばかりでな
く、制御幅によつて平均動作周波数に起因する高
調波が新たな障害となつて現われ、このために高
調波抑制フイルタが必要になると云う問題があ
る。
一方、第４図の如き方法ではクロツク周期毎に
大小比較が行われるため、クロツクのタイミング
次第では電流実際値iCが制御幅を既に越えてしま
つている場合もあり（同図の時刻t1とt2およびt3
とt4参照）、設定値どおりの制御、つまり追従性
が悪くなると云う問題がある。
大小比較が行われるため、クロツクのタイミング
次第では電流実際値iCが制御幅を既に越えてしま
つている場合もあり（同図の時刻t1とt2およびt3
とt4参照）、設定値どおりの制御、つまり追従性
が悪くなると云う問題がある。
したがつて、この発明はリツプルを増大させる
ことなく、かつ電流追従性を悪くすることなく、
変換装置の平均動作周波数を所定範囲内に制限す
ることを目的とする。
ことなく、かつ電流追従性を悪くすることなく、
変換装置の平均動作周波数を所定範囲内に制限す
ることを目的とする。
コンデンサ電圧調節器に対し、この調節器出力
および定格電流出力時に最大平均動作周波数で動
作した場合のインバータ損失量に対応する直流量
ならびに定格出力電流値とその実際値との差分に
対応する直流量を入力として上記電圧調節器出力
を他の２つの直流量の加算値と比較し、前者が後
者よりも大きいときは両者が等しくなるよう所定
の操作量を出力し、前者が後者よりも小さいとき
はゼロを出力する平均動作周波数調節器を設け、
この調節器出力を上記電圧調節器へ入力する。
および定格電流出力時に最大平均動作周波数で動
作した場合のインバータ損失量に対応する直流量
ならびに定格出力電流値とその実際値との差分に
対応する直流量を入力として上記電圧調節器出力
を他の２つの直流量の加算値と比較し、前者が後
者よりも大きいときは両者が等しくなるよう所定
の操作量を出力し、前者が後者よりも小さいとき
はゼロを出力する平均動作周波数調節器を設け、
この調節器出力を上記電圧調節器へ入力する。
電流瞬時値制御される電圧形インバータの平均
動作周波数を上限値以下に抑制する手段として、
こゝでは直流側コンデンサ電圧を制御して電圧形
インバータの出力電流変化率を変化させることに
より、制御幅内の移動時間を制御するようにす
る。この直流電圧を制御するための判断量とし
て、インバータ直流電圧制御系（コンデンサ電圧
調節器）の直流出力量を最大平均動作周波数時の
インバータ損失量に対応する直流量と比較し、調
節器（制御系）出力がこれを越えるときは、上記
平均動作周波数調節器により直流電圧制御系の電
圧設定値に或る（負の）量を加えてこの設定値を
下げることにより、調節器出力が最大平均動作周
波数設定値に対応する値を越えないようにする。
動作周波数を上限値以下に抑制する手段として、
こゝでは直流側コンデンサ電圧を制御して電圧形
インバータの出力電流変化率を変化させることに
より、制御幅内の移動時間を制御するようにす
る。この直流電圧を制御するための判断量とし
て、インバータ直流電圧制御系（コンデンサ電圧
調節器）の直流出力量を最大平均動作周波数時の
インバータ損失量に対応する直流量と比較し、調
節器（制御系）出力がこれを越えるときは、上記
平均動作周波数調節器により直流電圧制御系の電
圧設定値に或る（負の）量を加えてこの設定値を
下げることにより、調節器出力が最大平均動作周
波数設定値に対応する値を越えないようにする。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図であ
る。同図において、１は加算器、２は電圧調節
器、３ａ，３ｂ，３ｃは掛算器、４は平均動作周
波数調節器、５は最大平均動作周波数設定補正回
路、６，７，８は設定器、９は出力電流検出回路
である。
る。同図において、１は加算器、２は電圧調節
器、３ａ，３ｂ，３ｃは掛算器、４は平均動作周
波数調節器、５は最大平均動作周波数設定補正回
路、６，７，８は設定器、９は出力電流検出回路
である。
加算器１、電圧調節器２および掛算器３ａ，３
ｂ，３ｃからなる部分は、直流側コンデンサ電圧
（設定値Vd *、実際値Vd）を制御するため、イン
バータ出力電流に含まれるべき基本波電流設定値
を出力するもので、掛算器３ａ，３ｂ，３ｃを介
して各相毎に取り出される。平均動作周波数調節
回路４では、直流電圧調節器２からの出力と、設
定器６より与えられる直流量、すなわち定格電流
出力時に最大平均動作周波数で動作した場合のイ
ンバータ損失量に相当する直流量とを図示の如き
極性で加算することにより大小比較を行い、現時
点における損失分が最大平均動作周波数での損失
分を越えているか否かを判断する。これは、イン
バータ損失分がコンデンサ電圧を維持するために
必要な有効分電流に対応すること、平均動作周波
数の高さが損失の大きさに対応すること、さらに
コンデンサ電圧が出力電流変化率に対応し、その
電圧が高いと動作周波数が高くなることによる。
そして、上記比較の結果、調節器２の出力が設定
器６からの直流レベルを越えるときは、調節器４
の出力が電圧調節系の加算器１にその電圧設定値
Vd *を見掛け上、下げるように加わり、調節器２
の出力が設定器６からの直流レベルに合わせられ
る。一方、調節器２の出力が設定器６からの直流
量を下まわるときは、調節器４の出力が（＋）極
性になろうとするが、帰還ダイオードのために出
力は略ゼロとなり、直流電圧調節系に何らの影響
も与えない。つまり、このときは平均動作周波数
を何ら制限する必要がないわけである。こうし
て、インバータの平均動作周波数はその上限、す
なわち最大平均動作周波数を上まわらないよう
に、調節器４にて制御される。
ｂ，３ｃからなる部分は、直流側コンデンサ電圧
（設定値Vd *、実際値Vd）を制御するため、イン
バータ出力電流に含まれるべき基本波電流設定値
を出力するもので、掛算器３ａ，３ｂ，３ｃを介
して各相毎に取り出される。平均動作周波数調節
回路４では、直流電圧調節器２からの出力と、設
定器６より与えられる直流量、すなわち定格電流
出力時に最大平均動作周波数で動作した場合のイ
ンバータ損失量に相当する直流量とを図示の如き
極性で加算することにより大小比較を行い、現時
点における損失分が最大平均動作周波数での損失
分を越えているか否かを判断する。これは、イン
バータ損失分がコンデンサ電圧を維持するために
必要な有効分電流に対応すること、平均動作周波
数の高さが損失の大きさに対応すること、さらに
コンデンサ電圧が出力電流変化率に対応し、その
電圧が高いと動作周波数が高くなることによる。
そして、上記比較の結果、調節器２の出力が設定
器６からの直流レベルを越えるときは、調節器４
の出力が電圧調節系の加算器１にその電圧設定値
Vd *を見掛け上、下げるように加わり、調節器２
の出力が設定器６からの直流レベルに合わせられ
る。一方、調節器２の出力が設定器６からの直流
量を下まわるときは、調節器４の出力が（＋）極
性になろうとするが、帰還ダイオードのために出
力は略ゼロとなり、直流電圧調節系に何らの影響
も与えない。つまり、このときは平均動作周波数
を何ら制限する必要がないわけである。こうし
て、インバータの平均動作周波数はその上限、す
なわち最大平均動作周波数を上まわらないよう
に、調節器４にて制御される。
なお、設定器７は調節器４の出力が−Vd **以
下とならないよう、その最低電圧を保証するため
のものであり、これにより電圧調節系の設定値は
Vd *−Vd **を最低設定電圧として制限される。ま
た、調節器４には補正回路（加算回路）５の出力
が導入されているが、これはインバータ出力電流
の大、小によつて、最大平均動作周波数自体を変
化させるものである。すなわち、設定器８からの
定格出力電流値と、出力電流検出回路９を介して
得られる出力電流実際値との差を補正回路５にて
求め、これにより設定器６からの直流量を補正す
るものである。換言すれば、出力電流が小さいと
きは損失自体も小さいので平均動作周波数を上
げ、スイツチング損失が増えても装置自体で許容
レベル以下に維持できることから、保証の程度を
上げるようにする。一方、出力電流実際値が定格
値一杯ならば、設計上許容されるスイツチング損
失も定まるので、最大平均動作周波数に相当する
量に固定するようにする。
下とならないよう、その最低電圧を保証するため
のものであり、これにより電圧調節系の設定値は
Vd *−Vd **を最低設定電圧として制限される。ま
た、調節器４には補正回路（加算回路）５の出力
が導入されているが、これはインバータ出力電流
の大、小によつて、最大平均動作周波数自体を変
化させるものである。すなわち、設定器８からの
定格出力電流値と、出力電流検出回路９を介して
得られる出力電流実際値との差を補正回路５にて
求め、これにより設定器６からの直流量を補正す
るものである。換言すれば、出力電流が小さいと
きは損失自体も小さいので平均動作周波数を上
げ、スイツチング損失が増えても装置自体で許容
レベル以下に維持できることから、保証の程度を
上げるようにする。一方、出力電流実際値が定格
値一杯ならば、設計上許容されるスイツチング損
失も定まるので、最大平均動作周波数に相当する
量に固定するようにする。
この発明によれば、変換装置の平均動作周波数
の高、低を変換装置の損失量と結び付け、直流側
コンデンサ電圧を制御する電圧調節器の出力レベ
ルを最大平均動作周波数に対応した或るレベルと
比較し、これを越える場合は所定の平均動作周波
数とすべく電圧調節器入力にバイアスを加えるよ
うにしたので、これにより変換装置の平均動作周
波数をその上限以下に制御することができる。加
えて、平均動作周波数の上限（最大平均動作周波
数）に対応するレベルもその出力電流の大、小で
変えるようにしたので、最大限の補償が可能とな
る利点がもたらされる。
の高、低を変換装置の損失量と結び付け、直流側
コンデンサ電圧を制御する電圧調節器の出力レベ
ルを最大平均動作周波数に対応した或るレベルと
比較し、これを越える場合は所定の平均動作周波
数とすべく電圧調節器入力にバイアスを加えるよ
うにしたので、これにより変換装置の平均動作周
波数をその上限以下に制御することができる。加
えて、平均動作周波数の上限（最大平均動作周波
数）に対応するレベルもその出力電流の大、小で
変えるようにしたので、最大限の補償が可能とな
る利点がもたらされる。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２
図は高調波補償装置の従来例を示す概要図、第３
図および第４図はいずれも従来の動作周波数制限
方法を説明するための説明図である。 符号説明、１……加算器、２……電圧調節器、
３ａ，３ｂ，３ｃ……掛算器、４……平均動作周
波数調節器、５……最大平均動作周波数設定値補
正回路、６……最大平均動作周波数設定器、７…
…最低電圧レベル設定器、８……定格出力レベル
設定器、９……出力電流検出回路、１０……制御
回路、１１……インバータ、１２……電圧検出
器、１３……出力トランス、１４，１５……電流
検出器。
図は高調波補償装置の従来例を示す概要図、第３
図および第４図はいずれも従来の動作周波数制限
方法を説明するための説明図である。 符号説明、１……加算器、２……電圧調節器、
３ａ，３ｂ，３ｃ……掛算器、４……平均動作周
波数調節器、５……最大平均動作周波数設定値補
正回路、６……最大平均動作周波数設定器、７…
…最低電圧レベル設定器、８……定格出力レベル
設定器、９……出力電流検出回路、１０……制御
回路、１１……インバータ、１２……電圧検出
器、１３……出力トランス、１４，１５……電流
検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コンデンサを直流側にもつ電圧形インバータ
を系統に接続し負荷のとる高調波電流を補償する
高調波補償装置に対し、コンデン直流電圧設定値
とその実際値との偏差にもとづき所定の制御演算
を行う電圧調節器を設け、該電圧調節器によりコ
ンデンサ電圧を制御してインバータの出力電流変
化率を変えることによりその平均動作周波数を所
定範囲内に制限するための制御方式であつて、 前記電圧調節器出力および定格電流出力時に最
大平均動作周波数で動作した場合のインバータ損
失量に相当する直流量ならびに定格出力電流値と
その実際値との差分に対応する直流量をそれぞれ
入力されて該電圧調節器出力を他の２つの直流量
の加算値と比較し、前者が後者よりも大きいとき
は両者が等しくなるよう所定の操作量を出力し、
前者が後者よりも小さいときは出力をゼロホール
ドする平均動作周波数調節器を備え、 該調節器出力を前記電圧調節器へ入力してコン
デンサ電圧を制御することを特徴とする高調波補
償装置の制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61195256A JPS6352636A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 高調波補償装置の制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61195256A JPS6352636A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 高調波補償装置の制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6352636A JPS6352636A (ja) | 1988-03-05 |
| JPH0582135B2 true JPH0582135B2 (ja) | 1993-11-17 |
Family
ID=16338108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61195256A Granted JPS6352636A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 高調波補償装置の制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6352636A (ja) |
-
1986
- 1986-08-22 JP JP61195256A patent/JPS6352636A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6352636A (ja) | 1988-03-05 |
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