JPH06113460A - アクティブフィルタの過電流制限法 - Google Patents
アクティブフィルタの過電流制限法Info
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- JPH06113460A JPH06113460A JP4256558A JP25655892A JPH06113460A JP H06113460 A JPH06113460 A JP H06113460A JP 4256558 A JP4256558 A JP 4256558A JP 25655892 A JP25655892 A JP 25655892A JP H06113460 A JPH06113460 A JP H06113460A
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- Japan
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- current
- compensating
- power
- active filter
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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
- Y02E40/20—Active power filtering [APF]
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷の高調波電流と無効電力とを補償するア
クティブフィルタにおいて、装置電流が設定値以上の過
負荷になると、基本波無効電力を補償することを制限す
ることにより、高調波補償を損なうことなく過負荷から
守ることを目的とする方式である。 【構成】 アクティブフィルタの実効電流を検出し、定
格電流などの設定値を超えたときに、瞬時電力演算手段
で演算した基本波無効電力を一定値以下に制限する手段
を設けたことを特徴とする制御回路で構成するアクティ
ブフィルタの過電流制限法である。
クティブフィルタにおいて、装置電流が設定値以上の過
負荷になると、基本波無効電力を補償することを制限す
ることにより、高調波補償を損なうことなく過負荷から
守ることを目的とする方式である。 【構成】 アクティブフィルタの実効電流を検出し、定
格電流などの設定値を超えたときに、瞬時電力演算手段
で演算した基本波無効電力を一定値以下に制限する手段
を設けたことを特徴とする制御回路で構成するアクティ
ブフィルタの過電流制限法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力変換器により負荷
設備に流入する高調波と無効電力とを補償するアクティ
ブフィルタの電流制限回路に関するものである。
設備に流入する高調波と無効電力とを補償するアクティ
ブフィルタの電流制限回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来における整流器負荷などの
高調波電流と無効電力とを補償するアクティブフィルタ
の構成図である。図において、１は電力系統、２は電力
系統に接続された整流器負荷、５は該整流器負荷の高調
波電流と無効電流とを補償するアクティブフィルタの主
回路部、６はその制御回路部である。
高調波電流と無効電力とを補償するアクティブフィルタ
の構成図である。図において、１は電力系統、２は電力
系統に接続された整流器負荷、５は該整流器負荷の高調
波電流と無効電流とを補償するアクティブフィルタの主
回路部、６はその制御回路部である。
【０００３】アクティブフィルタは、電源系統の電圧を
電圧検出器３で検出するとともに、負荷に流れる電流を
負荷電流検出器４で検出し、前記制御回路部６で補償電
流指令値ｉC * を演算し、主回路に接続された補償電流
検出器53で検出された、実際にアクティブフィルタで補
償する電流ｉC がこの補償電流指令値ｉC * に等しくな
るように制御する装置である。
電圧検出器３で検出するとともに、負荷に流れる電流を
負荷電流検出器４で検出し、前記制御回路部６で補償電
流指令値ｉC * を演算し、主回路に接続された補償電流
検出器53で検出された、実際にアクティブフィルタで補
償する電流ｉC がこの補償電流指令値ｉC * に等しくな
るように制御する装置である。
【０００４】制御回路部６は、前記電圧検出器３で検出
された各相の系統電圧ｖS と、負荷電流検出器４で検出
された負荷電流ｉL （ｖS ，ｉL はいずれもベクトルで
表示したもので、３相の各相の値からなる）とより、補
償すべき高調波と無効電力とをそれぞれ３相合成した瞬
時値ｐAC，ｑで演算する瞬時電力演算手段61，該演算出
力に応じて補償すべき電流を演算する補償電流演算手段
66，該補償電流指令値ｉC * をあるレベル以上は制限す
るリミッタ手段65b および該出力信号と実際にアクティ
ブフィルタに流れる電流ｉC とを比較する比較手段67と
で構成される。実際にアクティブフィルタに流れる電流
ｉC は主回路部５内の補償電流検出器53で検出される。
電流制御回路68で、アクティブフィルタで補償する電流
が指令値に追従するような制御パルスを発生してゲート
回路69に供給し、主回路部の電力変換器51の電流を制御
している。
された各相の系統電圧ｖS と、負荷電流検出器４で検出
された負荷電流ｉL （ｖS ，ｉL はいずれもベクトルで
表示したもので、３相の各相の値からなる）とより、補
償すべき高調波と無効電力とをそれぞれ３相合成した瞬
時値ｐAC，ｑで演算する瞬時電力演算手段61，該演算出
力に応じて補償すべき電流を演算する補償電流演算手段
66，該補償電流指令値ｉC * をあるレベル以上は制限す
るリミッタ手段65b および該出力信号と実際にアクティ
ブフィルタに流れる電流ｉC とを比較する比較手段67と
で構成される。実際にアクティブフィルタに流れる電流
ｉC は主回路部５内の補償電流検出器53で検出される。
電流制御回路68で、アクティブフィルタで補償する電流
が指令値に追従するような制御パルスを発生してゲート
回路69に供給し、主回路部の電力変換器51の電流を制御
している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
アクティブフィルタの制御回路では、電力変換器51が過
負荷の場合の保護は、補償電流が高調波を含むひずみ波
形となること、および変換器のスイッチング能力が最大
遮断電流で制限されることもあり、補償電流の指令値が
過大になった時に、その最大値を制限するピーク値をリ
ミットして、電力変換器51が過大な出力をしないように
防止する方法がとられていた。
アクティブフィルタの制御回路では、電力変換器51が過
負荷の場合の保護は、補償電流が高調波を含むひずみ波
形となること、および変換器のスイッチング能力が最大
遮断電流で制限されることもあり、補償電流の指令値が
過大になった時に、その最大値を制限するピーク値をリ
ミットして、電力変換器51が過大な出力をしないように
防止する方法がとられていた。
【０００６】しかし、ピーク値を制限すると補償後の電
源電流も、制限された期間では補償値が不足となり、特
に高調波の影響の大きい過負荷時に高調波抑制ができな
い。
源電流も、制限された期間では補償値が不足となり、特
に高調波の影響の大きい過負荷時に高調波抑制ができな
い。
【０００７】一般に、サイリスタを用いて位相制御を行
い電力を制御する整流器負荷では、その高調波電流が負
荷容量の約1/4 程度であるのに対し、無効電力は位相制
御する点弧角αにより大幅に変化し、ほぼ負荷容量まで
増加する。すなわち、整流器負荷の定格運転時では、一
般に無効電力の少ない状態で運転されるが、始動時など
のごく短時間、点弧角を絞った無効電力の大きい状態で
運転されるので、全運転領域を補償するには負荷と等価
な容量を有する高価なアクティブフィルタを適用する必
要がある。
い電力を制御する整流器負荷では、その高調波電流が負
荷容量の約1/4 程度であるのに対し、無効電力は位相制
御する点弧角αにより大幅に変化し、ほぼ負荷容量まで
増加する。すなわち、整流器負荷の定格運転時では、一
般に無効電力の少ない状態で運転されるが、始動時など
のごく短時間、点弧角を絞った無効電力の大きい状態で
運転されるので、全運転領域を補償するには負荷と等価
な容量を有する高価なアクティブフィルタを適用する必
要がある。
【０００８】また、装置容量を小さくして、前述の補償
電流のピーク値を制限する従来の方法では、補償成分の
大部分が無効電力の成分であるので、ピーク値を制限す
るとかえって高調波増大するなどの問題があった。
電流のピーク値を制限する従来の方法では、補償成分の
大部分が無効電力の成分であるので、ピーク値を制限す
るとかえって高調波増大するなどの問題があった。
【０００９】本発明は、前記のような問題を解決するた
めになされたもので、電力変換器51の電流が定格電流相
当値を超えるようになった場合、基本波の無効電力補償
指令を制限し、高調波補償を損なうことなく高調波対策
を行わせるものである。
めになされたもので、電力変換器51の電流が定格電流相
当値を超えるようになった場合、基本波の無効電力補償
指令を制限し、高調波補償を損なうことなく高調波対策
を行わせるものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
な点に鑑みなされたものであり、特に、過負荷時にも高
調波補償を損なうことなく、装置容量の範囲内で無効電
力を制限して補償動作を行わせるものである。
な点に鑑みなされたものであり、特に、過負荷時にも高
調波補償を損なうことなく、装置容量の範囲内で無効電
力を制限して補償動作を行わせるものである。
【００１１】すなわち、実際にアクティブフィルタに流
れる電流を検出し、この値が定格電流などのある過負荷
レベルを超えたときのみ、無効電力の基本波成分ｑDCの
みをリミッタ手段により制限し、補償電流指令のうち最
も大きい基本波の無効電力成分のみ制限し、高調波はす
べて補償させようとするものである。
れる電流を検出し、この値が定格電流などのある過負荷
レベルを超えたときのみ、無効電力の基本波成分ｑDCの
みをリミッタ手段により制限し、補償電流指令のうち最
も大きい基本波の無効電力成分のみ制限し、高調波はす
べて補償させようとするものである。
【００１２】すなわち、力率98％のときの力率角φは、 φ＝ cos-10.98＝11.5° であり、このときの無効電力の割合は sinφ＝0.20 となり、無効電力を完全に補償せず20％残っても、力率
は98％を維持できる。
は98％を維持できる。
【００１３】同様に、無効電力が31％残っても、力率は
電気料金の割引対象となる95％を維持できる。本発明
は、アクティブフィルタの過負荷時には、無効電力の補
償を制限して、力率を極端に悪化させることなく、高調
波は全面的に補償しようとするものである。
電気料金の割引対象となる95％を維持できる。本発明
は、アクティブフィルタの過負荷時には、無効電力の補
償を制限して、力率を極端に悪化させることなく、高調
波は全面的に補償しようとするものである。
【００１４】
【作用】本発明では、アクティブフィルタの主回路部で
検出した電流より、アクティブフィルタの実効電流ＩC
を検出し、該実効電流ＩC が設定値ＩC * を超えると、
電力演算手段で演算した基本波無効電力を３相合成した
虚電力ｑACのゲインを下げることにより、基本波無効電
力を制限する手段を備えて、高調波補償を損なうことな
く機能させようとするものである。
検出した電流より、アクティブフィルタの実効電流ＩC
を検出し、該実効電流ＩC が設定値ＩC * を超えると、
電力演算手段で演算した基本波無効電力を３相合成した
虚電力ｑACのゲインを下げることにより、基本波無効電
力を制限する手段を備えて、高調波補償を損なうことな
く機能させようとするものである。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。１〜６は図２と同様なシステム各部を示す。アクテ
ィブフィルタの主回路部は、アクティブフィルタの補償
電流を制御するための、DCCTなどの高速制御特性を有す
る補償電流検出器53のほか、ACCTなど電流検出器52と、
該検出器出力より実効電流ＩC を演算または検出する実
効電流検出手段63、同じく実効電流の過負荷レベルを設
定する過電流設定器62および実効電流検出手段63の出力
と過電流設定器62の出力とを比較する比較器64を備え、
電力変換器51の過負荷時のみ基本波無効電力指令ｑDCを
下げるようリミッタ手段65a が指令し、該出力信号と、
瞬時電力演算手段61で演算した高調波成分の瞬時電力ｐ
AC，ｑACより、補償電流演算手段66で補償電流指令値ｉ
C * を演算し、図２と同様に比較手段67、電流制御回路
68、ゲート回路69により、実際にアクティブフィルタに
流れる電流ｉC がこの補償電流指令値ｉC * に追従する
よう構成されている。
る。１〜６は図２と同様なシステム各部を示す。アクテ
ィブフィルタの主回路部は、アクティブフィルタの補償
電流を制御するための、DCCTなどの高速制御特性を有す
る補償電流検出器53のほか、ACCTなど電流検出器52と、
該検出器出力より実効電流ＩC を演算または検出する実
効電流検出手段63、同じく実効電流の過負荷レベルを設
定する過電流設定器62および実効電流検出手段63の出力
と過電流設定器62の出力とを比較する比較器64を備え、
電力変換器51の過負荷時のみ基本波無効電力指令ｑDCを
下げるようリミッタ手段65a が指令し、該出力信号と、
瞬時電力演算手段61で演算した高調波成分の瞬時電力ｐ
AC，ｑACより、補償電流演算手段66で補償電流指令値ｉ
C * を演算し、図２と同様に比較手段67、電流制御回路
68、ゲート回路69により、実際にアクティブフィルタに
流れる電流ｉC がこの補償電流指令値ｉC * に追従する
よう構成されている。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明では、アクティブ
フィルタ装置の実効電流が定格電流などの設定値以上に
なると、補償している基本波無効電力成分のみを低減す
ることにより、高調波補償特性を損なうことなく装置容
量の範囲内で補償動作を行うことができる。
フィルタ装置の実効電流が定格電流などの設定値以上に
なると、補償している基本波無効電力成分のみを低減す
ることにより、高調波補償特性を損なうことなく装置容
量の範囲内で補償動作を行うことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】従来における整流器負荷などの高調波電流と無
効電力とを補償するアクティブフィルタの構成図であ
る。
効電力とを補償するアクティブフィルタの構成図であ
る。
１ 電力系統 ２ 電力系統に接続された整流器負荷 ３ 電圧検出器 ４ 負荷電流検出器 ５ アクティブフィルタの主回路部 ６ アクティブフィルタの制御回路部 51 電力変換器 52, 53 補償電流検出器 61 瞬時電力演算手段 62 過電流設定器 63 実効電流検出手段 64 比較器 65a, 65b リミッタ手段 66 補償電流演算手段 67 比較手段 68 電流制御回路 69 ゲート回路
Claims (1)
- 【請求項１】電力変換器により負荷の高調波電流と無効
電力とを補償するアクティブフィルタにおいて、 前記電力変換器の補償電流検出器手段と、該補償電流が
定格電流または定格電流を超える過電流設定値以上にな
ると無効電流を制限する手段とを有し、アクティブフィ
ルタの電流指令値が定格電流または設定した過電流以上
にならないよう基本波無効電流補償指令を制限すること
を特徴とするアクティブフィルタの電流制限法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4256558A JPH06113460A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | アクティブフィルタの過電流制限法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4256558A JPH06113460A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | アクティブフィルタの過電流制限法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06113460A true JPH06113460A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=17294312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4256558A Pending JPH06113460A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | アクティブフィルタの過電流制限法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06113460A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4813032A (en) * | 1986-10-17 | 1989-03-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Magneto-optical information reproducing apparatus in which the azimuth angle of the transmission axis of an analyzer is optimized so that the C/N ratio of a reproducing signal is maximum |
| JP2009225583A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Chubu Electric Power Co Inc | 無効電力および高調波電流補償装置 |
| WO2015151205A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 三菱電機株式会社 | 高調波電流補償装置及び空気調和システム |
| JP2019092285A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | アクティブフィルタ、アクティブフィルタによる算出方法、モータ駆動装置による制御方法及びプログラム |
| JP2019092286A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | アクティブフィルタ、アクティブフィルタによる制御方法及びプログラム |
| JP2020010571A (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP4256558A patent/JPH06113460A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4813032A (en) * | 1986-10-17 | 1989-03-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Magneto-optical information reproducing apparatus in which the azimuth angle of the transmission axis of an analyzer is optimized so that the C/N ratio of a reproducing signal is maximum |
| JP2009225583A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Chubu Electric Power Co Inc | 無効電力および高調波電流補償装置 |
| WO2015151205A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 三菱電機株式会社 | 高調波電流補償装置及び空気調和システム |
| CN105940585A (zh) * | 2014-03-31 | 2016-09-14 | 三菱电机株式会社 | 高次谐波电流补偿装置以及空气调节系统 |
| JP6095849B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2017-03-15 | 三菱電機株式会社 | 高調波電流補償装置及び空気調和システム |
| JPWO2015151205A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2017-04-13 | 三菱電機株式会社 | 高調波電流補償装置及び空気調和システム |
| CN105940585B (zh) * | 2014-03-31 | 2018-10-02 | 三菱电机株式会社 | 高次谐波电流补偿装置以及空气调节系统 |
| US10250037B2 (en) | 2014-03-31 | 2019-04-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Harmonic current compensator and air-conditioning system |
| JP2019092285A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | アクティブフィルタ、アクティブフィルタによる算出方法、モータ駆動装置による制御方法及びプログラム |
| JP2019092286A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | アクティブフィルタ、アクティブフィルタによる制御方法及びプログラム |
| JP2020010571A (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
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