JPH06133458A - アクティブフィルタの電流指令回路 - Google Patents

アクティブフィルタの電流指令回路

Info

Publication number
JPH06133458A
JPH06133458A JP4276389A JP27638992A JPH06133458A JP H06133458 A JPH06133458 A JP H06133458A JP 4276389 A JP4276389 A JP 4276389A JP 27638992 A JP27638992 A JP 27638992A JP H06133458 A JPH06133458 A JP H06133458A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
current
zero
detected
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4276389A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Takahashi
哲男 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP4276389A priority Critical patent/JPH06133458A/ja
Publication of JPH06133458A publication Critical patent/JPH06133458A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40Arrangements for reducing harmonics

Landscapes

  • Power Conversion In General (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】アクティブフィルタに与える電流指令値から零
相電流成分を取り除いて補償率を向上させる。 【構成】負荷電流検出値を零相電流検出回路へ入力して
零相電流を検出した後、減算器で負荷電流検出値から零
相電流電流検出値を差し引く演算を行って、電流指令値
から零相電流成分を除去するが、更に3相交流回路の場
合は各相電流検出値のベクトル和は零相電流を除けば零
になることから、各相電流の合計値を演算した結果とし
て零相電流のみを残す。よって各相毎の負荷電流検出値
からそれぞれが前記零相電流検出値の1/3を差し引く
演算を行って零相電流を除去して高調波電流成分を含ん
だ負荷電流検出値を求め、これを電流指令値とする。或
いは更にこの負荷電流検出値から基本波電流を差し引い
て、零相電流成分を含まない高調波電流成分のみを得
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、交流回路に流れる電
流に含まれている高調波成分を抑制するアクティブフィ
ルタの電流指令回路に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体スイッチ素子で構成しているイン
バータや整流器などの装置は、優れた制御性と省エネル
ギー性を備えているので広く使用されているが、このよ
うな装置を交流電力系統に接続すると、その非線形性
のために高調波を生じて交流波形に歪みを発生させる、
無効電力源となって力率を低下させる、等の不具合を
生じる。波形歪みは電力機器の過熱・焼損・誤動作や、
通信線等への誘導障害を引き起こし、力率の低下は送電
損失の増加や系統電圧の変動を引き起こす。
【0003】このような波形歪みを抑制するために、従
来はリアクトルとコンデンサとで構成している所謂LC
フィルタを使用していたが、このLCフィルタでは系統
インピーダンスによって波形歪みの抑制効果が変化する
し、高調波の周波数に変動があると抑制能力が変化する
等の不都合があった。これに対して、半導体スイッチ素
子を使用した電力変換装置は制御性に優れているので、
LCフィルタの持つ欠点を回避しつつ、不必要な高調波
電流のみを打ち消すような電流を発生させることが可能
である。このように半導体スイッチ素子を使用した電力
変換装置により高調波電流を補償する装置をアクティブ
フィルタと称する。ところで高調波電流を補償するに
は、先ず高調波電流成分を含んだ負荷電流を検出し、こ
の負荷電流検出値から高調波電流成分を取り出し、前記
のアクティブフィルタへはこの高調波電流成分を電流指
令値として与えることで、この高調波電流成分を補償し
ている。即ち適切な電流指令値をアクティブフィルタに
与える必要がある。
【0004】図3は電力系統に流れる負荷電流の高調波
電流成分を補償するアクティブフィルタの従来例を示し
た回路図である。この図3に図示の従来例回路におい
て、3相交流電源2は3相交流電力を負荷4へ供給する
のであるが、この負荷4は整流器などのような非線形負
荷であって高調波電流を発生する。そこで第1相変流器
6と第2相変流器7及び第3相変流器8がこの高調波電
流成分を含んでいる負荷電流を検出する。制御回路11
はこれら各変流器が検出した電流から高調波電流成分の
みを取り出して(例えば負荷電流から基本波電流を差し
引けば高調波電流成分が残る)、この高調波電流成分を
電力変換装置としてのアクティブフィルタ10へ電流指
令値として与える。このアクティブフィルタ10は高速
度でのスイッチングが可能なゲート絶縁形バイポーラト
ランジスタ(通常IGBTと略称する)を半導体スイッ
チ素子として使用し、このゲート絶縁形バイポーラトラ
ンジスタの3相ブリッジ接続で構成したパルス幅変調制
御インバータである。このアクティブフィルタ10は前
述の電流指令値(即ち高調波電流成分)を入力して高調
波電流成分を抑制するべく動作する。ここで3は3相交
流電源2の電源零相成分であり、5は負荷4の負荷零相
インピーダンスである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで図3に図示の
電力系統に流れる負荷電流には、正相・逆相・零相の各
電流成分が存在することは周知であるが、これらのうち
で零相電流成分は第1相・第2相・第3相の3相を同相
で流れる。即ちこの零相電流は3相交流電源2から各相
を同相で流れ、負荷4の中性点から負荷零相インピーダ
ンス5と電源零相成分3とを経て3相交流電源2の中性
点へと流れている。
【0006】しかしながら、この零相電流を図3に図示
のアクティブフィルタ10を使って供給することは不可
能である。従ってこの零相電流をアクティブフィルタ1
0により抑制することは出来ない。ところが第1相変流
器6、第2相変流器7、及び第3相変流器8で検出する
負荷電流には零相電流成分が含まれているので、前述し
たように負荷電流から基本波電流を差し引けば高調波電
流成分が残るのであるが、これには前述の零相電流成分
が含まれたままである。従って抑制不可能な零相電流成
分を含んでいる電流指令値を使って高調波電流成分を抑
制しようとしても、この零相電流成分が定常偏差となっ
てしまっている。それ故アクティブフィルタ10の補償
率が悪化してしまう不具合があった。ここで補償前の高
調波電流の実効値をIH0、補償後の高調波電流の実効値
をIH1とすると、補償率ηは下記の式で表される。
【0007】η=(IH0−IH1)×100 /IH0 そこでこの発明の目的は、アクティブフィルタに与える
電流指令値から零相電流成分を取り除いて補償率を向上
させようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明のアクティブフィルタの電流指令回路は、
半導体スイッチ素子を構成要素にしている電力変換装置
を交流回路に接続し、この交流回路に流れる高調波を含
んだ負荷電流を検出して、この負荷電流検出値を前記電
力変換装置へ与える電流指令値にすることで前記交流回
路に流れる負荷電流中の高調波成分を抑制するアクティ
ブフィルタの電流指令回路において、前記負荷電流検出
値に含まれている零相電流成分を検出する零相電流検出
手段と、前記負荷電流検出値からこの零相電流検出値を
差し引く減算手段とを備え、この減算手段の演算結果を
前記電力変換装置の電流指令値とするものであるが、三
相交流回路の場合は各相の負荷電流を別個に検出する第
1相電流検出手段、第2相電流検出手段及び第3相電流
検出手段と、これら各相電流検出値の合計値を演算する
加算手段と、この加算手段の演算結果の1/3を演算す
る比例増幅手段と、前記各相電流検出値から前記比例増
幅手段の演算結果を各相毎に別個に引き算する第1相減
算手段、第2相減算手段及び第3相減算手段を備え、こ
れら各相の減算結果を前記3相電力変換装置の各相毎の
電流指令値とする。
【0009】
【作用】この発明は、負荷電流検出値を零相電流検出回
路へ入力して零相電流を検出し、次いで減算器において
負荷電流検出値から零相電流電流検出値を差し引く演算
を行うことで、電流指令値から零相電流成分を除去する
のであるが、この減算結果から基本波電流を差し引け
ば、高調波電流成分のみが残るのは従来例の場合と同じ
である。
【0010】更に3相交流回路の場合は、各相電流検出
値のベクトル和は零相電流を除けば零になることから、
各相電流の合計値を演算すれば、この演算結果として零
相電流のみが残ることになる。よって、各相毎の負荷電
流検出値からそれぞれが零相電流検出値の1/3を差し
引く演算を行えば零相電流は除去され、高調波電流成分
を含んだ負荷電流検出値が得られるので、これを電流指
令値にすれば良い。或いは更にこの負荷電流検出値から
基本波電流を差し引けば、零相電流成分を含んでいない
高調波電流成分のみが得られるので、これをアクティブ
フィルタの電流指令値として使用する。
【0011】
【実施例】図1は本発明の第1実施例を表した回路図で
あって、アクティブフィルタへ与える電流指令値を発生
する部分を3相交流回路を例にして記載している。この
図1に図示の第1実施例回路は、第1相変流器6、第2
相変流器7、及び第3相変流器8で検出した負荷電流
(これには基本波電流の他に高調波電流成分と零相電流
成分とが含まれている)を負荷電流検出回路21へ入力
する。この負荷電流検出値から零相電流成分を零相電流
検出回路22で検出し、次いで負荷電流検出値から零相
電流検出値を差し引く演算を減算器23で行わせること
により、この減算器23は零相電流成分を含まない負荷
電流値が得られる。よってこれから基本波電流値を差し
引けば高調波電流成分のみが得られるので、これを電流
指令値にしてアクティブフィルタ10は高調波電流成分
を抑制する動作を行う。
【0012】図2は本発明の第2実施例を表した回路図
であって、3相交流回路の場合のアクティブフィルタへ
与える電流指令値を発生する部分を記載している。この
図2に図示の第2実施例回路では、第1相変流器6が検
出した第1相電流検出値を演算増幅器で構成している第
1相電流検出減算器31へ入力させている。同様に第2
相変流器7が検出した第2相電流検出値を第2相電流検
出減算器32へ入力させ、第3相変流器8が検出した第
3相電流検出値は第3相電流検出減算器33へ入力させ
るのであるが、これら各相電流検出値には基本波電流の
他に高調波電流成分と零相電流成分が含まれている。
【0013】これら第1相電流検出減算器31、第2相
電流検出減算器32、及び第3相電流検出減算器33の
出力値を加算器34で加算演算することにより、前述し
たように零相電流成分以外の合計値が零になり、従って
加算器34は零相電流を出力することになる。比例増幅
器35はこの零相電流を1/3にする演算を行い、この
演算結果を前述の各相電流検出減算器31、32、33
へ与えるので、それぞれが各相毎の負荷電流から各相毎
の零相電流を差し引く演算を行うことになり、第1相電
流検出減算器31は高調波電流成分を含んだ第1相電流
検出値をアクティブフィルタ10へ出力する。よってこ
れから基本波電流を差し引けば高調波電流のみが得られ
るから、これを電流指令値として利用する。同様にして
第2相電流検出減算器32と第3相電流検出減算器33
もそれぞれが高調波電流を含んだ第2相電流検出値と、
第3相電流検出値とを出力する。
【0014】
【発明の効果】交流回路を流れる負荷電流に高調波電流
成分が含まれていると、この高調波電流が電力機器の過
熱・焼損・誤動作や、通信線等への誘導障害を引き起こ
すので、従来のLCフィルタの代わりに電力変換装置を
使用したアクティブフィルタでこの高調波電流を抑制す
るようになったが、アクティブフィルタに与える電流指
令値に零相電流成分が含まれていると、アクティブフィ
ルタではこの零相電流を抑制することは出来ないので、
高調波電流の補償率が低下する不具合があるが、本発明
によれば、負荷電流検出値からこれに含まれている零相
電流を検出し、負荷電流検出値からこの零相電流検出値
を差し引く演算を行うようにしている。3相交流回路の
場合、各相電流の合計値は零になることから、零相電流
を含んでいる各相毎の負荷電流を加算手段で合計する
と、零相電流が流れている場合はこの加算手段で零相電
流値のみを検出することが出来る。よってこの零相電流
検出値を1/3倍して、この値を各相毎の負荷電流検出
値から差し引く演算を行わせれば、零相電流成分は除去
されて高調波電流成分のみを含んだ負荷電流が得られる
ので、これをアクティブフィルタの電流指令値にする
か、或いは更にこれから基本波電流を差し引いて高調波
電流成分のみにして、これをアクティブフィルタの電流
指令値にすることにより、このアクティブフィルタによ
る高調波電流抑制の補償率を向上出来る効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を表した回路図
【図2】本発明の第2実施例を表した回路図
【図3】電力系統に流れる負荷電流の高調波電流成分を
補償するアクティブフィルタの従来例を示した回路図
【符号の説明】
2 3相交流電源 3 3相交流電源の電源零相成分 4 負荷 5 負荷零相インピーダンス 6 第1相変流器 7 第2相変流器 8 第3相変流器 10 電力変換装置としてのアクティブフィルタ 11 制御回路 31 第1相電流検出減算器 32 第2相電流検出減算器 33 第3相電流検出減算器 34 加算器 35 比例増幅器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体スイッチ素子を構成要素にしている
    電力変換装置を交流回路に接続し、この交流回路に流れ
    る高調波を含んだ負荷電流を検出して、この負荷電流検
    出値を前記電力変換装置へ与える電流指令値にすること
    で前記交流回路に流れる負荷電流中の高調波成分を抑制
    するアクティブフィルタの電流指令回路において、 前記負荷電流検出値に含まれている零相電流成分を検出
    する零相電流検出手段と、前記負荷電流検出値からこの
    零相電流検出値を差し引く減算手段とを備え、この減算
    手段の演算結果を前記電力変換装置の電流指令値とする
    ことを特徴とするアクティブフィルタの電流指令回路。
  2. 【請求項2】半導体スイッチ素子を構成要素にしている
    3相電力変換装置を3相交流回路に接続し、この3相交
    流回路に流れる高調波を含んだ負荷電流を検出して、こ
    の負荷電流検出値を前記電力変換装置へ与える電流指令
    値にすることで前記交流回路に流れる負荷電流中の高調
    波成分を抑制するアクティブフィルタの電流指令回路に
    おいて、 前記3相交流回路の各相の負荷電流を別個に検出する第
    1相電流検出手段、第2相電流検出手段及び第3相電流
    検出手段と、これら各相電流検出値の合計値を演算する
    加算手段と、この加算手段の演算結果の1/3を演算す
    る比例増幅手段と、前記各相電流検出値から前記比例増
    幅手段の演算結果を各相毎に別個に引き算する第1相減
    算手段、第2相減算手段及び第3相減算手段を備え、こ
    れら各相の減算結果を前記3相電力変換装置の各相毎の
    電流指令値とすることを特徴とするアクティブフィルタ
    の電流指令回路。
JP4276389A 1992-10-15 1992-10-15 アクティブフィルタの電流指令回路 Pending JPH06133458A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4276389A JPH06133458A (ja) 1992-10-15 1992-10-15 アクティブフィルタの電流指令回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4276389A JPH06133458A (ja) 1992-10-15 1992-10-15 アクティブフィルタの電流指令回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06133458A true JPH06133458A (ja) 1994-05-13

Family

ID=17568735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4276389A Pending JPH06133458A (ja) 1992-10-15 1992-10-15 アクティブフィルタの電流指令回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06133458A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007043289A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Toshiba Corp 増幅回路とこれを用いたフィルタ及び無線通信装置
CN105305447A (zh) * 2015-11-04 2016-02-03 许继电源有限公司 一种基于多cpu架构的apf控制板

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007043289A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Toshiba Corp 増幅回路とこれを用いたフィルタ及び無線通信装置
CN105305447A (zh) * 2015-11-04 2016-02-03 许继电源有限公司 一种基于多cpu架构的apf控制板

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0834669B2 (ja) 高調波抑制装置
JPH03183324A (ja) 電圧変動及び高調波の抑制装置
JPH1141812A (ja) 電力系統用自励式変換器の制御装置
JP5147624B2 (ja) インバータ装置
JPH02142358A (ja) 電力変換装置
JP2002272113A (ja) 直流リアクトル装置及び高周波抑制制御装置
Wiechmann et al. Active front-end converter for medium-voltage current-source drives using sequential-sampling synchronous space-vector modulation
JPH06133458A (ja) アクティブフィルタの電流指令回路
JPH07123722A (ja) Pwmコンバータ
JPH1118299A (ja) 電力系統総合補償装置
JPH10174291A (ja) 系統連系インバータ装置
JPH10201099A (ja) アクティブフィルタ
JP3312178B2 (ja) 自励式インバータの制御装置
JP2725538B2 (ja) 電圧変動抑制装置
Marei et al. A novel current regulated PWM technique for multi-converter active power line conditioner
JPH04334930A (ja) 直列形アクティブフィルタ
JP2906923B2 (ja) 電圧変動抑制装置
JP3322983B2 (ja) 障害電流抑制装置
JPH07107669A (ja) 力率改善用コンデンサの高調波電流抑制方法
JP3321248B2 (ja) 障害電流抑制装置
JPH05336663A (ja) 高調波抑制装置
JPH07160345A (ja) 力率改善用コンデンサの高調波電流抑制方法
JPH11275761A (ja) アクティブフィルタ装置
JPH0382338A (ja) 高調波電圧抑制装置
JP3162578B2 (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees