JPH06253455A - アクティブフィルタ - Google Patents
アクティブフィルタInfo
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- JPH06253455A JPH06253455A JP5038807A JP3880793A JPH06253455A JP H06253455 A JPH06253455 A JP H06253455A JP 5038807 A JP5038807 A JP 5038807A JP 3880793 A JP3880793 A JP 3880793A JP H06253455 A JPH06253455 A JP H06253455A
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- current
- load
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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]
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、高調波発生要素を含む負荷から発生
する高調波電流を確実に抑制して系統の電圧変動を防止
できることを最も主要な目的としている。 【構成】本発明は、高調波発生要素を含む負荷の負荷電
流を周波数分析して各周波数毎に高調波成分を抽出し、
当該高調波電流と逆位相の高調波電流の大きさおよび周
波数に関する情報を制御信号として出力する制御手段
と、制御手段から出力される制御信号に基づいて各周波
数毎の逆位相高調波電流を発生し、当該各逆位相高調波
電流を合成して負荷電流に加える電流発生手段とを備え
たことを特徴としている。
する高調波電流を確実に抑制して系統の電圧変動を防止
できることを最も主要な目的としている。 【構成】本発明は、高調波発生要素を含む負荷の負荷電
流を周波数分析して各周波数毎に高調波成分を抽出し、
当該高調波電流と逆位相の高調波電流の大きさおよび周
波数に関する情報を制御信号として出力する制御手段
と、制御手段から出力される制御信号に基づいて各周波
数毎の逆位相高調波電流を発生し、当該各逆位相高調波
電流を合成して負荷電流に加える電流発生手段とを備え
たことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高調波発生要素を含む
負荷を備えた電力系統（例えば受配電系統）に設置され
るアクティブフィルタに係り、特に負荷から発生する高
調波電流を確実に抑制するようにしたアクティブフィル
タに関するものである。
負荷を備えた電力系統（例えば受配電系統）に設置され
るアクティブフィルタに係り、特に負荷から発生する高
調波電流を確実に抑制するようにしたアクティブフィル
タに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年のエレクトロニクス技術の目覚まし
い発達によって、例えば受配電系統における負荷には、
主回路をダイレクトにＯＮ−ＯＦＦ制御するものが多く
使用されてきている。すなわち、例えば交流から直流を
得る静止形整流装置や、交流可変速装置（インバ―タ装
置）等が、その代表的な例である。
い発達によって、例えば受配電系統における負荷には、
主回路をダイレクトにＯＮ−ＯＦＦ制御するものが多く
使用されてきている。すなわち、例えば交流から直流を
得る静止形整流装置や、交流可変速装置（インバ―タ装
置）等が、その代表的な例である。
【０００３】ところで、これらの各種装置は、交流一次
側を直接にスイッチングすることから、基本波（５０Ｈ
ｚまたは６０Ｈｚ）の電流以外に、高調波の電流が発生
する。そのため、この高調波電流が需要家受配電系統へ
流出し、系統の電圧変動等を起こす要因となっている。
側を直接にスイッチングすることから、基本波（５０Ｈ
ｚまたは６０Ｈｚ）の電流以外に、高調波の電流が発生
する。そのため、この高調波電流が需要家受配電系統へ
流出し、系統の電圧変動等を起こす要因となっている。
【０００４】以下、この点について具体的に説明する。
【０００５】図７は、一般的な受配電系統の構成例を示
す回路図である。図７において、図示しない発電系統で
発生した電力は、受電しゃ断器１を経由して主変圧器２
で降圧され、さらに主変二次しゃ断器３を経由した後
に、各配線しゃ断器４を通して、上述した静止形整流装
置や交流可変速装置等の整流回路を含む負荷５へ給電さ
れる。
す回路図である。図７において、図示しない発電系統で
発生した電力は、受電しゃ断器１を経由して主変圧器２
で降圧され、さらに主変二次しゃ断器３を経由した後
に、各配線しゃ断器４を通して、上述した静止形整流装
置や交流可変速装置等の整流回路を含む負荷５へ給電さ
れる。
【０００６】この場合、負荷５へは高調波を含む負荷電
流（ＩL ）６が流れる。そして、整流回路を含む負荷５
が多く存在する場合には、負荷電流（ＩL ）の総和とし
て、主変圧器一次側に受電点電流（ＩR ）７が流れる。
流（ＩL ）６が流れる。そして、整流回路を含む負荷５
が多く存在する場合には、負荷電流（ＩL ）の総和とし
て、主変圧器一次側に受電点電流（ＩR ）７が流れる。
【０００７】ここで、受電点電流（ＩR ）７は、図８に
示すように、高調波成分を含んでいるため、歪んだ波形
となるのが常である。一方、高調波電流の発生源である
負荷電流（ＩL ）６を周波数分解してみると、図９に示
すようになり、基本波成分の他に高調波成分を含んでい
ることがよくわかる。
示すように、高調波成分を含んでいるため、歪んだ波形
となるのが常である。一方、高調波電流の発生源である
負荷電流（ＩL ）６を周波数分解してみると、図９に示
すようになり、基本波成分の他に高調波成分を含んでい
ることがよくわかる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、高調波
発生要素を含む負荷を備えた受配電系統の電力系統にお
いては、負荷から発生する高調波電流によって系統の電
圧変動が起こるという問題があった。
発生要素を含む負荷を備えた受配電系統の電力系統にお
いては、負荷から発生する高調波電流によって系統の電
圧変動が起こるという問題があった。
【０００９】本発明の目的は、高調波発生要素を含む負
荷から発生する高調波電流を確実に抑制して系統の電圧
変動を防止することが可能な極めて信頼性の高いアクテ
ィブフィルタを提供することにある。
荷から発生する高調波電流を確実に抑制して系統の電圧
変動を防止することが可能な極めて信頼性の高いアクテ
ィブフィルタを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、高調波発生要素を含む負荷を備えた電
力系統に設置され、負荷から発生する高調波電流を抑制
するアクティブフィルタにおいて、負荷の負荷電流を周
波数分析して各周波数毎に高調波成分を抽出し、当該高
調波電流と逆位相の高調波電流の大きさおよび周波数に
関する情報を制御信号として出力する制御手段と、制御
手段から出力される制御信号に基づいて各周波数毎の逆
位相高調波電流を発生し、当該各逆位相高調波電流を合
成して負荷電流に加える電流発生手段とを備えて構成し
ている。
めに本発明では、高調波発生要素を含む負荷を備えた電
力系統に設置され、負荷から発生する高調波電流を抑制
するアクティブフィルタにおいて、負荷の負荷電流を周
波数分析して各周波数毎に高調波成分を抽出し、当該高
調波電流と逆位相の高調波電流の大きさおよび周波数に
関する情報を制御信号として出力する制御手段と、制御
手段から出力される制御信号に基づいて各周波数毎の逆
位相高調波電流を発生し、当該各逆位相高調波電流を合
成して負荷電流に加える電流発生手段とを備えて構成し
ている。
【００１１】ここで、特に上記アクティブフィルタにお
いて、逆位相高調波電流が加えられた後の負荷電流をプ
ロセス値として制御手段に入力し、当該負荷電流を上記
同様に周波数分析して高調波成分が存在するか否かを判
定し、高調波成分が存在する場合には当該高調波成分の
大きさを調節するための微調整信号を電流発生手段に出
力するようにしている。
いて、逆位相高調波電流が加えられた後の負荷電流をプ
ロセス値として制御手段に入力し、当該負荷電流を上記
同様に周波数分析して高調波成分が存在するか否かを判
定し、高調波成分が存在する場合には当該高調波成分の
大きさを調節するための微調整信号を電流発生手段に出
力するようにしている。
【００１２】
【作用】従って、本発明のアクティブフィルタにおいて
は、高調波発生要素を含む負荷の負荷電流を周波数分析
して高調波成分を抽出し、その高調波電流と逆位相の高
調波電流を発生して負荷電流に加えることにより、高調
波電流を零にすることが可能となり、負荷から発生する
高調波電流を確実に抑制することができる。
は、高調波発生要素を含む負荷の負荷電流を周波数分析
して高調波成分を抽出し、その高調波電流と逆位相の高
調波電流を発生して負荷電流に加えることにより、高調
波電流を零にすることが可能となり、負荷から発生する
高調波電流を確実に抑制することができる。
【００１３】また、逆位相高調波電流が加えられた後の
負荷電流を周波数分析して高調波成分を抽出し、アクテ
ィブフィルタのフィ―ドバック制御に適用することによ
り、より適確なフィルタリングを行なうことができる。
負荷電流を周波数分析して高調波成分を抽出し、アクテ
ィブフィルタのフィ―ドバック制御に適用することによ
り、より適確なフィルタリングを行なうことができる。
【００１４】
【実施例】まず、本発明の考え方について説明する。
【００１５】すなわち、前述した図９において、各高調
波は、周波数成分毎にみれば、周期的に変化する正弦波
である。これをベクトルで表現すると、 Ｉεj θ Ｉ：高調波電流波高値 θ：位相 そして、この高調波電流を消滅させるためには、その逆
位相の高調波電流 Ｉεj(θ＋π) を加えればよいことになる。すなわち、ベクトル的には
図６に示すようになり、両方の和は相殺されて零となる
ことがわかる。
波は、周波数成分毎にみれば、周期的に変化する正弦波
である。これをベクトルで表現すると、 Ｉεj θ Ｉ：高調波電流波高値 θ：位相 そして、この高調波電流を消滅させるためには、その逆
位相の高調波電流 Ｉεj(θ＋π) を加えればよいことになる。すなわち、ベクトル的には
図６に示すようになり、両方の和は相殺されて零となる
ことがわかる。
【００１６】従って、本発明では、高調波発生要素を含
む負荷の負荷電流を周波数分析して高調波成分を抽出
し、その高調波電流と逆位相の高調波電流を発生して負
荷電流に加えることにより、高調波成分を零にするもの
である。
む負荷の負荷電流を周波数分析して高調波成分を抽出
し、その高調波電流と逆位相の高調波電流を発生して負
荷電流に加えることにより、高調波成分を零にするもの
である。
【００１７】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
の一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】図１は、本発明によるアクティブフィルタ
を設置した受配電系統の構成例を示す回路図であり、図
７と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。
を設置した受配電系統の構成例を示す回路図であり、図
７と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００１９】すなわち、図１においては、図７に加え
て、負荷側の計器用変流器（以下、ＣＴと称する）１１
と、主変圧器二次側のＣＴ１２と、制御装置１３Ａおよ
び電流発生装置１３Ｂを有するアクティブフィルタ１３
とを備えている。
て、負荷側の計器用変流器（以下、ＣＴと称する）１１
と、主変圧器二次側のＣＴ１２と、制御装置１３Ａおよ
び電流発生装置１３Ｂを有するアクティブフィルタ１３
とを備えている。
【００２０】ここで、ＣＴ１１は、主変圧器二次側の図
示部所に設けられ、負荷電流（ＩL）６の総和（以下、
総負荷電流と称する）（Ｉ1 ）１４を抽出するものであ
る。
示部所に設けられ、負荷電流（ＩL）６の総和（以下、
総負荷電流と称する）（Ｉ1 ）１４を抽出するものであ
る。
【００２１】また、ＣＴ１２は、同じく主変圧器二次側
の図示部所に設けられ、変圧器二次電流（ＩS ）１５を
抽出するものである。
の図示部所に設けられ、変圧器二次電流（ＩS ）１５を
抽出するものである。
【００２２】一方、制御装置１３Ａは、ＣＴ１１からの
総負荷電流（Ｉ1 ）１４と、ＣＴ１２からの変圧器二次
電流（ＩS ）１５とを入力し、次の機能を有するもので
ある。すなわち、総負荷電流（Ｉ1 ）１４を周波数分析
して各周波数毎に高調波成分を抽出し、この高調波電流
と逆位相の高調波電流の大きさおよび周波数に関する情
報を制御信号として出力する機能と、電流発生装置１３
Ｂからの後述する逆位相高調波電流（Ｉ2 ）１６が総負
荷電流（Ｉ1 ）１４に加えられた後の変圧器二次電流
（ＩS ）１５をプロセス値とし、この変圧器二次電流
（ＩS ）１５を上記同様に周波数分析して高調波成分が
存在するか否かを判定し、高調波成分が存在する場合に
はその高調波成分の大きさを調節するための微調整信号
を電流発生装置１３Ｂに出力する機能とを有するもので
ある。
総負荷電流（Ｉ1 ）１４と、ＣＴ１２からの変圧器二次
電流（ＩS ）１５とを入力し、次の機能を有するもので
ある。すなわち、総負荷電流（Ｉ1 ）１４を周波数分析
して各周波数毎に高調波成分を抽出し、この高調波電流
と逆位相の高調波電流の大きさおよび周波数に関する情
報を制御信号として出力する機能と、電流発生装置１３
Ｂからの後述する逆位相高調波電流（Ｉ2 ）１６が総負
荷電流（Ｉ1 ）１４に加えられた後の変圧器二次電流
（ＩS ）１５をプロセス値とし、この変圧器二次電流
（ＩS ）１５を上記同様に周波数分析して高調波成分が
存在するか否かを判定し、高調波成分が存在する場合に
はその高調波成分の大きさを調節するための微調整信号
を電流発生装置１３Ｂに出力する機能とを有するもので
ある。
【００２３】また、電流発生装置１３Ｂは、制御装置１
３Ａから出力される制御信号、微調整信号に基づいて各
周波数毎の逆位相高調波電流を発生し、この各逆位相高
調波電流を合成して負荷電流（Ｉ1 ）１４に加えるもの
である。
３Ａから出力される制御信号、微調整信号に基づいて各
周波数毎の逆位相高調波電流を発生し、この各逆位相高
調波電流を合成して負荷電流（Ｉ1 ）１４に加えるもの
である。
【００２４】次に、以上のように構成した本実施例のア
クティブフィルタ１３の動作について説明する。
クティブフィルタ１３の動作について説明する。
【００２５】図１において、受配電系統には、高調波を
含んだ負荷電流（ＩL ）６が流れている。また、主変圧
器二次側には、それぞれの総負荷電流（Ｉ1 ）１４が流
れており、ＣＴ１１によりこの総負荷電流（Ｉ1 ）１４
が抽出される。そして、この抽出された総負荷電流（Ｉ
1 ）１４は、アクティブフィルタ１３の制御装置１３Ａ
に導入される。
含んだ負荷電流（ＩL ）６が流れている。また、主変圧
器二次側には、それぞれの総負荷電流（Ｉ1 ）１４が流
れており、ＣＴ１１によりこの総負荷電流（Ｉ1 ）１４
が抽出される。そして、この抽出された総負荷電流（Ｉ
1 ）１４は、アクティブフィルタ１３の制御装置１３Ａ
に導入される。
【００２６】一方、制御装置１３Ａでは、この導入され
た総負荷電流（Ｉ1 ）１４を周波数分析して各周波数毎
に高調波成分が抽出され、この高調波電流と逆位相の高
調波電流の大きさおよび周波数に関する情報が、制御信
号として電流発生装置１３Ｂに与えられる。
た総負荷電流（Ｉ1 ）１４を周波数分析して各周波数毎
に高調波成分が抽出され、この高調波電流と逆位相の高
調波電流の大きさおよび周波数に関する情報が、制御信
号として電流発生装置１３Ｂに与えられる。
【００２７】電流発生装置１３Ｂでは、制御装置１３Ａ
から与えられた制御信号を基に、各周波数毎の逆位相高
調波電流を発生し、これらが合成されて主変圧器２の二
次側へ供給される。すると、キルヒホッフの法則によ
り、主変圧器２の二次側には、二次電流（ＩS ）１５が
流れることになる。
から与えられた制御信号を基に、各周波数毎の逆位相高
調波電流を発生し、これらが合成されて主変圧器２の二
次側へ供給される。すると、キルヒホッフの法則によ
り、主変圧器２の二次側には、二次電流（ＩS ）１５が
流れることになる。
【００２８】ＩS ＝Ｉ1 ＋Ｉ2 一方、この主変圧器二次電流（ＩS ）１５はＣＴ１２に
より抽出され、プロセス値としてアクティブフィルタ１
３の制御装置１３Ａへ導入され、微調整用の信号として
利用される。
より抽出され、プロセス値としてアクティブフィルタ１
３の制御装置１３Ａへ導入され、微調整用の信号として
利用される。
【００２９】次に、上記アクティブフィルタ１３の動作
について、図２および図３を用いてより具体的に説明す
る。
について、図２および図３を用いてより具体的に説明す
る。
【００３０】総負荷電流（Ｉ1 ）１４を制御装置１３Ａ
で分析すると、理論的には Ｉ1 ＝Ｉ(cosθ−１／５ cos５θ＋１／７ cos７θ−１／11 cos11θ ＋１／13 cos13θ＋……） ［条件：負荷５が３相ブリッジ整流の場合］
の通りとなる。
で分析すると、理論的には Ｉ1 ＝Ｉ(cosθ−１／５ cos５θ＋１／７ cos７θ−１／11 cos11θ ＋１／13 cos13θ＋……） ［条件：負荷５が３相ブリッジ整流の場合］
の通りとなる。
【００３１】また、この分析された結果を周波数毎に高
調波成分を抽出し、その高調波電流と逆位相の高調波電
流を想定する。すなわち、 抽出 逆位相 第５高調波 −１／５ Ｉ cos５θ １／５ Ｉ cos５θ 第７高調波 １／７ Ｉ cos７θ −１／７ Ｉ cos７θ 第11高調波 −１／11 Ｉ cos11θ １／11 Ｉ cos11θ 第13高調波 １／13 Ｉ cos13θ −１／13 Ｉ cos13θ そして、制御装置１３Ａから電流発生装置１３Ｂに対し
て、逆位相高調波電流の大きさおよび周波数の制御信号
を渡す。この制御信号を受けとった電流発生装置１３Ｂ
では、その制御信号を基に逆位相高調波電流（Ｉ2 ）１
５を出力し、総負荷電流（Ｉ1 ）１４に加える。すなわ
ち、 ＩS ＝Ｉ1 ＋Ｉ2 ＝Ｉ cosθ これにより、上式からもわかるように、変圧器二次電流
（ＩS ）１５は基本波成分のみの構成となる。
調波成分を抽出し、その高調波電流と逆位相の高調波電
流を想定する。すなわち、 抽出 逆位相 第５高調波 −１／５ Ｉ cos５θ １／５ Ｉ cos５θ 第７高調波 １／７ Ｉ cos７θ −１／７ Ｉ cos７θ 第11高調波 −１／11 Ｉ cos11θ １／11 Ｉ cos11θ 第13高調波 １／13 Ｉ cos13θ −１／13 Ｉ cos13θ そして、制御装置１３Ａから電流発生装置１３Ｂに対し
て、逆位相高調波電流の大きさおよび周波数の制御信号
を渡す。この制御信号を受けとった電流発生装置１３Ｂ
では、その制御信号を基に逆位相高調波電流（Ｉ2 ）１
５を出力し、総負荷電流（Ｉ1 ）１４に加える。すなわ
ち、 ＩS ＝Ｉ1 ＋Ｉ2 ＝Ｉ cosθ これにより、上式からもわかるように、変圧器二次電流
（ＩS ）１５は基本波成分のみの構成となる。
【００３２】一方、ＣＴ１２により抽出された変圧器二
次電流（ＩS ）１５は、制御装置１３Ａに導入して前記
と同様に周波数分解され、アクティブフィルタ１３の効
果を確認する。その結果、この変圧器二次電流（ＩS ）
１５にまだ高調波成分が存在する場合には、微調整信号
を電流発生装置１３Ｂへ出力して、その高調波成分の大
きさを調節するフィ―ドバック制御を行なう。
次電流（ＩS ）１５は、制御装置１３Ａに導入して前記
と同様に周波数分解され、アクティブフィルタ１３の効
果を確認する。その結果、この変圧器二次電流（ＩS ）
１５にまだ高調波成分が存在する場合には、微調整信号
を電流発生装置１３Ｂへ出力して、その高調波成分の大
きさを調節するフィ―ドバック制御を行なう。
【００３３】上述したように、本実施例では、高調波発
生要素を含む複数の負荷５を備えた受配電系統に設置さ
れ、負荷５から発生する高調波電流を抑制するためのア
クティブフィルタにおいて、総負荷電流（Ｉ1 ）１４、
および変圧器二次電流（ＩS）１５を入力として、総負
荷電流（Ｉ1 ）１４を周波数分析して各周波数毎に高調
波成分を抽出し、この高調波電流と逆位相の高調波電流
の大きさおよび周波数に関する情報を制御信号として出
力する機能と、電流発生装置１３Ｂからの逆位相高調波
電流（Ｉ2 ）１６が総負荷電流（Ｉ1 ）１４に加えられ
た後の変圧器二次電流（ＩS ）１５をプロセス値とし、
この変圧器二次電流（ＩS ）１５を上記同様に周波数分
析して高調波成分が存在するか否かを判定し、高調波成
分が存在する場合にはその高調波成分の大きさを調節す
るための微調整信号を電流発生装置１３Ｂに出力する機
能とを有する制御装置１３Ａと、制御装置１３Ａから出
力される制御信号、微調整信号に基づいて各周波数毎の
逆位相高調波電流を発生し、この各逆位相高調波電流を
合成して負荷電流（Ｉ1 ）１４に加える電流発生装置１
３Ｂとから構成したものである。
生要素を含む複数の負荷５を備えた受配電系統に設置さ
れ、負荷５から発生する高調波電流を抑制するためのア
クティブフィルタにおいて、総負荷電流（Ｉ1 ）１４、
および変圧器二次電流（ＩS）１５を入力として、総負
荷電流（Ｉ1 ）１４を周波数分析して各周波数毎に高調
波成分を抽出し、この高調波電流と逆位相の高調波電流
の大きさおよび周波数に関する情報を制御信号として出
力する機能と、電流発生装置１３Ｂからの逆位相高調波
電流（Ｉ2 ）１６が総負荷電流（Ｉ1 ）１４に加えられ
た後の変圧器二次電流（ＩS ）１５をプロセス値とし、
この変圧器二次電流（ＩS ）１５を上記同様に周波数分
析して高調波成分が存在するか否かを判定し、高調波成
分が存在する場合にはその高調波成分の大きさを調節す
るための微調整信号を電流発生装置１３Ｂに出力する機
能とを有する制御装置１３Ａと、制御装置１３Ａから出
力される制御信号、微調整信号に基づいて各周波数毎の
逆位相高調波電流を発生し、この各逆位相高調波電流を
合成して負荷電流（Ｉ1 ）１４に加える電流発生装置１
３Ｂとから構成したものである。
【００３４】従って、次のような効果が得られるもので
ある。
ある。
【００３５】（ａ）高調波発生要素を含む負荷５の負荷
電流を制御装置１３Ａで周波数分析して高調波成分を抽
出し、その高調波電流と逆位相の高調波電流を電流発生
装置１３Ｂで発生して総負荷電流（Ｉ1 ）１４に加えて
いるため、負荷５から流出する高調波電流を零にするこ
とが可能となる。これにより、負荷５から発生する高調
波電流を確実に抑制することができる。
電流を制御装置１３Ａで周波数分析して高調波成分を抽
出し、その高調波電流と逆位相の高調波電流を電流発生
装置１３Ｂで発生して総負荷電流（Ｉ1 ）１４に加えて
いるため、負荷５から流出する高調波電流を零にするこ
とが可能となる。これにより、負荷５から発生する高調
波電流を確実に抑制することができる。
【００３６】（ｂ）逆位相高調波電流が加えられた後の
変圧器二次電流（ＩS ）１５を制御装置１３Ａで周波数
分析して高調波成分を抽出し、アクティブフィルタ１３
のフィ―ドバック制御に適用しているため、より適確な
フィルタリングを行なうことが可能となる。
変圧器二次電流（ＩS ）１５を制御装置１３Ａで周波数
分析して高調波成分を抽出し、アクティブフィルタ１３
のフィ―ドバック制御に適用しているため、より適確な
フィルタリングを行なうことが可能となる。
【００３７】（ｃ）本アクティブフィルタ１３は周波数
分析機能を有しているため、高調波発生負荷５がどんな
ものであろうとも、適確なフィルタを構成することが可
能となる。
分析機能を有しているため、高調波発生負荷５がどんな
ものであろうとも、適確なフィルタを構成することが可
能となる。
【００３８】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。
【００３９】（ａ）図４に示すように、前記アクティブ
フィルタ１３内の電流発生装置１３Ｂの出力段に、第
５，第７，第１１，第１３の各高調波に対応するインバ
―タ１３Ｃをそれぞれ配置することにより、制御装置１
３Ａからの高調波情報に基づいて、各高調波に対して適
確な逆位相高調波電流を流すことができ、より一層効率
的なアクティブフィルタを構成することが可能である。
フィルタ１３内の電流発生装置１３Ｂの出力段に、第
５，第７，第１１，第１３の各高調波に対応するインバ
―タ１３Ｃをそれぞれ配置することにより、制御装置１
３Ａからの高調波情報に基づいて、各高調波に対して適
確な逆位相高調波電流を流すことができ、より一層効率
的なアクティブフィルタを構成することが可能である。
【００４０】（ｂ）図５に示すように、各整流回路を含
む負荷５毎に、この負荷５と並列にに前述したアクティ
ブフィルタ１３を配置することにより、負荷５の特性が
分かってしまえば、アクティブフィルタ１３の周波数成
分を固定とし、大きさのみを制御の対象とすればよいた
め、さらに経済的にも有利となる。
む負荷５毎に、この負荷５と並列にに前述したアクティ
ブフィルタ１３を配置することにより、負荷５の特性が
分かってしまえば、アクティブフィルタ１３の周波数成
分を固定とし、大きさのみを制御の対象とすればよいた
め、さらに経済的にも有利となる。
【００４１】（ｃ）上記図１および図４の各実施例にお
いて、アクティブフィルタ１３内の制御装置１３Ａの機
能として、前述した電流発生装置１３Ｂからの逆位相高
調波電流（Ｉ2 ）１６が総負荷電流（Ｉ1 ）１４に加え
られた後の変圧器二次電流（ＩS ）１５をプロセス値と
し、この変圧器二次電流（ＩS ）１５を上記同様に周波
数分析して高調波成分が存在するか否かを判定し、高調
波成分が存在する場合にはその高調波成分の大きさを調
節するための微調整信号を電流発生装置１３Ｂに出力す
る機能は、付加的な機能であり、本発明に必要不可欠な
機能ではなく、必要に応じて持たせればよいものであ
る。
いて、アクティブフィルタ１３内の制御装置１３Ａの機
能として、前述した電流発生装置１３Ｂからの逆位相高
調波電流（Ｉ2 ）１６が総負荷電流（Ｉ1 ）１４に加え
られた後の変圧器二次電流（ＩS ）１５をプロセス値と
し、この変圧器二次電流（ＩS ）１５を上記同様に周波
数分析して高調波成分が存在するか否かを判定し、高調
波成分が存在する場合にはその高調波成分の大きさを調
節するための微調整信号を電流発生装置１３Ｂに出力す
る機能は、付加的な機能であり、本発明に必要不可欠な
機能ではなく、必要に応じて持たせればよいものであ
る。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
調波発生要素を含む負荷を備えた電力系統に設置され、
負荷から発生する高調波電流を抑制するアクティブフィ
ルタにおいて、負荷の負荷電流を周波数分析して各周波
数毎に高調波成分を抽出し、当該高調波電流と逆位相の
高調波電流の大きさおよび周波数に関する情報を制御信
号として出力する制御手段と、制御手段から出力される
制御信号に基づいて各周波数毎の逆位相高調波電流を発
生し、当該各逆位相高調波電流を合成して負荷電流に加
える電流発生手段とを備えて構成したので、高調波発生
要素を含む負荷から発生する高調波電流を確実に抑制し
て系統の電圧変動を防止することが可能な極めて信頼性
の高いアクティブフィルタが提供できる。
調波発生要素を含む負荷を備えた電力系統に設置され、
負荷から発生する高調波電流を抑制するアクティブフィ
ルタにおいて、負荷の負荷電流を周波数分析して各周波
数毎に高調波成分を抽出し、当該高調波電流と逆位相の
高調波電流の大きさおよび周波数に関する情報を制御信
号として出力する制御手段と、制御手段から出力される
制御信号に基づいて各周波数毎の逆位相高調波電流を発
生し、当該各逆位相高調波電流を合成して負荷電流に加
える電流発生手段とを備えて構成したので、高調波発生
要素を含む負荷から発生する高調波電流を確実に抑制し
て系統の電圧変動を防止することが可能な極めて信頼性
の高いアクティブフィルタが提供できる。
【図１】本発明の一実施例によるアクティブフィルタを
設置した受配電系統の構成例を示す回路図。
設置した受配電系統の構成例を示す回路図。
【図２】同実施例におけるアクティブフィルタの動作を
説明するための概要図。
説明するための概要図。
【図３】同実施例におけるアクティブフィルタの動作を
より具体的に説明するためのフロー図。
より具体的に説明するためのフロー図。
【図４】本発明の他の実施例によるアクティブフィルタ
を設置した受配電系統の構成例を示す回路図。
を設置した受配電系統の構成例を示す回路図。
【図５】本発明による他の実施例を示す回路図。
【図６】本発明の考え方を説明するためのベクトル図。
【図７】一般的な受配電系統の構成例を示す回路図。
【図８】図７における受電点電流の歪みの一例を示す波
形図。
形図。
【図９】図７における負荷電流の高調波成分を分解した
場合の一例を示す波形図。
場合の一例を示す波形図。
１…受電しゃ断器、２…主変圧器、３…主変二次しゃ断
器、４…配線しゃ断器、５…整流回路を含む負荷、６…
負荷電流、７…受電点電流、１１…負荷側ＣＴ、１２…
変圧器二次側ＣＴ、１３…アクティブフィルタ、１３Ａ
…制御装置、１３Ｂ…電流発生装置、１３Ｃ…インバー
タ、１４…総負荷電流、１５…変圧器二次電流、１６…
逆位相高調波電流。
器、４…配線しゃ断器、５…整流回路を含む負荷、６…
負荷電流、７…受電点電流、１１…負荷側ＣＴ、１２…
変圧器二次側ＣＴ、１３…アクティブフィルタ、１３Ａ
…制御装置、１３Ｂ…電流発生装置、１３Ｃ…インバー
タ、１４…総負荷電流、１５…変圧器二次電流、１６…
逆位相高調波電流。
Claims (2)
- 【請求項１】 高調波発生要素を含む負荷を備えた電力
系統に設置され、前記負荷から発生する高調波電流を抑
制するアクティブフィルタにおいて、 前記負荷の負荷電流を周波数分析して各周波数毎に高調
波成分を抽出し、当該高調波電流と逆位相の高調波電流
の大きさおよび周波数に関する情報を制御信号として出
力する制御手段と、 前記制御手段から出力される制御信号に基づいて前記各
周波数毎の逆位相高調波電流を発生し、当該各逆位相高
調波電流を合成して前記負荷電流に加える電流発生手段
と、 を備えて成ることを特徴とするアクティブフィルタ。 - 【請求項２】 前記請求項１に記載のアクティブフィル
タにおいて、 前記逆位相高調波電流が加えられた後の負荷電流をプロ
セス値として前記制御手段に入力し、当該負荷電流を前
記同様に周波数分析して高調波成分が存在するか否かを
判定し、高調波成分が存在する場合には当該高調波成分
の大きさを調節するための微調整信号を前記電流発生手
段に出力するようにしたことを特徴とするアクティブフ
ィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5038807A JPH06253455A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | アクティブフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5038807A JPH06253455A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | アクティブフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06253455A true JPH06253455A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12535569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5038807A Pending JPH06253455A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | アクティブフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06253455A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2737946A1 (fr) * | 1995-08-17 | 1997-02-21 | Electricite De France | Dispositif de commande de l'alimentation d'une machine electrique |
| WO2016147337A1 (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | 三菱電機株式会社 | 高調波抑制装置および空調ユニット |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP5038807A patent/JPH06253455A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2737946A1 (fr) * | 1995-08-17 | 1997-02-21 | Electricite De France | Dispositif de commande de l'alimentation d'une machine electrique |
| WO2016147337A1 (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | 三菱電機株式会社 | 高調波抑制装置および空調ユニット |
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