JPH07322497A - Current-type active filter for power distribution - Google Patents

Current-type active filter for power distribution

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JPH07322497A
JPH07322497A JP6105733A JP10573394A JPH07322497A JP H07322497 A JPH07322497 A JP H07322497A JP 6105733 A JP6105733 A JP 6105733A JP 10573394 A JP10573394 A JP 10573394A JP H07322497 A JPH07322497 A JP H07322497A
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JP
Japan
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current
phase
filter
active filter
load
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Application number
JP6105733A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuzuru Tsunehiro
譲 常広
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Chubu Electric Power Co Inc
Energy Support Corp
Original Assignee
Chubu Electric Power Co Inc
Energy Support Corp
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Publication date
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    • Y02E40/20Active power filtering [APF]

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  • Power Conversion In General (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To achieve an accurate feedback control when controlling reactor current. CONSTITUTION:High-pass filters (HPF) 27-29 of each phase input currents icuw, icvw and icwu where the fundamental wave component of each phase is eliminated from load current iLi, (i=u, v, w) from a power distribution line. A peak-hold circuit 30 retains only a maximum value icmax out of icuw, icvw, and icwu and inputs it to an operator 31. The peak-hold circuit 30 inputs a reset signal from an oscillation circuit 34 synchronized to the cycle of a load current and updates the maximum value icmax for each cycle. The operator 31 multiplies the maximum value icmax by a coefficient and inputs the result to a hold circuit 33 via a switching circuit 32. The switching circuit 32 performs on/off operations based on a drive signal input for each cycle from the oscillation circuit 34. The hold circuit 33 retains a setting value id*. The reactor current is subjected to feedback control based on the setting value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は配電用アクティブフィ
ルタに係り、詳しくは、電流形アクティブフィルタに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power distribution active filter, and more particularly to a current source active filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ダイオードやサイリスタ等の電力
用半導体スイッチング素子が電源に直接接続して用いら
れることが多くなり、これらの素子のために多量の高調
波電流が発生し、電力系統や周辺の機器にさまざまな障
害をもたらしている。
2. Description of the Related Art In recent years, power semiconductor switching elements such as diodes and thyristors are often used by directly connecting them to a power source, and a large amount of harmonic current is generated due to these elements, so that a power system and peripherals. Is causing various obstacles to the equipment.

【0003】配電用アクティブフィルタは、前記のよう
な電力用半導体素子を用いた電気機器等の負荷が発生す
る高調波電流を補償し、系統には正弦波形の電流が流れ
るようにするものである。
The active power distribution filter compensates a harmonic current generated by a load of an electric device or the like using the power semiconductor element as described above, and allows a sinusoidal current to flow in the system. .

【0004】この配電用アクティブフィルタとして、電
圧形アクティブフィルタと電流形アクティブフィルタが
知られている。電流形アクティブフィルタは直流電流源
としての直流リアクトルの電流(リアクトル電流)を所
定の値に制御し、さらに、電力変換器を構成する電力用
スイッチング素子をオン・オフさせ電流の極性を変える
ことにより、高調波電流と同じ電流波形をつくる方式の
フィルタである。一方、電圧形アクティブフィルタは直
流電圧源としてのコンデンサの充放電と電力用スイッチ
ング素子のオン・オフにより高調波電流と同じ電流波形
をつくる方式のフィルタである。
As the active filter for distribution, a voltage type active filter and a current type active filter are known. The current source active filter controls the current of the DC reactor (reactor current) as a DC current source to a predetermined value, and also turns on / off the power switching elements that make up the power converter to change the polarity of the current. , Is a filter that creates the same current waveform as the harmonic current. On the other hand, the voltage-type active filter is a type of filter that produces the same current waveform as the harmonic current by charging / discharging a capacitor as a DC voltage source and turning on / off a power switching element.

【0005】電流形アクティブフィルタは、電圧形アク
ティブフィルタと比較すると、バイポーラトランジスタ
のような低速スイッチング素子でも十分対応できるこ
と、制御回路や補償電流の制御演算が簡単なこと、本質
的に電流源の動作を行うため、系統との間の干渉(共振
現象など)が少ない等の利点を有し、配電用アクティブ
フィルタとして期待されている。
Compared with a voltage type active filter, a current type active filter can sufficiently cope with a low speed switching element such as a bipolar transistor, a control circuit and a control calculation of a compensation current are simple, and an operation of a current source is essential. Therefore, it has advantages such as less interference with the system (resonance phenomenon, etc.) and is expected as an active filter for power distribution.

【0006】この電流形アクティブフィルタでは、アク
ティブフィルタが補償すべき補償電流(前記インバータ
への指令値)は配電線に設けた変流器が検出した負荷電
流から回路内部で演算した基本波電流を減算することに
より求められている。そして、アクティブフィルタはこ
の補償電流(高調波波形)と搬送波と呼ばれる三角波形
との大小比較を行い、電力変換器のスイッチング素子を
オン・オフさせるためのインバータのドライブ信号を生
成している。
In this current source active filter, the compensation current to be compensated by the active filter (command value to the inverter) is the fundamental current calculated in the circuit from the load current detected by the current transformer provided in the distribution line. It is obtained by subtracting. Then, the active filter compares the compensation current (harmonic waveform) with a triangular waveform called a carrier wave to generate a drive signal for an inverter for turning on / off the switching element of the power converter.

【0007】ところで、従来の電流形アクティブフィル
タは、リアクトル電流を所定の値(設定値)にフィード
バック制御するようにしているが、この設定値は固定値
であった。
In the conventional current source active filter, the reactor current is feedback-controlled to a predetermined value (set value), but this set value is a fixed value.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、障害電流はそ
の時々に変化しているため、リアクトル電流をフィード
バック制御する場合、固定値であると、正確なフィード
バック制御が行えない問題がある。又、補償電流が小さ
くても定格容量分の電流をリアクトルに流す必要があ
り、銅損等の損失が大きいといった問題がある。
However, since the fault current changes from time to time, when feedback controlling the reactor current, if it is a fixed value, there is a problem that accurate feedback control cannot be performed. Further, even if the compensation current is small, it is necessary to flow a current corresponding to the rated capacity to the reactor, and there is a problem that loss such as copper loss is large.

【0009】本発明の目的は従来の問題を解消して、正
確なフィードバック制御を行うことができる電流形アク
ティブフィルタを提供することを目的としている。
An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to provide a current source active filter capable of performing accurate feedback control.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの請求項1の発明は、配電線に流れる基本波電流
に対して負荷から生じた障害電流が重畳された負荷電流
を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づ
いて障害電流を算定する算定手段と、複数のスイッチン
グ素子を含み、前記算定手段の算定結果に基づいてパル
ス幅変調方式で前記スイッチング素子のオン・オフを行
うことにより障害電流と等価の補償電流を発生し、配電
線に補償電流を供給する複数の補償電流発生手段とを備
えた配電用アクティブフィルタにおいて、算定手段は、
各相の負荷電流から各相の基本波電流をそれぞれ除去
し、各相の残留成分を通すフィルタ手段と、前記フィル
タ手段から入力された各相の残留成分のうち最大相の残
留成分の値に基づいて設定値を決定する設定手段とを備
える設定部と、前記設定部が決定した設定値と前記補償
電流発生手段が発生した補償電流とから差分を算定する
フィードバック部と、各相の負荷電流から各相の正相成
分を抽出して、その正相成分と、前記フィードバック部
からの差分とに基づいて補正正相成分を演算する第一の
演算手段と、各相の負荷電流から各相の逆相成分を演算
する第二の演算手段と、第一の演算手段及び第二の演算
手段の演算結果である前記各相の補正正相成分、前記各
相の逆相成分及び負荷電流に基づいて各相の障害電流を
算定する障害電流演算手段とを備えた演算部とを備えて
いることを要旨としている。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 detects a load current in which a fault current generated from a load is superimposed on a fundamental wave current flowing in a distribution line. Detecting means, calculating means for calculating a fault current based on the detection result of the detecting means, and a plurality of switching elements, and on / off of the switching element by a pulse width modulation method based on the calculating result of the calculating means In the active filter for distribution, which includes a plurality of compensation current generating means for generating a compensation current equivalent to the fault current by performing
A filter means that removes the fundamental wave current of each phase from the load current of each phase and passes the residual component of each phase, and the value of the maximum residual component of the residual components of each phase input from the filter means. A setting unit including a setting unit that determines a setting value based on the setting value, a feedback unit that calculates a difference from the setting value determined by the setting unit and the compensation current generated by the compensation current generating unit, and a load current of each phase. Extracting the positive phase component of each phase from the first phase, the first calculating means for calculating the corrected positive phase component based on the positive phase component and the difference from the feedback unit, and the load current of each phase from each phase A second calculation means for calculating a negative phase component of the above, and a corrected positive phase component of each of the phases, which is the calculation result of the first calculation means and the second calculation means, a negative phase component of the each phase, and a load current. Fault current performance to calculate the fault current of each phase based on That an arithmetic unit and means are the subject matter.

【0011】請求項2の発明は、請求項1の構成に加え
て、補償電流発生手段は、パルス幅変調方式に使用する
搬送波に鋸波を使用し、該鋸波と障害電流波形との大小
比較に基づいて、スイッチング素子をオン・オフするこ
とにより、補償電流を出力するものであることを要旨と
している。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the compensation current generating means uses a sawtooth wave as a carrier wave used in the pulse width modulation method, and the sawtooth wave and the fault current waveform are large or small. The gist is that the compensation current is output by turning on / off the switching element based on the comparison.

【0012】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
の構成に加えて、帯域除去フィルタを介して配電線に接
続されるものであることをその要旨としている。請求項
4の発明は、請求項3の構成に加えて、帯域除去フィル
タはLCフィルタであることをその要旨としている。
The invention according to claim 3 is claim 1 or claim 2.
In addition to the above configuration, the gist is that it is connected to a distribution line through a band elimination filter. In addition to the structure of claim 3, the invention of claim 4 is characterized in that the band elimination filter is an LC filter.

【0013】[0013]

【作用】請求項1の発明によれば、検出手段は配電線に
流れる基本波電流に対して負荷から生じた障害電流が重
畳された負荷電流の検出を行う。
According to the invention of claim 1, the detecting means detects the load current in which the fault current generated from the load is superimposed on the fundamental wave current flowing through the distribution line.

【0014】算定手段において、設定部のフィルタ手段
は各相の負荷電流から各相の基本波電流をそれぞれ除去
し、各相の残留成分を通す。又、設定手段は、前記フィ
ルタ手段から入力された各相の残留成分のうち最大相の
残留成分の値に基づいて設定値を決定する。フィードバ
ック部は、前記設定部が決定した設定値と補償電流発生
手段が発生したリアクトル電流とから差分を算定する。
In the calculating means, the filter means of the setting section removes the fundamental wave current of each phase from the load current of each phase and passes the residual component of each phase. The setting means determines the set value based on the value of the maximum phase residual component of the residual components of each phase input from the filter means. The feedback unit calculates the difference from the set value determined by the setting unit and the reactor current generated by the compensation current generating means.

【0015】さらに、算定手段において、演算部の第一
の演算手段は、各相の負荷電流から各相の正相成分を抽
出して、その正相成分と、前記フィードバック部からの
差分とに基づいて補正正相成分を演算する。第二の演算
手段は、各相の負荷電流から各相の逆相成分を演算す
る。障害電流演算手段は、第一の演算手段及び第二の演
算手段の演算結果である前記各相の補正正相成分、前記
各相の逆相成分及び負荷電流に基づいて各相の障害電流
を算定する。
Further, in the calculation means, the first calculation means of the calculation section extracts the positive phase component of each phase from the load current of each phase and calculates the positive phase component and the difference from the feedback section. Based on this, the corrected positive phase component is calculated. The second calculation means calculates the negative phase component of each phase from the load current of each phase. The fault current calculation means determines the fault current of each phase based on the corrected positive phase component of each phase, the negative phase component of each phase, and the load current, which are the calculation results of the first calculation means and the second calculation means. Calculate.

【0016】補償電流発生手段は前記算定手段の算定結
果に基づいて、パルス幅変調方式でスイッチング素子の
オン・オフを行うことにより障害電流と等価の補償電流
を発生し、配電線に補償電流を供給する。
The compensating current generating means generates a compensating current equivalent to the fault current by turning on / off the switching element by the pulse width modulation method based on the calculation result of the calculating means, and supplies the compensating current to the distribution line. Supply.

【0017】請求項2の発明は、請求項1の作用に加え
て、補償電流発生手段は、パルス幅変調方式に使用する
搬送波に鋸波を使用し、該鋸波と障害電流波形との大小
比較に基づいて、スイッチング素子をオン・オフする。
According to the invention of claim 2, in addition to the operation of claim 1, the compensation current generating means uses a sawtooth wave as a carrier wave used in the pulse width modulation method, and the sawtooth wave and the fault current waveform are large or small. The switching element is turned on / off based on the comparison.

【0018】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
の作用に加えて、帯域除去フィルタを介して配電線に接
続されるため、パルス幅変調制御に起因する高調波が帯
域除去フィルタにて除去されて配電線に補償電流が出力
される。
The invention of claim 3 is claim 1 or claim 2.
In addition to the above function, since it is connected to the distribution line through the band elimination filter, the harmonics caused by the pulse width modulation control are removed by the band elimination filter and the compensation current is output to the distribution line.

【0019】請求項4の発明はLCフィルタにより、パ
ルス幅変調制御に起因する高調波が帯域除去フィルタに
て除去される。
According to the fourth aspect of the present invention, the LC filter removes the harmonics caused by the pulse width modulation control by the band elimination filter.

【0020】[0020]

【実施例】以下、この発明を具体化した実施例を図に従
って説明する。図1に示すように三相の配電線1に負荷
2が接続され、負荷2に対して電流形アクティブフィル
タ(以下、単にアクティブフィルタという)3が並列に
接続されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a load 2 is connected to a three-phase distribution line 1, and a current source active filter (hereinafter, simply referred to as active filter) 3 is connected to the load 2 in parallel.

【0021】アクティブフィルタ3について詳細に説明
する。アクティブフィルタ3は検出手段、及び算定手段
としての障害電流検出装置4、補償電流発生手段として
の補償電流発生装置5及び帯域除去フィルタとしてのL
Cフィルタ6とを備えている。障害電流検出装置4は前
記配電線1の各相に対して変流器CTを介して接続さ
れ、各相に流れる負荷電流をそれぞれ入力する。
The active filter 3 will be described in detail. The active filter 3 is a detection means and a fault current detection device 4 as a calculation means, a compensation current generation device 5 as a compensation current generation means, and an L as a band elimination filter.
And a C filter 6. The fault current detector 4 is connected to each phase of the distribution line 1 via a current transformer CT, and inputs a load current flowing in each phase.

【0022】障害電流検出装置4は図3に示すように電
子回路から構成され、系統から流入する系統電流isu
sv,isw(この実施例では商用周波数60Hz)に重
畳された障害電流ii * i u,v,w )を検出するよう
になっている。障害電流ii * は電力用半導体素子を用
いた電気機器等の負荷2が発生する高調波電流である。
As shown in FIG.
System current i that is composed of a subsidiary circuit and flows from the systemsu
isv, Isw(Commercial frequency 60 Hz in this embodiment)
Folded fault current ii *(i=u, v, w) To detect
It has become. Fault current ii *Is a power semiconductor device
It is the harmonic current generated by the load 2 such as the electric device.

【0023】この障害電流ii * i u,v,w )の検出
の原理についてまず説明する。まず、各相の負荷電流を
Lii u,v,w )とすれば、この負荷電流iLiを検出
し、これから高調波電流ihiを取り出せばよい。このと
き、アクティブフィルタ3が補償すべき補償電流は、i
hi=ii * (後記する変換器A,Bへの指令値ともい
う)となる。そして、負荷電流iLiからその基本波成分
ilを求め、 ii * =iLi−iili u,v,w ) となるようにする。
First, the principle of detecting the fault current i i * ( i = u, v, w ) will be described. First, if the phase of the load current i Li (i = u, v , w) and detects the load current i Li, may be taken out therefrom harmonic current i hi. At this time, the compensation current to be compensated by the active filter 3 is i
hi = i i * (also referred to as a command value to the converters A and B described later). Then, the fundamental wave component i il is obtained from the load current i Li so that i i * = i Li −i il ( i = u, v, w ).

【0024】配電線1の相電圧vu 〜vw を相順がu,
v,wの平衡電圧とし vu =(2/3)1/2 l cosωt vv =(2/3)1/2 l cos(ωt−2π/3) vw =(2/3)1/2 l cos(ωt+2π/3) とする。一方、負荷電流iLii u,v,w )を、正相、
逆相及び高調波分に分けることができる。
The phase order of the phase voltages v u to v w of the distribution line 1 is u,
As v and w equilibrium voltage, v u = (2/3) 1/2 V l cosωt v v = (2/3) 1/2 V l cos (ωt-2π / 3) v w = (2/3) It is set to 1/2 V l cos (ωt + 2π / 3). On the other hand, load current i Li ( i = u, v, w )
It can be divided into opposite phase and higher harmonic components.

【0025】[0025]

【数1】 [Equation 1]

【0026】I1Pは正相電流の電圧と同相の成分、I1Q
は90°遅れの成分である。逆相電流I2P,I2Qについ
ても同じである。前記式において負荷電流iLii
u,v,w )に対して座標変換を行うと、下記の式とな
る。すなわち、正相電流は直流に、逆相電流は角周波数
2ωの交流(120Hz)に、高調波電流はさらに高い
周波数の交流に変換される。この座標変換を行った後の
電流をローパスフィルタ(LPF)を用いてI1Pと、I
1Qの直流分(i1 γ# ≒I1P 及びi1 δ# ≒I1Q
だけを取り出す。又、負荷電流iLii u,v,w )から
逆相分I2P,I2Qを得るには、負荷電流iLii u,
v,w )をC2 T で座標変換してLPFを通すことによっ
て、このときの直流分(i2 γ# ≒I2P 及びi2 δ#
≒I2Q )を得る。
I 1P is a component in phase with the voltage of the positive phase current, I 1Q
Is a component delayed by 90 °. The same applies to the negative phase currents I 2P and I 2Q . In the above equation, the load current i Li ( i =
When the coordinate conversion is performed on u, v, w ), the following equation is obtained. That is, the positive-phase current is converted into direct current, the negative-phase current is converted into alternating current (120 Hz) having an angular frequency of 2ω, and the harmonic current is converted into alternating current of higher frequency. The current after this coordinate conversion is I 1P and I using a low pass filter (LPF).
DC component of 1Q (i 1 γ # ≈ I 1P And i 1 δ # ≈ I 1Q )
Just take out. To obtain the antiphase components I 2P and I 2Q from the load current i Li ( i = u, v, w ), the load current i Li ( i = u,
v, w ) is coordinate-converted by C 2 T and passed through an LPF to obtain a direct current component (i 2 γ # ≈I 2P and i 2 δ # at this time).
≉I 2Q ).

【0027】[0027]

【数2】 [Equation 2]

【0028】図3は上記の原理を実現する障害電流検出
装置4の電子回路図を示している。図3において、Id
は後記する変換器のリアクトル電流を表し、Id * はそ
の設定値である。なお、設定値Id * の決定については
後に説明する。このリアクトル電流Id と設定値Id *
とをフィードバック部としての第一の加算器11にて偏
差を算定し、その偏差を係数器12にて所定の係数を乗
算し、この算定結果をさらに積分器13にて時間積分を
行う。前記積分器13の算定結果である積分値は第二の
加算器14に入力する。
FIG. 3 shows an electronic circuit diagram of the fault current detecting device 4 for realizing the above principle. In FIG. 3, I d
Represents the reactor current of the converter to be described later, and I d * is its set value. The setting value I d * will be described later. This reactor current I d and the set value I d *
The deviation is calculated by the first adder 11 as a feedback unit, the deviation is multiplied by a predetermined coefficient by the coefficient unit 12, and the calculation result is further time-integrated by the integrator 13. The integrated value which is the calculation result of the integrator 13 is input to the second adder 14.

【0029】第一の座標変換回路15は負荷電流iLi
i u,v,w )を入力し、座標変換の演算を行って、i1
γ及びi1 δを第一のローパスフィルタ16に入力す
る。第一のローパスフィルタ16はi1 γ# 及びi1 δ
# だけを通す。前記第二の加算器14はi1 γ# と前記
積分値とを加算してI1Pを算定し、第一の逆座標変換回
路17に入力する。又、前記i1 δ# は第一の逆座標変
換回路17に入力する。第一の逆座標回路17はI1P
1 δ# とに基づいてu〜w相の正相成分i1i i
u,v,w )を算出する。前記第一の座標変換回路15、第
一のローパスフィルタ16、第二の加算器14及び第一
の逆座標変換回路17とにより、第一の演算手段が構成
されている。
The first coordinate conversion circuit 15 uses the load current iLi(
i=u, v, w) Is input, the coordinate conversion operation is performed, and i1
γ and i1Input δ to the first low pass filter 16
It The first low-pass filter 16 is i1γ#And i1δ
#Only pass through. The second adder 14 is i1γ#And the above
I and the integrated value are added1PThe first inverse coordinate transformation time
Enter on path 17. Also, i1δ#Is the first inverse coordinate transformation
It is input to the conversion circuit 17. The first inverse coordinate circuit 17 is I1PWhen
i1δ#And the positive phase component i of the u to w phases based on1i( i=
u, v, w) Is calculated. The first coordinate conversion circuit 15,
One low-pass filter 16, second adder 14 and first
And the inverse coordinate conversion circuit 17 constitutes the first calculation means.
Has been done.

【0030】第二の座標変換回路21は負荷電流iLi
i u,v,w )を入力し、座標変換の演算を行って、i2
γ及びi2 δを第二のローパスフィルタ22に入力す
る。第二のローパスフィルタ22はi2 γ# 及びi2 δ
# だけを通す。第二の逆座標変換回路23はi2 γ#
2 δ# とに基づいてu〜w相の逆相成分i2ii u,
v,w )を算出する。前記第二の座標変換回路21、第二
のローパスフィルタ22、及び第二の逆座標変換回路2
3とにより、第二の演算手段が構成されている。
The second coordinate conversion circuit 21 uses the load current i Li (
i = u, v, w) type, and performs an operation of the coordinate transformation, i 2
γ and i 2 δ are input to the second low pass filter 22. The second low-pass filter 22 uses i 2 γ # and i 2 δ.
Only pass # . The second inverse coordinate transformation circuit 23, based on i 2 γ # and i 2 δ # , has u to w anti-phase components i 2i ( i = u,
v, w ) is calculated. The second coordinate transformation circuit 21, the second low-pass filter 22, and the second inverse coordinate transformation circuit 2
A second calculation means is constituted by 3 and.

【0031】続いて、第三の加算器24は、i1uとi2u
との加算分と、iLuとの偏差を演算することにより、指
令値iu * を生成する。同様に第四の加算器25は、i
1vとi2vとの加算分と、iLvとの偏差を演算することに
より、指令値iv * を生成する。同様に第五の加算器2
6は、i1wとi2wとの加算分と、iLwとの偏差を演算す
ることにより、指令値iw * を生成する。前記第三の加
算器24、第四の加算器25及び第五の加算器26とに
より障害電流演算手段が構成されている。
Subsequently, the third adder 24 outputs i 1u and i 2u.
The command value i u * is generated by calculating the difference between i Lu and i Lu . Similarly, the fourth adder 25 outputs i
An addition amount of 1v and i 2v, by calculating a deviation between i Lv, generates a command value i v *. Similarly, the fifth adder 2
6 generates a command value i w * by calculating a deviation between i Lw and the addition of i 1w and i 2w . The third adder 24, the fourth adder 25 and the fifth adder 26 constitute a fault current calculating means.

【0032】そして、前記第一の演算手段、第二の演算
手段及び障害電流演算手段とにより演算部が構成されて
いる。なお、図3において、リアクトル電流Id と設定
値Id * との偏差を積分器13にて時間積分し、その積
分器13の算定結果である積分値を第二の加算器14に
てi1 γ# に対し加算するのは、リアクトル電流を所定
の値に保つためのものである。すなわち、Id <Id *
の時はI1Pを増やすように動作する。すると、系統から
アクティブフィルタ3への供給電力が増え、その結果、
リアクトル電流Id が増大する。この結果、Id ≒Id
* の制御が達成できる。
An arithmetic unit is composed of the first arithmetic means, the second arithmetic means, and the fault current arithmetic means. In FIG. 3, the deviation between the reactor current I d and the set value I d * is time-integrated by the integrator 13, and the integrated value which is the calculation result of the integrator 13 is i by the second adder 14. The addition to 1 γ # is for keeping the reactor current at a predetermined value. That is, I d <I d *
At the time of, it operates to increase I 1P . Then, the power supplied from the grid to the active filter 3 increases, and as a result,
The reactor current I d increases. As a result, I d ≈I d
* Control can be achieved.

【0033】次に、前記設定値Id * を設定するための
電子回路を図4に従って説明する。図4は前記障害電流
検出装置4の一部を構成する回路である。フィルタ手段
としての各相のハイパスフィルタ(HPF)27〜29
は各相の負荷電流iLiiu,v,w )のうち基本波成分
のみ除去するフィルタであって、負荷電流iLiから各相
の基本波成分を除去したicu,icv,icwをそれぞれピ
ークホールド回路30に入力する。ピークホールド回路
30は前記ハイパスフィルタ27〜29から入力したi
cu,icv,icwのうち最大値icmaxのみを保持し、演算
器31に入力する。又、ピークホールド回路30は前記
負荷電流のサイクル(この実施例では商用周波数60H
z)に同調した発振回路34からのリセット信号を入力
し、最大値icmaxをサイクル毎に更新する。演算器31
は1サイクル毎に入力した最大値icmaxに所定の係数
(この実施例では0.8)を乗算し、スイッチング回路
32を介してホールド回路33に入力する。スイッチン
グ回路32は前記発振回路34から1サイクル毎に入力
される駆動信号に基づいてオン・オフ動作する。そし
て、ホールド回路33は1サイクル毎に演算結果である
設定値Id * を保持し、前記図3に示す第一の加算器1
1に設定値Id * を入力する。前記ピークホールド回路
30、演算器31とにより設定手段が構成されている。
又、前記フィルタ手段及び設定手段とにより設定部が構
成されている。さらに、前記設定部、フィードバック
部、及び演算部とにより算定手段が構成されている。
なお、前記演算器31において、係数を乗算する理由
は、後記リアクトル電流Id がどの瞬時においても補償
電流ii * よりも大である必要があるからである。その
ため、この実施例では1.5Id ≧1.2icmaxとなる
ように設定され、すなわち、I d ≧0.8icmax とな
るように係数0.8が設定されている。
Next, the set value Id *For setting
The electronic circuit will be described with reference to FIG. Figure 4 shows the fault current
It is a circuit that constitutes a part of the detection device 4. Filter means
High-pass filter (HPF) 27-29 for each phase
Is the load current i of each phaseLi(i=u, v, w) Of the fundamental component
A filter for removing only the load current iLiFrom each phase
I in which the fundamental wave component ofcu, Icv, IcwEach
Input to the hold circuit 30. Peak hold circuit
30 is the i input from the high pass filters 27 to 29.
cu, Icv, IcwMaximum value of icmaxOnly hold and operate
Input to the container 31. Also, the peak hold circuit 30 is
Cycle of load current (commercial frequency 60H in this embodiment)
Input the reset signal from the oscillation circuit 34 tuned to z)
And the maximum value icmaxIs updated every cycle. Calculator 31
Is the maximum value i input for each cyclecmaxGiven coefficient to
(0.8 in this embodiment) is multiplied and the switching circuit
It is input to the hold circuit 33 via 32. Switchon
Input to the oscillation circuit 34 every cycle
ON / OFF operation is performed based on the drive signal. That
The hold circuit 33 outputs the calculation result for each cycle.
Set value Id *And holds the first adder 1 shown in FIG.
Set value I to 1d *Enter. The peak hold circuit
A setting unit is configured by 30 and the arithmetic unit 31.
Further, a setting unit is constituted by the filter means and the setting means.
Is made. In addition, the setting section, feedback
The calculation unit is configured by the unit and the calculation unit.
The reason for multiplying the coefficient in the arithmetic unit 31
Is the reactor current I described later.dCompensation at any instant
Current ii *Because it needs to be greater than. That
Therefore, in this embodiment, 1.5Id≧ 1.2icmaxBecomes
Is set to I d≧ 0.8icmax Tona
The coefficient 0.8 is set so that

【0034】次に、補償電流発生装置5について説明す
る。図1に示すように補償電流発生装置5は多重化接続
された一対の電力変換器(以下、単に変換器という)
A,Bと、リアクトル9とから構成されている。
Next, the compensation current generator 5 will be described. As shown in FIG. 1, a compensating current generator 5 is a pair of power converters connected in a multiplexed manner (hereinafter, simply referred to as a converter).
It is composed of A and B and a reactor 9.

【0035】図2は変換器Aの結線図である。なお、変
換器Bは変換器Aと同一構成のため変換器Aについて説
明し、変換器Bについては説明を省略する。又、図2に
おいては説明の便宜上一方の変換器AのみしかLCフィ
ルタ6が接続されていないが、LCフィルタ6は図1に
示すように変換器A,Bの交流端子に共通に接続されて
いる。図に示すように変換器Aは電流形PWMインバー
タ(以下、インバータという)7と制御回路8とから構
成されている。インバータ7は、複数のスイッチング素
子としてのバイポーラトランジスタ(以下、トランジス
タという)TU +,TU - ,TV + ,TV - ,TW + ,T
W - 、ダイオードD1〜D6とから構成されている。イ
ンバータ7の直流端子には所定の電流(リアクトル電
流)Id を供給するリアクトル9が接続されている。な
お、両変換器A,Bに接続されたリアクトル9は共通鉄
心にして相間リアクトル(電流バランス)と平滑作用を
兼ね備えるように設計されている。
FIG. 2 is a connection diagram of the converter A. In addition,
Since the converter B has the same structure as the converter A, the converter A will be explained.
The description of the converter B will be omitted. Moreover, in FIG.
For convenience of explanation, only one converter A has an LC filter.
The filter 6 is not connected, but the LC filter 6 is
As shown, connect the AC terminals of converters A and B in common.
There is. As shown in the figure, converter A is a current source PWM inverter.
(Hereinafter referred to as an inverter) 7 and a control circuit 8
Is made. The inverter 7 has a plurality of switching elements.
Bipolar transistor as a child (hereinafter Transis
T)U +, TU -, TV +, TV -, TW +, T
W -, And diodes D1 to D6. I
A predetermined current (reactor voltage) is applied to the DC terminal of the inverter 7.
Flow) IdIs connected to the reactor 9. Na
The reactor 9 connected to both converters A and B is a common iron.
Keep the phase between reactors (current balance) and smoothing
It is designed to combine.

【0036】トランジスタTU +,TU - ,TV + ,T
V - ,TW + ,TW - は、制御回路8により、+側及び
−側の3個のうち常に各1個がオンするように制御され
る。この制御は下記のように行われる。変換器A,Bの
制御回路8は、図5に示すように時間軸を微小時間Tに
等分割し、各微小時間の電流ii の平均値を前記障害電
流検出装置4から入力した指令値ii * i u,v,w
のそれに等しくするようPWM制御する。すなわち、鋸
波変調を行う。
Transistors T U + , T U , T V + , T
The control circuit 8 controls V , T W + , and T W so that one of each of the + side and the − side is always on. This control is performed as follows. The control circuit 8 of the converters A and B divides the time axis into minute times T equally as shown in FIG. 5, and outputs the average value of the current i i at each minute time from the fault current detecting device 4 as a command value. i i * ( i = u, v, w )
The PWM control is performed so that it becomes equal to that. That is, sawtooth wave modulation is performed.

【0037】iu * −iv * ≡iuv *v * −iw * ≡ivw *w * −iu * ≡iwu * と定義すると、信号波iuv * 〜iwu * と1.5Id の振
幅をもつ鋸波is との大小関係から図6(a)に示すよ
うにオンすべきトランジスタが一義的に定まる。
[0037] When the i u * -i v * ≡i uv * i v * -i w * ≡i vw * i w * -i u * ≡i wu * to define, the signal wave i uv * ~i wu * and The transistor to be turned on is uniquely determined as shown in FIG. 6A from the magnitude relation with the sawtooth wave i s having the amplitude of 1.5 I d .

【0038】例えば、iwu * <is ≦ivw * の期間では
U + ,TW - をオンさせる。ivw * <is ≦iuv *
期間ではTU + ,TV - をオンさせる。又、is ≦iwu
* とiuv * <is のときはTU + ,TU - をオンさせ
る。
[0038] For example, i wu * <i s ≦ i vw * of T in the period U +, T W - to turn on the. i vw * <i s ≦ i uv * of T in the period U +, T V - turning on. Also, i s ≤ i wu
When * and i uv * <i s , T U + and T U are turned on.

【0039】このように制御すると、微小時間の電流i
i の微小期間t=0〜Tの平均値が指令値ii * にほぼ
等しくなる。すなわち、図6(a)のt=τ1 〜τ3
はiu =Id であり、残りの時間ではiu =0であるか
ら、 平均値iu =(τ3 −τ1 )Id /T ≒(iuv * −iwu * )Id /(3Id ) = iu * となる。
When controlled in this manner, the current i for a minute time is
i mean the micro period t = 0 to T is substantially equal to the command value i i * for. That is, at t = τ 1 to τ 3 in FIG. 6A, i u = I d and at the remaining time i u = 0, the average value i u = (τ 3 −τ 1 ) I d / T ≒ (i uv * -i wu *) becomes the I d / (3I d) = i u *.

【0040】同様にしてt=τ2 〜τ3 ではiv =−I
d となり、平均値iv ≒iv * となる。又、三相回路で
は、iu +iv +iw =0であるから、平均値iw ≒i
w *となる。
[0040] Similarly, the t = τ 23 in i v = -I
d , and the average value i v ≈i v * . Further, in the three-phase circuit, since i u + i v + i w = 0, the average value i w ≈i
w *

【0041】又、この実施例では変換器A,Bは図7に
示すように互いに1/2周期だけ移相した鋸波キャリア
を使用している。そして、変換器は多重化されているた
め、各変換器A,Bからの出力電流が合成されてLCフ
ィルタ6に合成電流が出力する。
Further, in this embodiment, the converters A and B use saw-tooth wave carriers which are phase-shifted from each other by 1/2 cycle as shown in FIG. Since the converters are multiplexed, the output currents from the converters A and B are combined and the combined current is output to the LC filter 6.

【0042】この多重化する理由は、各変換器A,Bの
出力電流は図5に示すようなPWM(パルス幅変調)制
御された波形で、配電線に供給すべき電流(ii * に相
当)のほかに、多量のPWMに起因する高周波成分(以
下、側帯波という)を含んでいる。文献によれば、ii
* が単一の周波数fh をもつ高調波電流、またPWMの
キャリア周波数をfc とすれば、 f=mfc +nfh m=1,2,3… ,n=±1,±2,±3… の周波数成分をもつ側帯波をもつことが知られている。
The reason for this multiplexing, each transducer A, the output current is PWM (pulse width modulation), as shown in FIG. 5 controlled waveform of B, and the current (i i * to be supplied to the distribution line In addition to (corresponding to), a high frequency component (hereinafter referred to as sideband) due to a large amount of PWM is included. According to the literature i i
* Is a harmonic current having a single frequency f h , and f c is a carrier frequency of PWM, f = mf c + nf h m = 1,2,3 ..., N = ± 1, ± 2, ± It is known to have sidebands with frequency components of 3 ...

【0043】又、電力変換器を多重化すると、mが奇数
の側帯波は相殺され、mが偶数の成分だけが残ることが
知られている。従って、この多重化により、各変換器
A,Bから出力されて合成された図1に示す合成電流
(例えばiu =iuA+iuB、なお、この括弧内の左記i
u は各変換器から出力されたiu ではない。又、図1に
示すiuAとは変換器Aからの出力電流iu をいい、iuB
とは変換器Bからの出力電流iu をいう。他の相におけ
るi v ,iw についても同様である)の周波数スペクト
ラムは図10(a)に示すようになる。この多重化によ
り、インバータ7の出力電流は偶数次の側帯波(2f c
±mfh ,m=±1,±2…)だけが残っている。
When the power converters are multiplexed, m is an odd number.
The sidebands of are canceled out, leaving only the component with even m.
Are known. Therefore, due to this multiplexing, each converter
The combined current output from A and B and combined as shown in FIG.
(Eg iu= IuA+ IuB, Note that i in the left brackets
uIs the i output from each converteruis not. Also, in FIG.
Show iuAIs the output current i from converter AuSay iuB
Is the output current i from converter BuSay. In the other phase
I v, IwIs the same as for)
The ram is as shown in FIG. Due to this multiplexing
Therefore, the output current of the inverter 7 is an even sideband (2f c
± mfh, M = ± 1, ± 2 ...) remains.

【0044】次に、LCフィルタ6について説明する。
LCフィルタ6は前記変換器A,Bの交流端子に接続さ
れ、出力端子は各相の配電線1に対して接続されてい
る。このLCフィルタ6は各相間にコンデンサCが接続
されるとともに、各相にコイルLが接続されることによ
り構成され、除去すべき高調波の上限周波数をf0 とす
ると、f0 以上の成分をほとんど除去し、f0 以下の成
分を減衰なしで通すような特性となるように設計されて
いる。
Next, the LC filter 6 will be described.
The LC filter 6 is connected to the AC terminals of the converters A and B, and the output terminal is connected to the distribution line 1 of each phase. The LC filter 6 with a capacitor C between the respective phases are connected, it is constituted by a coil L is connected to each phase, when the upper limit frequency of the harmonic to be removed and f 0, a f 0 or more components It is designed to have a characteristic that almost all components are removed and components below f 0 pass through without attenuation.

【0045】従って、このLCフィルタ6により、イン
バータ出力電流のうち、f<f0 の成分は、ほとんど減
衰なく配電線路側に供給される。また、PWMに起因す
る2fc の側帯波は大部分がコンデンサCに側流し、配
電線1にはごく僅かの電流が流れるだけである。
Therefore, the LC filter 6 supplies the component of f <f 0 of the inverter output current to the distribution line side with almost no attenuation. In addition, most of the 2f c sidebands caused by PWM flow sideways into the capacitor C, and only a very small current flows through the distribution line 1.

【0046】以上のように構成されたアクティブフィル
タ3は、障害電流検出装置4が配電線1の各相に対して
変流器CTを介して各相に流れる負荷電流iLu,iLv
Lwをそれぞれ入力する。そして、障害電流検出装置4
は系統から流入する系統電流isu,isv,iswに重畳さ
れた障害電流ii * を検出する。
In the active filter 3 configured as described above, the fault current detection device 4 causes the load currents i Lu , i Lv , which flow in each phase of the distribution line 1 through the current transformer CT to flow in each phase.
Enter i Lw respectively. Then, the fault current detection device 4
Detects the fault current i i * superimposed on the system currents isu , isv , and isw flowing from the grid.

【0047】そして、障害電流検出装置4は障害電流i
i * を指令値として各変換器A,Bに出力する。変換器
A,Bは図7に示すように互いに1/2周期だけ移相し
た鋸波キャリアを使用して指令値ii * のそれに等しく
するようにPWM制御、すなわち、鋸波変調を行う。
Then, the fault current detection device 4 is operated by the fault current i.
i * is output to each converter A and B as a command value. As shown in FIG. 7, the converters A and B perform PWM control, that is, sawtooth modulation, using sawtooth wave carriers that are phase-shifted from each other by ½ period so as to be equal to the command value i i * .

【0048】なお、この変換器単独では、図9(a)に
示すような周波数スペクトラムが得られる(図9(a)
では説明の便宜上、fh =500Hz、T=0.5m
s、(これは鋸波周波数5.0Hzに相当する)振幅比
α=Ih /Id =0.5のときの出力電流iu のスペク
トラムである。なお、Ih は指令電流、すなわち配電線
に供給すべき電流である。)。なお、図9、図10にお
いて縦軸は|Im,n /I d |を示している。
It should be noted that this converter alone is shown in FIG.
A frequency spectrum as shown is obtained (Fig. 9 (a)).
Then, for convenience of explanation, fh= 500Hz, T = 0.5m
s, the amplitude ratio (which corresponds to a sawtooth frequency of 5.0 Hz)
α = Ih/ Id= 0.5 when the output current iuThe spectacle
It's a tram. Note that IhIs the command current, that is, the distribution line
Is the current that should be supplied to. ). In addition, in FIG. 9 and FIG.
And the vertical axis is | Im, n/ I d| Is shown.

【0049】この実施例において、2台の変換器を多重
化したときのiu (合成電流)のスペクトラムは図10
(a)に示す。これはTとαは図9(a)と同じである
が、fh =1.2kHzとしたときのものである。
In this embodiment, the spectrum of i u (combined current) when two converters are multiplexed is shown in FIG.
It shows in (a). This is when T and α are the same as those in FIG. 9A, but when f h = 1.2 kHz.

【0050】そして、LCフィルタ6によってインバー
タ出力電流のうち、f<f0 の成分は、ほとんど減衰な
く配電線路側に供給される。さて、この実施例ではキャ
リアとして鋸波を使用しているが、この実施例における
鋸波を使用した場合の、有利な点を以下に説明する。
Then, the LC filter 6 supplies the component of f <f 0 of the inverter output current to the distribution line side with almost no attenuation. Although a sawtooth wave is used as the carrier in this embodiment, the advantages of using the sawtooth wave in this embodiment will be described below.

【0051】キャリアのみ三角波を使用して他の構成は
前記実施例と同様のアクティブフィルタにてPWM制御
を行った場合について説明する。図6(b)に示す三角
波キャリアにてPWM制御を行うと、信号波iuv * 〜i
wu * と1.5Id の振幅をもつ三角波it との大小関係
から、オンすべきトランジスタを決定する。この場合、
1微小期間の転流回数(オン・オフの回数)は、図6
(b)に示すように、鋸波の場合と同じ3回である。
Other configurations using only triangular waves for carriers
PWM control with the same active filter as in the above embodiment
The case of performing will be described. Triangle shown in Fig. 6 (b)
When PWM control is performed with the wave carrier, the signal wave iuv *~ I
wu *And 1.5IdTriangular wave with amplitude itRelationship with
Determines the transistor to be turned on. in this case,
The number of commutations (number of times of turning on and off) in one minute period is shown in FIG.
As shown in (b), it is the same three times as in the case of the sawtooth wave.

【0052】この結果、鋸波キャリアは三角波キャリア
の2倍の周波数とすることが可能である。このことか
ら、側帯波の周波数fが高くなり、LCフィルタのコイ
ルLやコンデンサCを小さくすることができる。
As a result, the sawtooth wave carrier can have twice the frequency of the triangular wave carrier. From this, the frequency f of the sideband becomes high, and the coil L and the capacitor C of the LC filter can be made small.

【0053】また、図9(b)は図2に示す変換器でf
h =500Hzの正弦波電流を出力するように動作させ
たときの電流iu の周波数スペクトラムを示している。
キャリア周波数(三角波周波数)は2.5kHzであ
る。図9(a)と(b)とを比較すると、鋸波ではm=
1の側帯波が最も多いのに対して、三角波では、m=2
のそれが多量に存在している。
Further, FIG. 9B shows the converter shown in FIG.
4 shows the frequency spectrum of the current i u when operated so as to output a sine wave current of h = 500 Hz.
The carrier frequency (triangular wave frequency) is 2.5 kHz. Comparing FIGS. 9A and 9B, m =
1 sidebands are the most, whereas triangular waves are m = 2
There are a lot of it.

【0054】変換器A,Bに三角波キャリアを使用し多
重化した場合のfh =1.2kHzにおける合成電流
(合成電流)のスペクトラムを図10(b)に示す。キ
ャリア周波数(三角波周波数)は2.5kHzである。
図10(a)の鋸波ではI2,-2,I2,-1,I2,1 ,I
2,2 が目立つが、これらの周波数はIh の数倍のところ
にあり、これらの配電線1への流入は簡単なLCフィル
タで阻止することが可能である。なお、fh =1.2k
Hzは商用電源(60Hz)の19次周波に相当する。
三角波の場合、I2,-1,I2,1 はIh と近接しており、
これを減衰させるための帯域除去フィルタを付加する必
要がある。
FIG. 10B shows the spectrum of the combined current (combined current) at f h = 1.2 kHz when the converters A and B are multiplexed using triangular wave carriers. The carrier frequency (triangular wave frequency) is 2.5 kHz.
In the sawtooth wave of FIG. 10 (a), I 2, -2 , I 2, -1 , I 2,1 , I
Although 2 and 2 are conspicuous, these frequencies are several times higher than I h , and the inflow into these distribution lines 1 can be blocked by a simple LC filter. Note that f h = 1.2k
Hz corresponds to the 19th-order frequency of the commercial power supply (60 Hz).
In the case of a triangular wave, I 2, -1 , I 2,1 are close to I h ,
It is necessary to add a band elimination filter for attenuating this.

【0055】そして、三角波キャリアによりPWM制御
を行い、電力変換器を多重化した場合、図10(b)に
示すようになる。図10(b)は、変換器がfh =1.
2kHzの正弦波電流を出力するように動作させた時の
周波数スペクトラムである。なお、三角波のキャリア周
波数fc は2.5kHzである。図10(b)において
はI2,-1、I2,1 の成分が残り、この成分を除去するた
めには帯域除去フィルタ回路を必要とするが、複雑な回
路が必須である。さらに、側帯波の周波数fを高くすれ
ば、帯域除去フィルタを構成するコイルやコンデンサを
小さくできるが、PWMのキャリア周波数fc を高くす
ることには限度がある。
When PWM control is performed by the triangular wave carrier and the power converters are multiplexed, the result is as shown in FIG. 10 (b). In FIG. 10B, the converter has f h = 1.
It is a frequency spectrum when operated so as to output a sine wave current of 2 kHz. The triangular wave carrier frequency f c is 2.5 kHz. In FIG. 10B, the components of I 2, -1 and I 2,1 remain, and a band elimination filter circuit is required to remove these components, but a complicated circuit is essential. Furthermore, if the frequency f of the sideband is increased, the coils and capacitors forming the band elimination filter can be reduced, but there is a limit to increasing the carrier frequency f c of PWM.

【0056】このようにこの実施例ではキャリアとして
鋸波を使用しているため、三角波よりも有利な点があ
る。なお、この発明はキャリアとして三角波を使用して
も、本発明の作用効果を奏することができるため、キャ
リアとして三角波を除外するものではない。
As described above, since the sawtooth wave is used as the carrier in this embodiment, there is an advantage over the triangular wave. It should be noted that the present invention does not exclude a triangular wave as a carrier because the effect of the present invention can be obtained even if a triangular wave is used as a carrier.

【0057】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して実施することもできる。 (1)前記実施例ではLCフィルタを使用したが、他の
フィルタにて構成することも可能である。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but may be implemented by appropriately modifying a part of the structure without departing from the spirit of the invention. (1) Although the LC filter is used in the above-mentioned embodiment, it may be configured with other filters.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1の発明に
よれば、リアクトル電流をフィードバック制御する場
合、設定値が負荷電流から基本波電流を除去した残留成
分の最大相の値に基づいて設定値を決めているため、障
害電流の変化に追従して設定値を変えることができ、そ
のため、固定された設定値に比較して正確なフィードバ
ック制御を行うことができる。
As described above in detail, according to the invention of claim 1, when the reactor current is feedback-controlled, the set value is based on the maximum phase value of the residual component obtained by removing the fundamental current from the load current. Since the set value is determined based on the set value, the set value can be changed in accordance with the change in the fault current. Therefore, accurate feedback control can be performed as compared with the fixed set value.

【0059】請求項2の発明によれば、前記請求項1の
効果に加えて、側帯波の周波数を高くすることができ、
そのことによって側帯波除去用フィルタを簡素化でき、
性能も三角波キャリアに比較して大幅に向上することが
できる。
According to the invention of claim 2, in addition to the effect of claim 1, the frequency of the sideband can be increased.
As a result, the sideband removing filter can be simplified,
The performance can also be improved significantly compared to the triangular wave carrier.

【0060】請求項3の発明によれば、パルス幅変調制
御に起因する高調波が帯域除去フィルタにて除去されて
配電線に確実に補償電流を出力することができる。請求
項4の発明はLCフィルタにより、コイルやコンデンサ
を小型化することができる。
According to the third aspect of the present invention, the harmonics caused by the pulse width modulation control are removed by the band elimination filter, and the compensation current can be reliably output to the distribution line. According to the invention of claim 4, the coil and the capacitor can be downsized by the LC filter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明を具体化した実施例の電流形アクテ
ィブフィルタの回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a current source active filter of an embodiment embodying the present invention.

【図2】 同じく電流形アクティブフィルタを構成する
変換器の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a converter which also constitutes a current source active filter.

【図3】 障害電流検出装置の要部の電子回路図であ
る。
FIG. 3 is an electronic circuit diagram of a main part of the fault current detection device.

【図4】 同じく設定値Id * を算定するための障害電
流検出装置の要部の電子回路図である。
FIG. 4 is an electronic circuit diagram of the main part of the fault current detection device for calculating the set value I d * .

【図5】 電流形変換器の出力電流波形を示す説明図で
ある。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an output current waveform of a current source converter.

【図6】 (a)は鋸波変調の場合の電流形変換器のP
WM制御パータンの説明図、(b)は三角波変調の場合
の電流形変換器のPWM制御パータンの説明図である。
FIG. 6A shows P of the current source converter in the case of sawtooth wave modulation.
FIG. 3B is an explanatory diagram of a WM control pattern, and FIG. 6B is an explanatory diagram of a PWM control pattern of the current source converter in the case of triangular wave modulation.

【図7】 鋸波変調の場合、多重化したときのキャリア
の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of carriers when multiplexed in the case of sawtooth wave modulation.

【図8】 三角波変調の場合、多重化したときのキャリ
アの説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of carriers when multiplexed in the case of triangular wave modulation.

【図9】 (a)は鋸波変調の場合の変換器出力電流の
周波数スペクトラム、(b)は三角波変調の場合の変換
器出力電流の周波数スペクトラムである。
9A is a frequency spectrum of a converter output current in the case of sawtooth modulation, and FIG. 9B is a frequency spectrum of a converter output current in the case of triangular wave modulation.

【図10】 (a)は変換器を多重化して鋸波変調の場
合の変換器出力電流の周波数スペクトラム、(b)は変
換器を多重化して三角波変調の場合の変換器出力電流の
周波数スペクトラムである。
10A is a frequency spectrum of a converter output current in the case of sawtooth modulation by multiplexing the converter, and FIG. 10B is a frequency spectrum of a converter output current in the case of triangular wave modulation by multiplexing the converter. Is.

【符号の説明】 1…配電線、2…負荷、3…アクティブフィルタ、4…
検出手段、算定手段としての障害電流検出装置、5…補
償電流発生手段としての補償電流発生装置、6…LCフ
ィルタ、7…インバータ、8…制御回路、9…リアクト
ル、11…第一の加算器、12…係数器、13…積分器
(第一の加算器11、係数器12とともにフィードバッ
ク部を構成している)、14…第二の加算器、15…第
一の座標変換回路、16…第一のローパスフィルタ、1
7…第一の逆座標変換回路(前記各回路14〜16とと
もに第一の演算手段が構成されている)、21…第二の
座標変換回路、22…第二のローパスフィルタ、23…
第二の逆座標変換回路(前記各回路21,22とともに
第二の演算手段が構成されている)、24…第三の加算
器、25…第四の加算器、26…第五の加算器(前記各
器24,25とともに障害電流演算手段が構成されてい
る、又、第一の演算手段、第二の演算手段とともに演算
部が構成されている)、27〜29…HPF(フィルタ
手段)、30…ピークホールド回路、31…演算器(ピ
ークホールド回路とともに設定手段が構成され、前記フ
ィルタ手段とともに設定部が構成されている、さらに、
設定部、フィードバック部、演算部とにより算定手段が
構成されている)、CT…変流器、A,B…電力変換
器。
[Explanation of Codes] 1 ... Distribution line, 2 ... Load, 3 ... Active filter, 4 ...
Fault current detecting device as detecting means and calculating means, 5 ... Compensating current generating device as compensating current generating means, 6 ... LC filter, 7 ... Inverter, 8 ... Control circuit, 9 ... Reactor, 11 ... First adder , 12 ... Coefficient adder, 13 ... Integrator (which constitutes a feedback section together with the first adder 11 and the coefficient adder 12), 14 ... Second adder, 15 ... First coordinate conversion circuit, 16 ... First low pass filter, 1
Reference numeral 7 ... First inverse coordinate transformation circuit (first computing means is configured with each of the circuits 14 to 16), 21 ... Second coordinate transformation circuit, 22 ... Second low-pass filter, 23 ...
Second inverse coordinate transformation circuit (second arithmetic means is configured together with the circuits 21 and 22), 24 ... Third adder, 25 ... Fourth adder, 26 ... Fifth adder (A fault current calculating means is configured with each of the devices 24 and 25, and a computing section is configured with the first computing means and the second computing means), 27 to 29 ... HPF (filtering means) , 30 ... peak hold circuit, 31 ... arithmetic unit (setting means is configured with the peak hold circuit, and setting section is configured with the filter means, and
The setting unit, the feedback unit, and the calculation unit constitute the calculation means), CT ... Current transformers, A, B ... Power converters.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配電線に流れる基本波電流に対して負荷
から生じた障害電流が重畳された負荷電流を検出する検
出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて障害電流
を算定する算定手段と、複数のスイッチング素子を含
み、前記算定手段の算定結果に基づいてパルス幅変調方
式で前記スイッチング素子のオン・オフを行うことによ
り障害電流と等価の補償電流を発生し、配電線に補償電
流を供給する複数の補償電流発生手段とを備えた配電用
アクティブフィルタにおいて、 算定手段は、 各相の負荷電流から各相の基本波電流をそれぞれ除去
し、各相の残留成分を通すフィルタ手段と、前記フィル
タ手段から入力された各相の残留成分のうち最大相の残
留成分の値に基づいて設定値を決定する設定手段とを備
える設定部と、 前記設定部が決定した設定値と前記補償電流発生手段が
発生した補償電流とから差分を算定するフィードバック
部と、 各相の負荷電流から各相の正相成分を抽出して、その正
相成分と、前記フィードバック部からの差分とに基づい
て補正正相成分を演算する第一の演算手段と、各相の負
荷電流から各相の逆相成分を演算する第二の演算手段
と、第一の演算手段及び第二の演算手段の演算結果であ
る前記各相の補正正相成分、前記各相の逆相成分及び負
荷電流に基づいて各相の障害電流を算定する障害電流演
算手段とを備えた演算部、を備えている配電用電流形ア
クティブフィルタ。
1. A detection means for detecting a load current in which a fault current generated from a load is superimposed on a fundamental wave current flowing through a distribution line, and a calculation means for calculating the fault current based on a detection result of the detection means. And a plurality of switching elements, the switching element is turned on / off by a pulse width modulation method based on the calculation result of the calculation means to generate a compensation current equivalent to the fault current, and the compensation current to the distribution line. In the active filter for distribution having a plurality of compensating current generating means for supplying, the calculating means removes the fundamental current of each phase from the load current of each phase and passes the residual component of each phase. A setting unit that includes a setting unit that determines a setting value based on the value of the residual component of the maximum phase among the residual components of each phase input from the filter unit; and the setting unit determines the setting value. A feedback unit for calculating a difference from the set value and a compensation current generated by the compensation current generating means, a positive phase component of each phase is extracted from a load current of each phase, and the positive phase component and the feedback unit The first arithmetic means for calculating the corrected positive phase component on the basis of the difference from, the second arithmetic means for arithmetically operating the negative phase component of each phase from the load current of each phase, the first arithmetic means and the first arithmetic means. A correction unit for each phase, which is the calculation result of the second calculation unit, a calculation unit having a fault current calculation unit for calculating the fault current of each phase based on the reverse phase component of each phase and the load current; Current source active filter for distribution.
【請求項2】 補償電流発生手段は、パルス幅変調方式
に使用する搬送波に鋸波を使用し、該鋸波と障害電流波
形との大小比較に基づいて、スイッチング素子をオン・
オフすることにより、補償電流を出力するものである請
求項1に記載の配電用電流形アクティブフィルタ。
2. The compensating current generating means uses a sawtooth wave as a carrier wave used in a pulse width modulation method, and turns on / off a switching element based on a magnitude comparison between the sawtooth wave and a fault current waveform.
The current source active filter for electric power distribution according to claim 1, which outputs a compensation current when turned off.
【請求項3】 帯域除去フィルタを介して配電線に接続
されるものである請求項1又は請求項2に記載の配電用
電流形アクティブフィルタ。
3. The current source active filter for distribution according to claim 1, which is connected to the distribution line via a band elimination filter.
【請求項4】 帯域除去フィルタはLCフィルタである
請求項3記載の配電用電流形アクティブフィルタ。
4. The current source active filter for distribution according to claim 3, wherein the band elimination filter is an LC filter.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008312360A (en) * 2007-06-15 2008-12-25 Hitachi Appliances Inc Power conversion device and module

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