JPH0763794A - 逆相電流検出装置 - Google Patents
逆相電流検出装置Info
- Publication number
- JPH0763794A JPH0763794A JP5212406A JP21240693A JPH0763794A JP H0763794 A JPH0763794 A JP H0763794A JP 5212406 A JP5212406 A JP 5212406A JP 21240693 A JP21240693 A JP 21240693A JP H0763794 A JPH0763794 A JP H0763794A
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- Japan
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- current
- phase current
- power
- multiplier
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な回路構成で、調整作業が容易にして高
性能な逆相電流検出装置を提供する。 【構成】 ３相電力線１の各相の電圧と電流を電圧変成
器２と変流器３で検出し、各相の検出電圧と検出電流を
掛算器４ｕ，４ｖ，４ｗで掛算し、これらの掛算値を加
減算値５で加減算して有効電力の実効値５で加減算して
この有効値Ｐを求め、この実効値Ｐをバンドパスフィル
タ６に通して逆相電流の有無を検出する。
性能な逆相電流検出装置を提供する。 【構成】 ３相電力線１の各相の電圧と電流を電圧変成
器２と変流器３で検出し、各相の検出電圧と検出電流を
掛算器４ｕ，４ｖ，４ｗで掛算し、これらの掛算値を加
減算値５で加減算して有効電力の実効値５で加減算して
この有効値Ｐを求め、この実効値Ｐをバンドパスフィル
タ６に通して逆相電流の有無を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電力系統などの逆相電流
を検出するのに用いて有効な逆相電流検出装置に関する
ものである。
を検出するのに用いて有効な逆相電流検出装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】逆相電流検出法は基本的には逆相電圧検
出法と同じであるが、電圧の代わりに電流を検出すれば
逆相電流検出となる。
出法と同じであるが、電圧の代わりに電流を検出すれば
逆相電流検出となる。
【０００３】この種の逆相電流検出装置として種々のも
のが提案されているが、基本的には３相座標法と同一方
式を採用し、３相対象座標法で使用するベクトルオペレ
ータａ＝−（１／２）＋ｊ√３／２をコンデンサと抵抗
又は位相器（１２０゜遅れ、２４０゜遅れ）回路により
構成している。
のが提案されているが、基本的には３相座標法と同一方
式を採用し、３相対象座標法で使用するベクトルオペレ
ータａ＝−（１／２）＋ｊ√３／２をコンデンサと抵抗
又は位相器（１２０゜遅れ、２４０゜遅れ）回路により
構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の逆相電流検
出装置には次のような問題点があった。
出装置には次のような問題点があった。
【０００５】（１）．汎用的に使用されているコンデン
サは数％〜１０数％の誤差があり抵抗及びコンデンサよ
り作られる、ベクトルオペレータ量を得るためには、可
変抵抗器により調整する必要があり、調整作業に時間が
かかる。
サは数％〜１０数％の誤差があり抵抗及びコンデンサよ
り作られる、ベクトルオペレータ量を得るためには、可
変抵抗器により調整する必要があり、調整作業に時間が
かかる。
【０００６】（２）．オペアンプ等により位相器を構成
しても上述（１）と同様の問題がある。
しても上述（１）と同様の問題がある。
【０００７】（３）．被検出回路の系統の周波数が変化
した場合には上記（１），（２）ではベクトルオペレー
タａを構成部品（コンデンサ、抵抗、オペアンプ等）で
固定して検出するため、正しい逆相電流のアナログ演算
ができない。
した場合には上記（１），（２）ではベクトルオペレー
タａを構成部品（コンデンサ、抵抗、オペアンプ等）で
固定して検出するため、正しい逆相電流のアナログ演算
ができない。
【０００８】（４）．高調波電流を含んだ電流検出時に
は基本波分のみを検出するフィルタ回路を別に必要とす
る。
は基本波分のみを検出するフィルタ回路を別に必要とす
る。
【０００９】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、簡単な回路構成で、調整作業が容易
にして高性能な逆相電流検出装置を提供することであ
る。
ので、その目的は、簡単な回路構成で、調整作業が容易
にして高性能な逆相電流検出装置を提供することであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、電力系統の電圧と電流を乗算して各相の
有効電力を算出する第１の演算手段と、前記各相の有効
電力を加減算して前記電力系統の有効電力の瞬時値を求
める第２の演算手段と、前記第２の演算手段により求め
た瞬時値を、電源角周波数の所定倍の角周波数に変換す
る変換手段と、前記変換手段により変換された周波数の
瞬時値を設定値と比較して逆相電流の有無を検出する手
段によって、逆相電流検出装置を構成する。
成するために、電力系統の電圧と電流を乗算して各相の
有効電力を算出する第１の演算手段と、前記各相の有効
電力を加減算して前記電力系統の有効電力の瞬時値を求
める第２の演算手段と、前記第２の演算手段により求め
た瞬時値を、電源角周波数の所定倍の角周波数に変換す
る変換手段と、前記変換手段により変換された周波数の
瞬時値を設定値と比較して逆相電流の有無を検出する手
段によって、逆相電流検出装置を構成する。
【００１１】
【作用】電力系統の電流の基本波の逆相電流を検出する
ために、各相の電圧と電流から有効電力の瞬時値を求
め、この瞬時値を、電源角周波数の２倍の周波数のバン
ドパスフィルタに通過させることにより、逆相電流の有
無を検出する。
ために、各相の電圧と電流から有効電力の瞬時値を求
め、この瞬時値を、電源角周波数の２倍の周波数のバン
ドパスフィルタに通過させることにより、逆相電流の有
無を検出する。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を図１〜図２を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００１３】図１は本発明の実施例による逆電流検出装
置の基本構成を示すもので、同図において１は被検出部
である３相電力線、２は電圧変成器（ＰＴ）、３は電流
検出器である変流器、４ｕ，４ｖ，４ｗは掛算器、５は
加減算器、６はバンドパスフィルタ、８は比較器、９は
比較器８からの信号をラッチするためのモノマルチバイ
ブレータである。
置の基本構成を示すもので、同図において１は被検出部
である３相電力線、２は電圧変成器（ＰＴ）、３は電流
検出器である変流器、４ｕ，４ｖ，４ｗは掛算器、５は
加減算器、６はバンドパスフィルタ、８は比較器、９は
比較器８からの信号をラッチするためのモノマルチバイ
ブレータである。
【００１４】図１の逆相電流検出装置において、電圧変
成器２は３相電力線１の電圧成分Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを検
出し、変流器３は電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを検出す
る。掛算器４ｕはＩｕとＶｕを入力としてこれらを剰算
し、掛算器４ｖはＩｖとＶｖを乗算し、掛算器４ｗはＩ
ｗとＶｗを乗算する。これらの乗算値は加減算器５で加
減算され、加減算値Ｐはバンドパスフィルタ６を通して
比較器８に入力される。バンドパスフィルタ６は電源の
角周波数をｗとしたとき、２ｗをパスさせるものであ
る。比較器８はバンドパスフィルタ６の出力値と設定器
７の設定値を比較し、その偏差値をモノマルチバイブレ
ータ９に入力するとともに、逆相電流検出信号が得られ
る。
成器２は３相電力線１の電圧成分Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを検
出し、変流器３は電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを検出す
る。掛算器４ｕはＩｕとＶｕを入力としてこれらを剰算
し、掛算器４ｖはＩｖとＶｖを乗算し、掛算器４ｗはＩ
ｗとＶｗを乗算する。これらの乗算値は加減算器５で加
減算され、加減算値Ｐはバンドパスフィルタ６を通して
比較器８に入力される。バンドパスフィルタ６は電源の
角周波数をｗとしたとき、２ｗをパスさせるものであ
る。比較器８はバンドパスフィルタ６の出力値と設定器
７の設定値を比較し、その偏差値をモノマルチバイブレ
ータ９に入力するとともに、逆相電流検出信号が得られ
る。
【００１５】すなわち、図１の逆相電流検出装置では、
被検出系統の電圧を、電圧変成器２で検出するととも
に、変流器３で電流を検出し、各相ごとにそれぞれ掛算
器で掛算を行った後に各相の総和Ｐを求める。この総和
Ｐは有効電力の瞬時値であり、各相の電圧ベクトルＶ
ａ，Ｖｂ，Ｖｃと電流ベクトルＩａ，Ｉｂ，Ｉｃとして
次のようにして求める。
被検出系統の電圧を、電圧変成器２で検出するととも
に、変流器３で電流を検出し、各相ごとにそれぞれ掛算
器で掛算を行った後に各相の総和Ｐを求める。この総和
Ｐは有効電力の瞬時値であり、各相の電圧ベクトルＶ
ａ，Ｖｂ，Ｖｃと電流ベクトルＩａ，Ｉｂ，Ｉｃとして
次のようにして求める。
【００１６】
【数１】Ｖａ＝Ｖｓｉｎωｔ……（１）
【００１７】
【数２】 Ｖｂ＝Ｖｓｉｎ｛ωｔ−（２／３）π｝……（２）
【００１８】
【数３】 Ｖｃ＝Ｖｓｉｎ｛ωｔ−（２／３）π｝……（３） ここで、Ｖは電圧の瞬時値である。
【００１９】
【数４】Ｉａ＝Ｉａ1＋Ｉａ2……（４）
【００２０】
【数５】Ｉｂ＝Ｉｂ1＋Ｉｂ2……（５） Ｉｂ1はｂ相の正相電流、Ｉｂ2はｂ相の逆相電流、
【００２１】
【数６】Ｉｃ＝Ｉｃ1＋Ｉｃ2……（６） Ｉｃ1はｃ相の正相電流、Ｉｃ2はｃ相の逆相電流とな
る。
る。
【００２２】
【数７】Ｉａ1＝Ｉ1ｓｉｎ（ωｔ＋θ1）……（７）
【００２３】
【数８】Ｉａ2＝Ｉ2ｓｉｎ（ωｔ＋θ2）……（８） θ1は正相分のＶａ相との位相差、θ2は逆相分のＶａ相
との位相差とすると
との位相差とすると
【００２４】
【数９】 Ｉｂ1＝Ｉ1ｓｉｎ｛ωｔ−（２／３）π＋θ1｝……（９）
【００２５】
【数１０】 Ｉｂ2＝Ｉ2ｓｉｎ｛ωｔ−（２／３）π＋θ2｝……（１０）
【００２６】
【数１１】 Ｉｃ1＝Ｉ1ｓｉｎ｛ωｔ−（２／３）π＋θ1｝……（１１）
【００２７】
【数１２】 Ｉｃ2＝Ｉ2ｓｉｎ｛ωｔ−（２／３）π＋θ2｝……（１２） となり、有効電力の瞬時値Ｐは
【００２８】
【数１３】Ｐ＝Ｐａ＋Ｐｂ＋Ｐｃ……（１３） となる。ここで、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃは次のようになる。
【００２９】
【数１４】
【００３０】同様にして、
【００３１】
【数１５】
【００３２】
【数１６】
【００３３】
【数１７】
【００３４】
【数１８】
【００３５】
【数１９】
【００３６】つまり、逆相電流からは上記１９式のＰ2
となり、２ωｔで振動する波形となり、逆相電流が流れ
たときには２ωをパスさせるバンドパスフィルタ６を通
った後２ωの交流振動波形が出るか否かを比較器８によ
り比較することにより判断できる。
となり、２ωｔで振動する波形となり、逆相電流が流れ
たときには２ωをパスさせるバンドパスフィルタ６を通
った後２ωの交流振動波形が出るか否かを比較器８によ
り比較することにより判断できる。
【００３７】以上は零相電流と、高調波を含まない場合
について述べたが、零相電流は図２に示す手段によって
容易に除去することが出来る。
について述べたが、零相電流は図２に示す手段によって
容易に除去することが出来る。
【００３８】すなわち、図２は零相電流検出回路を示す
もので、ａ相電力線１ａの電流を変流器３ａによって検
出し、ｂ相電力線１ｂの電流を変流器３ｂで、ｃ相電力
線１ｃの電流を変流器３ｃで検出する。過減算器５ａで
検出電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを加減算し、加減算されたＩ
ａ＋Ｉｂ＋Ｉｃをバンドパスフィルタ６ａを通すと零相
電流Ｉｏが得られる。この零相電流Ｉｏは
もので、ａ相電力線１ａの電流を変流器３ａによって検
出し、ｂ相電力線１ｂの電流を変流器３ｂで、ｃ相電力
線１ｃの電流を変流器３ｃで検出する。過減算器５ａで
検出電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを加減算し、加減算されたＩ
ａ＋Ｉｂ＋Ｉｃをバンドパスフィルタ６ａを通すと零相
電流Ｉｏが得られる。この零相電流Ｉｏは
【００３９】
【数２０】 Ｉｏ＝（Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ）／３……（２０） となる。
【００４０】有効電力の瞬時値が２ωｔで振動するの
は、基本波電流の逆相分電流と３次高調波電流の正相分
電流が流れたときである。また、３次の高調波電流は零
相分電流として多く流れることを考慮すれば、図２の回
路により除去することが出来る。
は、基本波電流の逆相分電流と３次高調波電流の正相分
電流が流れたときである。また、３次の高調波電流は零
相分電流として多く流れることを考慮すれば、図２の回
路により除去することが出来る。
【００４１】高次の高調波電流（３次高調波電流を除
く）を含んだひずみ波電流についても図１の回路により
次のようにして基本波電流の逆相電流が流れたことを検
出することが出来る。
く）を含んだひずみ波電流についても図１の回路により
次のようにして基本波電流の逆相電流が流れたことを検
出することが出来る。
【００４２】いま、ｎ次高調波電流が流れた場合に図１
の回路により求まる瞬時の有効電力Ｐを、一般式とし
て、Ｐ＝Ｐａｎ＋Ｐｂｎとすると、
の回路により求まる瞬時の有効電力Ｐを、一般式とし
て、Ｐ＝Ｐａｎ＋Ｐｂｎとすると、
【００４３】
【数２１】
【００４４】同様にして、
【００４５】
【数２２】
【００４６】以上より、
【００４７】
【数２３】
【００４８】を得る。従って、有効電力の瞬時値Ｐは、
ｎ次の高調波電流が流れた場合には、（ｎ−１）次と
（ｎ＋１）次の振動波形の和となり、３次高調波電流が
流れていないときには、基本波電流の逆相電流が検出さ
れる。
ｎ次の高調波電流が流れた場合には、（ｎ−１）次と
（ｎ＋１）次の振動波形の和となり、３次高調波電流が
流れていないときには、基本波電流の逆相電流が検出さ
れる。
【００４９】なお、本発明では、有効電力の瞬時値を求
めるのに、３相／２相変換を行い、ｄ−ｑ軸ごとに演算
する手段も含むものである。
めるのに、３相／２相変換を行い、ｄ−ｑ軸ごとに演算
する手段も含むものである。
【００５０】
【発明の効果】本発明は、上述の如くであって、電力系
統の電流の基本波の逆相電流を検出するために、各相の
電圧と電流から有効電力の瞬時値を求め、この瞬時値
を、電源角周波数の２倍の周波数のバンドパスフィルタ
に通過させることにより、逆相電流の有無を検出するも
のであるから、電源角周波数の所定倍の周波数を通過さ
せるバンドパスフィルタの調は厳密な調整を必要とせ
ず、無調整でも十分に実用でき、全体的な調整作業が容
易にして高性能な逆相電流検出装置が得られる。
統の電流の基本波の逆相電流を検出するために、各相の
電圧と電流から有効電力の瞬時値を求め、この瞬時値
を、電源角周波数の２倍の周波数のバンドパスフィルタ
に通過させることにより、逆相電流の有無を検出するも
のであるから、電源角周波数の所定倍の周波数を通過さ
せるバンドパスフィルタの調は厳密な調整を必要とせ
ず、無調整でも十分に実用でき、全体的な調整作業が容
易にして高性能な逆相電流検出装置が得られる。
【図１】本発明の実施例による逆相電流検出装置のブロ
ック図。
ック図。
【図２】図１の逆相電流検出装置で用いる零相電流検出
回路のブロック図。
回路のブロック図。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…３相電力線 ２…電圧変成器 ３，３ａ，３ｂ，３ｃ…変流器 ４ｕ，４ｖ，４ｗ…掛算器 ５，５ａ…加減算器 ６，６ａ…バンドパスフィルタ ８…比較器 ９…モノマルチバイブレータ
Claims (1)
- 【請求項１】 電力系統の電圧と電流を乗算して各相の
有効電力を算出する第１の演算手段と、 前記各相の有効電力を加減算して前記電力系統の有効電
力の瞬時値を求める第２の演算手段と、 前記第２の演算手段により求めた瞬時値を、電源角周波
数の所定倍の角周波数に変換する変換手段と、 前記変換手段により変換された周波数の瞬時値を設定値
と比較して逆相電流の有無を検出する手段によって、構
成したことを特徴とする、 逆相電流検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5212406A JPH0763794A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 逆相電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5212406A JPH0763794A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 逆相電流検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763794A true JPH0763794A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16622064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5212406A Pending JPH0763794A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 逆相電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763794A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113740601A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-03 | 佛山市顺德区美的电子科技有限公司 | 相电流采集方法、装置、设备、系统和存储介质 |
-
1993
- 1993-08-27 JP JP5212406A patent/JPH0763794A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113740601A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-03 | 佛山市顺德区美的电子科技有限公司 | 相电流采集方法、装置、设备、系统和存储介质 |
| CN113740601B (zh) * | 2021-09-27 | 2023-10-20 | 佛山市顺德区美的电子科技有限公司 | 相电流采集方法、装置、设备、系统和存储介质 |
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