JPH09160662A - 無効電力補償装置 - Google Patents
無効電力補償装置Info
- Publication number
- JPH09160662A JPH09160662A JP7314594A JP31459495A JPH09160662A JP H09160662 A JPH09160662 A JP H09160662A JP 7314594 A JP7314594 A JP 7314594A JP 31459495 A JP31459495 A JP 31459495A JP H09160662 A JPH09160662 A JP H09160662A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- pwm control
- pwm
- reactive power
- voltage
- 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
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Classifications
-
- 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
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多重化インバータ構成とした無効電力補償装
置において、各インバータのＰＷＭ制御で補償出力の電
圧制御と波形改善を行うと、各インバータの高調波の発
生状況が変化し、高調波が増大する場合がある。 【解決手段】 インバータ１４は多パルスのＰＷＭ波形
にしたＰＷＭ制御をする高速インバータとし、かつＰＷ
Ｍ制御の変調度により出力電圧を調整する電圧調整機能
を持たせ、残りのインバータ１１〜１３は、小パルスの
ＰＷＭ波形にしたＰＷＭ制御をしかつ高調波の発生が最
も小さくなる変調度に固定する。これにより、電圧調整
により高調波の発生状況が変化するのを抑える。高速イ
ンバータは、系統の高調波電流波形の検出信号を変調信
号に加算してＰＷＭ制御するアクティブフィルタ機能を
設けることもできる。
置において、各インバータのＰＷＭ制御で補償出力の電
圧制御と波形改善を行うと、各インバータの高調波の発
生状況が変化し、高調波が増大する場合がある。 【解決手段】 インバータ１４は多パルスのＰＷＭ波形
にしたＰＷＭ制御をする高速インバータとし、かつＰＷ
Ｍ制御の変調度により出力電圧を調整する電圧調整機能
を持たせ、残りのインバータ１１〜１３は、小パルスの
ＰＷＭ波形にしたＰＷＭ制御をしかつ高調波の発生が最
も小さくなる変調度に固定する。これにより、電圧調整
により高調波の発生状況が変化するのを抑える。高速イ
ンバータは、系統の高調波電流波形の検出信号を変調信
号に加算してＰＷＭ制御するアクティブフィルタ機能を
設けることもできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電圧形の自励式イ
ンバータを系統に連系して系統の無効電力を補償する無
効電力補償装置に関する。
ンバータを系統に連系して系統の無効電力を補償する無
効電力補償装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の無効電力補償装置は、比較的大
きな容量を必要とすることから、サイリスタやＧＴＯな
どの半導体スイッチ素子にも大型で大容量のものが使用
される。このため、半導体スイッチ素子に高速スイッチ
動作が得られにくくなり、高調波を低減するために多パ
ルスとするにはスイッチ動作速度の制限から難しくな
る。
きな容量を必要とすることから、サイリスタやＧＴＯな
どの半導体スイッチ素子にも大型で大容量のものが使用
される。このため、半導体スイッチ素子に高速スイッチ
動作が得られにくくなり、高調波を低減するために多パ
ルスとするにはスイッチ動作速度の制限から難しくな
る。
【０００３】そこで、図４に示すように、互いに位相差
を持たせた複数台のインバータ１〜４の出力を組み合わ
せて階段波形を得ることにより、高調波成分を除去する
ものが多い。
を持たせた複数台のインバータ１〜４の出力を組み合わ
せて階段波形を得ることにより、高調波成分を除去する
ものが多い。
【０００４】図示の構成では、出力トランス５〜８を通
して各インバータ１〜４の出力を直列接続し、系統連系
用リアクトル９を通して系統１０に接続する場合を示す
が、インバータの多重化方式には出力トランス無しの構
成、さらにはインバータの並列接続の構成もある。
して各インバータ１〜４の出力を直列接続し、系統連系
用リアクトル９を通して系統１０に接続する場合を示す
が、インバータの多重化方式には出力トランス無しの構
成、さらにはインバータの並列接続の構成もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の多重化インバー
タ構成とした無効電力補償装置において、補償出力の電
圧制御と波形改善を行うため、各インバータをＰＷＭ制
御方式として制御電圧にしたがってＰＷＭ波形のパルス
列の変調をした場合、各インバータの高調波の発生状況
が変化し、多重化の効果が弱まり、高調波が増大する場
合がある。
タ構成とした無効電力補償装置において、補償出力の電
圧制御と波形改善を行うため、各インバータをＰＷＭ制
御方式として制御電圧にしたがってＰＷＭ波形のパルス
列の変調をした場合、各インバータの高調波の発生状況
が変化し、多重化の効果が弱まり、高調波が増大する場
合がある。
【０００６】本発明の目的は、ＰＷＭ制御により出力電
圧を調整する多重化インバータ構成としながら高調波の
発生を抑制した無効電力補償装置を提供することにあ
る。
圧を調整する多重化インバータ構成としながら高調波の
発生を抑制した無効電力補償装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数台の電圧
形自励式インバータを多重接続して系統の無効電力を補
償する無効電力補償装置において、前記各インバータの
うち、高速スイッチ素子を用いた１台の高速インバータ
は、多パルスのＰＷＭ波形にしたＰＷＭ制御をしかつＰ
ＷＭ制御の変調度により出力電圧を調整する電圧調整機
能を持たせ、前記高速インバータを除いた残りのインバ
ータは、小パルスのＰＷＭ波形にしたＰＷＭ制御をしか
つ高調波の発生が最も小さくなる変調度に固定したこと
を特徴とする。
形自励式インバータを多重接続して系統の無効電力を補
償する無効電力補償装置において、前記各インバータの
うち、高速スイッチ素子を用いた１台の高速インバータ
は、多パルスのＰＷＭ波形にしたＰＷＭ制御をしかつＰ
ＷＭ制御の変調度により出力電圧を調整する電圧調整機
能を持たせ、前記高速インバータを除いた残りのインバ
ータは、小パルスのＰＷＭ波形にしたＰＷＭ制御をしか
つ高調波の発生が最も小さくなる変調度に固定したこと
を特徴とする。
【０００８】また、前記高速インバータは、系統の高調
波電流波形の検出信号を変調信号に加算してＰＷＭ制御
するアクティブフィルタ機能を設けたことを特徴とす
る。
波電流波形の検出信号を変調信号に加算してＰＷＭ制御
するアクティブフィルタ機能を設けたことを特徴とす
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
多重化インバータ構成であり、図４と同じものは同一符
号で示す。
多重化インバータ構成であり、図４と同じものは同一符
号で示す。
【００１０】インバータ１１〜１３は、従来構成と同じ
に、スイッチ回路をＧＴＯ等をスイッチ素子として構成
し、そのスイッチ動作速度の制限から小パルスのＰＷＭ
制御方式として各出力を多重接続する。但し、変調度
は、高調波の発生が最も少なくなる変調度に固定した出
力電圧をほぼ一定とし、電圧調整機能は設けない。
に、スイッチ回路をＧＴＯ等をスイッチ素子として構成
し、そのスイッチ動作速度の制限から小パルスのＰＷＭ
制御方式として各出力を多重接続する。但し、変調度
は、高調波の発生が最も少なくなる変調度に固定した出
力電圧をほぼ一定とし、電圧調整機能は設けない。
【００１１】各インバータ１１〜１３に多重接続するイ
ンバータ１４は、スイッチ回路をＩＧＢＴやＳＩトラン
ジスタ、ＭＯＳトランジスタなどの高速スイッチ動作が
可能な半導体素子で構成し、ＰＷＭ制御の変調度により
出力電圧を調整する電圧調整機能を設ける。また、イン
バータ１４は、多パルスによるＰＷＭ制御を行う。
ンバータ１４は、スイッチ回路をＩＧＢＴやＳＩトラン
ジスタ、ＭＯＳトランジスタなどの高速スイッチ動作が
可能な半導体素子で構成し、ＰＷＭ制御の変調度により
出力電圧を調整する電圧調整機能を設ける。また、イン
バータ１４は、多パルスによるＰＷＭ制御を行う。
【００１２】したがって、本実施形態では、１台のイン
バータ１４を高速スイッチ動作の素子を使用して多パル
スＰＷＭ制御し、残りのインバータ１１〜１３を低速ス
イッチ動作の素子を使用して高調波の発生を最小限にし
た小パルスＰＷＭ制御する。そして、インバータ１４に
より無効電力補償装置の電圧調整のすべてをまかなう。
バータ１４を高速スイッチ動作の素子を使用して多パル
スＰＷＭ制御し、残りのインバータ１１〜１３を低速ス
イッチ動作の素子を使用して高調波の発生を最小限にし
た小パルスＰＷＭ制御する。そして、インバータ１４に
より無効電力補償装置の電圧調整のすべてをまかなう。
【００１３】このとき、電圧制御の調整幅は、図２に示
すように、インバータ１１〜１４の多重出力ＶINVを系
統電圧Ｖ0に連系用のリアクトル９で負担する電圧ＶLを
加算した電圧に一致させるためには、電圧ＶL分だけ調
整できれば定格の無効電力を発生できることから、イン
バータ１４としては小容量の装置構成で済む。
すように、インバータ１１〜１４の多重出力ＶINVを系
統電圧Ｖ0に連系用のリアクトル９で負担する電圧ＶLを
加算した電圧に一致させるためには、電圧ＶL分だけ調
整できれば定格の無効電力を発生できることから、イン
バータ１４としては小容量の装置構成で済む。
【００１４】また、インバータ１４のみによる電圧調整
のため、電圧調整のために変調度を変化させた場合にも
他のインバータとの多重化で高調波の発生状況が変化す
ることがなくなり、系統への高調波発生が増加するのを
抑制できる。
のため、電圧調整のために変調度を変化させた場合にも
他のインバータとの多重化で高調波の発生状況が変化す
ることがなくなり、系統への高調波発生が増加するのを
抑制できる。
【００１５】しかも、インバータ１４は、多パルスによ
るＰＷＭ制御を行うため、ＰＷＭ制御で発生する高調波
次数を高くすることができ、小型の高調波フィルタを設
けることで系統に流れ込む高調波電流を少なくできる。
るＰＷＭ制御を行うため、ＰＷＭ制御で発生する高調波
次数を高くすることができ、小型の高調波フィルタを設
けることで系統に流れ込む高調波電流を少なくできる。
【００１６】図３は、本発明の他の実施形態を示す。同
図が図１と異なる部分は、インバータ１４に系統に発生
する高調波を抑制するアクティブフィルタ機能を付加し
た点にある。
図が図１と異なる部分は、インバータ１４に系統に発生
する高調波を抑制するアクティブフィルタ機能を付加し
た点にある。
【００１７】このためには、インバータ１４は、系統１
０に発生した高調波電流波形を検出信号として取り込
み、この高調波電流波形に対する補償波形（高調波電流
波形の反転波形）を正弦波や台形波になる変調信号に加
算してＰＷＭ制御の電圧指令とすることにより、系統の
無効電力補償と高調波電流を抑制する出力を得る。
０に発生した高調波電流波形を検出信号として取り込
み、この高調波電流波形に対する補償波形（高調波電流
波形の反転波形）を正弦波や台形波になる変調信号に加
算してＰＷＭ制御の電圧指令とすることにより、系統の
無効電力補償と高調波電流を抑制する出力を得る。
【００１８】本実施形態によれば、インバータ１４がも
つ高速スイッチ動作を利用して系統の高調波電流抑制も
可能となり、少しの回路要素の付加でアクティブフィル
タ機能を持たせることができる。
つ高速スイッチ動作を利用して系統の高調波電流抑制も
可能となり、少しの回路要素の付加でアクティブフィル
タ機能を持たせることができる。
【００１９】なお、実施形態では、出力トランスで直列
接続するインバータ構成を示すが、出力トランス無しの
構成、インバータの並列接続構成の無効電力補償装置に
も適用できる。また、インバータの多重接続は、２台、
３台、５台以上の構成に適用できる。
接続するインバータ構成を示すが、出力トランス無しの
構成、インバータの並列接続構成の無効電力補償装置に
も適用できる。また、インバータの多重接続は、２台、
３台、５台以上の構成に適用できる。
【００２０】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、多重化
インバータ構成の無効電力補償装置として、各インバー
タのうちの１台を高速インバータとし、この高速インバ
ータのみを多パルスのＰＷＭ波形にしたＰＷＭ制御をし
かつ電圧調整機能を持たせ、残りのインバータは小パル
スのＰＷＭ波形にしたＰＷＭ制御をしかつ高調波の発生
が最も小さくなる変調度に固定した構成としたため、以
下の効果がある。
インバータ構成の無効電力補償装置として、各インバー
タのうちの１台を高速インバータとし、この高速インバ
ータのみを多パルスのＰＷＭ波形にしたＰＷＭ制御をし
かつ電圧調整機能を持たせ、残りのインバータは小パル
スのＰＷＭ波形にしたＰＷＭ制御をしかつ高調波の発生
が最も小さくなる変調度に固定した構成としたため、以
下の効果がある。
【００２１】（１）高速インバータのみによる電圧調整
のため、装置の出力電圧の調整にも系統に流れ込む高調
波電流の発生状況の変化を抑えることができる。
のため、装置の出力電圧の調整にも系統に流れ込む高調
波電流の発生状況の変化を抑えることができる。
【００２２】（２）他のインバータは高速スイッチ素子
を不要にし、また電圧調整機能を不要にし、それらの制
御装置の簡単化とコストダウンを図ることができる。
を不要にし、また電圧調整機能を不要にし、それらの制
御装置の簡単化とコストダウンを図ることができる。
【００２３】（３）高速インバータにアクティブフィル
タ機能を設けることで系統の高調波抑制ができる。
タ機能を設けることで系統の高調波抑制ができる。
【図１】本発明の実施形態を示す多重化インバータ構
成。
成。
【図２】実施形態における高速インバータによる調整電
圧の説明図。
圧の説明図。
【図３】他の実施形態を示す多重化インバータ構成。
【図４】従来の多重化インバータ構成。
５、６、７、８…出力トランス ９…系統連系用リアクトル １０…系統 １１、１２、１３、…インバータ １４…高速インバータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/48 9181−5Ｈ Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｈ
Claims (2)
- 【請求項１】 複数台の電圧自励式インバータを多重接
続して系統の無効電力を補償する無効電力補償装置にお
いて、 前記各インバータのうち、高速スイッチ素子を用いた１
台の高速インバータは、多パルスのＰＷＭ波形にしたＰ
ＷＭ制御をしかつＰＷＭ制御の変調度により出力電圧を
調整する電圧調整機能を持たせ、 前記高速インバータを除いた残りのインバータは、小パ
ルスのＰＷＭ波形にしたＰＷＭ制御をしかつ高調波の発
生が最も小さくなる変調度に固定したことを特徴とする
無効電力補償装置。 - 【請求項２】 前記高速インバータは、系統の高調波電
流波形の検出信号を変調信号に加算してＰＷＭ制御する
アクティブフィルタ機能を設けたことを特徴とする請求
項１記載の無効電力補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7314594A JPH09160662A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7314594A JPH09160662A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 無効電力補償装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09160662A true JPH09160662A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18055184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7314594A Pending JPH09160662A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09160662A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013038844A (ja) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Daihen Corp | 系統連系インバータ装置 |
-
1995
- 1995-12-04 JP JP7314594A patent/JPH09160662A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013038844A (ja) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Daihen Corp | 系統連系インバータ装置 |
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