JPH09215197A - アクティブフィルタ装置 - Google Patents
アクティブフィルタ装置Info
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- JPH09215197A JPH09215197A JP8014862A JP1486296A JPH09215197A JP H09215197 A JPH09215197 A JP H09215197A JP 8014862 A JP8014862 A JP 8014862A JP 1486296 A JP1486296 A JP 1486296A JP H09215197 A JPH09215197 A JP H09215197A
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- 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)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高調波電流と無効電流を補償する場合、逆相
電流を補償することのないようにして装置の小形化を可
能とする。 【解決手段】 系統電圧（検出）から各相電圧発生器１
により各相のベクトル相電圧及び９０゜遅れのベクトル
相電圧を発生させる。負荷側電流（検出）の瞬時電流か
ら基本波電流除去回路２と減算器３により高調波電流と
基本波電流を抽出する。瞬時有効電力無効電力演算回路
４により各ベクトル相電圧と高調波電流により高調波分
の有効，無効電力Ｐ〜，Ｑ〜を得る。無効電力演算回路
５で各ベクトル相電圧と基本波電流から逆相電流による
無効電力（２次高調波）を含む無効電力を演算し、これ
からバイパスフィルタ及び減算器にて２次高調波を除去
し、逆相分を含まない三相無効電力Ｑ−を出力する。逆
相分を含まない電力Ｐ〜とＱ〜及びＱ〜＋Ｑ−と各ベク
トル電圧を用いて補償電流を演算７する。
電流を補償することのないようにして装置の小形化を可
能とする。 【解決手段】 系統電圧（検出）から各相電圧発生器１
により各相のベクトル相電圧及び９０゜遅れのベクトル
相電圧を発生させる。負荷側電流（検出）の瞬時電流か
ら基本波電流除去回路２と減算器３により高調波電流と
基本波電流を抽出する。瞬時有効電力無効電力演算回路
４により各ベクトル相電圧と高調波電流により高調波分
の有効，無効電力Ｐ〜，Ｑ〜を得る。無効電力演算回路
５で各ベクトル相電圧と基本波電流から逆相電流による
無効電力（２次高調波）を含む無効電力を演算し、これ
からバイパスフィルタ及び減算器にて２次高調波を除去
し、逆相分を含まない三相無効電力Ｑ−を出力する。逆
相分を含まない電力Ｐ〜とＱ〜及びＱ〜＋Ｑ−と各ベク
トル電圧を用いて補償電流を演算７する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統の高調波
及び無効電力の補償をするアクティブフィルタ装置に関
する。
及び無効電力の補償をするアクティブフィルタ装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】アクティブフィルタ装置は、直流側にリ
アクトル又はコンデンサを持ち、リアクトルを電流源又
はコンデンサを電圧源として半導体電力変換装置をイン
バータとして動作させ、高調波電流の補償を行う。高調
波と無効電力の補償などをする場合、系統電源と系統の
負荷側電流から補償する高調波電流と無効電流を求め、
これを指令値としてインバータをＰＷ制御する。
アクトル又はコンデンサを持ち、リアクトルを電流源又
はコンデンサを電圧源として半導体電力変換装置をイン
バータとして動作させ、高調波電流の補償を行う。高調
波と無効電力の補償などをする場合、系統電源と系統の
負荷側電流から補償する高調波電流と無効電流を求め、
これを指令値としてインバータをＰＷ制御する。
【０００３】補償電流を演算により求める場合、系統の
相電圧及び相電流を直交α−β座標上に三相／二相変換
し、その二相電圧ｉα，ｉβとｖα，ｖβから瞬時電力
ｐ及び瞬時無効電力ｑを求め、この電力ｐ，ｑと電圧ｖ
α，ｖβから補償二相電流ｉα＊，ｉβ＊を求め、これ
を二相／三相変換して補償電流ｉR＊，ｉS＊，i T＊とし
ている。
相電圧及び相電流を直交α−β座標上に三相／二相変換
し、その二相電圧ｉα，ｉβとｖα，ｖβから瞬時電力
ｐ及び瞬時無効電力ｑを求め、この電力ｐ，ｑと電圧ｖ
α，ｖβから補償二相電流ｉα＊，ｉβ＊を求め、これ
を二相／三相変換して補償電流ｉR＊，ｉS＊，i T＊とし
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、補償電
流を求めて制御する方式は、系統のアクティブフィルタ
が接続されている点の負荷側より発生する高調波電流の
補償（高調波抑制）と無効電力補償（力率改善）を行お
うとすると、負荷側より発生する逆相電流を補償（三相
不平衡補償）してしまう。系統にとって逆相電流補償は
よいことであるが、それを目的としない場合においては
三相不平衡補償する分だけアクティブフィルタの装置が
大形となり、不経済な装置となってしまう。
流を求めて制御する方式は、系統のアクティブフィルタ
が接続されている点の負荷側より発生する高調波電流の
補償（高調波抑制）と無効電力補償（力率改善）を行お
うとすると、負荷側より発生する逆相電流を補償（三相
不平衡補償）してしまう。系統にとって逆相電流補償は
よいことであるが、それを目的としない場合においては
三相不平衡補償する分だけアクティブフィルタの装置が
大形となり、不経済な装置となってしまう。
【０００５】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、逆相
電流を補償することなく、高調波および無効電力を補償
することができるアクティブフィルタを提供することに
ある。
てなされたものであり、その目的とするところは、逆相
電流を補償することなく、高調波および無効電力を補償
することができるアクティブフィルタを提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、系統の負荷側
の高調波電流と無効電流を求めて系統の高周波電流と無
効電流を補償するアクティブフィルタ装置において、前
記補償する電流を求める演算回路を、系統の電圧信号か
ら各相のベクトル相電圧及び９０゜遅れのベクトル相電
圧を出力する各相電圧発生回路と、系統の負荷側の各相
電流信号から各相基本波電流と各相高調波電流を得る基
本波電流・高調波電流抽出回路と、前記ベクトル相電圧
と高調波電流から高調波分の有効電力及び無効電力を求
める瞬時有効電力無効電力演算回路と、前記ベクトル相
電圧と基本波電流から逆相電流による無効電力を求め、
この逆相電流による無効電力を含む無効電力から逆相電
流による無効電力を引いて三相無効電力を出力する無効
電力演算回路と、前記高調波分の無効電力と三相無効電
力を加算する加算器と、前記各ベクトル相電圧と高調波
分の有効電力及び前記加算手段からの無効電力とから補
償電流を求める補償電流演算回路とにより構成してなる
ものである。
の高調波電流と無効電流を求めて系統の高周波電流と無
効電流を補償するアクティブフィルタ装置において、前
記補償する電流を求める演算回路を、系統の電圧信号か
ら各相のベクトル相電圧及び９０゜遅れのベクトル相電
圧を出力する各相電圧発生回路と、系統の負荷側の各相
電流信号から各相基本波電流と各相高調波電流を得る基
本波電流・高調波電流抽出回路と、前記ベクトル相電圧
と高調波電流から高調波分の有効電力及び無効電力を求
める瞬時有効電力無効電力演算回路と、前記ベクトル相
電圧と基本波電流から逆相電流による無効電力を求め、
この逆相電流による無効電力を含む無効電力から逆相電
流による無効電力を引いて三相無効電力を出力する無効
電力演算回路と、前記高調波分の無効電力と三相無効電
力を加算する加算器と、前記各ベクトル相電圧と高調波
分の有効電力及び前記加算手段からの無効電力とから補
償電流を求める補償電流演算回路とにより構成してなる
ものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１にアクティブフィルタ装置の
高調波の無効電流演算回路を示す。同図において、１は
系統電圧（検出）を取り込み、各相のベクトル相電圧Ｖ
R，ＶS，ＶT及び９０゜遅れのベクトル相電圧Ｖ
Rｅj90，ＶSｅj90，ＶTｅj90を出力する各相電圧発生
器、２は負荷側各相瞬時電流ｉR，ｉS，ｉTを取り込
み、各相高調波電流ｉR〜，ｉS〜，ｉT〜を出力する基
本波電流除去回路、３は上記各相瞬時電流から各相高周
波電流を引いて各相基本波電流ｉR−，ｉS−，ｉT−を
出力する減算器で、２及び３により基本波電流・高調波
電流抽出回路を構成している。
高調波の無効電流演算回路を示す。同図において、１は
系統電圧（検出）を取り込み、各相のベクトル相電圧Ｖ
R，ＶS，ＶT及び９０゜遅れのベクトル相電圧Ｖ
Rｅj90，ＶSｅj90，ＶTｅj90を出力する各相電圧発生
器、２は負荷側各相瞬時電流ｉR，ｉS，ｉTを取り込
み、各相高調波電流ｉR〜，ｉS〜，ｉT〜を出力する基
本波電流除去回路、３は上記各相瞬時電流から各相高周
波電流を引いて各相基本波電流ｉR−，ｉS−，ｉT−を
出力する減算器で、２及び３により基本波電流・高調波
電流抽出回路を構成している。
【０００８】４は各相電圧発生器１からの各ベクトル電
圧と基本波除去回路２からの高調波電流から（１）式に
より高調波分の有効電力Ｐ〜及び無効電力Ｑ〜を求める
瞬時有効電力無効電力演算回路である。
圧と基本波除去回路２からの高調波電流から（１）式に
より高調波分の有効電力Ｐ〜及び無効電力Ｑ〜を求める
瞬時有効電力無効電力演算回路である。
【０００９】
【数１】
【００１０】
【数２】
【００１１】５は各相電圧発生器１からの各ベクトル電
圧と減算器３からの基本波電流から（２）式により逆相
電流による有効電力Ｐ'〜を含む有効電力及び逆相電流
による無効電力Ｑ'〜を含む無効電力を演算する瞬時有
効電力無効電力演算回路と、図２に示すように、瞬時無
効電力から逆相電流による無効電力（２次の高調波）
Ｑ'〜を抽出するバイパスフィルタ１１と瞬時無効電力
からバイパスフィルタ１１からの逆相電流による無効電
力Ｑ'〜を引いて三相無効電力Ｑ−を出力する減算器１
２とからなる無効電力抽出回路とからなる無効電力演算
回路である。
圧と減算器３からの基本波電流から（２）式により逆相
電流による有効電力Ｐ'〜を含む有効電力及び逆相電流
による無効電力Ｑ'〜を含む無効電力を演算する瞬時有
効電力無効電力演算回路と、図２に示すように、瞬時無
効電力から逆相電流による無効電力（２次の高調波）
Ｑ'〜を抽出するバイパスフィルタ１１と瞬時無効電力
からバイパスフィルタ１１からの逆相電流による無効電
力Ｑ'〜を引いて三相無効電力Ｑ−を出力する減算器１
２とからなる無効電力抽出回路とからなる無効電力演算
回路である。
【００１２】６は瞬時有効電力・無効電力演算回路４及
び無効電力演算回路５からの高調波の無効電力Ｑ〜及び
三相無効電力Ｑ−とを加算する加算器、７は各相電圧発
生器１から相電圧と演算回路４からの高調波分の電力Ｐ
〜と加算器６からの無効電力が入力し、（３）式により
補償電流（指令）ｉR＊，ｉS＊，ｉT＊を求めて出力す
る補償電流演算回路である。
び無効電力演算回路５からの高調波の無効電力Ｑ〜及び
三相無効電力Ｑ−とを加算する加算器、７は各相電圧発
生器１から相電圧と演算回路４からの高調波分の電力Ｐ
〜と加算器６からの無効電力が入力し、（３）式により
補償電流（指令）ｉR＊，ｉS＊，ｉT＊を求めて出力す
る補償電流演算回路である。
【００１３】
【数３】
【００１４】以上のように、逆相電流による無効電力は
無効電力演算回路５において除去され、補償電流演算回
路７には逆相成分が入力しないので、出力される補償電
流には逆相成分が入ることはない。したがって、この補
償電流を指令値としてアクティブフィルタを制御するこ
とで高調波及び無効電力の補償のみができ、逆相電流補
償（三相不平衡補償）をすることはない。
無効電力演算回路５において除去され、補償電流演算回
路７には逆相成分が入力しないので、出力される補償電
流には逆相成分が入ることはない。したがって、この補
償電流を指令値としてアクティブフィルタを制御するこ
とで高調波及び無効電力の補償のみができ、逆相電流補
償（三相不平衡補償）をすることはない。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、逆相電流を補償しない
補償対象電流が算出され、これを目標値としたインバー
タ回路を構成することで、逆相電流を補償しないアクテ
ィブフィルタが構成できる。したがって、高調波電流の
補償及び無効電力の補償をする場合、逆相電流を補償し
ないですむので、装置をその分小形にすることが可能に
なる。
補償対象電流が算出され、これを目標値としたインバー
タ回路を構成することで、逆相電流を補償しないアクテ
ィブフィルタが構成できる。したがって、高調波電流の
補償及び無効電力の補償をする場合、逆相電流を補償し
ないですむので、装置をその分小形にすることが可能に
なる。
【図１】本発明にかかるアクティブフィルタ装置の高調
波の無効電流演算回路を示すブロック図。
波の無効電流演算回路を示すブロック図。
【図２】三相有効電力抽出回路を示すブロック図。
１…各相電圧発生器 ２…基本波電流除去回路 ４…瞬時有効電力無効電力演算回路 ５…無効電力演算回路 ７…補償電流演算回路 １１…バイパスフィルタ ｉR，ｉS，ｉT…負荷側瞬時電流 ｉR＊，ｉS＊，ｉT＊…アクティブフィルタ補償電流 ｉR−，ｉS−，ｉT−…各相の基本波電流 ｉR〜，ｉS〜，ｉT〜…各相の高調波電流 ＶR，ＶS，ＶT…相電圧 Ｐ−…基本波有効電力（三相有効電力） Ｑ−…基本波無効電力（三相無効電力） Ｐ〜…高調波分の有効電力 Ｑ〜…高調波分の無効電力 Ｐ'〜…逆相電流による有効電力 Ｑ'〜…逆相電流による無効電力
Claims (1)
- 【請求項１】 系統の負荷側の高調波電流と無効電流を
求めて系統の高周波電流と無効電流を補償するアクティ
ブフィルタ装置において、 前記補償する電流を求める演算回路を、 系統の電圧信号から各相のベクトル相電圧及び９０゜遅
れのベクトル相電圧を出力する各相電圧発生回路と、 系統の負荷側の各相電流信号から各相基本波電流と各相
高調波電流を得る基本波電流・高調波電流抽出回路と、 前記各相ベクトル相電圧と各相高調波電流から高調波分
の有効電力及び無効電力を求める瞬時有効電力無効電力
演算回路と、 前記ベクトル相電圧と基本波電流から逆相電流による無
効電力を求め、この逆相電流による無効電力を含む無効
電力から逆相電流による無効電力を引いて三相無効電力
を出力する無効電力演算回路と、 前記高調波分の無効電力と三相無効電力を加算する加算
器と、 前記ベクトル相電圧と高調波分の有効電力及び前記加算
手段からの無効電力とから補償電流を求める補償電流演
算回路と、 により構成し、逆相電流を補償することのないようにし
たことを特徴とするアクティブフィルタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8014862A JPH09215197A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | アクティブフィルタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8014862A JPH09215197A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | アクティブフィルタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09215197A true JPH09215197A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=11872844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8014862A Pending JPH09215197A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | アクティブフィルタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09215197A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010099499A (ko) * | 2001-10-11 | 2001-11-09 | 파워메카(주) | 무효전력 보상장치 |
| JP2008178221A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | アクティブフィルタ |
| JP2009176236A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Hitachi Ltd | 電力変換装置 |
| CN102110984A (zh) * | 2011-03-08 | 2011-06-29 | 武汉大学 | 一种复合型的四桥臂并联有源电力滤波器控制方法 |
| CN104502686A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-08 | 杭州威衡科技有限公司 | 一种三相电参数检测方法 |
| CN104767202A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-08 | 西南交通大学 | 一种应用于多电平有源电力滤波器的控制方法 |
| CN106208066A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 天津理工大学 | 一种有源电力滤波器补偿电流的抗扰跟踪控制系统及其控制方法 |
| CN110244116A (zh) * | 2018-03-19 | 2019-09-17 | 深圳市航智精密电子有限公司 | 直流瞬时功率的计量电路及其准同步计算方法 |
| CN110514884A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-29 | 广东石油化工学院 | 一种基于延迟矢量的功率信号滤波方法和系统 |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP8014862A patent/JPH09215197A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010099499A (ko) * | 2001-10-11 | 2001-11-09 | 파워메카(주) | 무효전력 보상장치 |
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| JP4679525B2 (ja) * | 2007-01-18 | 2011-04-27 | 三菱電機株式会社 | アクティブフィルタ |
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| CN106208066A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 天津理工大学 | 一种有源电力滤波器补偿电流的抗扰跟踪控制系统及其控制方法 |
| CN110244116A (zh) * | 2018-03-19 | 2019-09-17 | 深圳市航智精密电子有限公司 | 直流瞬时功率的计量电路及其准同步计算方法 |
| CN110244116B (zh) * | 2018-03-19 | 2024-04-26 | 深圳市航智精密电子有限公司 | 直流瞬时功率的计量电路及其准同步计算方法 |
| CN110514884A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-29 | 广东石油化工学院 | 一种基于延迟矢量的功率信号滤波方法和系统 |
| CN110514884B (zh) * | 2019-09-05 | 2021-09-17 | 广东石油化工学院 | 一种基于延迟矢量的功率信号滤波方法和系统 |
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