JPH09257845A - 交流電圧位相検出装置 - Google Patents
交流電圧位相検出装置Info
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- JPH09257845A JPH09257845A JP9008496A JP9008496A JPH09257845A JP H09257845 A JPH09257845 A JP H09257845A JP 9008496 A JP9008496 A JP 9008496A JP 9008496 A JP9008496 A JP 9008496A JP H09257845 A JPH09257845 A JP H09257845A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力電圧が微小な振動電圧として残った場合
であっても、系統周波数とかけ離れた周波数で発散する
のを防止する。 【解決手段】 ベクトルフィルタ方式による交流電圧位
相検出装置において、系統から検出した３相電圧値から
導出される信号を規格化するために用いる規格値演算回
路３の出力段に、所定の下限値を有する下限リミッタ９
を設けた。
であっても、系統周波数とかけ離れた周波数で発散する
のを防止する。 【解決手段】 ベクトルフィルタ方式による交流電圧位
相検出装置において、系統から検出した３相電圧値から
導出される信号を規格化するために用いる規格値演算回
路３の出力段に、所定の下限値を有する下限リミッタ９
を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統において
直流送電システム等の制御に用いられる３相交流電圧の
位相検出装置に関する。
直流送電システム等の制御に用いられる３相交流電圧の
位相検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に用いられているベクトルフィル
タ方式による位相検出装置を図６に示す。位相検出装置
は交流電圧３相各相Ｖr ，Ｖs ，Ｖt を入力信号とし、
その入力信号を先ず３相→２相変換回路１で２相成分Ｖ
d ，Ｖq に変換する。続いて、電圧制御発振器６の出力
である位相θ′のsin 及びcos をとった夫々の値と、入
力電圧を２相変換したＶd ，Ｖq を位相比較器２の入力
信号として位相比較を行なう。
タ方式による位相検出装置を図６に示す。位相検出装置
は交流電圧３相各相Ｖr ，Ｖs ，Ｖt を入力信号とし、
その入力信号を先ず３相→２相変換回路１で２相成分Ｖ
d ，Ｖq に変換する。続いて、電圧制御発振器６の出力
である位相θ′のsin 及びcos をとった夫々の値と、入
力電圧を２相変換したＶd ，Ｖq を位相比較器２の入力
信号として位相比較を行なう。
【０００３】位相比較器２は２組の入力信号の位相差に
対応した出力信号Ｖsin Δθ，Ｖcos Δθを出力する。
規格値演算回路３は位相比較器２で求めたＶsin Δθ及
びＶcos Δθを入力信号とし、夫々の自乗を加算したも
のの平方根を求める。
対応した出力信号Ｖsin Δθ，Ｖcos Δθを出力する。
規格値演算回路３は位相比較器２で求めたＶsin Δθ及
びＶcos Δθを入力信号とし、夫々の自乗を加算したも
のの平方根を求める。
【０００４】この演算により求められる値は、（Ｖ2 si
n 2 Δθ＋Ｖ2 cos 2 Δθ）1/2 ＝Ｖであり、入力信号
Ｖr ，Ｖs ，Ｖt の実効値的な大きさに相当する。逆正
弦演算回路４では位相比較器２の出力信号の一方である
Ｖsin Δθを規格値演算回路３の出力信号Ｖで割ること
によってsin Δθを求める。更に求めた値の逆正弦（si
n -1）をとったものを出力信号とする。ループフィルタ
５は入力信号の不要な高調波成分等を除去し応答・同期
特性を決定する。
n 2 Δθ＋Ｖ2 cos 2 Δθ）1/2 ＝Ｖであり、入力信号
Ｖr ，Ｖs ，Ｖt の実効値的な大きさに相当する。逆正
弦演算回路４では位相比較器２の出力信号の一方である
Ｖsin Δθを規格値演算回路３の出力信号Ｖで割ること
によってsin Δθを求める。更に求めた値の逆正弦（si
n -1）をとったものを出力信号とする。ループフィルタ
５は入力信号の不要な高調波成分等を除去し応答・同期
特性を決定する。
【０００５】ループフィルタ５の出力値（制御信号電
圧）は周波数ｆに相当し、電圧制御発振器（Ｖｏｌｔａ
ｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ
ＶＣＯ）６の入力信号となり、そこで最終的に入力電圧
の位相θ′が出力される。位相θ′は余弦波発生回路７
及び正弦波発生回路８によってその余弦値及び正弦値が
計算され、再び位相比較器２の入力信号となり帰還ルー
プを形成する。
圧）は周波数ｆに相当し、電圧制御発振器（Ｖｏｌｔａ
ｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ
ＶＣＯ）６の入力信号となり、そこで最終的に入力電圧
の位相θ′が出力される。位相θ′は余弦波発生回路７
及び正弦波発生回路８によってその余弦値及び正弦値が
計算され、再び位相比較器２の入力信号となり帰還ルー
プを形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記構成による位相検
出装置は、事故等で入力電圧３相が完全に零になると、
事前の周波数を保持する制御となっている。しかし、入
力電圧が完全に零にならず系統のインダクタンスＬとキ
ャパシタンスＣの共振現象による減衰の遅い微小な振動
電圧が残るとそれを検出する。そのため系統位相とかけ
離れた周波数で発振してしまい、事故回復後も系統位相
に追従するのに時間がかかってしまう。
出装置は、事故等で入力電圧３相が完全に零になると、
事前の周波数を保持する制御となっている。しかし、入
力電圧が完全に零にならず系統のインダクタンスＬとキ
ャパシタンスＣの共振現象による減衰の遅い微小な振動
電圧が残るとそれを検出する。そのため系統位相とかけ
離れた周波数で発振してしまい、事故回復後も系統位相
に追従するのに時間がかかってしまう。
【０００７】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、位相検出装置の入力電圧が完全に零にな
らず微小な振動電圧が残る場合であっても、位相検出装
置が系統周波数とかけ離れた周波数で発散するのを抑え
ることの可能な３相交流電圧の位相検出装置を提供する
ことを目的としている。
たものであり、位相検出装置の入力電圧が完全に零にな
らず微小な振動電圧が残る場合であっても、位相検出装
置が系統周波数とかけ離れた周波数で発散するのを抑え
ることの可能な３相交流電圧の位相検出装置を提供する
ことを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
交流電圧位相検出装置は、ベクトルフィルタ方式による
交流電圧位相検出装置において、系統から検出した３相
電圧値から導出される信号を規格化するために用いる規
格値演算回路３の出力段に、所定の下限値を有する下限
リミッタ９を設けた。
交流電圧位相検出装置は、ベクトルフィルタ方式による
交流電圧位相検出装置において、系統から検出した３相
電圧値から導出される信号を規格化するために用いる規
格値演算回路３の出力段に、所定の下限値を有する下限
リミッタ９を設けた。
【０００９】本発明の請求項１では、規格値演算回路３
の出力に設けた下限リミッタ値をある程度大きな値に設
定することにより、信号を規格化するための分母の値を
或る一定値以上にすることになり、その結果、系統周波
数と大差ない位相θ′を出力する。
の出力に設けた下限リミッタ値をある程度大きな値に設
定することにより、信号を規格化するための分母の値を
或る一定値以上にすることになり、その結果、系統周波
数と大差ない位相θ′を出力する。
【００１０】本発明の請求項２に係る交流電圧位相検出
装置は、ベクトルフィルタ方式による交流電圧位相検出
装置において、ループフィルタ５の出力段にリミッタ10
を設けると共に、規格値演算回路３の出力を入力とする
リミッタ値設定回路11を設け、規格値演算回路３の出力
信号が一定値以下になったとき、ループフィルタ５の出
力信号に作用する上下限リミッタの値を予め設定した系
統の基本周波数に近い或る一定値に切替えるよう構成し
た。
装置は、ベクトルフィルタ方式による交流電圧位相検出
装置において、ループフィルタ５の出力段にリミッタ10
を設けると共に、規格値演算回路３の出力を入力とする
リミッタ値設定回路11を設け、規格値演算回路３の出力
信号が一定値以下になったとき、ループフィルタ５の出
力信号に作用する上下限リミッタの値を予め設定した系
統の基本周波数に近い或る一定値に切替えるよう構成し
た。
【００１１】本発明の請求項２では、規格値演算回路３
の出力信号が、設定した値より低い値である場合はルー
プフィルタ５の出力に設けたリミッタ10の上限値・下限
値を予め設定した系統の基本周波数に近い値まで変更す
ることにより、位相検出装置の入力信号である交流３相
電圧が微小な振動電圧等で乱れた場合であっても、系統
周波数と大差ない位相θ′を出力する。
の出力信号が、設定した値より低い値である場合はルー
プフィルタ５の出力に設けたリミッタ10の上限値・下限
値を予め設定した系統の基本周波数に近い値まで変更す
ることにより、位相検出装置の入力信号である交流３相
電圧が微小な振動電圧等で乱れた場合であっても、系統
周波数と大差ない位相θ′を出力する。
【００１２】本発明の請求項３に係る交流電圧位相検出
装置は、ベクトルフィルタ方式による交流電圧位相検出
装置において、ループフィルタ５の出力段にリミッタ10
とリミッタ値設定回路12とを設け、ループフィルタ５の
出力信号が或る一定以上の時間、各上下限リミッタにか
かったとき、前記上下限リミッタ値を予め設定した値に
変更するよう構成した。
装置は、ベクトルフィルタ方式による交流電圧位相検出
装置において、ループフィルタ５の出力段にリミッタ10
とリミッタ値設定回路12とを設け、ループフィルタ５の
出力信号が或る一定以上の時間、各上下限リミッタにか
かったとき、前記上下限リミッタ値を予め設定した値に
変更するよう構成した。
【００１３】本発明の請求項３では、ループフィルタ５
の出力信号がリミッタ10の上下限・下限値に、設定時間
以上かかった場合、リミッタの上限値・下限値を予め設
定した値まで変更することにより、位相検出装置の入力
信号である交流３相電圧が微小な振動電圧等で乱れた場
合であっても、系統周波数と大差ない位相θ′を出力す
る。
の出力信号がリミッタ10の上下限・下限値に、設定時間
以上かかった場合、リミッタの上限値・下限値を予め設
定した値まで変更することにより、位相検出装置の入力
信号である交流３相電圧が微小な振動電圧等で乱れた場
合であっても、系統周波数と大差ない位相θ′を出力す
る。
【００１４】本発明の請求項４に係る交流電圧位相検出
装置は、ベクトルフィルタ方式による交流電圧位相検出
装置において、規格値演算回路３の出力段に判定指令回
路14を設けると共に、逆正弦演算回路４の出力段に２種
類のループフィルタ５，13を設け、前記規格値演算回路
３の出力信号が一定値以下になったとき、常時使用され
ていた増幅率の大きなループフィルタ５から増幅率の小
さなループフィルタ13へ切替えるよう構成した。
装置は、ベクトルフィルタ方式による交流電圧位相検出
装置において、規格値演算回路３の出力段に判定指令回
路14を設けると共に、逆正弦演算回路４の出力段に２種
類のループフィルタ５，13を設け、前記規格値演算回路
３の出力信号が一定値以下になったとき、常時使用され
ていた増幅率の大きなループフィルタ５から増幅率の小
さなループフィルタ13へ切替えるよう構成した。
【００１５】本発明の請求項４では、規格値演算回路３
の出力信号が、設定した値より低い値である場合は、ル
ープフィルタをこれと並列に設けた増幅率の小さな定数
をもつループフィルタ13にスイッチで切替えることによ
り、位相検出装置の入力信号である交流３相電圧が微小
な振動電圧等で乱れた場合も、系統周波数と大差ない位
相θ′を出力する。
の出力信号が、設定した値より低い値である場合は、ル
ープフィルタをこれと並列に設けた増幅率の小さな定数
をもつループフィルタ13にスイッチで切替えることによ
り、位相検出装置の入力信号である交流３相電圧が微小
な振動電圧等で乱れた場合も、系統周波数と大差ない位
相θ′を出力する。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の請求項１に係る位
相検出装置の実施の形態を示す構成図である。図１にお
いて、図６と同一部分については同一符号を付して説明
を省略する。本実施の形態による特徴部分は下限リミッ
タ９を設けて、入力信号である３相交流電圧が低い場合
であっても、逆正弦演算回路４の計算において零割りを
阻止するようにしたことである。
相検出装置の実施の形態を示す構成図である。図１にお
いて、図６と同一部分については同一符号を付して説明
を省略する。本実施の形態による特徴部分は下限リミッ
タ９を設けて、入力信号である３相交流電圧が低い場合
であっても、逆正弦演算回路４の計算において零割りを
阻止するようにしたことである。
【００１７】即ち、規格値演算回路３の出力値は、設定
値（ここでは０．６単位ｐｕ、１ｐｕは定常時の入力電
圧値）による下限値をもつ下限リミッタ９の入力信号と
し、出力信号は設定値（０．６単位ｐｕ）以上の値とな
る。
値（ここでは０．６単位ｐｕ、１ｐｕは定常時の入力電
圧値）による下限値をもつ下限リミッタ９の入力信号と
し、出力信号は設定値（０．６単位ｐｕ）以上の値とな
る。
【００１８】逆正弦演算回路４では位相比較器２の出力
信号の一方であるＶsin Δθをリミッタ９を介した規格
値演算回路３の出力信号で割る。更に求めた値の逆正弦
（sin -1）をとったものを出力信号とする。ループフィ
ルタ５は入力信号の不要な高調波成分等を除去した応答
・同期特性を決定する。
信号の一方であるＶsin Δθをリミッタ９を介した規格
値演算回路３の出力信号で割る。更に求めた値の逆正弦
（sin -1）をとったものを出力信号とする。ループフィ
ルタ５は入力信号の不要な高調波成分等を除去した応答
・同期特性を決定する。
【００１９】ループフィルタの出力値（制御信号電圧）
は周波数信号に相当し、電圧制御発振器６の入力信号と
なり、そこで最終的に交流母線の位相θ′が出力され
る。この位相θ′は余弦波発生回路７及び正弦波発生回
路８によってその余弦値及び正弦値が計算され、位相比
較器２の入力信号となって帰還ループを形成する。
は周波数信号に相当し、電圧制御発振器６の入力信号と
なり、そこで最終的に交流母線の位相θ′が出力され
る。この位相θ′は余弦波発生回路７及び正弦波発生回
路８によってその余弦値及び正弦値が計算され、位相比
較器２の入力信号となって帰還ループを形成する。
【００２０】次に作用について説明するが、入力電圧を
３相→２相変換し、規格値演算までは従来のものと同様
である。規格値演算回路３ではその出力に設けた下限リ
ミッタ値を０．６（単位ｐｕ）に設定することにより、
逆正弦演算回路４の計算において零割りを防ぐと共に、
信号を規格化するための分母の値（Ｖ2 sin 2 Δθ＋Ｖ
2 cos 2 Δθ）1/2 ＝Ｖは０．６以上となる。
３相→２相変換し、規格値演算までは従来のものと同様
である。規格値演算回路３ではその出力に設けた下限リ
ミッタ値を０．６（単位ｐｕ）に設定することにより、
逆正弦演算回路４の計算において零割りを防ぐと共に、
信号を規格化するための分母の値（Ｖ2 sin 2 Δθ＋Ｖ
2 cos 2 Δθ）1/2 ＝Ｖは０．６以上となる。
【００２１】その結果、位相検出装置の入力信号である
交流３相電圧が振動電圧で電圧値が低い場合であって
も、リミッタの出力値、即ち、逆正弦演算回路４の入力
値は０．６に抑えられる。その結果、逆正弦演算回路４
の出力値は微小な値となり、最終的に電圧制御発振器６
は、系統周波数と大差ない位相θ′を出力する。
交流３相電圧が振動電圧で電圧値が低い場合であって
も、リミッタの出力値、即ち、逆正弦演算回路４の入力
値は０．６に抑えられる。その結果、逆正弦演算回路４
の出力値は微小な値となり、最終的に電圧制御発振器６
は、系統周波数と大差ない位相θ′を出力する。
【００２２】本実施の形態によれば、位相検出装置の入
力信号である電圧が事故等による振動電圧で乱れた場合
であっても、その電圧が小さければ小さいほど、系統周
波数と近い位相θ′を出力する。よって、事故中に位相
検出装置が系統周波数とかけ離れた周波数で発散し、事
故回復後も系統位相に追従するのに時間がかかるといっ
た現象を抑えることができる。
力信号である電圧が事故等による振動電圧で乱れた場合
であっても、その電圧が小さければ小さいほど、系統周
波数と近い位相θ′を出力する。よって、事故中に位相
検出装置が系統周波数とかけ離れた周波数で発散し、事
故回復後も系統位相に追従するのに時間がかかるといっ
た現象を抑えることができる。
【００２３】図２は本発明の請求項２に係る位相検出装
置の実施の形態を示す構成図である。図２において、図
６と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。本例における特徴部分はループフィルタの出力段に
リミッタ10を設け、リミッタ値設定回路11の出力値によ
って前記リミッタ10を設定するようにした。
置の実施の形態を示す構成図である。図２において、図
６と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。本例における特徴部分はループフィルタの出力段に
リミッタ10を設け、リミッタ値設定回路11の出力値によ
って前記リミッタ10を設定するようにした。
【００２４】そこで規格値演算回路３の出力値は、逆正
弦演算回路４とリミッタ値設定回路11の入力信号とな
る。リミッタ値設定回11については後ほど詳細を示す。
続いて、逆正弦演算回路４は位相比較器２の出力信号の
一方であるＶsin Δθを規格値演算回路３の出力信号で
割ることは従来例と同様である。更に求めた値の逆正弦
（sin -1）をとったものを出力信号とする。
弦演算回路４とリミッタ値設定回路11の入力信号とな
る。リミッタ値設定回11については後ほど詳細を示す。
続いて、逆正弦演算回路４は位相比較器２の出力信号の
一方であるＶsin Δθを規格値演算回路３の出力信号で
割ることは従来例と同様である。更に求めた値の逆正弦
（sin -1）をとったものを出力信号とする。
【００２５】ループフィルタ５は逆正弦演算回路４の出
力信号を入力信号とし、入力信号の不要な高調波成分等
を除去し応答・同期特性を決定する。ループフィルタ５
の出力値（制御信号電圧）は周波数信号に相当し、リミ
ッタ10の入力信号とする。このリミッター10の下限リミ
ッタ値はリミッタ値設定回路11の出力値によって設定さ
れる。
力信号を入力信号とし、入力信号の不要な高調波成分等
を除去し応答・同期特性を決定する。ループフィルタ５
の出力値（制御信号電圧）は周波数信号に相当し、リミ
ッタ10の入力信号とする。このリミッター10の下限リミ
ッタ値はリミッタ値設定回路11の出力値によって設定さ
れる。
【００２６】リミッタ10の出力値は電圧制御発振器６の
入力信号となり、そこで最終的に入力電圧の位相θ′が
出力される。位相θ′は余弦波発生回路７及び正弦波発
生回路８によってその余弦値及び正弦値が計算され、位
相比較器２の入力信号となって帰還ループを形成する。
入力信号となり、そこで最終的に入力電圧の位相θ′が
出力される。位相θ′は余弦波発生回路７及び正弦波発
生回路８によってその余弦値及び正弦値が計算され、位
相比較器２の入力信号となって帰還ループを形成する。
【００２７】ここで、リミッタ値設定回路11について説
明する。リミッタ値設定回路11は規格値演算回路３の出
力値と、事前に設定した規格値演算回路の出力値の下限
値（０．６単位ｐｕ）とを比較し、規格値演算回路の出
力値が設定した下限値（０．６単位ｐｕ）より小さい場
合は、事前に設定した系統周波数に絞り込む上限リミッ
タ値及び下限リミッタ設定値をリミッタ10の上限及び下
限リミッタ値として設定する。
明する。リミッタ値設定回路11は規格値演算回路３の出
力値と、事前に設定した規格値演算回路の出力値の下限
値（０．６単位ｐｕ）とを比較し、規格値演算回路の出
力値が設定した下限値（０．６単位ｐｕ）より小さい場
合は、事前に設定した系統周波数に絞り込む上限リミッ
タ値及び下限リミッタ設定値をリミッタ10の上限及び下
限リミッタ値として設定する。
【００２８】次に作用について説明するが、入力電圧を
３相→２相変換し、逆正弦演算までは従来例と同様であ
る。そして作用についての特徴点は規格値演算回路３の
出力信号が、予め設定した値より低い値である場合に、
ループフィルタ５の出力に設けたリミッタ10の上限値／
下限値を系統周波数近辺の周波数に設定するようにした
ことである。
３相→２相変換し、逆正弦演算までは従来例と同様であ
る。そして作用についての特徴点は規格値演算回路３の
出力信号が、予め設定した値より低い値である場合に、
ループフィルタ５の出力に設けたリミッタ10の上限値／
下限値を系統周波数近辺の周波数に設定するようにした
ことである。
【００２９】その結果、位相検出装置の入力信号である
交流３相電圧が微小な振動電圧等で乱れた場合も、電圧
制御発振器６の入力信号は定常時の入力信号と大差ない
値となる。したがって、電圧制御発振器６は微小な振動
電圧に大きな影響を受けない、系統周波数と大差ない位
相θ′を出力する。
交流３相電圧が微小な振動電圧等で乱れた場合も、電圧
制御発振器６の入力信号は定常時の入力信号と大差ない
値となる。したがって、電圧制御発振器６は微小な振動
電圧に大きな影響を受けない、系統周波数と大差ない位
相θ′を出力する。
【００３０】本実施の形態によれば、位相検出装置の入
力信号である電圧が事故等により振動電圧で乱れた場合
であっても、その電圧が小さければ系統周波数と近い位
相θ′を強制的に出力する。よって、事故中に位相検出
装置が系統周波数とかけ離れた周波数で発散し、事故回
復後も系統位相に追従するのに時間がかかるといった現
象を抑えることができる。
力信号である電圧が事故等により振動電圧で乱れた場合
であっても、その電圧が小さければ系統周波数と近い位
相θ′を強制的に出力する。よって、事故中に位相検出
装置が系統周波数とかけ離れた周波数で発散し、事故回
復後も系統位相に追従するのに時間がかかるといった現
象を抑えることができる。
【００３１】図３は本発明の請求項３に係る位相検出装
置の実施の形態を示す構成図である。図３において、図
６と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。本例の特徴部分はループフィルタの出力段にリミッ
タ10を設け、リミッタ値設定回路12によってリミッタ10
を設定するようにした。
置の実施の形態を示す構成図である。図３において、図
６と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。本例の特徴部分はループフィルタの出力段にリミッ
タ10を設け、リミッタ値設定回路12によってリミッタ10
を設定するようにした。
【００３２】ここで、ループフィルタ５の出力値（制御
信号電圧）は周波数信号に相当し、リミッタ10の入力信
号及びリミッタ値設定回路12の入力信号とする。このリ
ミッタ10の下限・上限リミッタ値にはリミッタ値設定回
路12の出力値が設定される。
信号電圧）は周波数信号に相当し、リミッタ10の入力信
号及びリミッタ値設定回路12の入力信号とする。このリ
ミッタ10の下限・上限リミッタ値にはリミッタ値設定回
路12の出力値が設定される。
【００３３】リミッタ値設定回路12のシーケンスを図４
を用いて説明する。ループフィルタ５から出力された入
力信号をリミッタ10に設定されている上限リミッタ値及
び下限リミッタ値と比較し、入力信号が上限リミッタ値
より大きい、もしくは下限リミッタ値より小さい場合
は、夫々に設けられたコンパレータは１を出力する。
を用いて説明する。ループフィルタ５から出力された入
力信号をリミッタ10に設定されている上限リミッタ値及
び下限リミッタ値と比較し、入力信号が上限リミッタ値
より大きい、もしくは下限リミッタ値より小さい場合
は、夫々に設けられたコンパレータは１を出力する。
【００３４】この信号は、オンディレイを介すことによ
り、設定した一定時間Ｔd 以上継続して入力された信号
を判別する。オンディレイの出力値が１か０かで、１の
場合は別個に設定した異常時の上限（下限）リミッタ値
がリミッタ10の上限（下限）リミッタとして設定され、
０の場合は通常時の上限（下限）リミッタが設定され
る。
り、設定した一定時間Ｔd 以上継続して入力された信号
を判別する。オンディレイの出力値が１か０かで、１の
場合は別個に設定した異常時の上限（下限）リミッタ値
がリミッタ10の上限（下限）リミッタとして設定され、
０の場合は通常時の上限（下限）リミッタが設定され
る。
【００３５】リミッタ10の出力値は電圧制御発振器６の
入力信号となって、そこで最終的に交流母線の位相θ′
が出力される。位相θ′は余弦波発生回路７及び正弦波
発生回路８によってその余弦値及び正弦値が計算され、
位相比較器２の入力信号となって帰還ループを形成す
る。
入力信号となって、そこで最終的に交流母線の位相θ′
が出力される。位相θ′は余弦波発生回路７及び正弦波
発生回路８によってその余弦値及び正弦値が計算され、
位相比較器２の入力信号となって帰還ループを形成す
る。
【００３６】次に作用を説明するが３相電圧を２相に変
換し、ループフィルタまでの作用は従来例と同様であ
る。そして作用につての特徴点は、ループフィルタ５の
出力信号がリミッタの上限値・下限値に、設定時間以上
かかった場合、リミッタの上限値・下限値を予め設定し
た値まで変更することである。
換し、ループフィルタまでの作用は従来例と同様であ
る。そして作用につての特徴点は、ループフィルタ５の
出力信号がリミッタの上限値・下限値に、設定時間以上
かかった場合、リミッタの上限値・下限値を予め設定し
た値まで変更することである。
【００３７】このことは、位相検出装置の入力信号であ
る交流３相電圧が微小な振動電圧等で乱れた場合であっ
ても、それが一定時間以上継続した場合、電圧制御発振
器６の入力信号は一定範囲に抑えられる。その結果、電
圧制御発振器６は微小な振動電圧に大きな影響を受ける
ことなく、系統周波数と大差ない位相θ′を出力する。
る交流３相電圧が微小な振動電圧等で乱れた場合であっ
ても、それが一定時間以上継続した場合、電圧制御発振
器６の入力信号は一定範囲に抑えられる。その結果、電
圧制御発振器６は微小な振動電圧に大きな影響を受ける
ことなく、系統周波数と大差ない位相θ′を出力する。
【００３８】本実施の形態によれば、位相検出装置の入
力信号である電圧が事故等により振動電圧で乱れた場合
であっても、その電圧が小さければ、系統周波数と近い
位相θ′を強制的に出力する。よって、事故中に位相検
出装置が系統周波数とかけ離れた周波数で発散し、事故
回復後も系統位相に追従するのに時間がかかるといった
現象を抑えることができる。
力信号である電圧が事故等により振動電圧で乱れた場合
であっても、その電圧が小さければ、系統周波数と近い
位相θ′を強制的に出力する。よって、事故中に位相検
出装置が系統周波数とかけ離れた周波数で発散し、事故
回復後も系統位相に追従するのに時間がかかるといった
現象を抑えることができる。
【００３９】図５は本発明の請求項４に係る位相検出装
置の実施の形態を示す構成図である。図５において、図
６と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。本例の特徴部分はループフィルタを２つ設け、規格
値演算回路３の出力を入力とする判定指令回路14の出力
によって切替えるようにしている。
置の実施の形態を示す構成図である。図５において、図
６と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。本例の特徴部分はループフィルタを２つ設け、規格
値演算回路３の出力を入力とする判定指令回路14の出力
によって切替えるようにしている。
【００４０】したがって、規格値演算回路３の出力値
は、逆正弦演算回路４と判定指令回路14の入力信号とな
る。続いて、逆正弦演算回路４は位相比較器２の出力信
号の一方であるＶsin Δθを規格値演算回路３の出力信
号で割る。更に求めた値の逆正弦（sin -1）をとったも
のを出力とする。
は、逆正弦演算回路４と判定指令回路14の入力信号とな
る。続いて、逆正弦演算回路４は位相比較器２の出力信
号の一方であるＶsin Δθを規格値演算回路３の出力信
号で割る。更に求めた値の逆正弦（sin -1）をとったも
のを出力とする。
【００４１】ループフィルタ５とループフィルタ13は逆
正弦演算回路４の出力信号を入力信号とし、入力信号の
不要な高調波成分等を除去し応答・同期特性を決定す
る。なお、ループフィルタ13は振動電圧による出力信号
の変化を最小限に抑えるために増幅率を小さな値に設定
する。
正弦演算回路４の出力信号を入力信号とし、入力信号の
不要な高調波成分等を除去し応答・同期特性を決定す
る。なお、ループフィルタ13は振動電圧による出力信号
の変化を最小限に抑えるために増幅率を小さな値に設定
する。
【００４２】ループフィルタ５とループフィルタ13の出
力値（制御信号電圧）は周波数信号に相当し、スイッチ
15によってどちらかの出力信号が選択される。この選択
は、判定指令回路14が予め設定した下限値と入力信号を
比較し、入力信号が下限値を下回る場合はスイッチ15を
ループフィルタ13に切替え、下限値以上の場合はループ
フィルタ５に切替えることによって行なわれる。
力値（制御信号電圧）は周波数信号に相当し、スイッチ
15によってどちらかの出力信号が選択される。この選択
は、判定指令回路14が予め設定した下限値と入力信号を
比較し、入力信号が下限値を下回る場合はスイッチ15を
ループフィルタ13に切替え、下限値以上の場合はループ
フィルタ５に切替えることによって行なわれる。
【００４３】ループフィルタの出力信号は電圧制御発振
器６の入力信号となり、そこで最終的に入力電圧の位相
θ′が出力される。位相θ′は余弦波発生回路７及び正
弦波発生回路８によってその余弦値及び正弦値が計算さ
れ、位相比較器２の入力信号となって帰還ループを形成
する。
器６の入力信号となり、そこで最終的に入力電圧の位相
θ′が出力される。位相θ′は余弦波発生回路７及び正
弦波発生回路８によってその余弦値及び正弦値が計算さ
れ、位相比較器２の入力信号となって帰還ループを形成
する。
【００４４】次に作用を説明するが３相電圧を２相に変
換し、規格値演算までの作用は従来例と同様である。そ
して本例の作用についての特徴点は規格値演算回路３の
出力信号が、設定した値（他と０．６ｐｕ）より低い値
である場合は、ループフィルタ５をループフィルタ13に
切替えることにより増幅率の小さなループフィルタ13が
動作する。
換し、規格値演算までの作用は従来例と同様である。そ
して本例の作用についての特徴点は規格値演算回路３の
出力信号が、設定した値（他と０．６ｐｕ）より低い値
である場合は、ループフィルタ５をループフィルタ13に
切替えることにより増幅率の小さなループフィルタ13が
動作する。
【００４５】このことは、位相検出装置の入力信号であ
る交流３相電圧が微小な振動電圧等で乱れた場合であっ
ても、ループフィルタ13の出力信号は定常時のループフ
ィルタ５の出力信号と大差ない値となる。その結果、電
圧制御発振器６は微小な振動電圧に大きな影響を受ける
ことなく、系統周波数と大差ない位相θ′を出力する。
る交流３相電圧が微小な振動電圧等で乱れた場合であっ
ても、ループフィルタ13の出力信号は定常時のループフ
ィルタ５の出力信号と大差ない値となる。その結果、電
圧制御発振器６は微小な振動電圧に大きな影響を受ける
ことなく、系統周波数と大差ない位相θ′を出力する。
【００４６】本実施の形態によれば、位相検出装置の入
力信号である電圧が事故等により振動電圧で乱れた場合
であっても、その電圧が小さければ、系統周波数と近い
位相θ′を強制的に出力する。よって、事故中に位相検
出装置が系統周波数とかけ離れた周波数で発散し、事故
回復後も系統位相に追従するのに時間がかかるといった
現象を抑えることができる。
力信号である電圧が事故等により振動電圧で乱れた場合
であっても、その電圧が小さければ、系統周波数と近い
位相θ′を強制的に出力する。よって、事故中に位相検
出装置が系統周波数とかけ離れた周波数で発散し、事故
回復後も系統位相に追従するのに時間がかかるといった
現象を抑えることができる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば入
力電圧が完全に零にならず微小な振動電圧が残る場合に
その周波数を検出してしまい、位相検出装置が系統周波
数とかけ離れた周波数で発振し、事故回復後も系統位相
に追従するのに時間がかかるといった現象を抑える効果
がある。
力電圧が完全に零にならず微小な振動電圧が残る場合に
その周波数を検出してしまい、位相検出装置が系統周波
数とかけ離れた周波数で発振し、事故回復後も系統位相
に追従するのに時間がかかるといった現象を抑える効果
がある。
【図１】本発明の請求項１に係る位相検出装置の実施の
形態を示す構成図。
形態を示す構成図。
【図２】本発明の請求項２に係る位相検出装置の実施の
形態を示す構成図。
形態を示す構成図。
【図３】本発明の請求項３に係る位相検出装置の実施の
形態を示す構成図。
形態を示す構成図。
【図４】図３の位相検出装置のリミッタ値設定回路の詳
細図。
細図。
【図５】本発明の請求項４に係る位相検出装置の実施の
形態を示す構成図。
形態を示す構成図。
【図６】従来の位相検出装置を示す図。
１ ３相→２相変換回路 ２ 位相比較器 ３ 規格値演算回路 ４ 逆正弦演算回路 ５，13 ループフィルタ ６ 電圧制御発振器 ７ 余弦波発生回路 ８ 正弦波発生回路 ９ 下限リミッタ 10 リミッタ 11，12 リミッタ値設定回路
Claims (4)
- 【請求項１】 ベクトルフィルタ方式による交流電圧位
相検出装置において、系統から検出した３相電圧値から
導出される信号を規格化するために用いる規格値演算回
路の出力段に、所定の下限値を有する下限リミッタを設
けることを特徴とする交流電圧位相検出装置。 - 【請求項２】 ベクトルフィルタ方式による交流電圧位
相検出装置において、ループフィルタの出力段にリミッ
タを設けると共に、規格値演算回路の出力を入力とする
リミッタ値設定回路を設け、規格値演算回路の出力信号
が一定値以下になったとき、ループフィルタの出力信号
に作用する上下限リミッタの値を予め設定した系統の基
本周波数に近い或る一定値に切替えることを特徴とする
交流電圧位相検出装置。 - 【請求項３】 ベクトルフィルタ方式による交流電圧位
相検出装置において、ループフィルタの出力段にリミッ
タとリミッタ値設定回路とを設け、ループフィルタの出
力信号が或る一定以上の時間、各上下限リミッタにかか
ったとき、前記上下限リミッタ値を予め設定した値に変
更することを特徴とする交流電圧位相検出装置。 - 【請求項４】 ベクトルフィルタ方式による交流電圧位
相検出装置において、規格値演算回路の出力段に判定指
令回路を設けると共に、逆正弦演算回路の出力段に２種
類のループフィルタを設け、前記規格値演算回路の出力
信号が一定値以下になったとき、常時使用されていた増
幅率の大きなループフィルタから増幅率の小さなループ
フィルタへ切替えることを特徴とする交流電圧位相検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9008496A JPH09257845A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 交流電圧位相検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9008496A JPH09257845A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 交流電圧位相検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09257845A true JPH09257845A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13988665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9008496A Pending JPH09257845A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 交流電圧位相検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09257845A (ja) |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP9008496A patent/JPH09257845A/ja active Pending
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