JPH099505A - アクティブフィルタの高調波電流検出方法 - Google Patents

アクティブフィルタの高調波電流検出方法

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JPH099505A
JPH099505A JP7151526A JP15152695A JPH099505A JP H099505 A JPH099505 A JP H099505A JP 7151526 A JP7151526 A JP 7151526A JP 15152695 A JP15152695 A JP 15152695A JP H099505 A JPH099505 A JP H099505A
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JP
Japan
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current
signal
harmonic
voltage
ratio
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Application number
JP7151526A
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English (en)
Inventor
Takeshi Kojima
剛 小嶋
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40Arrangements for reducing harmonics

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  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数の負荷が接続されその含有高調波がアクテ
ィブフィルタによる低減制御対象となる給電母線中の高
調波電流検出の容易化と低廉化とを図る。 【構成】共通母線に接続された複数の負荷Lj の負荷電
流検出信号ij を受け,例えば,vj =Rij の如く電
圧変換する電流/電圧変換回路31と、この電圧変換さ
れた電流信号に対して変流比補正係数Ns /Nj を設定
指令する補正係数設定回路32と、前記変換回路31の
各出力の直接加算信号Σvjsを受け,これより基本周波
数成分の加算値Σvj0を減算すると共にその結果に対し
て所定の係数kを乗じて所要の高調波電流検出信号Svh
を形成する高調波電流検出回路33とから高調波電流検
出演算回路3を構成するものであり、前記検出信号Svh
を各CTの2次側検出電流ij から変成された低電圧信
号vj の処理により得るものである。なお、上記の添字
jは負荷数nに対応しj=1〜nとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高調波発生源となる
複数の負荷が接続された給電母線に含まれる高調波成分
の低減補償を行うアクティブフィルタの制御に関連する
前記母線中の高調波電流検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、交流電流の検出は計器用変流器
(以下CTと略称する)により行われるが、このCT自
体の定格1次電流は段階的な整数値とされ、且つ、前記
の定格1次電流に対する2次定格出力電流は5Aの如き
一定値とされている。従って、標準CT適用時の1次電
流値の選択は、測定対象負荷の電流変動上限値より大で
且つ最も近い標準値を選択するものとなり、CT変流比
は測定対象の負荷毎に個々に決定されるものとなる。
【0003】このため、同一の母線に接続された複数負
荷の総合実負荷容量を各負荷電流の検出値より求める場
合、負荷容量により異なる変流比を有する各CTの2次
出力電流の直接の和を以て所要の実負荷容量を演算する
ことは出来ず、各負荷回路に適用するCTの変流比を等
価的に同一となすCT間変流比補正,即ち,CT検出電
流間のレベル合わせの換算操作が必要となる。
【0004】上記に従い、同一母線に接続された複数の
負荷回路それぞれに専用の計測或いは制御に供されるC
Tを前記母線中の高調波電流検出用に共用する場合、従
来の方法は、前記の各負荷回路専用のCTそれぞれにこ
れと対をなす補助CTを付属させ,両CTの変流比の積
を最大容量負荷回路用CT等の基準となすCTの変流比
と同一となす如く、前記補助CTの変流比を選択するこ
とにより、各負荷電流検出値間のレベル合わせを行うも
のであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、高調波の
発生源となる複数の負荷が接続された給電母線における
高調波電流の検出に関する従来の方法によれば、各負荷
回路に専用の計測或いは制御に供されるCTそれぞれに
対してこれと対をなす補助CTを設ける必要があり、こ
れら補助CT設置のために装置の大形化と高価格化とを
招いていた。
【0006】上記に鑑みこの発明は、前記の如き複数の
補助CTの設置を要することなく、等価的なCT変流比
の同一化、即ち、各負荷電流検出のレベル合わせを可能
とするアクティブフィルタ用高調波電流検出方法の提供
を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のアクティブフィルタの高調波電流検出方
法において、 1)第一の手段は、高調波発生源となる複数の負荷が接
続された給電母線中の高調波成分の低減補償をなすアク
ティブフィルタの制御に関連する前記母線中の高調波電
流の検出方法に関して、その定格負荷電流に対応した変
流比を有して各負荷回路に設けられた変流器の2次側検
出電流を,その基準周波数成分に対する各種高調波成分
の含有比が不変の電圧信号に変換し、更に、所定の基準
変流比を前記各変流器毎にその変流比で除して得た変流
比補正係数を,それぞれ対応する前記の電圧変換された
電流検出信号に乗算すると共に、これらの変流比補正さ
れた電流検出信号を相互に直接加算にて合成し、この合
成信号より基準周波数成分のみを濾波して得た信号を以
て所要の高調波電流検出信号となすものとする。
【0008】2)第二の手段は、前記の第一の手段によ
るアクティブフィルタの高調波電流検出方法において、
前記各負荷中の最大の負荷に対応する変流器の変流比を
以て前記所定の基準変流比となすものとする。
【0009】
【作用】一般に、同一母線に接続された複数負荷Lj
総実負荷容量を各負荷電流Ijの検出値ij より求める
場合、適用される各CTの変流比Nj が測定対象負荷の
容量に従い異なるため、前記の各検出値ij を、これら
が全て基準変流比Ns のCTにより検出されたものと仮
定した場合の値ijsに等価変換する必要があり、この等
価変換,即ち変流比補正は下記の式(1)の如く行われ
る。
【0010】なお、上記の添字jは負荷の数に対応して
j=1〜nとなる。
【0011】
【数1】 即ち、前記各検出値ij 間の変流比に関するレベル合わ
せは、これら各ij に変流比補正係数(Ns /Nj )を
乗算することにより行われる。
【0012】また、前記各検出値ij の対応する電圧信
号vj への変換と、更に、補正された電圧信号vjsへの
再変換とは、下記の式(2)の如く行われる。なお、式
(2)に示す電流信号の電圧信号への変換は、抵抗Rの
電圧降下を用いる最も簡単な場合を例示するものであ
る。
【0013】
【数2】 次に、補正された各電圧信号vjsの直接加算による合成
信号から各基準周波数成分vj0の加算信号を濾波減算し
て高調波分信号Σvh を演算し、これに適当な定数kを
乗ずれば、下記の式(3)の如く所要の高調波電流検出
信号Svhを得ることが出来る。
【0014】
【数3】 上記に従い、この発明のアクティブフィルタの高調波電
流検出方法は、所要の高調波電流検出信号を、各CTの
2次側検出電流より変成された低圧電圧信号を前記の各
演算式に従い処理することにより得るものであり、 1)請求項1の発明は、同一給電母線に接続された複数
の負荷回路それぞれに設けられた変流器の2次側検出電
流ij を電圧信号vj に変換すると共に、この電圧信号
j に変流比補正係数(Ns /Nj )を乗算して前記各
CTの変流比に関するレベル合わせがなされた電圧信号
jsを変成し、更に、前記電圧信号vjsの直接加算信号
Σvjsよりその基準周波数成分の加算成分Σvj0を濾波
減算し、この結果のΣvh に適当な定数kを乗じて所要
の高調波電流検出信号Svhを得るものである。なお、前
記の負荷数をnとしてj=1〜nとする。
【0015】2)請求項2の発明は、請求項1の発明に
おいて、各負荷中の最大負荷に対応する変流器の変流比
jmを以て前記所定の基準変流比Ns となすものであ
る。
【0016】
【実施例】以下この発明の実施例を図1の系統構成図に
従って説明する。図1において、L1,L2,…,Ln はそ
れぞれ高調波発生源となる負荷、CB1,CB2,…,CB
n はそれぞれ前記各負荷L1,L2,…,Ln とこれら各負
荷の共通母線との間に設置された負荷遮断器、CBS
電源の受電端と前記各負荷の共通母線とを接続する電源
遮断器、CT1,CT2,…,CTn は前記各負荷の負荷電
流を検出してそれぞれ検出電流i1,i2,…,in を出力
する計器用変流器であり、それぞれの変流比をN1,N2,
…,Nn とする。
【0017】また、1は前記負荷共通母線に所要の高調
波電流を注入して前記各負荷へ流入する高調波電流の低
減補償を行うアクティブフィルタ、2はアクティブフィ
ルタ1に対する制御回路、3は所要の高調波電流検出演
算回路であり、これら各要素1〜3を以てアクティブフ
ィルタ装置10を構成する。この発明は、特に前記の高
調波電流検出演算回路3に係わるものであり、前記演算
回路3は,前記各検出電流i1,i2,…,in をそれぞれ
その入力信号とする電流/電圧変換回路31a,31
b,…,31nと、これらの各変換回路に対し前記の変
流比補正係数(Ns /Nj )を設定指令する補正係数設
定回路32a,32b,…,32nと、その入力信号よ
り基本波成分を濾波すると共にその結果に対して所定の
係数を乗じ所要の高調波電流検出信号を形成する高調波
電流検出回路33とから構成される。
【0018】ここに、電流/電圧変換回路31a,…,
31nは、例えば、前記の式(2)に従い抵抗Rの両端
電圧降下を利用し、vj =Rij の如く電流/電圧変換
を行うと共に、補正係数設定回路32a,32b,…,
32nにより設定された変流比補正係数(Ns /Nj
に従い前記電圧信号vj を補正された電圧信号vjs、即
ち(Ns /Nj )vj として出力する。
【0019】なお、前記補正係数Ns /Nj は実際上連
続的な変化をなす数ではなく、整数対整数の限られた段
階的な組合せをなすものであり、従って、前記の各補正
係数設定回路は、例えば、簡単な切替え接点回路により
構成することが出来る。また、前記各電圧信号vjsは前
記各変換回路の出力側で直接加算され合成信号Σvjs
形成し、高調波電流検出回路33へ入力される。
【0020】前記の高調波電流検出回路33において
は、前記の式(3)に従い、前記合成信号Σvjsより各
基準周波数成分vj0の加算信号Σvj0が濾波減算される
と共に適当な定数kが乗算され、所要の高調波電流検出
信号Svhが、Svh=kΣvh 、Σvh =Σvjs−Σ
j0、の如く形成されて前記の制御回路2へ入力され
る。なお、上記の添字jは負荷の数に対応してj=1〜
nとなる。
【0021】以上の如く、所要の高調波電流検出信号S
vhは、各CTの2次側検出電流ijから変成された低圧
の電圧信号vj の処理により得ることができる。
【0022】
【発明の効果】この発明によれば、高調波発生源となる
複数の負荷が接続された給電母線中の高調波成分の低減
補償をなすアクティブフィルタの制御に関連する前記母
線中の高調波電流の検出方法に関し、 1)請求項1による如く、その定格負荷電流に対応した
変流比を有して各負荷回路に設けられた変流器の2次側
検出電流を,その基準周波数成分に対する各種高調波成
分の含有比が不変の電圧信号に変換し、更に、所定の基
準変流比を前記各変流器毎にその変流比で除して得た変
流比補正係数を,それぞれ対応する前記の電圧変換され
た電流検出信号に乗算すると共に、これら変流比補正さ
れた電流検出信号を相互に直接加算にて合成し、この合
成信号より基準周波数成分のみを濾波して得た信号を以
て所要の高調波電流検出信号となすことにより、また、 2)請求項2による如く、請求項1における所定の基準
変流比を、前記各負荷中の最大負荷に対応する変流器の
変流比となすことにより、アクティブフィルタの制御に
必要な母線高調波電流の検出信号を、各負荷回路のCT
2次電流から変成された低圧電圧信号の演算処理により
得ることが出来、各負荷容量の変更に伴う変流比補正係
数の設定変更も前記補正係数設定回路の操作によって簡
単に行うことが可能となる。また、信号の低電圧信号化
により、マイコンを含めた高度な制御回路の構成も簡易
且つ安価に可能となる。更に、従来の方法においては、
変流比の異なるCT間のレベル合わせのため、各CTそ
れぞれに補助CTの設置を要していたが、この発明にお
いてはその必要は無く、前記の補助CT設置に伴う装置
の大形化と高価格化とを回避することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す系統構成図
【符号の説明】
1 アクティブフィルタ 2 制御回路 3 高調波電流検出演算回路 10 アクティブフィルタ装置 31 電流/電圧変換回路(31a,31b,…,3
1n) 32 補正係数設定回路(32a,32b,…,32
n) 33 高調波電流検出回路 CTj 計器用変流器(j=1,2,…… ,n) Lj 負荷(j=1,2,…… ,n)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高調波発生源となる複数の負荷が接続され
    た給電母線中の高調波成分の低減補償をなすアクティブ
    フィルタの制御に関連する前記母線中の高調波電流の検
    出方法であって、その定格負荷電流に対応した変流比を
    有して各負荷回路に設けられた変流器の2次側検出電流
    を,その基準周波数成分に対する各種高調波成分の含有
    比が不変の電圧信号に変換し、更に、所定の基準変流比
    を前記各変流器毎にその変流比で除して得た変流比補正
    係数を,それぞれ対応する前記の電圧変換された電流検
    出信号に乗算すると共に、これら変流比補正された電流
    検出信号を相互に直接加算にて合成し、この合成信号よ
    り基準周波数成分のみを濾波して得た信号を以て所要の
    高調波電流検出信号となすことを特徴とするアクティブ
    フィルタの高調波電流検出方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載のアクティブフィルタの高調
    波電流検出方法において、前記各負荷中の最大負荷に対
    応する変流器の変流比を以て前記所定の基準変流比とな
    すことを特徴とするアクティブフィルタの高調波電流検
    出方法。
JP7151526A 1995-06-19 1995-06-19 アクティブフィルタの高調波電流検出方法 Pending JPH099505A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104220883A (zh) * 2012-04-20 2014-12-17 Abb技术有限公司 罗果夫斯基类型的电流换能器和用于测量电流的布置
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