JPH1032931A - 高調波抑制装置の制御装置 - Google Patents
高調波抑制装置の制御装置Info
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- JPH1032931A JPH1032931A JP8203175A JP20317596A JPH1032931A JP H1032931 A JPH1032931 A JP H1032931A JP 8203175 A JP8203175 A JP 8203175A JP 20317596 A JP20317596 A JP 20317596A JP H1032931 A JPH1032931 A JP H1032931A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配電系統のインピーダンスと容量性負荷とが
共振して電圧歪みが拡大したり、フィルタが過負荷にな
るのを防止する。 【解決手段】 電線路に接続され、電線路に重畳してい
る高調波電流成分を検出し、この検出された高調波成分
とは逆位相の信号を制御信号とした出力する制御装置
と、この制御信号を入力し、これに比例する電流を整合
トランスを介して前記電線路に注入するアクティブフィ
ルタとからなるものにおいて、高調波抑制装置の設置点
の電圧を検出する変成器を設け、前記変成器からの検出
電圧を制御装置に入力し、この入力した検出電圧の中か
ら基本波分を除去すると共に（１／Ｒ）を乗じて制御電
流を導出し、かつ符号を反転して前記電線路から検出し
た制御電流に加算してアクティブフィルタへの入力電流
とした。
共振して電圧歪みが拡大したり、フィルタが過負荷にな
るのを防止する。 【解決手段】 電線路に接続され、電線路に重畳してい
る高調波電流成分を検出し、この検出された高調波成分
とは逆位相の信号を制御信号とした出力する制御装置
と、この制御信号を入力し、これに比例する電流を整合
トランスを介して前記電線路に注入するアクティブフィ
ルタとからなるものにおいて、高調波抑制装置の設置点
の電圧を検出する変成器を設け、前記変成器からの検出
電圧を制御装置に入力し、この入力した検出電圧の中か
ら基本波分を除去すると共に（１／Ｒ）を乗じて制御電
流を導出し、かつ符号を反転して前記電線路から検出し
た制御電流に加算してアクティブフィルタへの入力電流
とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、需要家又は配電系
統の負荷から発生する高調波を抑制する高調波抑制装置
の制御装置に関する。
統の負荷から発生する高調波を抑制する高調波抑制装置
の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、需要家の負荷から発生する高
調波を抑制する手法としては、リアクトルとコンデンサ
の組合せからなるパッシブフィルタを設置するのが一般
的である。しかしながら、パッシブフィルタでは抑制す
る高調波の次数が固定されているため、指定された次数
の高調波は抑制できても他の次数の高調波は抑制できな
いという問題を有している。
調波を抑制する手法としては、リアクトルとコンデンサ
の組合せからなるパッシブフィルタを設置するのが一般
的である。しかしながら、パッシブフィルタでは抑制す
る高調波の次数が固定されているため、指定された次数
の高調波は抑制できても他の次数の高調波は抑制できな
いという問題を有している。
【０００３】更に、パッシブフィルタを配電系統に直接
設置する場合には、想定外の高調波による過負荷防止や
同調ずれを考慮する必要があり、大容量で大型，高価な
装置となる。そこで、最近ではこれらの欠点を補うた
め、アクティブフィルタを利用した高調波抑制装置がい
くつか提案されている。
設置する場合には、想定外の高調波による過負荷防止や
同調ずれを考慮する必要があり、大容量で大型，高価な
装置となる。そこで、最近ではこれらの欠点を補うた
め、アクティブフィルタを利用した高調波抑制装置がい
くつか提案されている。
【０００４】図７は配電系統と高調波抑制装置の回路を
説明する図であり、図８は従来の高調波抑制装置の制御
装置を示すブロック図である（参考文献：電気共同研究
会報告書第４６巻第２号等）。図７において、１は電線
路、２は高調波源、３はスタコン等の容量性負荷、４は
電線路１から見た配電線インピーダンスや配電用変圧器
のインピーダンスを合計した短絡容量相当の系統インピ
ーダンス、５は電源である。
説明する図であり、図８は従来の高調波抑制装置の制御
装置を示すブロック図である（参考文献：電気共同研究
会報告書第４６巻第２号等）。図７において、１は電線
路、２は高調波源、３はスタコン等の容量性負荷、４は
電線路１から見た配電線インピーダンスや配電用変圧器
のインピーダンスを合計した短絡容量相当の系統インピ
ーダンス、５は電源である。
【０００５】高調波抑制装置がない場合には高調波源２
で発生した高調波電流が系統インピーダンス４に流れ込
むことによって、電線路１の電圧を歪ませたり、最悪の
場合には、容量性負荷３と系統インピーダンス４との共
振によって、電圧歪みが拡大したり、容量性負荷３が過
負荷となって焼損したりする。
で発生した高調波電流が系統インピーダンス４に流れ込
むことによって、電線路１の電圧を歪ませたり、最悪の
場合には、容量性負荷３と系統インピーダンス４との共
振によって、電圧歪みが拡大したり、容量性負荷３が過
負荷となって焼損したりする。
【０００６】そこで、整合トランス６，アクティブフィ
ルタ７，制御装置８，変流器９からなる高調波抑制装置
が設置される。ここで、制御装置８は図８に示すよう
に、変換回路8a，フィルタ8b，極性反転回路8c，電流制
御回路8d，ゲート制御回路8eから構成される。
ルタ７，制御装置８，変流器９からなる高調波抑制装置
が設置される。ここで、制御装置８は図８に示すよう
に、変換回路8a，フィルタ8b，極性反転回路8c，電流制
御回路8d，ゲート制御回路8eから構成される。
【０００７】高調波源２から発生している高調波電流を
変流器９，変換回路8aとフィルタ8bで検出して、当該高
調波電流を打ち消すような電流Ｉ* を極性反転回路8cで
算出し、更に、電流制御回路8d，ゲート制御回路8eでア
クティブフィルタ７を制御することにより、電流Ｉ* に
対応する電流をアクティブフィルタ７で発生させ、整合
トランス６を介して電線路１に注入することによって高
調波源から発生する高調波を打ち消すようにしている。
変流器９，変換回路8aとフィルタ8bで検出して、当該高
調波電流を打ち消すような電流Ｉ* を極性反転回路8cで
算出し、更に、電流制御回路8d，ゲート制御回路8eでア
クティブフィルタ７を制御することにより、電流Ｉ* に
対応する電流をアクティブフィルタ７で発生させ、整合
トランス６を介して電線路１に注入することによって高
調波源から発生する高調波を打ち消すようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、容量性負荷
３が図７に示す位置、即ち、高調波源とアクティブフィ
ルタの接続点であるＰ点との間に接続されている場合に
は、アクティブフィルタから注入された高調波電流が系
統側だけでなく容量性負荷３にも分流するために、変流
器９を流れる高調波成分が変化する。
３が図７に示す位置、即ち、高調波源とアクティブフィ
ルタの接続点であるＰ点との間に接続されている場合に
は、アクティブフィルタから注入された高調波電流が系
統側だけでなく容量性負荷３にも分流するために、変流
器９を流れる高調波成分が変化する。
【０００９】この変化の方向は変流器９を流れる高調波
成分を大きくさせる方向となるために、これを検出した
アクティブフィルタの注入電流も増加させ、アクティブ
フィルタの所要容量が増加することになる。更に、系統
インピーダンス４と容量性負荷３のインピーダンスの割
合によっては、更に容量性負荷３に分流する成分が増加
し、アクティブフィルタの動作が不安定になる場合も考
えられる。
成分を大きくさせる方向となるために、これを検出した
アクティブフィルタの注入電流も増加させ、アクティブ
フィルタの所要容量が増加することになる。更に、系統
インピーダンス４と容量性負荷３のインピーダンスの割
合によっては、更に容量性負荷３に分流する成分が増加
し、アクティブフィルタの動作が不安定になる場合も考
えられる。
【００１０】変流器９で検出した電流に対し、アクティ
ブフィルタの出力電流は、制御装置８の制御定数やアク
ティブフィルタ７の動作そのものに起因する遅れがあ
り、この遅れが先の動作不安定を増長する場合もある。
又、系統インピーダンス４と容量性負荷３のインピーダ
ンスが等しくなる周波数f0では、点Ｐは並列共振となっ
ており、これらの合成インピーダンスは非常に大きくな
る。
ブフィルタの出力電流は、制御装置８の制御定数やアク
ティブフィルタ７の動作そのものに起因する遅れがあ
り、この遅れが先の動作不安定を増長する場合もある。
又、系統インピーダンス４と容量性負荷３のインピーダ
ンスが等しくなる周波数f0では、点Ｐは並列共振となっ
ており、これらの合成インピーダンスは非常に大きくな
る。
【００１１】従って、高調波源２からf0成分の高調波が
発生したり、配電系統の他の部分や電源５側にf0成分の
高調波が存在すると、点Ｐの電圧歪みが大きくなり、
又、高調波抑制装置に多量の高調波が流入して過負荷と
なり不都合が生じる。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、配電系統との並列共振や制御不
安定によって、電圧歪みが拡大したり過負荷となること
がなく、安定に動作する高調波抑制装置の制御装置を提
供することを目的としている。
発生したり、配電系統の他の部分や電源５側にf0成分の
高調波が存在すると、点Ｐの電圧歪みが大きくなり、
又、高調波抑制装置に多量の高調波が流入して過負荷と
なり不都合が生じる。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、配電系統との並列共振や制御不
安定によって、電圧歪みが拡大したり過負荷となること
がなく、安定に動作する高調波抑制装置の制御装置を提
供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の［請求項１］に
係る高調波抑制装置の制御装置は、電線路に接続され、
電線路に重畳している高調波電流成分を検出し、この検
出された高調波成分とは逆位相の信号を制御信号とした
出力する制御装置と、この制御信号を入力し、これに比
例する電流を整合トランスを介して前記電線路に注入す
るアクティブフィルタとからなるものにおいて、高調波
抑制装置の設置点の電圧を検出する変成器を設け、前記
変成器からの検出電圧を制御装置に入力し、この入力し
た検出電圧の中から基本波分を除去すると共に（１／
Ｒ）を乗じて制御電流を導出し、かつ符号を反転して前
記電線路から検出した制御電流に加算してアクティブフ
ィルタへの入力電流とした。
係る高調波抑制装置の制御装置は、電線路に接続され、
電線路に重畳している高調波電流成分を検出し、この検
出された高調波成分とは逆位相の信号を制御信号とした
出力する制御装置と、この制御信号を入力し、これに比
例する電流を整合トランスを介して前記電線路に注入す
るアクティブフィルタとからなるものにおいて、高調波
抑制装置の設置点の電圧を検出する変成器を設け、前記
変成器からの検出電圧を制御装置に入力し、この入力し
た検出電圧の中から基本波分を除去すると共に（１／
Ｒ）を乗じて制御電流を導出し、かつ符号を反転して前
記電線路から検出した制御電流に加算してアクティブフ
ィルタへの入力電流とした。
【００１３】［請求項１］に記載の発明では、高調波源
から発生する電流成分を変流器で検出し、更に変換回
路，フィルタを介して基本波分を除去した後、極性反転
回路で位相を逆転させ、アクティブフィルタでこの電流
成分を発生させて整合トランスを介して電線路に注入す
ることにより、高調波源から流出する高調波成分を打ち
消し、電線路の電圧歪みを小さくしている。従って、共
振等で電圧歪みが大きくなる場合には、変成器で電線路
の電圧を検出し、変換回路，フィルタを介して基本波分
を除去した後、乗算回路で（１／Ｒ）相当の定数を乗じ
て先の電流に関するフィルタ出力と加算することで、並
列共振状態でも高調波抑制装置の高調波インピーダンス
の上限がＲで制限されるため、電線路の電圧歪みが抑制
され、電圧歪みの拡大や高調波抑制装置の過負荷を防止
している。
から発生する電流成分を変流器で検出し、更に変換回
路，フィルタを介して基本波分を除去した後、極性反転
回路で位相を逆転させ、アクティブフィルタでこの電流
成分を発生させて整合トランスを介して電線路に注入す
ることにより、高調波源から流出する高調波成分を打ち
消し、電線路の電圧歪みを小さくしている。従って、共
振等で電圧歪みが大きくなる場合には、変成器で電線路
の電圧を検出し、変換回路，フィルタを介して基本波分
を除去した後、乗算回路で（１／Ｒ）相当の定数を乗じ
て先の電流に関するフィルタ出力と加算することで、並
列共振状態でも高調波抑制装置の高調波インピーダンス
の上限がＲで制限されるため、電線路の電圧歪みが抑制
され、電圧歪みの拡大や高調波抑制装置の過負荷を防止
している。
【００１４】本発明の［請求項２］に係る高調波抑制装
置の制御装置は、［請求項１］において、電流の基本波
分を除去するフィルタの代わりに特定の次数の高調波成
分、又はいくつかの次数の高調波成分を抽出するための
フィルタを使って、アクティブフィルタの制御装置を構
成するようにした。従って、［請求項２］に記載の発明
では、［請求項１］に記載の発明と同様の作用を得てい
る。
置の制御装置は、［請求項１］において、電流の基本波
分を除去するフィルタの代わりに特定の次数の高調波成
分、又はいくつかの次数の高調波成分を抽出するための
フィルタを使って、アクティブフィルタの制御装置を構
成するようにした。従って、［請求項２］に記載の発明
では、［請求項１］に記載の発明と同様の作用を得てい
る。
【００１５】本発明の［請求項３］に係る高調波抑制装
置の制御装置は、［請求項１］において、電圧の基本波
分を除去するフィルタの代わりに特定の次数の高調波成
分、又はいくつかの次数の高調波成分を抽出するための
フィルタを使って、アクティブフィルタの制御装置を構
成するようにした。従って、［請求項３］に記載の発明
では、［請求項１］に記載の発明と同様の作用を得てい
る。
置の制御装置は、［請求項１］において、電圧の基本波
分を除去するフィルタの代わりに特定の次数の高調波成
分、又はいくつかの次数の高調波成分を抽出するための
フィルタを使って、アクティブフィルタの制御装置を構
成するようにした。従って、［請求項３］に記載の発明
では、［請求項１］に記載の発明と同様の作用を得てい
る。
【００１６】本発明の［請求項４］に係る高調波抑制装
置の制御装置は、［請求項１］において、電圧の基本波
分を除去するフィルタに加えて高い次数の高調波成分を
除去するためのフィルタを使って、アクティブフィルタ
の制御装置を構成するようにした。従って、［請求項
４］に記載の発明では、抑制対象の高調波成分に対して
は［請求項１］に記載の発明と同様の作用を得、かつ、
高い次数の高調波成分に対してアクティブフィルタが不
安定に動作するのを防止するようにしている。
置の制御装置は、［請求項１］において、電圧の基本波
分を除去するフィルタに加えて高い次数の高調波成分を
除去するためのフィルタを使って、アクティブフィルタ
の制御装置を構成するようにした。従って、［請求項
４］に記載の発明では、抑制対象の高調波成分に対して
は［請求項１］に記載の発明と同様の作用を得、かつ、
高い次数の高調波成分に対してアクティブフィルタが不
安定に動作するのを防止するようにしている。
【００１７】本発明の［請求項５］に係る高調波抑制装
置の制御装置は、［請求項１］ないし［請求項４］にお
いて、高調波抑制装置の接続点の近傍にコンデンサとリ
アクトルと抵抗とからなるハイパスフィルタを接続し、
高い次数でもアクティブフィルタが安定に動作するよう
にした。従って、［請求項５］に記載の発明では、抑制
対象の高調波成分に対しては［請求項１］に記載の発明
と同様の作用を得、かつ、高い次数の高調波成分に対し
てアクティブフィルタが不安定に動作するのを防止する
ようにしている。
置の制御装置は、［請求項１］ないし［請求項４］にお
いて、高調波抑制装置の接続点の近傍にコンデンサとリ
アクトルと抵抗とからなるハイパスフィルタを接続し、
高い次数でもアクティブフィルタが安定に動作するよう
にした。従って、［請求項５］に記載の発明では、抑制
対象の高調波成分に対しては［請求項１］に記載の発明
と同様の作用を得、かつ、高い次数の高調波成分に対し
てアクティブフィルタが不安定に動作するのを防止する
ようにしている。
【００１８】本発明の［請求項６］に係る高調波抑制装
置の制御装置は、［請求項１］ないし［請求項４］にお
いて、主回路が整合トランスとアクティブフィルタの接
続点の間にコンデンサを接続し、アクティブフィルタの
基本波電圧分担を軽減させるようにした。従って、［請
求項６］に記載の発明では、アクティブフィルタを電線
路に接続するために、整合トランスの他にコンデンサを
介することで、アクティブフィルタの基本波電圧分担を
軽減させているが、高調波抑制の作用や電圧歪み拡大の
抑制作用は［請求項１］から［請求項４］に記載の発明
と同一である。
置の制御装置は、［請求項１］ないし［請求項４］にお
いて、主回路が整合トランスとアクティブフィルタの接
続点の間にコンデンサを接続し、アクティブフィルタの
基本波電圧分担を軽減させるようにした。従って、［請
求項６］に記載の発明では、アクティブフィルタを電線
路に接続するために、整合トランスの他にコンデンサを
介することで、アクティブフィルタの基本波電圧分担を
軽減させているが、高調波抑制の作用や電圧歪み拡大の
抑制作用は［請求項１］から［請求項４］に記載の発明
と同一である。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は高調波抑制装置の第１の実
施の形態を示す構成図であり、図７と同一機能部分につ
いては同一符号を付して説明を省略する。図１の構成上
の特徴部分は、高調波抑制装置を接続する点Ｐの電圧を
検出するための変成器10を設けたことである。
施の形態を示す構成図であり、図７と同一機能部分につ
いては同一符号を付して説明を省略する。図１の構成上
の特徴部分は、高調波抑制装置を接続する点Ｐの電圧を
検出するための変成器10を設けたことである。
【００２０】図２において、変換回路8a，フィルタ8b，
電流制御回路8d，ゲート制御回路8eは図８と同一である
が、これに加算器8fが設けられ、フィルタ8bの出力Ｉh
が入力されている。又、変成器10で検出された電圧は、
変換回路8g，フィルタ8hを介して基本波成分が除去さ
れ、乗算回路8iで乗算ゲイン（１／Ｒ）を乗じること
で、出力Ｉv を算出し、前記加算器8fに入力している。
電流制御回路8d，ゲート制御回路8eは図８と同一である
が、これに加算器8fが設けられ、フィルタ8bの出力Ｉh
が入力されている。又、変成器10で検出された電圧は、
変換回路8g，フィルタ8hを介して基本波成分が除去さ
れ、乗算回路8iで乗算ゲイン（１／Ｒ）を乗じること
で、出力Ｉv を算出し、前記加算器8fに入力している。
【００２１】次に作用を説明する。通常時には、高調波
源２で発生する電流成分を変流器９で検出し、制御装置
８の変換回路8aで制御装置内部で取り扱いやすい信号に
変換した後、フィルタ8bにより基本波分を除去する。こ
の基本波分を除去した出力Ｉh は加算器8fに負の符号で
入力されており、乗算回路8iを介して得られる電流Ｉv
と合成される。なお、高調波源２で発生する高調波電流
成分Ｉh に基づいた信号の逆位相の電流基準信号Ｉ* が
作成される。
源２で発生する電流成分を変流器９で検出し、制御装置
８の変換回路8aで制御装置内部で取り扱いやすい信号に
変換した後、フィルタ8bにより基本波分を除去する。こ
の基本波分を除去した出力Ｉh は加算器8fに負の符号で
入力されており、乗算回路8iを介して得られる電流Ｉv
と合成される。なお、高調波源２で発生する高調波電流
成分Ｉh に基づいた信号の逆位相の電流基準信号Ｉ* が
作成される。
【００２２】通常、点Ｐの電圧ＶP は並列共振時の電圧
ＶP に比べ充分小さいので、変換回路8g，フィルタ8h，
乗算回路8iを介して得られる電流Ｉv は、Ｉh ≫Ｉv と
なり、Ｉv を無視できる。従って電流制御回路8d，ゲー
ト制御回路8eでは、この電流基準信号に高調波抑制装置
の出力電流が追従するように制御を行なう。その結果ア
クティブフィルタ７の出力がトランス６を介してＰ点に
注入され、高調波源からの高調波電流は打ち消される。
ＶP に比べ充分小さいので、変換回路8g，フィルタ8h，
乗算回路8iを介して得られる電流Ｉv は、Ｉh ≫Ｉv と
なり、Ｉv を無視できる。従って電流制御回路8d，ゲー
ト制御回路8eでは、この電流基準信号に高調波抑制装置
の出力電流が追従するように制御を行なう。その結果ア
クティブフィルタ７の出力がトランス６を介してＰ点に
注入され、高調波源からの高調波電流は打ち消される。
【００２３】その結果、電源５側に流出する高調波電流
は抑制され、電線路１の電圧歪みは殆ど発生しない。
又、この時、変成器10，変換回路8g，フィルタ8hを介し
て算出される電圧高調波成分もごく小さいため、これら
の出力であるＩv の成分は高調波抑制動作には殆ど影響
しない。
は抑制され、電線路１の電圧歪みは殆ど発生しない。
又、この時、変成器10，変換回路8g，フィルタ8hを介し
て算出される電圧高調波成分もごく小さいため、これら
の出力であるＩv の成分は高調波抑制動作には殆ど影響
しない。
【００２４】次に容量性負荷３と系統インピーダンス４
が並列共振している状況を考える。この場合、各々のイ
ンピーダンスはほぼ同じ大きさとなるため、前述したよ
うに高調波抑制装置から注入した高調波電流の一部が容
量性負荷３に流れ込み、変流器９で検出する電流の高調
波成分を増大させ、高調波抑制装置が過負荷となったり
動作不安定となる可能性がある。
が並列共振している状況を考える。この場合、各々のイ
ンピーダンスはほぼ同じ大きさとなるため、前述したよ
うに高調波抑制装置から注入した高調波電流の一部が容
量性負荷３に流れ込み、変流器９で検出する電流の高調
波成分を増大させ、高調波抑制装置が過負荷となったり
動作不安定となる可能性がある。
【００２５】しかしながら、このような場合には電線路
１の電圧歪みが大きくなるため、この成分が変成器10，
変換回路8g，フィルタ8hを介して検出されることにな
る。更に、この出力に乗算回路8iで（１／Ｒ）の定数を
乗じ、その出力Ｉv を加算器8fに入力することにより、
高調波抑制装置は高調波成分に対しては抵抗Ｒを並列接
続したのとほぼ等価な動作となる。この並列共振時の電
流Ｉh とＩv とは同じ程度の大きさを（Ｉh ＊Ｉv ）に
なっており、Ｉv による制御の効果が大きくなる。な
お、＊印は等しいか、ほゞ等しいことを意味する。
１の電圧歪みが大きくなるため、この成分が変成器10，
変換回路8g，フィルタ8hを介して検出されることにな
る。更に、この出力に乗算回路8iで（１／Ｒ）の定数を
乗じ、その出力Ｉv を加算器8fに入力することにより、
高調波抑制装置は高調波成分に対しては抵抗Ｒを並列接
続したのとほぼ等価な動作となる。この並列共振時の電
流Ｉh とＩv とは同じ程度の大きさを（Ｉh ＊Ｉv ）に
なっており、Ｉv による制御の効果が大きくなる。な
お、＊印は等しいか、ほゞ等しいことを意味する。
【００２６】その結果、並列共振時のインピーダンスが
減少し、電圧歪みが抑制されることになる。従って、高
調波抑制装置の過負荷が解消されたり、動作不安定が解
消されるようになる。又、アクティブフィルタ７と制御
装置８が容量性負荷３の影響で制御不安定を起こし、電
線路１の電圧歪みを発生させる状況でも、同様の作用に
より電圧歪みを抑制できる。
減少し、電圧歪みが抑制されることになる。従って、高
調波抑制装置の過負荷が解消されたり、動作不安定が解
消されるようになる。又、アクティブフィルタ７と制御
装置８が容量性負荷３の影響で制御不安定を起こし、電
線路１の電圧歪みを発生させる状況でも、同様の作用に
より電圧歪みを抑制できる。
【００２７】以上述べたように本実施の形態によれば、
高調波抑制装置と系統インピーダンスの並列共振周波数
の高調波源によって電圧歪みが発生しても、高調波抑制
装置の電圧を入力とする制御回路によって共振時のイン
ピーダンスを下げることができるので、電圧歪みを抑制
し、機器が過負荷となったり、動作不安定となるのを防
止することができる。又、過負荷を防止できるので、機
器の容量を必要最小限に設計でき、コスト低減が可能と
なる。
高調波抑制装置と系統インピーダンスの並列共振周波数
の高調波源によって電圧歪みが発生しても、高調波抑制
装置の電圧を入力とする制御回路によって共振時のイン
ピーダンスを下げることができるので、電圧歪みを抑制
し、機器が過負荷となったり、動作不安定となるのを防
止することができる。又、過負荷を防止できるので、機
器の容量を必要最小限に設計でき、コスト低減が可能と
なる。
【００２８】なお、上記実施の形態は系統インピーダン
ス４と容量性負荷３の並列共振に焦点を当てているが、
配電系統には様々な共振回路が形成されており、例え
ば、複数の高調波源や容量性負荷が存在する一般の配電
系統に対しても、同様の作用，効果が得られることは言
うまでもない。
ス４と容量性負荷３の並列共振に焦点を当てているが、
配電系統には様々な共振回路が形成されており、例え
ば、複数の高調波源や容量性負荷が存在する一般の配電
系統に対しても、同様の作用，効果が得られることは言
うまでもない。
【００２９】図３は本発明の［請求項２］及び［請求項
３］に係る高調波抑制装置の制御装置の実施の形態を示
すブロック図である。図３が図２と異なるのは、検出電
流の基本波成分を除去するフィルタ8bの代わりに、高調
波成分を抽出するフィルタ8jが使われている点と、検出
電圧の基本波成分を除去するフィルタ8hの代わりに、高
調波成分を抽出するフィルタ8kが使われている点であ
る。
３］に係る高調波抑制装置の制御装置の実施の形態を示
すブロック図である。図３が図２と異なるのは、検出電
流の基本波成分を除去するフィルタ8bの代わりに、高調
波成分を抽出するフィルタ8jが使われている点と、検出
電圧の基本波成分を除去するフィルタ8hの代わりに、高
調波成分を抽出するフィルタ8kが使われている点であ
る。
【００３０】従って、高調波源２から発生する高調波の
次数が特定できる場合には、高調波抽出フィルタを使っ
ても、基本波除去フィルタを使っても得られる電流基準
Ｉ*はほぼ同一であることが容易に推定でき、この場合
の作用，効果は第１の実施の形態とほぼ同一である。
次数が特定できる場合には、高調波抽出フィルタを使っ
ても、基本波除去フィルタを使っても得られる電流基準
Ｉ*はほぼ同一であることが容易に推定でき、この場合
の作用，効果は第１の実施の形態とほぼ同一である。
【００３１】又、通常高調波で問題となる次数は高調波
源２で発生している電流成分に含まれる次数の全てでは
なく、発生量の特に多い次数や系統側で共振状態が発生
している次数に限られることが多いので、高調波抽出は
必ずしも多数でなく、少数の次数に限定しても実用的に
は問題はない。
源２で発生している電流成分に含まれる次数の全てでは
なく、発生量の特に多い次数や系統側で共振状態が発生
している次数に限られることが多いので、高調波抽出は
必ずしも多数でなく、少数の次数に限定しても実用的に
は問題はない。
【００３２】図４は本発明の［請求項４］に係る高調波
抑制装置の制御装置の実施の形態を示すブロック図であ
る。図４が図２と異なるのは、検出電圧の基本波成分を
除去するフィルタ8hと乗算回路8iの間に高い次数の高調
波成分を除去するフィルタ8lが挿入されている点であ
る。
抑制装置の制御装置の実施の形態を示すブロック図であ
る。図４が図２と異なるのは、検出電圧の基本波成分を
除去するフィルタ8hと乗算回路8iの間に高い次数の高調
波成分を除去するフィルタ8lが挿入されている点であ
る。
【００３３】このフィルタ8lのカットオフ周波数を抑制
対象の高調波の次数より高い値に設定しておけば、得ら
れる電流基準Ｉ* はフィルタ8lがない場合とほぼ同一で
あることが容易に推定でき、この場合の作用，効果は第
１の実施の形態とほぼ同一である。
対象の高調波の次数より高い値に設定しておけば、得ら
れる電流基準Ｉ* はフィルタ8lがない場合とほぼ同一で
あることが容易に推定でき、この場合の作用，効果は第
１の実施の形態とほぼ同一である。
【００３４】又、高い次数の高調波成分はフィルタ8lで
遮断されるため、この制御ループは高い周波数成分には
応動しなくなる。従って、電流制御回路8d，ゲート制御
回路8e，アクティブフィルタ７の動作遅れと容量性負荷
３の共振による高い周波数成分における不安定動作をも
防止できる。
遮断されるため、この制御ループは高い周波数成分には
応動しなくなる。従って、電流制御回路8d，ゲート制御
回路8e，アクティブフィルタ７の動作遅れと容量性負荷
３の共振による高い周波数成分における不安定動作をも
防止できる。
【００３５】図５は本発明の［請求項５］に係る高調波
抑制装置の実施の形態を示すブロック図である。図５で
は図１に比べ高調波抑制装置の接続点Ｐの近傍にコンデ
ンサ11a ，リアクトル11b ，抵抗11c からなるハイパス
フィルタ11が接続されている点が異なる。
抑制装置の実施の形態を示すブロック図である。図５で
は図１に比べ高調波抑制装置の接続点Ｐの近傍にコンデ
ンサ11a ，リアクトル11b ，抵抗11c からなるハイパス
フィルタ11が接続されている点が異なる。
【００３６】この場合の作用，効果は第１の実施の形態
とほぼ同じであるが、万一、電流制御回路8d，ゲート制
御回路8e，アクティブフィルタ７の動作遅れと容量性負
荷３により高い周波数成分で制御不安定状態となる状況
でも、ハイパスフィルタ11により電圧歪みが抑制され、
制御不安定状態が解消されアクティブフィルタは安定に
動作できる。
とほぼ同じであるが、万一、電流制御回路8d，ゲート制
御回路8e，アクティブフィルタ７の動作遅れと容量性負
荷３により高い周波数成分で制御不安定状態となる状況
でも、ハイパスフィルタ11により電圧歪みが抑制され、
制御不安定状態が解消されアクティブフィルタは安定に
動作できる。
【００３７】図６は本発明の［請求項６］に係る高調波
抑制装置の実施の形態を示すブロック図である。図６の
特徴部分は、アクティブフィルタ７を電線路１に接続す
るために、整合トランス６の他にコンデンサ12を介する
ことで、アクティブフィルタ７の基本波電圧分担を軽減
させたことである。
抑制装置の実施の形態を示すブロック図である。図６の
特徴部分は、アクティブフィルタ７を電線路１に接続す
るために、整合トランス６の他にコンデンサ12を介する
ことで、アクティブフィルタ７の基本波電圧分担を軽減
させたことである。
【００３８】制御装置は図示していないが、［請求項
１］から［請求項５］に記載のいずれの制御装置とも組
合わせて使用することができ、同様の作用，効果が得ら
れる。又、本例ではアクティブフィルタ７の基本波電圧
分担が減るため、アクティブフィルタの容量を小さくで
き、安価に構成できるメリットも生ずる。
１］から［請求項５］に記載のいずれの制御装置とも組
合わせて使用することができ、同様の作用，効果が得ら
れる。又、本例ではアクティブフィルタ７の基本波電圧
分担が減るため、アクティブフィルタの容量を小さくで
き、安価に構成できるメリットも生ずる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば系
統インピーダンスと容量性負荷の並列共振により、電圧
歪みが増大した場合や制御不安定によって電圧歪みが増
大した場合、高調波抑制装置の電圧を入力とする制御回
路によって、共振時のインピーダンスを下げるように構
成したので、電圧歪みを抑制し、機器が過負荷となった
り、動作不安定となるのを防止することができるという
効果を有する。又、安価な高調波抑制装置を提供でき
る。
統インピーダンスと容量性負荷の並列共振により、電圧
歪みが増大した場合や制御不安定によって電圧歪みが増
大した場合、高調波抑制装置の電圧を入力とする制御回
路によって、共振時のインピーダンスを下げるように構
成したので、電圧歪みを抑制し、機器が過負荷となった
り、動作不安定となるのを防止することができるという
効果を有する。又、安価な高調波抑制装置を提供でき
る。
【図１】本発明による高調波抑制装置の実施の形態を示
す図。
す図。
【図２】図１の制御装置の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す高調波抑制装
置の制御装置のブロック図。
置の制御装置のブロック図。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す高調波抑制装
置の制御装置のブロック図。
置の制御装置のブロック図。
【図５】本発明の第４の実施の形態を示す高調波抑制装
置の構成図。
置の構成図。
【図６】本発明の第５の実施の形態を示す高調波抑制装
置の構成図。
置の構成図。
【図７】配電系統と高調波抑制装置の回路を説明するた
めの図。
めの図。
【図８】従来の高調波抑制装置の制御装置を示すブロッ
ク図。
ク図。
１ 電線路 ２ 高調波源 ３ 容量性負荷 ４ 系統インピーダンス ５ 電源 ６ 整合トランス ７ アクティブフィルタ ８ 制御装置 8a，8g 変換回路 8b，8h，8j，8k，8l フィルタ 8c 極性反転回路 8d 電流制御回路 8e ゲート制御回路 8f 加算器 8i 乗算回路 ９ 変流器 10 変成器 11 ハイパスフィルタ 11a コンデンサ 11b リアクトル 11c 抵抗 12 コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 達郎 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリングサービス株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 電線路に接続され、電線路に重畳してい
る高調波電流成分を検出し、この検出された高調波成分
とは逆位相の信号を制御信号とした出力する制御装置
と、この制御信号を入力し、これに比例する電流を整合
トランスを介して前記電線路に注入するアクティブフィ
ルタとからなるものにおいて、高調波抑制装置の設置点
の電圧を検出する変成器を設け、前記変成器からの検出
電圧を制御装置に入力し、この入力した検出電圧の中か
ら基本波分を除去すると共に（１／Ｒ）を乗じて制御電
流を導出し、かつ符号を反転して前記電線路から検出し
た制御電流に加算してアクティブフィルタへの入力電流
としたことを特徴とする高調波抑制装置の制御装置。 - 【請求項２】 電流の基本波分を除去するフィルタの代
わりに特定の次数の高調波成分、又はいくつかの次数の
高調波成分を抽出するためのフィルタを使って、アクテ
ィブフィルタの制御装置を構成することを特徴とする請
求項１記載の高調波抑制装置の制御装置。 - 【請求項３】 電圧の基本波分を除去するフィルタの代
わりに特定の次数の高調波成分、又はいくつかの次数の
高調波成分を抽出するためのフィルタを使って、アクテ
ィブフィルタの制御装置を構成することを特徴とする請
求項１記載の高調波抑制装置の制御装置。 - 【請求項４】 電圧の基本波分を除去するフィルタに加
えて高い次数の高調波成分を除去するためのフィルタを
使って、アクティブフィルタの制御装置を構成すること
を特徴とする請求項１記載の高調波抑制装置の制御装
置。 - 【請求項５】 高調波抑制装置の接続点の近傍にコンデ
ンサとリアクトルと抵抗とからなるハイパスフィルタを
接続し、高い次数でもアクティブフィルタが安定に動作
するようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項
４記載の高調波抑制装置の制御装置。 - 【請求項６】 主回路が整合トランスとアクティブフィ
ルタの接続点の間にコンデンサを接続し、アクティブフ
ィルタの基本波電圧分担を軽減させることを特徴とする
請求項１ないし請求項４記載の高調波抑制装置の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8203175A JPH1032931A (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 高調波抑制装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8203175A JPH1032931A (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 高調波抑制装置の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1032931A true JPH1032931A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16469707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8203175A Pending JPH1032931A (ja) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | 高調波抑制装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1032931A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2402272A (en) * | 2003-05-30 | 2004-12-01 | Hewlett Packard Development Co | Active power supply stabilisation |
| JP2009106017A (ja) * | 2007-10-22 | 2009-05-14 | Meidensha Corp | アクティブフィルタ機能装置 |
| CN102474201A (zh) * | 2009-07-02 | 2012-05-23 | Abb技术有限公司 | 具有多电平电压输出和谐波补偿器的功率转换器 |
| DE102019102407A1 (de) | 2018-02-05 | 2019-08-08 | Fanuc Corporation | Motorantriebsvorrichtung zum abschätzen einer streukapazität |
| CN113629730A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-09 | 西南交通大学 | 基于谐波功率调节的高铁车网耦合系统低频振荡抑制方法 |
-
1996
- 1996-07-12 JP JP8203175A patent/JPH1032931A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2402272A (en) * | 2003-05-30 | 2004-12-01 | Hewlett Packard Development Co | Active power supply stabilisation |
| GB2402272B (en) * | 2003-05-30 | 2006-03-29 | Hewlett Packard Development Co | Method and structure for active power supply control and stabilization |
| US7054172B2 (en) | 2003-05-30 | 2006-05-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method and structure for active power supply control and stabilization |
| JP2009106017A (ja) * | 2007-10-22 | 2009-05-14 | Meidensha Corp | アクティブフィルタ機能装置 |
| CN102474201A (zh) * | 2009-07-02 | 2012-05-23 | Abb技术有限公司 | 具有多电平电压输出和谐波补偿器的功率转换器 |
| JP2012531878A (ja) * | 2009-07-02 | 2012-12-10 | エービービー テクノロジー アーゲー | マルチレベル電圧出力および高調波補償器を備える電力変換器 |
| DE102019102407A1 (de) | 2018-02-05 | 2019-08-08 | Fanuc Corporation | Motorantriebsvorrichtung zum abschätzen einer streukapazität |
| US10972035B2 (en) | 2018-02-05 | 2021-04-06 | Fanuc Corporation | Motor drive apparatus for estimating stray capacitance |
| CN113629730A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-09 | 西南交通大学 | 基于谐波功率调节的高铁车网耦合系统低频振荡抑制方法 |
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