JPH11187573A - 電圧検出型アクティブフィルタの高調波電圧検出回路 - Google Patents
電圧検出型アクティブフィルタの高調波電圧検出回路Info
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- JPH11187573A JPH11187573A JP9364832A JP36483297A JPH11187573A JP H11187573 A JPH11187573 A JP H11187573A JP 9364832 A JP9364832 A JP 9364832A JP 36483297 A JP36483297 A JP 36483297A JP H11187573 A JPH11187573 A JP H11187573A
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高調波を含む電源系統から、基本波に比べ高調
波の電圧ピーク値が小さい場合でも、適正に高調波分を
検出する高調波電圧検出回路を提供するものである。 【解決手段】電源系統電圧を一次巻線で検出し、二次巻
線に降圧する変圧器の、二次巻線に検出すべき高調波に
共振する共振回路を設け、共振拡大した高調波と共振し
ない基本波の和の電圧を共振回路から分圧して検出する
よう構成したものである。
波の電圧ピーク値が小さい場合でも、適正に高調波分を
検出する高調波電圧検出回路を提供するものである。 【解決手段】電源系統電圧を一次巻線で検出し、二次巻
線に降圧する変圧器の、二次巻線に検出すべき高調波に
共振する共振回路を設け、共振拡大した高調波と共振し
ない基本波の和の電圧を共振回路から分圧して検出する
よう構成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源系統における
高調波障害防止対策に使用される電圧検出型アクティブ
フィルタの高調波電圧検出回路に関する。
高調波障害防止対策に使用される電圧検出型アクティブ
フィルタの高調波電圧検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】高調波を含む電源系統の高調波障害防止
対策として、この電源系統にアクティブフィルタを設置
して、電源系統の電流または電圧の信号を検出し、得ら
れた信号から高調波分を抽出し、その高調波電流成分を
打消すように補償電流を流し、電源系統の高調波補償を
行う。このように、高調波補償するには対象となる高調
波の検出が必要となるが、電源系統の高調波成分を検出
する方法としては、アクティブフィルタを接続した電流
系統上の接続位置、すなわちアクティブフィルタの設置
点を基準として、アクティブフィルタ設置点の上位、電
源側で高調波電流を検出する電源電流検出方法、アクテ
ィブフィルタ設置点の下位、負荷側で高調波電流を検出
する負荷電流検出方法、並びに、アクティブフィルタの
設置点で検出した系統電圧から高調波電圧を抽出する電
圧検出方法がある。
対策として、この電源系統にアクティブフィルタを設置
して、電源系統の電流または電圧の信号を検出し、得ら
れた信号から高調波分を抽出し、その高調波電流成分を
打消すように補償電流を流し、電源系統の高調波補償を
行う。このように、高調波補償するには対象となる高調
波の検出が必要となるが、電源系統の高調波成分を検出
する方法としては、アクティブフィルタを接続した電流
系統上の接続位置、すなわちアクティブフィルタの設置
点を基準として、アクティブフィルタ設置点の上位、電
源側で高調波電流を検出する電源電流検出方法、アクテ
ィブフィルタ設置点の下位、負荷側で高調波電流を検出
する負荷電流検出方法、並びに、アクティブフィルタの
設置点で検出した系統電圧から高調波電圧を抽出する電
圧検出方法がある。
【０００３】しかし、一般に、負荷電流検出方法は、ア
クティブフィルタ設置点の下位、負荷側の高調波電流を
検出するので、アクティブフィルタ設置点の上位、電源
側の高調波電流に対してはアクティブフィルタは全く補
償せず、下位負荷側の高調波電流のみ補償するアクティ
ブフィルタであり、万能ではない。また、負荷電流検出
方法や電源電流検出方法は、共に、アクティブフィルタ
を設置する電力系統に進相コンデンサやＬＣフィルタが
存在すると、それらのコンデンサと電源系統のインダク
タンスによる共振回路が形成され、高調波電流や電圧が
共振拡大するなどの条件下では、両方法のアクティブフ
ィルタはダンピング効果を有さず、高調波成分を安定に
抑制できないなどの問題を有する。
クティブフィルタ設置点の下位、負荷側の高調波電流を
検出するので、アクティブフィルタ設置点の上位、電源
側の高調波電流に対してはアクティブフィルタは全く補
償せず、下位負荷側の高調波電流のみ補償するアクティ
ブフィルタであり、万能ではない。また、負荷電流検出
方法や電源電流検出方法は、共に、アクティブフィルタ
を設置する電力系統に進相コンデンサやＬＣフィルタが
存在すると、それらのコンデンサと電源系統のインダク
タンスによる共振回路が形成され、高調波電流や電圧が
共振拡大するなどの条件下では、両方法のアクティブフ
ィルタはダンピング効果を有さず、高調波成分を安定に
抑制できないなどの問題を有する。
【０００４】これに対し、電圧検出方法を用いた場合
は、アクティブフィルタの設置点の上位電源側の高調波
電流や下位負荷側の高調波電流には関係なく、設置点の
高調波電圧を検出して安定して動作し、特に高調波発生
源の下位側や系統の末端に設置した場合に、高調波電流
に対するダンピング効果が高く、系統内の高調波拡大現
象を効果的に抑制できるという性質がある。従って、電
源系統の高調波障害防止対策としては、専ら電圧検出型
アクティブフィルタを電源系統の末端に設置して用いら
れる方法が良好とされている。
は、アクティブフィルタの設置点の上位電源側の高調波
電流や下位負荷側の高調波電流には関係なく、設置点の
高調波電圧を検出して安定して動作し、特に高調波発生
源の下位側や系統の末端に設置した場合に、高調波電流
に対するダンピング効果が高く、系統内の高調波拡大現
象を効果的に抑制できるという性質がある。従って、電
源系統の高調波障害防止対策としては、専ら電圧検出型
アクティブフィルタを電源系統の末端に設置して用いら
れる方法が良好とされている。
【０００５】図３はアクティブフィルタの設置点で検出
した系統電圧から、高調波電圧を抽出する電圧検出方法
を採用した、電圧検出型アクティブフィルタの構成例を
示す。図３において、電源１ａと負荷２との間の電源系
統１に設置された電圧検出型アクティブフィルタ３の主
回路は、高調波補償電流を生成して出力するインバータ
３５の出力側に、このインバータの電流の立上りを制限
するための交流リアクトル３４を直列に接続し、次にイ
ンバータのスイッチングリップルを吸収するためのフィ
ルタ３２を並列に接続した後、基本波に換算して電源電
圧相当に昇圧する主回路変圧器３１を直列に電源系統１
との間に接続して構成されている。また、この電圧検出
型アクティブフィルタ３と電源系統１との接続点より、
高調波を含む系統電圧を変圧器３６の図示しない一次巻
線で検出し、次にこの交流電圧を変圧器３６の図示しな
い二次巻線で降圧して、インバータを制御する制御回路
３７に内装したＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換機３
７１に入力し、デジタル化した信号に変換する。制御回
路３７では、Ａ／Ｄ変換器３７１でデジタル化された高
調波を含む電源系統の電圧信号から、基本波分を分離し
て除き高調波の信号を抽出し、次にこの高調波分信号波
形が逆位相となるような補償指令信号を演算し、電圧信
号を電流信号に変換した後、この信号をインバータ３５
に指令して補償電流を生成して出力するよう制御すると
ともに、この補償指令信号と、インバータ３５に直列に
接続した交流リアクトル３４の出力側に設けた変流器３
３で検出した補償電流帰還信号とを比較し、この偏差が
ゼロに、あるいは十分小さくなるように制御して電源系
統の高調波補償がなされる。
した系統電圧から、高調波電圧を抽出する電圧検出方法
を採用した、電圧検出型アクティブフィルタの構成例を
示す。図３において、電源１ａと負荷２との間の電源系
統１に設置された電圧検出型アクティブフィルタ３の主
回路は、高調波補償電流を生成して出力するインバータ
３５の出力側に、このインバータの電流の立上りを制限
するための交流リアクトル３４を直列に接続し、次にイ
ンバータのスイッチングリップルを吸収するためのフィ
ルタ３２を並列に接続した後、基本波に換算して電源電
圧相当に昇圧する主回路変圧器３１を直列に電源系統１
との間に接続して構成されている。また、この電圧検出
型アクティブフィルタ３と電源系統１との接続点より、
高調波を含む系統電圧を変圧器３６の図示しない一次巻
線で検出し、次にこの交流電圧を変圧器３６の図示しな
い二次巻線で降圧して、インバータを制御する制御回路
３７に内装したＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換機３
７１に入力し、デジタル化した信号に変換する。制御回
路３７では、Ａ／Ｄ変換器３７１でデジタル化された高
調波を含む電源系統の電圧信号から、基本波分を分離し
て除き高調波の信号を抽出し、次にこの高調波分信号波
形が逆位相となるような補償指令信号を演算し、電圧信
号を電流信号に変換した後、この信号をインバータ３５
に指令して補償電流を生成して出力するよう制御すると
ともに、この補償指令信号と、インバータ３５に直列に
接続した交流リアクトル３４の出力側に設けた変流器３
３で検出した補償電流帰還信号とを比較し、この偏差が
ゼロに、あるいは十分小さくなるように制御して電源系
統の高調波補償がなされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来におい
ては、図２に示すような系統電圧検出用の変圧器３６
は、一次巻線３６ａで系統電圧を検出し、二次巻線３６
ｂで降圧して制御回路３７に内装するＡ／Ｃ（アナログ
／デジタル）変換器３７１に入力するよう作用させる
が、二次巻線３６ｂにおける基本波交流電圧のピーク値
が、Ａ／Ｄ変換器３７１の入力信号レベルの最大定格値
（±５Ｖ）を超えないように制限する必要もあり、余裕
を見込んで変圧器３６の変圧比が定められていた。従っ
て、一次巻線３６ａが系統電圧のピーク値を検出すると
き、すなわち、一次巻線３６ａが電源電圧の基本波ピー
ク値であるとき、二次巻線３６ｂはＡ／Ｄ変換器３７１
の入力信号レベルの最大定格値±５Ｖを下廻る±４Ｖ程
度に降圧するような巻線比に設定していた。
ては、図２に示すような系統電圧検出用の変圧器３６
は、一次巻線３６ａで系統電圧を検出し、二次巻線３６
ｂで降圧して制御回路３７に内装するＡ／Ｃ（アナログ
／デジタル）変換器３７１に入力するよう作用させる
が、二次巻線３６ｂにおける基本波交流電圧のピーク値
が、Ａ／Ｄ変換器３７１の入力信号レベルの最大定格値
（±５Ｖ）を超えないように制限する必要もあり、余裕
を見込んで変圧器３６の変圧比が定められていた。従っ
て、一次巻線３６ａが系統電圧のピーク値を検出すると
き、すなわち、一次巻線３６ａが電源電圧の基本波ピー
ク値であるとき、二次巻線３６ｂはＡ／Ｄ変換器３７１
の入力信号レベルの最大定格値±５Ｖを下廻る±４Ｖ程
度に降圧するような巻線比に設定していた。
【０００７】しかし、多くの場合、基本波に対する高調
波の電圧ピーク値の割合は数％程度であるから、例えば
電源電圧が６．６ＫＶ級の高圧の場合において、この基
本波に対して、或る次数の高調波の電圧ピーク値の割合
が５％であるとき、その高調波電圧のピーク値は約±４
６６Ｖに相当することになるが、変圧器３６で降圧した
値であるところの、Ａ／Ｄ変換器３７１の入力側端子側
における高調波電圧のピーク値は約±０．２Ｖとなり、
入力信号レベル±５Ｖに比較すると４％に相当し、極め
て僅少な値となってしまう。このため、この場合のＡ／
Ｄ変換器３７１の入力端子における電圧波形は、例えば
５次高調波を含む電源系統電圧を検出したと仮定した場
合には、図４（Ａ）に示すように全体として殆ど基本波
と区別がつかず、５次高調波分の存在が希薄であって、
この波形から基本波分を分離して取り除き、高調波分を
抽出し、この電圧値を取扱って高調波補償の指令信号を
生成する演算の精度は非常に悪くなり、演算誤差は大き
なものとなるので、アクティブフィルタの性能を維持す
ることに困難を極めるという問題点があった。
波の電圧ピーク値の割合は数％程度であるから、例えば
電源電圧が６．６ＫＶ級の高圧の場合において、この基
本波に対して、或る次数の高調波の電圧ピーク値の割合
が５％であるとき、その高調波電圧のピーク値は約±４
６６Ｖに相当することになるが、変圧器３６で降圧した
値であるところの、Ａ／Ｄ変換器３７１の入力側端子側
における高調波電圧のピーク値は約±０．２Ｖとなり、
入力信号レベル±５Ｖに比較すると４％に相当し、極め
て僅少な値となってしまう。このため、この場合のＡ／
Ｄ変換器３７１の入力端子における電圧波形は、例えば
５次高調波を含む電源系統電圧を検出したと仮定した場
合には、図４（Ａ）に示すように全体として殆ど基本波
と区別がつかず、５次高調波分の存在が希薄であって、
この波形から基本波分を分離して取り除き、高調波分を
抽出し、この電圧値を取扱って高調波補償の指令信号を
生成する演算の精度は非常に悪くなり、演算誤差は大き
なものとなるので、アクティブフィルタの性能を維持す
ることに困難を極めるという問題点があった。
【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、高調波を含む電源系
統から、基本波分に対して高調波分の電圧ピーク値の割
合が数％と少ない場合でも、適正に高調波分を検出する
高調波電圧検出回路を提供することにある。
されたものであって、その目的は、高調波を含む電源系
統から、基本波分に対して高調波分の電圧ピーク値の割
合が数％と少ない場合でも、適正に高調波分を検出する
高調波電圧検出回路を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上述したような
点に鑑みなされたもので、つぎの如く構成したものであ
る。すなわち、電源系統電圧を一次巻線で検出し二次巻
線に降圧して交流信号を検出する変圧器の、前記二次巻
線と並列に、所定インピーダンスとコンデンサからなる
直列回路とを接続して、前記電源系統電圧の高調波周波
数に共振するよう構成した共振回路において、前記所定
のインピーダンス部分に所定の比率により分圧された電
圧を検出する手段を有し、前記電源系統電圧の高調波分
を共振拡大された状態で検出するようにしたことを特徴
とする。
点に鑑みなされたもので、つぎの如く構成したものであ
る。すなわち、電源系統電圧を一次巻線で検出し二次巻
線に降圧して交流信号を検出する変圧器の、前記二次巻
線と並列に、所定インピーダンスとコンデンサからなる
直列回路とを接続して、前記電源系統電圧の高調波周波
数に共振するよう構成した共振回路において、前記所定
のインピーダンス部分に所定の比率により分圧された電
圧を検出する手段を有し、前記電源系統電圧の高調波分
を共振拡大された状態で検出するようにしたことを特徴
とする。
【００１０】かかる解決手段により、つぎの如き作用効
果を奏し得る。すなわち、電源系統電圧の基本波に対す
る高調波の電圧ピーク値が僅かであっても、上記変圧器
の二次側に設けた共振回路によって、高調波分の電圧振
幅が共振拡大し、高調波の存在は顕著なものとなる。そ
して、予め調査しておいた電源系統の状態により補償す
べき高調波の次数とピーク値によって、前記共振回路の
定数が設定されるとともに、前記所定のインピーダンス
部分では、共振拡大されるピーク値の割合を勘案して、
次段制御信号レベルの最大定格値を超過しない程度に、
取扱い易い大きさの電圧波形となるよう、所定の比率に
分圧し、基本波分との和の電圧波形を検出する。
果を奏し得る。すなわち、電源系統電圧の基本波に対す
る高調波の電圧ピーク値が僅かであっても、上記変圧器
の二次側に設けた共振回路によって、高調波分の電圧振
幅が共振拡大し、高調波の存在は顕著なものとなる。そ
して、予め調査しておいた電源系統の状態により補償す
べき高調波の次数とピーク値によって、前記共振回路の
定数が設定されるとともに、前記所定のインピーダンス
部分では、共振拡大されるピーク値の割合を勘案して、
次段制御信号レベルの最大定格値を超過しない程度に、
取扱い易い大きさの電圧波形となるよう、所定の比率に
分圧し、基本波分との和の電圧波形を検出する。
【００１１】この波形から基本波分を分離して取り除
き、顕著に存在する高調波分を抽出するので、この電圧
値を取扱って高調波補償の指令信号を生成する演算先顕
著に行なわれるものとなる。従って、演算精度は従来例
に比較して格段に優れたものとなり、演算誤差は極僅か
なので実用上は問題にはならないものであって、基本波
に較べ高調波の電圧ピーク値の割合が小さいものであっ
ても、アクティブフィルタの性能を低下させることなく
維持できるものとなる。
き、顕著に存在する高調波分を抽出するので、この電圧
値を取扱って高調波補償の指令信号を生成する演算先顕
著に行なわれるものとなる。従って、演算精度は従来例
に比較して格段に優れたものとなり、演算誤差は極僅か
なので実用上は問題にはならないものであって、基本波
に較べ高調波の電圧ピーク値の割合が小さいものであっ
ても、アクティブフィルタの性能を低下させることなく
維持できるものとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図に基づい
て説明する。図１は本発明の系統電圧検出回路を示し、
従来例の図２と同等部分は同一符号により示している。
図１において、変圧器３６の一次巻線３６ａの図示しな
い端子の延長を、図３に示すような電圧検出型アクティ
ブフィルタ３の設置点である電源系統１に接続して、電
源系統電圧を検出し、図１の変圧器３６の二次巻線３６
ｂに降圧する。この二次巻線３６ｂに並列に、本発明要
部である、リアクトルやコンデンサからなる所定のイン
ピーダンス３７２部分とコンデンサ３７３との直列回路
を接続し、電源系統電圧の高調波周波数との共振回路を
構成する。このため、二次巻線３６ｂに誘起した高調波
電圧分は共振拡大した高調波電圧となり、共振しない基
本波電圧との和の電圧波形となって共振回路内に存在す
ることとなる。そして、この共振回路の所定のインピー
ダンス３７２部分で分圧した電圧を、Ａ／Ｄ（アナログ
／デジタル）変換器３７１の入力信号とするが、Ａ／Ｄ
変換器の入力信号レベルの最大定格±５Ｖを超えないよ
うな所定の比率の分圧比となるように、共振回路の回路
定数が設定されることとなる。
て説明する。図１は本発明の系統電圧検出回路を示し、
従来例の図２と同等部分は同一符号により示している。
図１において、変圧器３６の一次巻線３６ａの図示しな
い端子の延長を、図３に示すような電圧検出型アクティ
ブフィルタ３の設置点である電源系統１に接続して、電
源系統電圧を検出し、図１の変圧器３６の二次巻線３６
ｂに降圧する。この二次巻線３６ｂに並列に、本発明要
部である、リアクトルやコンデンサからなる所定のイン
ピーダンス３７２部分とコンデンサ３７３との直列回路
を接続し、電源系統電圧の高調波周波数との共振回路を
構成する。このため、二次巻線３６ｂに誘起した高調波
電圧分は共振拡大した高調波電圧となり、共振しない基
本波電圧との和の電圧波形となって共振回路内に存在す
ることとなる。そして、この共振回路の所定のインピー
ダンス３７２部分で分圧した電圧を、Ａ／Ｄ（アナログ
／デジタル）変換器３７１の入力信号とするが、Ａ／Ｄ
変換器の入力信号レベルの最大定格±５Ｖを超えないよ
うな所定の比率の分圧比となるように、共振回路の回路
定数が設定されることとなる。
【００１３】ここで、共振回路の定数は、予め調査され
た電源系統の、補償すべき高調波の次数と、その電圧ピ
ーク値によって定まるが、一般に、６．６ＫＶ電源系統
で問題となる主要な高調波の電圧・電流は、第５次、第
７次の高調波であり、また、補償すべき高調波の電圧ピ
ーク値の程度も、基本波に対する高調波の電圧ピーク値
の割合である電圧ひずみ率は、系統のインピーダンスと
力率改善用のコンデンサによる共振を引き起こすときの
ような最大値で１０％程度であり、最小値としては、ガ
イドラインなどに定める「２％以下に改善」することな
どが目安となる。 従って、共振回路の回路特性を表
す、横軸ＨＺで表した周波数、縦軸ｄＢで表した振幅、
のボード線図において、第５次或いは第７次、または第
６次の高調波の周波数に共振点が存在するような周波数
特性となるように、共振回路の定数を設定し、第５次或
いは第７次、または第５次と第７次の高調波を共振拡大
できるようにする。
た電源系統の、補償すべき高調波の次数と、その電圧ピ
ーク値によって定まるが、一般に、６．６ＫＶ電源系統
で問題となる主要な高調波の電圧・電流は、第５次、第
７次の高調波であり、また、補償すべき高調波の電圧ピ
ーク値の程度も、基本波に対する高調波の電圧ピーク値
の割合である電圧ひずみ率は、系統のインピーダンスと
力率改善用のコンデンサによる共振を引き起こすときの
ような最大値で１０％程度であり、最小値としては、ガ
イドラインなどに定める「２％以下に改善」することな
どが目安となる。 従って、共振回路の回路特性を表
す、横軸ＨＺで表した周波数、縦軸ｄＢで表した振幅、
のボード線図において、第５次或いは第７次、または第
６次の高調波の周波数に共振点が存在するような周波数
特性となるように、共振回路の定数を設定し、第５次或
いは第７次、または第５次と第７次の高調波を共振拡大
できるようにする。
【００１４】また、電源系統に存在する高調波電圧のピ
ーク値が、基本波に較べて僅かな場合には、図１におけ
る所定のインピーダンス３７２に対するコンデンサ３７
３によるインピーダンスとの比のうち、所定のインピー
ダンス３７２の方の比を高くするように設定することに
よって、共振拡大率を上げ、高調波分を顕著な波形とし
て検出し、その後、所定のインピーダンス３７２部分
で、Ａ／Ｄ変換器３７１の入力信号レベルの最大定格値
以下になるよう再分圧することにより、感度よく高調波
分を検出することができる。この場合のＡ／Ｄ変換器３
７１の入力端子における電圧波形は、例えば第５次高調
波を含む電源系統電圧を検出したと仮定した場合には、
従来、図４（Ａ）に示すような波形であったものが、本
発明によれば、同図（Ｂ）に示すようになり、共振しな
い基本波と共振拡大された第５次高調波との和の電圧波
形として、第５次高調波の存在が顕著に現われたものと
なっている。
ーク値が、基本波に較べて僅かな場合には、図１におけ
る所定のインピーダンス３７２に対するコンデンサ３７
３によるインピーダンスとの比のうち、所定のインピー
ダンス３７２の方の比を高くするように設定することに
よって、共振拡大率を上げ、高調波分を顕著な波形とし
て検出し、その後、所定のインピーダンス３７２部分
で、Ａ／Ｄ変換器３７１の入力信号レベルの最大定格値
以下になるよう再分圧することにより、感度よく高調波
分を検出することができる。この場合のＡ／Ｄ変換器３
７１の入力端子における電圧波形は、例えば第５次高調
波を含む電源系統電圧を検出したと仮定した場合には、
従来、図４（Ａ）に示すような波形であったものが、本
発明によれば、同図（Ｂ）に示すようになり、共振しな
い基本波と共振拡大された第５次高調波との和の電圧波
形として、第５次高調波の存在が顕著に現われたものと
なっている。
【００１５】なお、本発明の適用に当っては、図３に示
すような、高調波補償電流を生成し出力するインバータ
３５の制御は以下のように行なわれる。すなわち、制御
装置３７においてＡ／Ｄ変換器３７１でデジタル化され
た基本波と高調波分との和の電圧信号から、基本波を分
離して除き高調波分の信号を抽出し、次にこの高調波分
信号波形とは逆位相の補償信号とし、この信号を、予め
設定しておいた図１に示すような所定のインピーダンス
３７２部分とコンデンサ３７３で構成した共振回路の回
路定数によって定めた高調波の共振拡大率で除して、前
記補償信号のゲインを調整し、過剰の補償電流をインバ
ータ３５が出力し制御が不安定となることのないような
補償指令信号を演算し、この信号をインバータ３５に指
令して補償電流を生成して出力するよう制御するととも
に、この補償指令と変流器３３で検出した補償電流帰還
信号とを比較し、この偏差がゼロ、或いは十分小さくな
るようにフィードバックを設定することにより、制御を
安定化できる。
すような、高調波補償電流を生成し出力するインバータ
３５の制御は以下のように行なわれる。すなわち、制御
装置３７においてＡ／Ｄ変換器３７１でデジタル化され
た基本波と高調波分との和の電圧信号から、基本波を分
離して除き高調波分の信号を抽出し、次にこの高調波分
信号波形とは逆位相の補償信号とし、この信号を、予め
設定しておいた図１に示すような所定のインピーダンス
３７２部分とコンデンサ３７３で構成した共振回路の回
路定数によって定めた高調波の共振拡大率で除して、前
記補償信号のゲインを調整し、過剰の補償電流をインバ
ータ３５が出力し制御が不安定となることのないような
補償指令信号を演算し、この信号をインバータ３５に指
令して補償電流を生成して出力するよう制御するととも
に、この補償指令と変流器３３で検出した補償電流帰還
信号とを比較し、この偏差がゼロ、或いは十分小さくな
るようにフィードバックを設定することにより、制御を
安定化できる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば従
来例に対し、リアクトルやコンデンサからなる所定のイ
ンピーダンスとコンデンサの他に、僅かな部品の追加の
みで高調波電圧検出回路とアクティブフィルタの安定し
た制御系を構成でき、構成部品点数が少ない分、小型で
かつ信頼性の高いものとなる。若し、補償すべき高調波
の状態が変化し、補償条件を変更したい場合でも、回路
定数の増減を選択的に図れるように予め設定すればよ
く、容易である。従って、基本波に較べ高調波の電圧ピ
ーク値の割合が小さい場合でも、適正に高調波分を検出
する高調波電圧検出回路を提供できる。
来例に対し、リアクトルやコンデンサからなる所定のイ
ンピーダンスとコンデンサの他に、僅かな部品の追加の
みで高調波電圧検出回路とアクティブフィルタの安定し
た制御系を構成でき、構成部品点数が少ない分、小型で
かつ信頼性の高いものとなる。若し、補償すべき高調波
の状態が変化し、補償条件を変更したい場合でも、回路
定数の増減を選択的に図れるように予め設定すればよ
く、容易である。従って、基本波に較べ高調波の電圧ピ
ーク値の割合が小さい場合でも、適正に高調波分を検出
する高調波電圧検出回路を提供できる。
【図１】図１は本発明の系統電圧検出回路を示す図であ
る。
る。
【図２】図２は従来の系統電圧検出回路を示す図であ
る。
る。
【図３】図３は電圧検出型アクティブフィルタのシステ
ム構成図である。
ム構成図である。
【図４】図４（Ａ）は従来の、図４（Ｂ）は本発明の、
各々Ａ／Ｄ変換器の入力電圧波形を示した図である。
各々Ａ／Ｄ変換器の入力電圧波形を示した図である。
１ 電源系統 １ａ 電源 ２ 負荷 ３ 電圧検出型アクティブフィルタ ３１ 主回路変圧器 ３２ フィルタ ３３ 変流器 ３４ 交流リアクトル ３５ インバータ ３６ 変圧器 ３６ａ 一次巻線 ３６ｂ 二次巻線 ３７ 制御回路 ３７１ Ａ／Ｄ変換器 ３７２ 所定のインピーダンス ３７３ コンデンサ8
Claims (1)
- 【請求項１】 電源系統電圧を一次巻線で検出し二次巻
線で降圧して交流信号を検出する変圧器の、前記二次巻
線と並列に、所定のインピーダンスとコンデンサからな
る直列回路とを接続して、前記電源系統電圧の高調波周
波数に共振するように構成した共振回路において、前記
所定のインピーダンス部分に所定の比率により分圧され
た電圧を検出する手段を有し、前記電源系統電圧の補償
すべき高調波分を共振拡大された状態で検出することを
特徴とする電圧検出型アクティブフィルタの高調波電圧
検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36483297A JP3963549B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 電圧検出型アクティブフィルタの高調波電圧検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36483297A JP3963549B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 電圧検出型アクティブフィルタの高調波電圧検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11187573A true JPH11187573A (ja) | 1999-07-09 |
| JP3963549B2 JP3963549B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=18482775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36483297A Expired - Fee Related JP3963549B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 電圧検出型アクティブフィルタの高調波電圧検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3963549B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103050976A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-04-17 | 山西省电力公司大同供电分公司 | 输电线路抑制系统次同步谐振的可控串补装置 |
| JP2014206417A (ja) * | 2013-04-11 | 2014-10-30 | 日本電信電話株式会社 | 電源電圧歪みによる電流の特徴への影響除去法 |
| CN107769205A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-06 | 许继电源有限公司 | 一种有源电力滤波器谐振抑制方法及装置 |
| JP2019193318A (ja) * | 2018-04-18 | 2019-10-31 | 新電元工業株式会社 | 高調波計測装置とそれを用いた単独運転検出方法、単独運転検出装置及び分散型電源システム |
| CN112557788A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-26 | 国网河南省电力公司电力科学研究院 | 一种考虑电网强度的并联型有源电力滤波器性能检测方法 |
-
1997
- 1997-12-22 JP JP36483297A patent/JP3963549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103050976A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-04-17 | 山西省电力公司大同供电分公司 | 输电线路抑制系统次同步谐振的可控串补装置 |
| JP2014206417A (ja) * | 2013-04-11 | 2014-10-30 | 日本電信電話株式会社 | 電源電圧歪みによる電流の特徴への影響除去法 |
| CN107769205A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-06 | 许继电源有限公司 | 一种有源电力滤波器谐振抑制方法及装置 |
| JP2019193318A (ja) * | 2018-04-18 | 2019-10-31 | 新電元工業株式会社 | 高調波計測装置とそれを用いた単独運転検出方法、単独運転検出装置及び分散型電源システム |
| CN112557788A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-26 | 国网河南省电力公司电力科学研究院 | 一种考虑电网强度的并联型有源电力滤波器性能检测方法 |
| CN112557788B (zh) * | 2020-11-26 | 2022-04-29 | 国网河南省电力公司电力科学研究院 | 一种考虑电网强度的并联型有源电力滤波器性能检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3963549B2 (ja) | 2007-08-22 |
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