JPS5947928A - 高調波抑制装置 - Google Patents
高調波抑制装置Info
- Publication number
- JPS5947928A JPS5947928A JP57156571A JP15657182A JPS5947928A JP S5947928 A JPS5947928 A JP S5947928A JP 57156571 A JP57156571 A JP 57156571A JP 15657182 A JP15657182 A JP 15657182A JP S5947928 A JPS5947928 A JP S5947928A
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- JP
- Japan
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- harmonic
- harmonics
- current
- load
- filter
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は交流系統に発生する高調波の抑制装置に係シ、
特に定常的に発生する高調波を抑制するのに好適な高調
波抑制装置に関する。
特に定常的に発生する高調波を抑制するのに好適な高調
波抑制装置に関する。
近年、大容量のサイリスタ変換装置が電動機の制御、周
波数変換装置、直流送電等に使われるようになってきた
。しかし、サイリスタ変換装置は位相制御を行って負荷
の電流や電圧を制御するため種々の高調波電流を交流系
統に流す。また、大きな遅れ電流をとる。このためサイ
リスタ変換装置の使用されるところでは、高調波吸収用
の交流フィルタや無効電力供給用のスタコンが設置され
ている。この交流フィルタとしては通常、インダクタン
スＬとキャパシタンスＣの共振回路で構成されるが、交
流系統の周波数が変動すると、共振周波数がずれるため
、フィルタの効果が無くなる。
波数変換装置、直流送電等に使われるようになってきた
。しかし、サイリスタ変換装置は位相制御を行って負荷
の電流や電圧を制御するため種々の高調波電流を交流系
統に流す。また、大きな遅れ電流をとる。このためサイ
リスタ変換装置の使用されるところでは、高調波吸収用
の交流フィルタや無効電力供給用のスタコンが設置され
ている。この交流フィルタとしては通常、インダクタン
スＬとキャパシタンスＣの共振回路で構成されるが、交
流系統の周波数が変動すると、共振周波数がずれるため
、フィルタの効果が無くなる。
また、これを避けるためフィルタのＱ（＝ωＬ／Ｒ）？
下げると、フィルタ効果がうすれる。さらに、共振の周
波数に対してはフィルタとして働くが基本波に対しては
進相容量として働くため、遅れの無効電力補償用として
働くのは良いが、フィルタの容量の大きいものが設着さ
れている場合には、負荷が軽負荷運転となると、負荷電
流よシもこのフィルタへの進み電流が大きくなって系統
に進み電流が流れるため過電圧の発生等系統に悪い影響
を与える。
下げると、フィルタ効果がうすれる。さらに、共振の周
波数に対してはフィルタとして働くが基本波に対しては
進相容量として働くため、遅れの無効電力補償用として
働くのは良いが、フィルタの容量の大きいものが設着さ
れている場合には、負荷が軽負荷運転となると、負荷電
流よシもこのフィルタへの進み電流が大きくなって系統
に進み電流が流れるため過電圧の発生等系統に悪い影響
を与える。
第１図は本発明の対象とするサイリスタ変換装置のつな
がれた負荷からなる交流系統の一系統図を示す図である
。ｌは発！！機や負荷等のつながった交流系統、２は（
サイリスタ）負荷の変圧器、３は３相サイリスタブリツ
ジ等で構成されるサイリスク変換器、４はサイリスタ変
換器３にょシ駆動される負荷、５はサイリスタ変換器が
発生する高調波電流を補償するための交流フィルタであ
る。
がれた負荷からなる交流系統の一系統図を示す図である
。ｌは発！！機や負荷等のつながった交流系統、２は（
サイリスタ）負荷の変圧器、３は３相サイリスタブリツ
ジ等で構成されるサイリスク変換器、４はサイリスタ変
換器３にょシ駆動される負荷、５はサイリスタ変換器が
発生する高調波電流を補償するための交流フィルタであ
る。
一般にサイリスタ変換器からはそのパルス数に応じて、
例えば３相サイリスタブリツジの場合６ｎ±１次（ｎ：
整数）の市調波電流が発生するため、交流フィルタとし
ては、その発生量に応じて、５次、７次、１１次高調波
用等といった分路のフィルタが設けられる。しかしこの
場合上述した様に周波数変動時のフィルタの効果、軽負
荷時の進み電流補償、等の問題がある。
例えば３相サイリスタブリツジの場合６ｎ±１次（ｎ：
整数）の市調波電流が発生するため、交流フィルタとし
ては、その発生量に応じて、５次、７次、１１次高調波
用等といった分路のフィルタが設けられる。しかしこの
場合上述した様に周波数変動時のフィルタの効果、軽負
荷時の進み電流補償、等の問題がある。
本発明は上述した従来技術の問題点を除き、コンパクト
で経済的な負荷の高調波抑制装置を提供するにある。
で経済的な負荷の高調波抑制装置を提供するにある。
負荷に流れる電流波形ｉ（の（θ二ωｔ、ω＝２πｆ）
から例えば次式に従ってフーリエ級数に展開する。
から例えば次式に従ってフーリエ級数に展開する。
ｎ：整数
次に１次高調波の大きさＡ１、その位相θイを次式から
求める。
求める。
Ａ、−八ｔ”＋ｂ了
０ｍ ＝ｊａｎ−’ （ａ、 ／ｂ、 ）上述式からｎ
次の高調波を打消すためには、振幅がＡ、で位相が（θ
、＋１８０°）の１次高調波を発生させ、負荷電流に重
畳することによシ、実現できる。
次の高調波を打消すためには、振幅がＡ、で位相が（θ
、＋１８０°）の１次高調波を発生させ、負荷電流に重
畳することによシ、実現できる。
このため、負荷電流を検出する装置、この電流の高調波
成分を分析する装置、及び高調波発生装置とを備えた高
調波抑制装置を負荷（サイリスタ変換器）と並列に交流
系統につなぎ、負荷の発生する高調波を抑制するように
した。一般に高調波はその次数が高くなると、発生量も
小さくなるので、最も大きいもののみ、又は有限個の高
調波のみを打消すようにした。また、高次の高調波が無
視できない場合は、高次に共振点をもつフィルタを上記
高調波抑制装置に並列につなぐようにした。
成分を分析する装置、及び高調波発生装置とを備えた高
調波抑制装置を負荷（サイリスタ変換器）と並列に交流
系統につなぎ、負荷の発生する高調波を抑制するように
した。一般に高調波はその次数が高くなると、発生量も
小さくなるので、最も大きいもののみ、又は有限個の高
調波のみを打消すようにした。また、高次の高調波が無
視できない場合は、高次に共振点をもつフィルタを上記
高調波抑制装置に並列につなぐようにした。
本発明の一実施例を第２図に示す。前回と同じ番号のも
のは同じものケ示しておシ、異ったものについて説明す
ると、６は負荷を流れる高調波電流を検出する交流電流
検出器、７は高調波分析器、８は制御装置、９は高調波
発生装置である。
のは同じものケ示しておシ、異ったものについて説明す
ると、６は負荷を流れる高調波電流を検出する交流電流
検出器、７は高調波分析器、８は制御装置、９は高調波
発生装置である。
この装置の動作を第３図を参照して説明する。
金員荷電流として１２０’通流幅の方形波電流が流れて
いる場合を考える（（ａ）図）。この電流を位相θ遅れ
の高調波を含まない正弦波とするための補償電流は（ｂ
）図に示すような電流波形となる。この波形のような補
償電流を作ることができれば何も問題ないが、との波形
にはたくさんの高調波が含まれているため実際に作るの
は不可能である。
いる場合を考える（（ａ）図）。この電流を位相θ遅れ
の高調波を含まない正弦波とするための補償電流は（ｂ
）図に示すような電流波形となる。この波形のような補
償電流を作ることができれば何も問題ないが、との波形
にはたくさんの高調波が含まれているため実際に作るの
は不可能である。
このため、この波形をフーリエ級数に展開して、最も大
きな高調波成分の振幅、位相を高調波分析器７で求める
。求まったものが（ｅ）図に示す波形である。これは負
荷電流波形をフーリエ級数に展開し、位相を１８０°ず
らせたものと同じ波形である。従って、高調波発生装置
９は（ｅ）図に示す正弦波を発生できるものでよい。
きな高調波成分の振幅、位相を高調波分析器７で求める
。求まったものが（ｅ）図に示す波形である。これは負
荷電流波形をフーリエ級数に展開し、位相を１８０°ず
らせたものと同じ波形である。従って、高調波発生装置
９は（ｅ）図に示す正弦波を発生できるものでよい。
これによって児全に負荷に含まれる高調波を抑制するこ
とはできないが、負荷電流に含まれる高調波は高調波の
次数が高くなると小さくなるのでこれによって負荷電流
をほぼ正弦波に近づけることができる。
とはできないが、負荷電流に含まれる高調波は高調波の
次数が高くなると小さくなるのでこれによって負荷電流
をほぼ正弦波に近づけることができる。
この高調波発生装置の一実施例を第４図に示す。
第４図は自弧消弧形素子、例えばＧＴＯ’に三相ブリッ
ジに組みＰＷＭ制御を行って正弦波を発生させるＰＷＭ
インバータ装置である。９１は変圧器、９２は０弧消弧
型素子を使った三相ブリッジ、９３はリアクトルを示す
。この装置によって第３図（Ｃ）に示すのとほぼ近い正
弦波形が得られることは周知のことであるので詳細の説
明は省略する。
ジに組みＰＷＭ制御を行って正弦波を発生させるＰＷＭ
インバータ装置である。９１は変圧器、９２は０弧消弧
型素子を使った三相ブリッジ、９３はリアクトルを示す
。この装置によって第３図（Ｃ）に示すのとほぼ近い正
弦波形が得られることは周知のことであるので詳細の説
明は省略する。
以上の装置によシ、負荷に含まれる高調波が抑制できる
ことは明らかであシ、高調波発生装置は第１図に示した
受動型交流フィルタのように基本波を流すことがないの
で、容量を大きくすることなくコンパクトに構成できる
。また、交流系統の周波数が変化しても、検出された負
荷電流の高調波に応じて制御信号が作られ、これにより
高調波発生装置が動作するので、打消されずに高調波が
交流系統へ流出するようなことはない。
ことは明らかであシ、高調波発生装置は第１図に示した
受動型交流フィルタのように基本波を流すことがないの
で、容量を大きくすることなくコンパクトに構成できる
。また、交流系統の周波数が変化しても、検出された負
荷電流の高調波に応じて制御信号が作られ、これにより
高調波発生装置が動作するので、打消されずに高調波が
交流系統へ流出するようなことはない。
以上では高調波発生装置として、ＰＷＭインバータを用
いた場合について説明したが、任意の振幅、位相の正弦
波を発生できるものであれば、何でも良く、限定するも
のではない。
いた場合について説明したが、任意の振幅、位相の正弦
波を発生できるものであれば、何でも良く、限定するも
のではない。
本発明の他の実施例を第５図に示す。この場合は異った
二つの次数の高調波を抑制する装置である。負荷から発
生する高調波が２つの大きな高調波成分からなる場合に
有効となる。８１．８２は前述の高調波分析器７の２つ
の異った高調波次数の分析結果によシ各々の高調波発生
装置９１゜９２の制御信号を作る制御装置であり、各々
装置の動作は前回で説明したと同様である。これによっ
ても前述同様、負荷電流に含まれる高調波が抑制できる
ことは明らかである。
二つの次数の高調波を抑制する装置である。負荷から発
生する高調波が２つの大きな高調波成分からなる場合に
有効となる。８１．８２は前述の高調波分析器７の２つ
の異った高調波次数の分析結果によシ各々の高調波発生
装置９１゜９２の制御信号を作る制御装置であり、各々
装置の動作は前回で説明したと同様である。これによっ
ても前述同様、負荷電流に含まれる高調波が抑制できる
ことは明らかである。
さらに高調波が問題となるときには、さらに別の周波数
の高調波発生装置を設けることによシ、より以上の高調
波を抑制できることは明らかである。
の高調波発生装置を設けることによシ、より以上の高調
波を抑制できることは明らかである。
第６図にもう一つ他の実施例を示す。この場合σ）
は高次の高調波を従来と同様に、Ｑの低い高次高調波フ
ィルタによシ吸収するようにしたもので、以上に述べて
きた高調波抑制装置に並列に高次の交流フィルタが設け
られている。この方法によっても負荷に流れる高調波成
分を打消し、または吸収できることは明らかであシ、交
流系統の周波数が変動しても、高調波抑制の効果が無く
なるようなことはないし、高次のフィルタの容量を適切
に選ぶことによシ、軽負荷時に大きな進み電流となるの
を防止することができる。
ィルタによシ吸収するようにしたもので、以上に述べて
きた高調波抑制装置に並列に高次の交流フィルタが設け
られている。この方法によっても負荷に流れる高調波成
分を打消し、または吸収できることは明らかであシ、交
流系統の周波数が変動しても、高調波抑制の効果が無く
なるようなことはないし、高次のフィルタの容量を適切
に選ぶことによシ、軽負荷時に大きな進み電流となるの
を防止することができる。
第１図は本発明の対象とする交流負荷系統、第２図は本
発明の一実施例を示す高調波抑制装置、第３図は本発明
の動作原理を説明するための図、第４図は第２図に示す
高調波発生装置の一実施例を示す装置構成図であシ、第
５図、第６図は本発明の他の実施例を示す図である。 ｌ・・・交流系統、２・・・変圧器、３・・・サイリス
タ変換器、４・・・負荷、６・・・電流検出器、７・・
・高調波分析器、８・・・制御装置、９・・・高調波発
生装置。
発明の一実施例を示す高調波抑制装置、第３図は本発明
の動作原理を説明するための図、第４図は第２図に示す
高調波発生装置の一実施例を示す装置構成図であシ、第
５図、第６図は本発明の他の実施例を示す図である。 ｌ・・・交流系統、２・・・変圧器、３・・・サイリス
タ変換器、４・・・負荷、６・・・電流検出器、７・・
・高調波分析器、８・・・制御装置、９・・・高調波発
生装置。
Claims (1)
- １、負荷へ流れる電流を検出する装置、この電流に含せ
れる高調波の大きさ及び位相を求める高調波分析装置、
この高調波分析装置の出力である高調波の大きさと位相
に応じて高調波を発生させる高調波発生装置を備えたこ
とを特徴とする高調波抑制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57156571A JPS5947928A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 高調波抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57156571A JPS5947928A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 高調波抑制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5947928A true JPS5947928A (ja) | 1984-03-17 |
Family
ID=15630675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57156571A Pending JPS5947928A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 高調波抑制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947928A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6169333A (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-09 | 株式会社東芝 | 高調波電流補償装置 |
| JPS63114531A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-19 | 東京電力株式会社 | 高調波防止抑制装置 |
| JPH01164233A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-28 | Kansai Electric Power Co Inc:The | アクティブフィルタ |
| JPH0365024A (ja) * | 1989-07-29 | 1991-03-20 | Nissin Electric Co Ltd | 電力系統の高調波フィルタ |
-
1982
- 1982-09-10 JP JP57156571A patent/JPS5947928A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6169333A (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-09 | 株式会社東芝 | 高調波電流補償装置 |
| JPS63114531A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-19 | 東京電力株式会社 | 高調波防止抑制装置 |
| JPH01164233A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-28 | Kansai Electric Power Co Inc:The | アクティブフィルタ |
| JPH0365024A (ja) * | 1989-07-29 | 1991-03-20 | Nissin Electric Co Ltd | 電力系統の高調波フィルタ |
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