JPS63157213A - 高調波補償装置 - Google Patents
高調波補償装置Info
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- JPS63157213A JPS63157213A JP61306147A JP30614786A JPS63157213A JP S63157213 A JPS63157213 A JP S63157213A JP 61306147 A JP61306147 A JP 61306147A JP 30614786 A JP30614786 A JP 30614786A JP S63157213 A JPS63157213 A JP S63157213A
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 16
- 230000037430 deletion Effects 0.000 abstract 1
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- 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)
- Control Of Electrical Variables (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電源系統および負荷設備間の系統ラインに設け
られた高調波補償装置の改良に関するものである。
られた高調波補償装置の改良に関するものである。
高速スイッチング素子で構成される３相ＰＷＭコンバー
タ、該３相ＰＷＭコンバータの交流側に設けられる交流
リアクトル、前記３相ＰＷＭコンバータの直流コンデン
サ等を基本構成とする高調波補償装置は、昭和６１年８
月に日本自動制御協会発行の「システムと制御Ｊ Ｖｏ
ｌ、３０ 、 Ｎｏ、 ８ ニ掲載された「電力用アク
ティブフィルタの原理と制御法」等でも解説されている
通り公知である。
タ、該３相ＰＷＭコンバータの交流側に設けられる交流
リアクトル、前記３相ＰＷＭコンバータの直流コンデン
サ等を基本構成とする高調波補償装置は、昭和６１年８
月に日本自動制御協会発行の「システムと制御Ｊ Ｖｏ
ｌ、３０ 、 Ｎｏ、 ８ ニ掲載された「電力用アク
ティブフィルタの原理と制御法」等でも解説されている
通り公知である。
以下、上記従来の高調波補償装置について説明する。第
２図は従来の高調波補償装置を具えた３相交流系統の主
回路構成図であり、第３図は高調波補償装置の制御装置
のブロック図である。
２図は従来の高調波補償装置を具えた３相交流系統の主
回路構成図であり、第３図は高調波補償装置の制御装置
のブロック図である。
３相交流系統電源１１はレオナード等の負荷１２に電力
を供給しており、系統ラインには高調波電流が流れる。
を供給しており、系統ラインには高調波電流が流れる。
この系統ラインに交流側の各相に交流リアクトル１４を
直列に挿入して３相ＰＷＭコンバータ１５が接続され、
該３相ＰＷＭコンバータ１５の直流側には直流コンデン
サ１３が接続されている。
直列に挿入して３相ＰＷＭコンバータ１５が接続され、
該３相ＰＷＭコンバータ１５の直流側には直流コンデン
サ１３が接続されている。
３相ＰＷＭコンバータ１５はオン、オフ可能なスイッチ
ング素子８１〜Ｓ６およびダイオードハ〜Ｄ６から構成
され、各スイッチング素子８１−８６はそれぞれダイオ
ードハ〜Ｄ６と並列接続された上、３相ブリッジ回路と
して接続され、第３図に示す制御装置で生成されるトリ
ガ信号Ｖａによりスイッチング素子５ｓ−８ｓがオン、
オフされて高調波補償を行うものである。
ング素子８１〜Ｓ６およびダイオードハ〜Ｄ６から構成
され、各スイッチング素子８１−８６はそれぞれダイオ
ードハ〜Ｄ６と並列接続された上、３相ブリッジ回路と
して接続され、第３図に示す制御装置で生成されるトリ
ガ信号Ｖａによりスイッチング素子５ｓ−８ｓがオン、
オフされて高調波補償を行うものである。
なお、３相ＰＷＭコンバータ１５の交流側に直列に挿入
された交流リアクトル１４は、３相ＰＷＭコンバータ１
５の電流の立ち上りを制限するためのものであり、直流
側に接続された直流コンデンサ１３は、３相コンバータ
の直流側の電圧を安定化させるためのものであって、通
常は３相交流系統電源１の２倍程度の電圧に充電される
。
された交流リアクトル１４は、３相ＰＷＭコンバータ１
５の電流の立ち上りを制限するためのものであり、直流
側に接続された直流コンデンサ１３は、３相コンバータ
の直流側の電圧を安定化させるためのものであって、通
常は３相交流系統電源１の２倍程度の電圧に充電される
。
すなわち、高調波補償装置は、３相ＰＷＭコンバータ１
５．交流リアクトル１４．直流コンデンサ１３および３
相ＰＷＭコンバータ１５のスイッチング素子をオン、オ
フするための第３図に示した制御装置から構成されてい
る。
５．交流リアクトル１４．直流コンデンサ１３および３
相ＰＷＭコンバータ１５のスイッチング素子をオン、オ
フするための第３図に示した制御装置から構成されてい
る。
今、第２図に示した主回路構成において、負荷１２に流
入する負荷電流をｉＬｕ ＊ ｉＬｖ ＋ ｉｔ、ｗと
し、高調波補償装置に流入する補償電流をｆ１７．ｆｙ
、Ｉｙとすると、系統電源１１には負荷電流および補償
電流をそれぞれの相でベクトル的に加算した電流ｉＬＵ
＋ ｉＨ、ＩＬＶ ＋ ｆｙ 、 ｆＬｗ＋ ｌｙが流
れる。従って、高調波補償装置に流入する補償電流ｉυ
、１ｖ、１ｗはそれぞれ負荷電流ＩＬυ＊ ｉＬｖ ＋
ｉＬｗの高調波成分を打ち消す成分を持っていればよ
い。
入する負荷電流をｉＬｕ ＊ ｉＬｖ ＋ ｉｔ、ｗと
し、高調波補償装置に流入する補償電流をｆ１７．ｆｙ
、Ｉｙとすると、系統電源１１には負荷電流および補償
電流をそれぞれの相でベクトル的に加算した電流ｉＬＵ
＋ ｉＨ、ＩＬＶ ＋ ｆｙ 、 ｆＬｗ＋ ｌｙが流
れる。従って、高調波補償装置に流入する補償電流ｉυ
、１ｖ、１ｗはそれぞれ負荷電流ＩＬυ＊ ｉＬｖ ＋
ｉＬｗの高調波成分を打ち消す成分を持っていればよ
い。
上述のような高調波補償を行うため、ここでは以下に説
明するような３相〜２相変換を行い、実電力および虚電
力なる概念を導入している。この概念は、まず次の（１
）〜（３）式を用いて３相の負荷電流ｉＬｎ ＊ ｉｔ
、ｖ ｔ ｉＬｗおよび系統電圧ｅｔｒ ＊ ｅｖ ｍ
ｅｗを２相の電流ｔＬａ、 ｉ、βおよび電圧ｅａ、
ｅβに変換するものである。
明するような３相〜２相変換を行い、実電力および虚電
力なる概念を導入している。この概念は、まず次の（１
）〜（３）式を用いて３相の負荷電流ｉＬｎ ＊ ｉｔ
、ｖ ｔ ｉＬｗおよび系統電圧ｅｔｒ ＊ ｅｖ ｍ
ｅｗを２相の電流ｔＬａ、 ｉ、βおよび電圧ｅａ、
ｅβに変換するものである。
ここで〔Ｃ〕は３相〜２相の変換行列である＠上記（１
）〜（３）式により求めた２相の電圧および電流を使う
と次の（４）式により瞬時実′ベカｐおよび虚電力ｑが
求められる。
）〜（３）式により求めた２相の電圧および電流を使う
と次の（４）式により瞬時実′ベカｐおよび虚電力ｑが
求められる。
動電力および無効電力に対応するものであり、瞬時実電
力ｐおよび虚電力ｑは次の（５） 、 （６１式により
それぞれ直流分子）＋Ｑと交流会ｉ、ｉに分解される０ ｐ＝ｐ＋ｐ ”””°°０°００°°０
゛°°°°６°−（５）ｑ”ｑ＋ｑ ”
””°°°°°°０°１０°−−−−−−−（６）ここ
で、２相の負荷電流ＩＬα、工Ｌβの基本渡分は直流分
９．Ｑに、高調渡分は交流会ｐ、ｑに変換され、これら
直流分と交流会は一般に／％イパスフィルタを通して分
離することができる。
力ｐおよび虚電力ｑは次の（５） 、 （６１式により
それぞれ直流分子）＋Ｑと交流会ｉ、ｉに分解される０ ｐ＝ｐ＋ｐ ”””°°０°００°°０
゛°°°°６°−（５）ｑ”ｑ＋ｑ ”
””°°°°°°０°１０°−−−−−−−（６）ここ
で、２相の負荷電流ＩＬα、工Ｌβの基本渡分は直流分
９．Ｑに、高調渡分は交流会ｐ、ｑに変換され、これら
直流分と交流会は一般に／％イパスフィルタを通して分
離することができる。
次に、以上述べた原理に基づいて構成された制御装置の
一例を第３図によって説明する。
一例を第３図によって説明する。
電力演算回路１は系統電圧ｅυ、ｅｖ−ｅｗと負荷電流
量りいｉＬＶ ｌ ｉＬＷの検出値から（１）〜（４）
式に従って瞬時実電力ｐおよび虚電力ｑを演算し、これ
らをバイパスフィルタ２へ送ル・ バイパスフィルタ２はこれらから直流分を除去して、瞬
時実電力の交流会ｐおよび瞬時虚電力の交流会１を符号
反転回路３へ送出する。符号反転回路３はこれらの符号
を反転し、実電力指令信号？および虚電力指令信号ｑと
して電力指令値演算回路１４へ出力する。
量りいｉＬＶ ｌ ｉＬＷの検出値から（１）〜（４）
式に従って瞬時実電力ｐおよび虚電力ｑを演算し、これ
らをバイパスフィルタ２へ送ル・ バイパスフィルタ２はこれらから直流分を除去して、瞬
時実電力の交流会ｐおよび瞬時虚電力の交流会１を符号
反転回路３へ送出する。符号反転回路３はこれらの符号
を反転し、実電力指令信号？および虚電力指令信号ｑと
して電力指令値演算回路１４へ出力する。
＊ 〜
ｐ＝−ｐ ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・（力木 〜 ｑ＝−ｑ ・・・・・・・・・・・・・
旧・・・・・・・・（８１これらは電流指令値演算回路
４において生成する電流指令信号の原形をなすものであ
る。すなわち、（７）式により得られる実電力指令信号
−を基に高調波有効電力が制御され、（８）式により得
られる虚電力指令信号ｑ＊を基に高調波無効電力が制御
される。
・・・・・・・・・・・・・・・・（力木 〜 ｑ＝−ｑ ・・・・・・・・・・・・・
旧・・・・・・・・（８１これらは電流指令値演算回路
４において生成する電流指令信号の原形をなすものであ
る。すなわち、（７）式により得られる実電力指令信号
−を基に高調波有効電力が制御され、（８）式により得
られる虚電力指令信号ｑ＊を基に高調波無効電力が制御
される。
電流指令値演算回路４は、実電力指令信号？。
＊
虚電力指令信号ｑおよび系統電圧〜、 ｅｙ 、 ｅｗ
を受けて、前記（１）式および次の（９）〜（１１）式
に従って、＊ ＊ ２相電流指令信号ｌα 、ｌβ を得、２相〜３相変換
を行って３相の電流指令信号ｔ、＊ 、 ｔｖｔ 、
Ｊｗ＊を電流制御回路５はヒステリシスコンパレータを
具え、電流指令信号１ｇ ＃ ｔｖｔ ｉｙと補償電流
ｔｔｌｌｔＶｌｔＷの検出値を比較し、例えば、＊ 呻≧Ｏで且つ ＩＵ≦ｉＵ なるとき、３相ＰＷＭコンバータ１５のスイッチング素
子Ｓ４をオンし、 ｉ♂≧０ で且つ 飯υ〉重り なるとき、スイッチング素子Ｓ４をオフし、またｉ、＜
ｏ で且つ １υ≦１υ なるとき、スイッチング素子Ｓ１をオフするようなトリ
ガ信号Ｖｏを生成するものであり、このトリが信号Ｖｏ
によってスイッチング素子Ｓ！〜Ｓ６がオン。
を受けて、前記（１）式および次の（９）〜（１１）式
に従って、＊ ＊ ２相電流指令信号ｌα 、ｌβ を得、２相〜３相変換
を行って３相の電流指令信号ｔ、＊ 、 ｔｖｔ 、
Ｊｗ＊を電流制御回路５はヒステリシスコンパレータを
具え、電流指令信号１ｇ ＃ ｔｖｔ ｉｙと補償電流
ｔｔｌｌｔＶｌｔＷの検出値を比較し、例えば、＊ 呻≧Ｏで且つ ＩＵ≦ｉＵ なるとき、３相ＰＷＭコンバータ１５のスイッチング素
子Ｓ４をオンし、 ｉ♂≧０ で且つ 飯υ〉重り なるとき、スイッチング素子Ｓ４をオフし、またｉ、＜
ｏ で且つ １υ≦１υ なるとき、スイッチング素子Ｓ１をオフするようなトリ
ガ信号Ｖｏを生成するものであり、このトリが信号Ｖｏ
によってスイッチング素子Ｓ！〜Ｓ６がオン。
オフされ、高調波補償装置の各相の電流瞬時値が制御さ
れる。
れる。
以上の如く動作する高調波補償装置においては、負荷の
容量が増加したときに高調波補償装置の容量も増加する
ために、３相ＰＷＭコンバータのスイッチング素子のス
イッチング１！流が増加し、熱破壊につながるという問
題がある。
容量が増加したときに高調波補償装置の容量も増加する
ために、３相ＰＷＭコンバータのスイッチング素子のス
イッチング１！流が増加し、熱破壊につながるという問
題がある。
また、逆に負荷の容量が減少して高調波電流が減少した
とき、高調波補償装置を動作させることは３相ＰＷＭコ
ンバータでスイッチング損失が発生するだけという問題
が生じる。
とき、高調波補償装置を動作させることは３相ＰＷＭコ
ンバータでスイッチング損失が発生するだけという問題
が生じる。
本発明は上記の問題点を解決するためのものであって、
負荷の補償容量が高調波補償装置の定格容量以上になる
と、演算した負荷の実電力ｐおよび虚電力ｑの値より減
少させて新たな指令実電力ｐ′および指令虚電力ｑ′と
することにより電流指令値を演算する・また、負荷の補
償容量が高調波補償装置の定格容量に対しである一定値
以下になると、電流制御回路の動作を停止する。
負荷の補償容量が高調波補償装置の定格容量以上になる
と、演算した負荷の実電力ｐおよび虚電力ｑの値より減
少させて新たな指令実電力ｐ′および指令虚電力ｑ′と
することにより電流指令値を演算する・また、負荷の補
償容量が高調波補償装置の定格容量に対しである一定値
以下になると、電流制御回路の動作を停止する。
これらの動作によって、高調波補償装置を構成する３相
ＰＷＭコンバータ内のスイッチング素子の熱破壊を防止
すると共に、いたずらなスイッチング損失の発生をも防
止する高調波補償装置を提供しようとするものである。
ＰＷＭコンバータ内のスイッチング素子の熱破壊を防止
すると共に、いたずらなスイッチング損失の発生をも防
止する高調波補償装置を提供しようとするものである。
そのために、本発明番こかかる高調波補償装置は、電源
系統および負荷設備間の系統ラインに設けられた高調波
補償装置であって、３相ＰＷＭコンバータと、該３相Ｐ
ＷＭコンバータの交流側の各相に設けられた交流リアク
トルと、前記３相ＰＷＭコンバータの直流側に設けられ
た直流コンデンサと、前記３相ＰＷＭコンバータを制御
する制御装置とを具え、該制御装置は電源電圧および負
荷電流から瞬時実電力および虚電力を演算する手段と、
該瞬時実電力および虚電力より瞬時実電力および虚電力
の交流分を生成する手段と、該瞬時実電力および虚電力
の交流分より補償容量を演算する手段と、該補償容量と
補償装置指定容量より補償装置動作指令を演算する手段
と、該補償装置動作指令と前記瞬時実電力および虚電力
より実電力指令信号および虚電力指令信号を演算する手
段と、該実電力指令信号と虚電力指令信号および電源電
圧より電流指令値を演算する手段と、該電流指令値と補
償電流より前記３相ＰＷＭコンバータの各相のスイッチ
ング素子のトリガ信号を生成する手段とを具えたことを
特徴とするものである。
系統および負荷設備間の系統ラインに設けられた高調波
補償装置であって、３相ＰＷＭコンバータと、該３相Ｐ
ＷＭコンバータの交流側の各相に設けられた交流リアク
トルと、前記３相ＰＷＭコンバータの直流側に設けられ
た直流コンデンサと、前記３相ＰＷＭコンバータを制御
する制御装置とを具え、該制御装置は電源電圧および負
荷電流から瞬時実電力および虚電力を演算する手段と、
該瞬時実電力および虚電力より瞬時実電力および虚電力
の交流分を生成する手段と、該瞬時実電力および虚電力
の交流分より補償容量を演算する手段と、該補償容量と
補償装置指定容量より補償装置動作指令を演算する手段
と、該補償装置動作指令と前記瞬時実電力および虚電力
より実電力指令信号および虚電力指令信号を演算する手
段と、該実電力指令信号と虚電力指令信号および電源電
圧より電流指令値を演算する手段と、該電流指令値と補
償電流より前記３相ＰＷＭコンバータの各相のスイッチ
ング素子のトリガ信号を生成する手段とを具えたことを
特徴とするものである。
本発明にかかる高調波補償装置では、瞬時実電力の交流
会ｐおよび虚電力の交流会ｑより次の（９）式によって
補償容量ＫＶＡを求める。
会ｐおよび虚電力の交流会ｑより次の（９）式によって
補償容量ＫＶＡを求める。
Ｋ ＶＡ ＝ ｎ ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（９）ｐ ＋ｑ 上記補償容量ＫＶＡと前もりて設定されている補償装置
指定容量ＫＶＡ とを比較して補償装置動作指令１゛
を決定し、これと瞬時実電力の交流会ｉおよび虚電力の
交流会ｑから、実電力指令ｐ′および虚電力指令ｑ′を
決定して、これらから補償すべき電流値を演算するもの
である。
・・・・・・・・（９）ｐ ＋ｑ 上記補償容量ＫＶＡと前もりて設定されている補償装置
指定容量ＫＶＡ とを比較して補償装置動作指令１゛
を決定し、これと瞬時実電力の交流会ｉおよび虚電力の
交流会ｑから、実電力指令ｐ′および虚電力指令ｑ′を
決定して、これらから補償すべき電流値を演算するもの
である。
例えば、
ＫｖＡ≧ＫｖＡ＊
のとき、補償装置動作指令Ｒ＊を
Ｒ＊＝ＫＶＡ”／ＫＶＡ ・・・・・・・・・・・・
・・・叫・・（１０）とし、また、補償装置を動作させ
るべき補償容量ＫＶＡの下限値Ｔ Ｘ ＫＶＡ を前
もって設定しておき、 ＴｘＫＶＡ≦ＫｖＡ＜ＫｖＡ＊ であれば、補償装置動作指令−を とし、また ＫＶＡ＜ＴＸＫＶＡ＊ ＊ であれば、補償装置動作指令Ｒを ＊ Ｒ＝０ とすることにより、瞬時実電力ｐおよび虚電力ｑに補償
装置動作指令Ｒ＊を乗じて実電力指令ｐ′および虚電力
指令ｑ′を算出し、これらをバイパスフィルタにかけて
交流会のみを取り出して、その符号を反転して実電力指
令信号ｐおよび虚電力指令信号ｑ＊とじ、これらと系統
電圧ｅｇ 、 ｅｖ、 ｅｙとから電流指令信号１υ、
ｉｙ 、１ｗを算出できる。
・・・叫・・（１０）とし、また、補償装置を動作させ
るべき補償容量ＫＶＡの下限値Ｔ Ｘ ＫＶＡ を前
もって設定しておき、 ＴｘＫＶＡ≦ＫｖＡ＜ＫｖＡ＊ であれば、補償装置動作指令−を とし、また ＫＶＡ＜ＴＸＫＶＡ＊ ＊ であれば、補償装置動作指令Ｒを ＊ Ｒ＝０ とすることにより、瞬時実電力ｐおよび虚電力ｑに補償
装置動作指令Ｒ＊を乗じて実電力指令ｐ′および虚電力
指令ｑ′を算出し、これらをバイパスフィルタにかけて
交流会のみを取り出して、その符号を反転して実電力指
令信号ｐおよび虚電力指令信号ｑ＊とじ、これらと系統
電圧ｅｇ 、 ｅｖ、 ｅｙとから電流指令信号１υ、
ｉｙ 、１ｗを算出できる。
これは−例であり、瞬時実電力の交流会ｐおよび虚電力
の交流会τに直接補償装置動作指令Ｒ＊を乗じてこれら
の符号を反転し実電力指令信号ｐおよび虚電力指令信号
ｑ９としてもよい。
の交流会τに直接補償装置動作指令Ｒ＊を乗じてこれら
の符号を反転し実電力指令信号ｐおよび虚電力指令信号
ｑ９としてもよい。
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。第１図は本
発明にかかる高調波補償装置の制御装置の一実施例のブ
ロック図であり第３図と同一の符号は同一機能を有する
部分を示す。
発明にかかる高調波補償装置の制御装置の一実施例のブ
ロック図であり第３図と同一の符号は同一機能を有する
部分を示す。
従来の装置と同様に、電力演算回路１は系統電圧ｅＵ、
ｅｖ、ｅＷと負荷電流ｉＬＵｗ ｉＬｙ ＋ ｌＬＷ
（７）検出値から（１）〜（４）式に従って瞬時実電力
ｐおよび虚電力ｑを演算する。
ｅｖ、ｅＷと負荷電流ｉＬＵｗ ｉＬｙ ＋ ｌＬＷ
（７）検出値から（１）〜（４）式に従って瞬時実電力
ｐおよび虚電力ｑを演算する。
バイパスフィルタ２は瞬時実電力ｐおよび虚電力ｑから
それぞれ直流分を除去し、瞬時実電力の交流会ｐおよび
瞬時虚電力の交流会ｑを生成する。
それぞれ直流分を除去し、瞬時実電力の交流会ｐおよび
瞬時虚電力の交流会ｑを生成する。
補償容量演算回路６は瞬時実電力の交流会ｐおよび瞬時
虚電力の交流会ｑから式（９）によって補償容量ＫＶＡ
を演算する。
虚電力の交流会ｑから式（９）によって補償容量ＫＶＡ
を演算する。
比較回路７は、補償容量ＫＶＡと予め設定されて率
いる補償装置指定容量ＫＶＡ および下限容量を定める
定数Ｔとから、次のようにして補償装置動作指令Ｒを生
成する。
定数Ｔとから、次のようにして補償装置動作指令Ｒを生
成する。
先ず、
ＫＶＡ≧ＫＶＡ”
なるときは
Ｒ＝ＫＶＡ／ＫＶＡ”
次に
ＴｘＫＶＡ ≦ＫＶＡ＜ＫＶＡ”
なるときは
Ｒ＝、１
更に
ＫＶＡ＜ＴｘＫＶＡ＊
であれば
Ｒ＝０
とする。
指令電力演算回路８は電力演算回路１で演算した瞬時実
・電力ｐと虚電力ｑにそれぞれ補償装置動作指令Ｂを乗
じ、指令実電力ｐ′および指令虚電力ｑ′を算出する 〆＝ＲＸｐ ・・・・・団・・旧・・・・・・
・・・・・（１１）ｑ’＝ＲＸｑ ・旧・・・
・・・旧・・・・・・旧・・（１２）指令実電力ｐ′お
よび指令虚電力ｑ′はバイパスフィルタ２′に入力され
て、直流分を除去されて指令実電力の交流会ｉ′および
指令虚電力の交流会１′が生成される。
・電力ｐと虚電力ｑにそれぞれ補償装置動作指令Ｂを乗
じ、指令実電力ｐ′および指令虚電力ｑ′を算出する 〆＝ＲＸｐ ・・・・・団・・旧・・・・・・
・・・・・（１１）ｑ’＝ＲＸｑ ・旧・・・
・・・旧・・・・・・旧・・（１２）指令実電力ｐ′お
よび指令虚電力ｑ′はバイパスフィルタ２′に入力され
て、直流分を除去されて指令実電力の交流会ｉ′および
指令虚電力の交流会１′が生成される。
符号反転回路３は指令実電力の交流会ｐ′および指令虚
電力の交流会ｑ′の符号を反転して実電力指＊ 令信号ｐおよび虚電力指令信号ｑを生成する。
電力の交流会ｑ′の符号を反転して実電力指＊ 令信号ｐおよび虚電力指令信号ｑを生成する。
電流指令値演算回路４は、実電力指令信号ｐ＊と虚電力
指令信号ｑ＊および系統電圧ｅＵ、 ｅｙ 、 ｅｗか
ら、前記（１）式および（９）〜（１１）式により電流
指令値＊、＊＊ 号ｊＵ、 ｌｙ ６ ｆｙを演算する。
指令信号ｑ＊および系統電圧ｅＵ、 ｅｙ 、 ｅｗか
ら、前記（１）式および（９）〜（１１）式により電流
指令値＊、＊＊ 号ｊＵ、 ｌｙ ６ ｆｙを演算する。
電流制御回路５は比較回路７から送られる補償＊
装置動作指令ＲがＯの場合は３相ＰＷＭコンバーター５
の全てのスイッチング素子８１〜Ｓ６をオフとするよう
トリガ信号ｖＧを発生する。
の全てのスイッチング素子８１〜Ｓ６をオフとするよう
トリガ信号ｖＧを発生する。
補償装置動作指令ｒがＯでないときは、電流制御回路５
は電流指令信号ｉＵ” ＠ Ｉｙ’ 、 ｉ♂と補償電
流ｔ、 ｊ ｔｖ＠ ｔｗの検出値を比較し、例えば１
υ＊≧０ で且つ Ｉｎ６− なるとき、３相ＰＷＭコンバーター５のスイッチング素
子Ｓ４をオンし、 １υ≧０ で且つ Ｉυ〉ＩＵ＊ 、＊ なるとき、スイッチング素子Ｓ４をオフし、また稙〈０
で且つ 凰Ｕ≦１υ なるとき、スイッチング素子Ｓｌをオフするようなトリ
ガ信号Ｖ、を３相ＰＷＭコンバーター５の各スイッチン
グ素子８１〜Ｓ・をオン、オフする。
は電流指令信号ｉＵ” ＠ Ｉｙ’ 、 ｉ♂と補償電
流ｔ、 ｊ ｔｖ＠ ｔｗの検出値を比較し、例えば１
υ＊≧０ で且つ Ｉｎ６− なるとき、３相ＰＷＭコンバーター５のスイッチング素
子Ｓ４をオンし、 １υ≧０ で且つ Ｉυ〉ＩＵ＊ 、＊ なるとき、スイッチング素子Ｓ４をオフし、また稙〈０
で且つ 凰Ｕ≦１υ なるとき、スイッチング素子Ｓｌをオフするようなトリ
ガ信号Ｖ、を３相ＰＷＭコンバーター５の各スイッチン
グ素子８１〜Ｓ・をオン、オフする。
以上のようにして、補償容量ＫＶＡが補償装置指令
定容量ＫＶＡ を超える場合には、この容量のみを補
償することにより補償の効果はＫＶＡ ／ＫＶＡに比例
して減少するが、スイッチング素子の熱破壊を防止する
ことができる。
償することにより補償の効果はＫＶＡ ／ＫＶＡに比例
して減少するが、スイッチング素子の熱破壊を防止する
ことができる。
また、補償すべき高調波電流が極めて少ない場合には、
３相ＰＷＭコンバータの動作を停止して、無駄なスイッ
チング損失の発生を防止する。
３相ＰＷＭコンバータの動作を停止して、無駄なスイッ
チング損失の発生を防止する。
本実施例では指令電圧演算回路８の入力として電力演算
回路１の出力である瞬時実電力ｐおよび虚電力ｑを用い
たが、バイパスフィルタ２の出力である瞬時実電力の交
流会ｐおよび瞬時虚電力の交流会ｑを用いることにより
、バイパスフィルタ２′を省略して同様の効果を得るこ
とが可能である＠〔発明の効果〕 以上、一実施例を用いて詳細に説明したように、補償す
べき高調波電流の大きさに応じ、補償の必要がないよう
な大きさの場合は３相ＰＷＭコンバータの動作を停止せ
しめて、無駄なスイッチング損失の発生を防止し、装置
の定格容量以内の場合は完全に補償し、定格容量を超え
た場合には定格容量−極の補償電流に止めて、スイッチ
ング素子の熱破壊を防止することにより、有効にして安
全な運転を続けることができる。
回路１の出力である瞬時実電力ｐおよび虚電力ｑを用い
たが、バイパスフィルタ２の出力である瞬時実電力の交
流会ｐおよび瞬時虚電力の交流会ｑを用いることにより
、バイパスフィルタ２′を省略して同様の効果を得るこ
とが可能である＠〔発明の効果〕 以上、一実施例を用いて詳細に説明したように、補償す
べき高調波電流の大きさに応じ、補償の必要がないよう
な大きさの場合は３相ＰＷＭコンバータの動作を停止せ
しめて、無駄なスイッチング損失の発生を防止し、装置
の定格容量以内の場合は完全に補償し、定格容量を超え
た場合には定格容量−極の補償電流に止めて、スイッチ
ング素子の熱破壊を防止することにより、有効にして安
全な運転を続けることができる。
第１図は本発明にかかる高調波補償装置の制御装置のプ
ロ、り図であり、第２図は高調波補償装置を具えた３相
交流系統の主回路接続図、第３図は従来の高調波補償装
置のブロック図である。 １・・・・・・電力演算回路、２，２′・・・・・・バ
イパスフィルタ、３・・・・・・符号反転回路、４・・
・・・・電流指令値演算回路、５・・・・・・電流制御
回路、６・・・・・・補償容量演算回路、７・・・・・
・比較回路、８・・・・・・指令電力演算回路、１１・
・・・・・３相交流系統電源、１２・・・・・・負荷、
１３・・・・・・直流コンデンサ、１４・・・・・・交
流リアクトル、１５・・・・・・３相ＰＷＭコンバータ
、Ｓ１〜Ｓ６・・・・・・スイッチング素子、Ｄｌ−Ｄ
、・旧・・ダイオード。
ロ、り図であり、第２図は高調波補償装置を具えた３相
交流系統の主回路接続図、第３図は従来の高調波補償装
置のブロック図である。 １・・・・・・電力演算回路、２，２′・・・・・・バ
イパスフィルタ、３・・・・・・符号反転回路、４・・
・・・・電流指令値演算回路、５・・・・・・電流制御
回路、６・・・・・・補償容量演算回路、７・・・・・
・比較回路、８・・・・・・指令電力演算回路、１１・
・・・・・３相交流系統電源、１２・・・・・・負荷、
１３・・・・・・直流コンデンサ、１４・・・・・・交
流リアクトル、１５・・・・・・３相ＰＷＭコンバータ
、Ｓ１〜Ｓ６・・・・・・スイッチング素子、Ｄｌ−Ｄ
、・旧・・ダイオード。
Claims (1)
- 電源系統および負荷設備間の系統ラインに設けられた高
調波補償装置であって、３相ＰＷＭコンバータと、該３
相ＰＷＭコンバータの交流側の各相に設けられた交流リ
アクトルと、前記３相ＰＷＭコンバータの直流側に設け
られた直流コンデンサと、前記３相ＰＷＭコンバータを
制御する制御装置とを具え、該制御装置は電源電圧およ
び負荷電流から瞬時実電力および虚電力を演算する手段
と、該瞬時実電力および虚電力より瞬時実電力および虚
電力の交流分を生成する手段と、該瞬時実電力および虚
電力の交流分より補償容量を演算する手段と、該補償容
量と補償装置指定容量より補償装置動作指令を演算する
手段と、該補償装置動作指令と前記瞬時実電力および虚
電力より実電力指令信号および虚電力指令信号を演算す
る手段と、該実電力指令信号と虚電力指令信号および電
源電圧より電流指令値を演算する手段と、該電流指令値
と補償電流より前記３相ＰＷＭコンバータの各相のスイ
ッチング素子のトリガ信号を生成する手段とを具えたこ
とを特徴とする高調波補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61306147A JP2601422B2 (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | 高調波補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61306147A JP2601422B2 (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | 高調波補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63157213A true JPS63157213A (ja) | 1988-06-30 |
| JP2601422B2 JP2601422B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=17953619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61306147A Expired - Lifetime JP2601422B2 (ja) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | 高調波補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601422B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5872377A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-30 | Hitachi Ltd | Ｐｗｍ制御変換器の制御方法 |
| JPS59165926A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-19 | 富士電機株式会社 | 無効電力調整装置の自動感度設定回路 |
| JPS60168224A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-08-31 | Toshiba Corp | パルス幅変調形自励変換装置の制御方法 |
-
1986
- 1986-12-22 JP JP61306147A patent/JP2601422B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5872377A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-30 | Hitachi Ltd | Ｐｗｍ制御変換器の制御方法 |
| JPS59165926A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-19 | 富士電機株式会社 | 無効電力調整装置の自動感度設定回路 |
| JPS60168224A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-08-31 | Toshiba Corp | パルス幅変調形自励変換装置の制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2601422B2 (ja) | 1997-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |