JPH0442067A - 高調波抑制装置の誤動作監視装置 - Google Patents
高調波抑制装置の誤動作監視装置Info
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- JPH0442067A JPH0442067A JP2149351A JP14935190A JPH0442067A JP H0442067 A JPH0442067 A JP H0442067A JP 2149351 A JP2149351 A JP 2149351A JP 14935190 A JP14935190 A JP 14935190A JP H0442067 A JPH0442067 A JP H0442067A
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- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract 1
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 102000003815 Interleukin-11 Human genes 0.000 description 1
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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】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は高調波抑制装置の誤動作監視装置に関する。
Ｂ３発明の概要
本発明は、アクティブフィルタを適用する電源系統にお
いて、 負荷電流と、負荷電流に含まれる高調波電流を打消すア
クティブフィルタの出力電流を比較して、アクティブフ
ィルタの動作を監視することにより、高性能な高調波抑
制装置の誤動作監視装置を得る。
いて、 負荷電流と、負荷電流に含まれる高調波電流を打消すア
クティブフィルタの出力電流を比較して、アクティブフ
ィルタの動作を監視することにより、高性能な高調波抑
制装置の誤動作監視装置を得る。
Ｃ９従来の技術
電源系統に整流器負荷や交流可変速モータ（ＶＶＶＦ）
等が負荷として存在すると、この負荷の出す高調波によ
り電源の電圧波形が歪み、同じ系統につながれた他の機
器に異常加熱や異常うなり音の発生等悪影響を与える。
等が負荷として存在すると、この負荷の出す高調波によ
り電源の電圧波形が歪み、同じ系統につながれた他の機
器に異常加熱や異常うなり音の発生等悪影響を与える。
これを防止するものとして、従来のＬＣフィルタの他に
、アクティブフィルタが実用化されている。
、アクティブフィルタが実用化されている。
Ｄ０発明が解決しようとする課題
アクティブフィルタの原理は、負荷電流に含まれる高調
渡分を検出し、パルス幅変調インバータ（ＰＷＭインバ
ータ）によりこの高調波電流と逆位相の高調波をこの系
統に流すことにより、負荷電流の高調波電流と大きさが
同じで位相が１８０６異なるものでないと、負荷電流の
高調波をうまく打消すことができなくなる。のみならず
、大きさ又は位相が大きくずれると高調波発生源になっ
てしまうことになる。
渡分を検出し、パルス幅変調インバータ（ＰＷＭインバ
ータ）によりこの高調波電流と逆位相の高調波をこの系
統に流すことにより、負荷電流の高調波電流と大きさが
同じで位相が１８０６異なるものでないと、負荷電流の
高調波をうまく打消すことができなくなる。のみならず
、大きさ又は位相が大きくずれると高調波発生源になっ
てしまうことになる。
従来、アクティブフィルタの信頼性を高める事により、
高調波発生源となる事を防止してきたが、万−狂っても
気が付かない恐れがあった。
高調波発生源となる事を防止してきたが、万−狂っても
気が付かない恐れがあった。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、高調波抑制すべき負荷電流と、負荷電流に含まれ
る高調波電流を打消すアクティブフィルタの出力電流を
比較してアクティブフィルタの動作を監視することによ
り、信頼性が高く、高性能な高調波抑制装置の誤動作監
視装置を提供することである。
的は、高調波抑制すべき負荷電流と、負荷電流に含まれ
る高調波電流を打消すアクティブフィルタの出力電流を
比較してアクティブフィルタの動作を監視することによ
り、信頼性が高く、高性能な高調波抑制装置の誤動作監
視装置を提供することである。
Ｅ１課題を解決するための手段と作用
本発明は、上記目的を達成するために、アクティブフィ
ルタを適用する電源系統において、高調波抑制すべき負
荷電流と、負荷電流に含まれる高調波電流を打消すアク
ティブフィルタの出力電流を比較して前記アクティブフ
ィルタの動作を監視する。また監視回路として、マイコ
ンを用いたディジタル処理によって、各波形のフーリエ
級数展開を行い、各次数、各相毎に負荷電流とアクティ
ブフィルタの出力電流の絶対値および位相角の演算を実
行し、絶対値の比と位相角の差が一定値以内ならばアク
ティブフィルタは正常と判断する。
ルタを適用する電源系統において、高調波抑制すべき負
荷電流と、負荷電流に含まれる高調波電流を打消すアク
ティブフィルタの出力電流を比較して前記アクティブフ
ィルタの動作を監視する。また監視回路として、マイコ
ンを用いたディジタル処理によって、各波形のフーリエ
級数展開を行い、各次数、各相毎に負荷電流とアクティ
ブフィルタの出力電流の絶対値および位相角の演算を実
行し、絶対値の比と位相角の差が一定値以内ならばアク
ティブフィルタは正常と判断する。
Ｆ、実施例
以下に本発明の実施例を第１図〜第３図を参照しながら
説明する。
説明する。
第２図は本発明の実施例による高調波抑制装置の誤動作
監視装置の概略構成を示すもので、１０は交流電源、２
０は整流器負荷や交流可変速モータ（ＶＶＶＦ）等の高
調波を発生する負荷、３０は高調波抑制装置であるアク
ティブフィルタ、４０は監視装置、５０は負荷電流を検
出する第１の変流器、６０はアクティブフィルタ３０の
出力電流を検出する第２の変流器である。
監視装置の概略構成を示すもので、１０は交流電源、２
０は整流器負荷や交流可変速モータ（ＶＶＶＦ）等の高
調波を発生する負荷、３０は高調波抑制装置であるアク
ティブフィルタ、４０は監視装置、５０は負荷電流を検
出する第１の変流器、６０はアクティブフィルタ３０の
出力電流を検出する第２の変流器である。
負荷電流を検出する第１の変流器５０の検出信号Ｉｆは
アクティブフィルタ３０の入力信号となるとともに、こ
の第１の変流器５０の検出信号Ｉｉと、アクティブフィ
ルタ３０内に設けたアクティブフィルタ出力電流検出器
である第２の変流器６０の検出信号Ｉｏが監視装置４０
の入力信号となる。電流検出器の数は負荷電流検出用、
アクティブフィルタ検出用ともに２個（２相分）又は３
個（３相分）であり、負荷電流検出用の電流検出器とア
クティブフィルタ出力電流検出用の電流検出器の挿入さ
れる相は同じでなければならない。すなわち、監視装置
４０への入力信号は、負荷側から２〜３チヤンネル、ア
クティブフィルタ側から２〜３チヤンネル、合計４〜６
チヤンネルとなる。
アクティブフィルタ３０の入力信号となるとともに、こ
の第１の変流器５０の検出信号Ｉｉと、アクティブフィ
ルタ３０内に設けたアクティブフィルタ出力電流検出器
である第２の変流器６０の検出信号Ｉｏが監視装置４０
の入力信号となる。電流検出器の数は負荷電流検出用、
アクティブフィルタ検出用ともに２個（２相分）又は３
個（３相分）であり、負荷電流検出用の電流検出器とア
クティブフィルタ出力電流検出用の電流検出器の挿入さ
れる相は同じでなければならない。すなわち、監視装置
４０への入力信号は、負荷側から２〜３チヤンネル、ア
クティブフィルタ側から２〜３チヤンネル、合計４〜６
チヤンネルとなる。
第１図に監視装置４０の構成を示す。第１図において４
１はサンプル・ホールド回路、４２はマルチプレクサ、
４３はアナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路
）、４４は演算処理部であるマイクロプロセッサユニッ
ト（ＭＰＵ） 、４５はランダムアクセスメモリ （Ｒ
ＡＭ） 、４６はインタフェースである。
１はサンプル・ホールド回路、４２はマルチプレクサ、
４３はアナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路
）、４４は演算処理部であるマイクロプロセッサユニッ
ト（ＭＰＵ） 、４５はランダムアクセスメモリ （Ｒ
ＡＭ） 、４６はインタフェースである。
第１図の監視装置において、負荷電流検出信号Ｉｉ、、
Ｉｉ２はそれぞれサンプル・ホールド回路４１のシフト
レジスタＳ ／ Ｈ＋、 Ｓ ／ Ｈ２に入力される
とともに、シフトレジスタ出力電流検出信号Ｉｏ１．Ｉ
ｏ２はそれぞれシフトレジスタＳ／Ｈ３゜Ｓ ／ Ｈ４
に入力される。サンプル・ホールド回路４１は、これら
のアナログ入力値をマイクロプロセッサユニット４４か
らの指令に基づいて一定時間間隔毎に瞬時値を保持する
。マルチプレクサ４２は、マイクロプロセッサユニット
４４からの指令に基づいて各シフトレジスタに保持され
たデータを順次切換えてＡ／Ｄ変換回路４３に送る。Ａ
／Ｄ変換回路４３はマイクロプロセッサユニット４４か
らの指令で動作し、アナログデータをディジタルデータ
に変換してマイクロプロセッサユニット４４に送る。Ｒ
ＡＭ４５はアクティブフィルタの入力信号と出力電流の
ウェーブメモリとなり、インタフェース回路４６はマイ
クロプロセッサユニット４４からの警報情報等を外部に
出力する。
Ｉｉ２はそれぞれサンプル・ホールド回路４１のシフト
レジスタＳ ／ Ｈ＋、 Ｓ ／ Ｈ２に入力される
とともに、シフトレジスタ出力電流検出信号Ｉｏ１．Ｉ
ｏ２はそれぞれシフトレジスタＳ／Ｈ３゜Ｓ ／ Ｈ４
に入力される。サンプル・ホールド回路４１は、これら
のアナログ入力値をマイクロプロセッサユニット４４か
らの指令に基づいて一定時間間隔毎に瞬時値を保持する
。マルチプレクサ４２は、マイクロプロセッサユニット
４４からの指令に基づいて各シフトレジスタに保持され
たデータを順次切換えてＡ／Ｄ変換回路４３に送る。Ａ
／Ｄ変換回路４３はマイクロプロセッサユニット４４か
らの指令で動作し、アナログデータをディジタルデータ
に変換してマイクロプロセッサユニット４４に送る。Ｒ
ＡＭ４５はアクティブフィルタの入力信号と出力電流の
ウェーブメモリとなり、インタフェース回路４６はマイ
クロプロセッサユニット４４からの警報情報等を外部に
出力する。
ＲＡＭ４５は、入力信号から、負荷電流とアクティブフ
ィルタの出力電流の波形をディジタル量で記録する。こ
れから、マイクロプロセッサユニット４４によりフーリ
エ級数に展開する。フーリエ展開した結果の負荷電流側
とアクティブフィルタ出力側の各次数毎の絶対値と位相
角を比較し、その差が一定範囲内であればアクティブフ
ィルタの動作は正常と判定する。
ィルタの出力電流の波形をディジタル量で記録する。こ
れから、マイクロプロセッサユニット４４によりフーリ
エ級数に展開する。フーリエ展開した結果の負荷電流側
とアクティブフィルタ出力側の各次数毎の絶対値と位相
角を比較し、その差が一定範囲内であればアクティブフ
ィルタの動作は正常と判定する。
第３図に上述の監視のフローを示す。まず、ステップＳ
１でアクティブフィルタ入出力電流波形の記録を行う。
１でアクティブフィルタ入出力電流波形の記録を行う。
負荷電流波形とアクティブフィルタ出力電流の波形の記
録のサンプリング間隔は０゜１〜ｌ ｍ ｓｅｃで良く
、汎用のマイコンで対応できる。ステップＳ２で、記録
された波形からフーリエ級数展開を行う。
録のサンプリング間隔は０゜１〜ｌ ｍ ｓｅｃで良く
、汎用のマイコンで対応できる。ステップＳ２で、記録
された波形からフーリエ級数展開を行う。
フーリエ級数に展開する計算時間は、汎用のマイコンで
はかなりかかるが、アクティブフィルタの常時監視が目
的であるから、不都合はない。
はかなりかかるが、アクティブフィルタの常時監視が目
的であるから、不都合はない。
ステップＳ３で、フーリエ展開結果から、各波形の各次
数毎の絶対値と位相角を求める。ステップＳ４でｎ−２
〜１３についての演算を繰り返し、ステップＳ５で負荷
電流に含まれるｎ次高調波電流ＩＬｍと負荷電流の基本
電流ＩＬ、の比較を行う。
数毎の絶対値と位相角を求める。ステップＳ４でｎ−２
〜１３についての演算を繰り返し、ステップＳ５で負荷
電流に含まれるｎ次高調波電流ＩＬｍと負荷電流の基本
電流ＩＬ、の比較を行う。
次に、ステップＳ６において、負荷電流に含まれる各次
高調波のうち、一定値以上（負荷電流の基本波成分に対
する割合が１０％以上、すなわちに≧０．１）の次数に
ついてのみ、負荷電流とアクティブフィルタ出力電流の
同じ次数についてのみ、負荷電流に含まれるｎ次高調波
電流ＩＬ１１とアクティブフィルタ出力電流のｎ次高調
波電流Ｉ Ａｍの比較を行う。すなわち、負荷電流とア
クティブフィルタ出力電流の同じ相、同じ次数の高調波
の絶対値の比較を行い、α≦０．７〜０．８のときアク
ティブフィルタが正常動作であると判定する。
高調波のうち、一定値以上（負荷電流の基本波成分に対
する割合が１０％以上、すなわちに≧０．１）の次数に
ついてのみ、負荷電流とアクティブフィルタ出力電流の
同じ次数についてのみ、負荷電流に含まれるｎ次高調波
電流ＩＬ１１とアクティブフィルタ出力電流のｎ次高調
波電流Ｉ Ａｍの比較を行う。すなわち、負荷電流とア
クティブフィルタ出力電流の同じ相、同じ次数の高調波
の絶対値の比較を行い、α≦０．７〜０．８のときアク
ティブフィルタが正常動作であると判定する。
比較結果がα以下であれば、ステップＳ７に進み、ＩＬ
ｓの位相角とＩＡａの位相角との差演算を実行する。こ
の場合、アクティブフィルタの正常動作はβ〈３０°が
目安となる。
ｓの位相角とＩＡａの位相角との差演算を実行する。こ
の場合、アクティブフィルタの正常動作はβ〈３０°が
目安となる。
（Ｉ Ｌ−の位相角） （ＩＡ−の位相角）〈βで
あれば、ステップ８４〜Ｓ７の動作を繰り返す。β以下
でなければステップＳ８に進む。ステップＳ８において
、負荷電流の高調波がアクティブフィルタの補償能力（
容量）以上になって、アクティブフィルタに対し過負荷
になった場合、アクティブフィルタは、自動的に出力が
制限され定格以内の補償をするように働くので、前記の
αは正常動作でも０．７以下になり得る。このため、α
が一定値以上になったら過負荷の判定を行い、ステップ
Ｓ９に進み過負荷表示を行う。また、ステップＳ７にお
いて（Ｉ Ｌ−の位相角）−（ＬＡ、の位相角）くβで
ないとき、又はステップＳ８において過負荷でないとき
はステップＳＩＯに進み警報出力を発する。以上の動作
をサイクリックに行うことにより、アクティブフィルタ
の常時監視が行われる。
あれば、ステップ８４〜Ｓ７の動作を繰り返す。β以下
でなければステップＳ８に進む。ステップＳ８において
、負荷電流の高調波がアクティブフィルタの補償能力（
容量）以上になって、アクティブフィルタに対し過負荷
になった場合、アクティブフィルタは、自動的に出力が
制限され定格以内の補償をするように働くので、前記の
αは正常動作でも０．７以下になり得る。このため、α
が一定値以上になったら過負荷の判定を行い、ステップ
Ｓ９に進み過負荷表示を行う。また、ステップＳ７にお
いて（Ｉ Ｌ−の位相角）−（ＬＡ、の位相角）くβで
ないとき、又はステップＳ８において過負荷でないとき
はステップＳＩＯに進み警報出力を発する。以上の動作
をサイクリックに行うことにより、アクティブフィルタ
の常時監視が行われる。
Ｇ８発明の効果
本発明は、上述の如くであって、高調波抑制すべき負荷
電流と、負荷電流に含まれる高調波電流を打消すアクテ
ィブフィルタの出力電流を比較して、アクティブフィル
タの動作を監視するようにしたから、市販のマイコンを
主体として構成でき、またソフトウェアにより負荷状況
を表示することもてきるので安価にして応用性の広い高
調波抑制装置の誤動作監視装置を得ることができる。
電流と、負荷電流に含まれる高調波電流を打消すアクテ
ィブフィルタの出力電流を比較して、アクティブフィル
タの動作を監視するようにしたから、市販のマイコンを
主体として構成でき、またソフトウェアにより負荷状況
を表示することもてきるので安価にして応用性の広い高
調波抑制装置の誤動作監視装置を得ることができる。
第１図は本発明の実施例による高調波抑制装置の誤動作
監視装置の監視回路のブロック図、第２図は本発明の実
施例による高調波抑制装置の誤動作監視装置の概略構成
を示すブロック図、第３図は第１図の監視回路の監視フ
ロー図である。 １０・・・交流電源、２０・・・負荷、３０・・・アク
ティブフィルタ、４０・・・監視回路、４１・・・サン
プル・ホールド回路、４２・・・マルチプレクサ、４３
・・・Ａ／Ｄ変換回路、４４・・・マイクロプロセッサ
二二ット、４５・・・ＲＡＭ、４６・・・インタフェー
ス、５０・・・変流器、６０・・・変流器。 外１名 第１図 実施例の監視回路の構成 第２図 実施例構成図 らｎ
監視装置の監視回路のブロック図、第２図は本発明の実
施例による高調波抑制装置の誤動作監視装置の概略構成
を示すブロック図、第３図は第１図の監視回路の監視フ
ロー図である。 １０・・・交流電源、２０・・・負荷、３０・・・アク
ティブフィルタ、４０・・・監視回路、４１・・・サン
プル・ホールド回路、４２・・・マルチプレクサ、４３
・・・Ａ／Ｄ変換回路、４４・・・マイクロプロセッサ
二二ット、４５・・・ＲＡＭ、４６・・・インタフェー
ス、５０・・・変流器、６０・・・変流器。 外１名 第１図 実施例の監視回路の構成 第２図 実施例構成図 らｎ
Claims (1)
- （１）アクティブフィルタを用いて負荷電流に含まれる
高調波を抑制する電源系統において、高調波を抑制すべ
き負荷電流と、負荷電流に含まれる高調波を打消すアク
ティブフィルタの出力電流を比較して前記アクティブフ
ィルタの動作を監視する監視手段を有し、該監視手段が
ディジタル処理によって前記負荷電流とアクティブフィ
ルタの出力電流波形のフーリエ級数展開を行い、各次数
、各相毎に前記負荷電流とアクティブフィルタの出力電
流の絶対値および位相角の演算を行う演算手段と、前記
絶対値の比と位相角差が所定値以内のとき前記アクティ
ブフィルタは正常と判断する判断手段からなることを特
徴とする高調波抑制装置の誤動作監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2149351A JP2921039B2 (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | 高調波抑制装置の誤動作監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2149351A JP2921039B2 (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | 高調波抑制装置の誤動作監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0442067A true JPH0442067A (ja) | 1992-02-12 |
| JP2921039B2 JP2921039B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=15473226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2149351A Expired - Lifetime JP2921039B2 (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | 高調波抑制装置の誤動作監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2921039B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107064679A (zh) * | 2017-04-07 | 2017-08-18 | 湖南威胜信息技术有限公司 | 新型电能质量监测装置及监测方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102404595B1 (ko) * | 2017-06-30 | 2022-06-07 | 한국전력공사 | Hvdc ac필터 이상 검출 장치 |
-
1990
- 1990-06-07 JP JP2149351A patent/JP2921039B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107064679A (zh) * | 2017-04-07 | 2017-08-18 | 湖南威胜信息技术有限公司 | 新型电能质量监测装置及监测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2921039B2 (ja) | 1999-07-19 |
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