JPH0724910Y2 - アクティブフィルタ - Google Patents
アクティブフィルタInfo
- Publication number
- JPH0724910Y2 JPH0724910Y2 JP1988129255U JP12925588U JPH0724910Y2 JP H0724910 Y2 JPH0724910 Y2 JP H0724910Y2 JP 1988129255 U JP1988129255 U JP 1988129255U JP 12925588 U JP12925588 U JP 12925588U JP H0724910 Y2 JPH0724910 Y2 JP H0724910Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- harmonic
- load
- compensation
- power system
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は負荷から電力系統への高調波電流の流出を抑
制するアクティブフィルタに関するものである。
制するアクティブフィルタに関するものである。
〔従来の技術〕 従来のアクティブフィルタは、第２図に示すように、電
力系統１から高調波を発生する負荷LDに給電する際に、
負荷LDから電力系統１への高調波電流の流出を抑制する
ために設けられていて、インバータ回路IN3から注入回
路２を介して電力系統１へ補償電流ICを注入することに
より、電力系統１から負荷LDへ供給される負荷電流IL中
の高調波電流成分を補償電流IC中の高調波電流成分で打
ち消すようになっている。
力系統１から高調波を発生する負荷LDに給電する際に、
負荷LDから電力系統１への高調波電流の流出を抑制する
ために設けられていて、インバータ回路IN3から注入回
路２を介して電力系統１へ補償電流ICを注入することに
より、電力系統１から負荷LDへ供給される負荷電流IL中
の高調波電流成分を補償電流IC中の高調波電流成分で打
ち消すようになっている。
この場合、インバータ回路IN3は、第３図に示す制御回
路によって制御される。この制御回路は、電力系統１か
ら負荷LDへ流れる負荷電流ILと注入回路２に流れる補償
電流ICとに基づいてインバータ回路IN3のスイッチング
素子をオンオフ制御することにより、負荷電流IL中の高
調波電流成分ILHを打ち消す高調波電流成分ICHを含む補
償電流ICを注入回路２を通して電力系統１へ注入するこ
とになる。
路によって制御される。この制御回路は、電力系統１か
ら負荷LDへ流れる負荷電流ILと注入回路２に流れる補償
電流ICとに基づいてインバータ回路IN3のスイッチング
素子をオンオフ制御することにより、負荷電流IL中の高
調波電流成分ILHを打ち消す高調波電流成分ICHを含む補
償電流ICを注入回路２を通して電力系統１へ注入するこ
とになる。
より詳しく説明すると、この制御回路は、電力系統１か
ら負荷LDへ流れる負荷電流ILを変流器CT1およびその負
荷抵抗R1で検出し、検出した負荷電流ILを基本波除去フ
ィルタF1に通すことにより、負荷電流IL中に含まれる基
本波成分を除去して高調波電流成分ILHを抽出してい
る。また、注入回路２に流れる補償電流ICを変流器CT2
およびその負荷抵抗R2で検出し、検出した補償電流ICを
基本波除去フィルタF2に通すことにより、補償電流IC中
に含まれる基本波成分を除去して高調波電流成分ICHの
みを抽出している。なお、補償電流ICを基本波除去フィ
ルタF2に通しているのは、電力系統１から基本波電流が
注入回路２に流れ込み、変流器CT2で電力系統１から流
れ込む基本波電流とインバータ回路IN3から流れ込む高
調波電流とを合成したものが検出されるからである。
ら負荷LDへ流れる負荷電流ILを変流器CT1およびその負
荷抵抗R1で検出し、検出した負荷電流ILを基本波除去フ
ィルタF1に通すことにより、負荷電流IL中に含まれる基
本波成分を除去して高調波電流成分ILHを抽出してい
る。また、注入回路２に流れる補償電流ICを変流器CT2
およびその負荷抵抗R2で検出し、検出した補償電流ICを
基本波除去フィルタF2に通すことにより、補償電流IC中
に含まれる基本波成分を除去して高調波電流成分ICHの
みを抽出している。なお、補償電流ICを基本波除去フィ
ルタF2に通しているのは、電力系統１から基本波電流が
注入回路２に流れ込み、変流器CT2で電力系統１から流
れ込む基本波電流とインバータ回路IN3から流れ込む高
調波電流とを合成したものが検出されるからである。
そして、高調波電流成分ILHと高調波電流成分ICHとを加
算器AD3で加算し、加算器AD3の出力を正負の微小値±Δ
ｉを上側閾値および下側閾値とするヒステリシスコンパ
レータHC3に入力し、ヒステリシスコンパレータHC3の出
力（比較結果）をインバータ駆動用アンプAP3で増幅し
てインバータ回路IN3の各スイッチング素子に入力して
いる。この結果、負荷電流ILの高調波電流成分ILHと補
償電流IC中の高調波電流成分ICHとの和が正負の所定の
微小値±ΔＩの範囲内に収まることになる。結果的に、
負荷電流ILの高調波電流成分ILHが補償電流IC中の高調
波電流成分ICHで打ち消されることになり、負荷LDから
電力系統１への高調波電流の流出が抑制されることにな
る。
算器AD3で加算し、加算器AD3の出力を正負の微小値±Δ
ｉを上側閾値および下側閾値とするヒステリシスコンパ
レータHC3に入力し、ヒステリシスコンパレータHC3の出
力（比較結果）をインバータ駆動用アンプAP3で増幅し
てインバータ回路IN3の各スイッチング素子に入力して
いる。この結果、負荷電流ILの高調波電流成分ILHと補
償電流IC中の高調波電流成分ICHとの和が正負の所定の
微小値±ΔＩの範囲内に収まることになる。結果的に、
負荷電流ILの高調波電流成分ILHが補償電流IC中の高調
波電流成分ICHで打ち消されることになり、負荷LDから
電力系統１への高調波電流の流出が抑制されることにな
る。
また、注入回路２は、インバータ回路IN3から電力系統
１に補償電流ICを注入する際に、系統電圧の基本波成分
がインバータ回路IN3に印加されるのを防止するために
設けられている。具体的には、コンデンサC1とコンデン
サC2およびリアクトルＬの直列回路とを直列接続してな
り、コンデンサC1とコンデンサC2およびリアクトルＬの
直列回路との接続点にインバータ回路IN3を接続し、コ
ンデンサC2およびリアクトルＬの直列回路の回路定数
を、電力系統１の系統電圧の基本周波数に対して共振す
るように設定している。この結果、系統電圧の基本波成
分に対してはコンデンサC1がすべて電圧分担し、コンデ
ンサC2およびリアクトルＬの直列回路に加わる電圧は零
になるので、電圧系統１の系統電圧の基本波成分はイン
バータ回路IN3には印加されない。一方、インバータ回
路IN3から出力される補償電圧は、注入回路２を介して
電力系統１に印加され、これによって、注入回路２から
電力系統１へ補償電流ICが注入される。この補償電流IC
は、インバータ回路IN3から出力される補償電圧と、注
入回路２のインピーダンスおよび系統インピーダンスの
合成インピーダンスとで決まる。
１に補償電流ICを注入する際に、系統電圧の基本波成分
がインバータ回路IN3に印加されるのを防止するために
設けられている。具体的には、コンデンサC1とコンデン
サC2およびリアクトルＬの直列回路とを直列接続してな
り、コンデンサC1とコンデンサC2およびリアクトルＬの
直列回路との接続点にインバータ回路IN3を接続し、コ
ンデンサC2およびリアクトルＬの直列回路の回路定数
を、電力系統１の系統電圧の基本周波数に対して共振す
るように設定している。この結果、系統電圧の基本波成
分に対してはコンデンサC1がすべて電圧分担し、コンデ
ンサC2およびリアクトルＬの直列回路に加わる電圧は零
になるので、電圧系統１の系統電圧の基本波成分はイン
バータ回路IN3には印加されない。一方、インバータ回
路IN3から出力される補償電圧は、注入回路２を介して
電力系統１に印加され、これによって、注入回路２から
電力系統１へ補償電流ICが注入される。この補償電流IC
は、インバータ回路IN3から出力される補償電圧と、注
入回路２のインピーダンスおよび系統インピーダンスの
合成インピーダンスとで決まる。
ところが、このアクティブフィルタは、負荷電流IL中の
全ての次数の高調波電流成分を打ち消す補償電流ICを１
台のインバータ回路IN3から注入する構成であったの
で、インバータ回路IN3の製造上の制限が多く、製造が
容易でなかった。
全ての次数の高調波電流成分を打ち消す補償電流ICを１
台のインバータ回路IN3から注入する構成であったの
で、インバータ回路IN3の製造上の制限が多く、製造が
容易でなかった。
以下、この点につき、具体的に説明する。電力用のアク
ティブフィルタを構成する際、流出抑制の対象となる高
調波電流成分としては、例えば５次,7次,11次,13次が注
目される。これら５次,7次,11次,13次の高調波電流成分
を抑制する場合は、インバータ回路IN3から出力すべき
最高周波数は、商用周波数の13倍（50Hzの場合は650H
z、60Hzの場合は780Hz）程度となり、インバータ回路IN
3としてはかなりスイッチング周波数の高いものが要求
される。また、容量としては、５次,7次に対応する大容
量のものが必要である。
ティブフィルタを構成する際、流出抑制の対象となる高
調波電流成分としては、例えば５次,7次,11次,13次が注
目される。これら５次,7次,11次,13次の高調波電流成分
を抑制する場合は、インバータ回路IN3から出力すべき
最高周波数は、商用周波数の13倍（50Hzの場合は650H
z、60Hzの場合は780Hz）程度となり、インバータ回路IN
3としてはかなりスイッチング周波数の高いものが要求
される。また、容量としては、５次,7次に対応する大容
量のものが必要である。
しかし、スイッチング素子におけるスイッチング周波数
と容量とは密接な関係にあって、スイッチング周波数の
高いものは容量が小さい傾向にあり、スイッチング素子
の選択の自由度が少ないので、インバータ回路INの製造
上の制限が多く、製造が容易でないのである。
と容量とは密接な関係にあって、スイッチング周波数の
高いものは容量が小さい傾向にあり、スイッチング素子
の選択の自由度が少ないので、インバータ回路INの製造
上の制限が多く、製造が容易でないのである。
したがって、この考案の目的は、インバータ回路の製造
上の制限を少なくして製造を容易に行うことができるア
クティブフィルタを提供することである。
上の制限を少なくして製造を容易に行うことができるア
クティブフィルタを提供することである。
この考案のアクティブフィルタは、負荷電流検出部と、
複数のインバータ回路と、注入回路と、補償電流検出部
と、複数のヒステリシスコンパレータとで構成してい
る。
複数のインバータ回路と、注入回路と、補償電流検出部
と、複数のヒステリシスコンパレータとで構成してい
る。
負荷電流検出部は、電力系統から負荷へ供給される負荷
電流中の高調波電流成分を周波数領域を各々２つ以上の
次数の高調波を含むように低周波領域，中間周波領域，
高周波領域等の複数の周波数領域に分けて検出する。複
数のインバータ回路は、複数の周波数領域の各々毎に分
担する周波数領域専用に設けられ、分担する周波数領域
内の２つ以上の次数の高調波を含む高調波電流成分を補
償する補償電流を発生して電力系統へ注入回路を通して
注入する。補償電流検出部は、複数のインバータ回路か
ら注入回路を通して電力系統へ注入される補償電流中の
高調波電流成分を負荷電流検出部と同じ複数の周波数領
域に分けて検出する。複数のヒステリシスコンパレータ
は、正負の微小値をそれぞれ上側閾値および下側閾値と
し、負荷電流検出部により検出された複数の周波数領域
の高調波電流成分と補償電流検出部により検出された複
数の周波数領域の高調波電流成分との各々の和を上側閾
値および下側閾値と比較し、比較結果に基づいて複数の
インバータ回路を制御することにより負荷電流中の複数
の周波数領域の高調波電流成分と補償電流中の複数の周
波数領域の高調波電流成分との和をそれぞれ正負の所定
微小値範囲内に収める。
電流中の高調波電流成分を周波数領域を各々２つ以上の
次数の高調波を含むように低周波領域，中間周波領域，
高周波領域等の複数の周波数領域に分けて検出する。複
数のインバータ回路は、複数の周波数領域の各々毎に分
担する周波数領域専用に設けられ、分担する周波数領域
内の２つ以上の次数の高調波を含む高調波電流成分を補
償する補償電流を発生して電力系統へ注入回路を通して
注入する。補償電流検出部は、複数のインバータ回路か
ら注入回路を通して電力系統へ注入される補償電流中の
高調波電流成分を負荷電流検出部と同じ複数の周波数領
域に分けて検出する。複数のヒステリシスコンパレータ
は、正負の微小値をそれぞれ上側閾値および下側閾値と
し、負荷電流検出部により検出された複数の周波数領域
の高調波電流成分と補償電流検出部により検出された複
数の周波数領域の高調波電流成分との各々の和を上側閾
値および下側閾値と比較し、比較結果に基づいて複数の
インバータ回路を制御することにより負荷電流中の複数
の周波数領域の高調波電流成分と補償電流中の複数の周
波数領域の高調波電流成分との和をそれぞれ正負の所定
微小値範囲内に収める。
この考案の構成によれば、負荷電流検出部にて電力系統
から負荷へ供給される負荷電流中の高調波電流成分が周
波数領域を各々２つ以上の次数の高調波を含むように低
周波領域，中間周波領域，高周波領域等の複数の周波数
領域に分けて検出される。また、複数のインバータ回路
が注入回路を通して補償電流を電力系統に注入すること
になり、このときに補償電流検出部にて複数のインバー
タ回路から注入回路を通して電力系統へ注入される補償
電流中の高調波電流成分が負荷電流検出部と同じ複数の
周波数領域に分けて検出される。
から負荷へ供給される負荷電流中の高調波電流成分が周
波数領域を各々２つ以上の次数の高調波を含むように低
周波領域，中間周波領域，高周波領域等の複数の周波数
領域に分けて検出される。また、複数のインバータ回路
が注入回路を通して補償電流を電力系統に注入すること
になり、このときに補償電流検出部にて複数のインバー
タ回路から注入回路を通して電力系統へ注入される補償
電流中の高調波電流成分が負荷電流検出部と同じ複数の
周波数領域に分けて検出される。
そして、負荷電流検出部により検出された複数の周波数
領域の高調波電流成分と補償電流検出部により検出され
た複数の周波数領域の高調波電流成分との各々の和がそ
れぞれ正負の微小値を上側閾値および下側閾値とする複
数のヒステリシスコンパレータで比較され、その比較結
果に応じて複数のインバータ回路の各々のスイッチング
素子が制御されることになる。この結果、負荷電流中の
高調波電流成分と補償電流中の高調波電流成分との和が
複数の周波数領域でそれぞれ正負の所定微小値範囲内に
収まる。このように、負荷電流中の高調波電流成分の補
償を複数の周波数領域についてその領域専用のインバー
タ回路でそれぞれ分担するので、各インバータ回路の総
合的定格を低減させ、各インバータ回路の製造上のスイ
ッチング周波数および容量等の制限が少なくなり、製造
が容易になる。
領域の高調波電流成分と補償電流検出部により検出され
た複数の周波数領域の高調波電流成分との各々の和がそ
れぞれ正負の微小値を上側閾値および下側閾値とする複
数のヒステリシスコンパレータで比較され、その比較結
果に応じて複数のインバータ回路の各々のスイッチング
素子が制御されることになる。この結果、負荷電流中の
高調波電流成分と補償電流中の高調波電流成分との和が
複数の周波数領域でそれぞれ正負の所定微小値範囲内に
収まる。このように、負荷電流中の高調波電流成分の補
償を複数の周波数領域についてその領域専用のインバー
タ回路でそれぞれ分担するので、各インバータ回路の総
合的定格を低減させ、各インバータ回路の製造上のスイ
ッチング周波数および容量等の制限が少なくなり、製造
が容易になる。
この考案の一実施例を第１図に基づいて説明する。この
アクティブフィルタは、第１図に示すように、負荷電流
IL中の高調波電流成分ILHを検出するための負荷電流検
出部３と、例えば２台のインバータ回路IN1，IN2と、電
力系統１とインバータ回路IN1，IN2との間に介在し系統
電圧のインバータ回路IN1，IN2への印加を阻止する注入
回路２と、注入回路２に流れる補償電流IC中の高調波電
流成分を検出する補償電流検出部４と、正負の微小値±
Δｉを上側および下側閾値とする２個のヒステリシスコ
ンパレータHC1，HC2とを備えている。
アクティブフィルタは、第１図に示すように、負荷電流
IL中の高調波電流成分ILHを検出するための負荷電流検
出部３と、例えば２台のインバータ回路IN1，IN2と、電
力系統１とインバータ回路IN1，IN2との間に介在し系統
電圧のインバータ回路IN1，IN2への印加を阻止する注入
回路２と、注入回路２に流れる補償電流IC中の高調波電
流成分を検出する補償電流検出部４と、正負の微小値±
Δｉを上側および下側閾値とする２個のヒステリシスコ
ンパレータHC1，HC2とを備えている。
負荷電流検出部３は、基本波・高次高調波除去フィルタ
FH1および基本波・低次高調波除去フィルタFL1で構成さ
れ、電力系統１から負荷LDへ供給される負荷電流IL中の
高調波電流成分ILHを変流器CT1を介して高調波次数で２
群に分けて検出する。具体的には、基本波・高次高調波
除去フィルタFH1は、バンドパスフィルタで構成され、
基本波と11次および13次の高調波成分を除去して５次お
よび７次の高調波成分を抽出する。また、基本波・低次
高調波除去フィルタFL1は、ハイパスフィルタで構成さ
れ、基本波と５次および７次の高調波成分を除去して11
次および13次の高調波成分を抽出する。
FH1および基本波・低次高調波除去フィルタFL1で構成さ
れ、電力系統１から負荷LDへ供給される負荷電流IL中の
高調波電流成分ILHを変流器CT1を介して高調波次数で２
群に分けて検出する。具体的には、基本波・高次高調波
除去フィルタFH1は、バンドパスフィルタで構成され、
基本波と11次および13次の高調波成分を除去して５次お
よび７次の高調波成分を抽出する。また、基本波・低次
高調波除去フィルタFL1は、ハイパスフィルタで構成さ
れ、基本波と５次および７次の高調波成分を除去して11
次および13次の高調波成分を抽出する。
２台のインバータ回路IN1，IN2は、スイッチング素子の
オンオフ動作でもって注入回路２を通して電力系統１へ
補償電流ICを注入する。この場合、インバータ回路IN1
は５次および７次の高調波成分を補償するのに用いら
れ、インバータ回路IN2は11次および13次の高調波成分
を補償するのに用いられる。その容量はインバータ回路
IN1がインバータ回路IN2より大きく設定され、スイッチ
ング周波数はインバータ回路IN2がインバータ回路IN1よ
り高く設定されている。
オンオフ動作でもって注入回路２を通して電力系統１へ
補償電流ICを注入する。この場合、インバータ回路IN1
は５次および７次の高調波成分を補償するのに用いら
れ、インバータ回路IN2は11次および13次の高調波成分
を補償するのに用いられる。その容量はインバータ回路
IN1がインバータ回路IN2より大きく設定され、スイッチ
ング周波数はインバータ回路IN2がインバータ回路IN1よ
り高く設定されている。
注入回路２は、第２図のものと同様に、電力系統１の系
統電圧がインバータ回路IN1，IN2に印加されるのを防止
する目的で設けられていて、第２図と同様にコンデンサ
C1，C2およびリアクトルＬで構成されている。注入回路
２の作用は第２図に関して述べた通りである。
統電圧がインバータ回路IN1，IN2に印加されるのを防止
する目的で設けられていて、第２図と同様にコンデンサ
C1，C2およびリアクトルＬで構成されている。注入回路
２の作用は第２図に関して述べた通りである。
補償電流検出部４は、基本波・高次高調波除去フィルタ
FH2および基本波・低次高調波除去フィルタFL2で構成さ
れ、電力系統１から注入回路２へ流れる補償電流IC中の
高調波電流成分ICHを変流器CT2を介して負荷電流ILの高
調波電流成分ILHの場合と同様に高調波次数で２群に分
けて検出する。具体的には、基本波・高次高調波除去フ
ィルタFH2は、バンドパスフィルタで構成され、基本波
と11次および13次の高調波成分を除去して５次および７
次の高調波成分を抽出する。また、基本波・低次高調波
除去フィルタFL2は、ハイパスフィルタで構成され、基
本波と５次および７次の高調波成分を除去して11次およ
び13次の高調波成分を抽出する。
FH2および基本波・低次高調波除去フィルタFL2で構成さ
れ、電力系統１から注入回路２へ流れる補償電流IC中の
高調波電流成分ICHを変流器CT2を介して負荷電流ILの高
調波電流成分ILHの場合と同様に高調波次数で２群に分
けて検出する。具体的には、基本波・高次高調波除去フ
ィルタFH2は、バンドパスフィルタで構成され、基本波
と11次および13次の高調波成分を除去して５次および７
次の高調波成分を抽出する。また、基本波・低次高調波
除去フィルタFL2は、ハイパスフィルタで構成され、基
本波と５次および７次の高調波成分を除去して11次およ
び13次の高調波成分を抽出する。
上記の基本波・高次高調波除去フィルタFH1から出力さ
れる負荷電流IL中の５次および７次の高調波成分と基本
波・高次高調波除去フィルタFH2から出力される補償電
流IC中の５次および７次の高調波成分とは、加算器AD1
にて加算される。同様に、基本波・低次高調波除去フィ
ルタFL1から出力され負荷電流IL中の11次および13次の
高調波成分と基本波・低次高調波除去フィルタFL2から
出力される補償電流IC中の11次および13次の高調波成分
とは、加算器AD2にて加算される。
れる負荷電流IL中の５次および７次の高調波成分と基本
波・高次高調波除去フィルタFH2から出力される補償電
流IC中の５次および７次の高調波成分とは、加算器AD1
にて加算される。同様に、基本波・低次高調波除去フィ
ルタFL1から出力され負荷電流IL中の11次および13次の
高調波成分と基本波・低次高調波除去フィルタFL2から
出力される補償電流IC中の11次および13次の高調波成分
とは、加算器AD2にて加算される。
そして、２個のヒステリシスコンパレータHC1，HC2は、
正負の微小値±Δｉをそれぞれ上側閾値および下側閾値
とし、負荷電流検出部３により検出された各群の高調波
電流成分と補償電流検出部４により検出された各群の高
調波電流成分との各々の和、すなわち加算器AD1，AD2の
出力を上側閾値および下側閾値と比較し、比較結果に基
づきインバータ駆動用アンプAP1，AP2を介して２台のイ
ンバータ回路IN1，IN2をそれぞれ制御することにより負
荷電流IL中の高調波電流成分ILHと補償電流IC中の高調
波電流成分ICHとの和をそれぞれ正負の所定微小値±Δ
Ｉの範囲内に収める。
正負の微小値±Δｉをそれぞれ上側閾値および下側閾値
とし、負荷電流検出部３により検出された各群の高調波
電流成分と補償電流検出部４により検出された各群の高
調波電流成分との各々の和、すなわち加算器AD1，AD2の
出力を上側閾値および下側閾値と比較し、比較結果に基
づきインバータ駆動用アンプAP1，AP2を介して２台のイ
ンバータ回路IN1，IN2をそれぞれ制御することにより負
荷電流IL中の高調波電流成分ILHと補償電流IC中の高調
波電流成分ICHとの和をそれぞれ正負の所定微小値±Δ
Ｉの範囲内に収める。
なお、LA1およびLA2は、インバータ回路IN1，IN2の相互
間で電流が流れるの抑制する結合リアクトルである。
間で電流が流れるの抑制する結合リアクトルである。
このアクティブフィルタにおいては、負荷電流検出部３
にて電力系統１から負荷LDへ供給される負荷電流IL中の
高調波電流成分ILHが高調波次数で２群（５次,7次と11
次,13次の２群）に分けて検出される。また、２台のイ
ンバータ回路IN1，IN2が注入回路２を介して補償電流IC
を電力系統１に注入することになり、このときに補償電
流検出部４にて２台のインバータ回路IN1，IN2から注入
回路２を介して電力系統１へ注入される補償電流IC中の
高調波電流成分ICHが負荷電流ILと同じに２群（５次,7
次と11次,13次の２群）に分けて検出される。
にて電力系統１から負荷LDへ供給される負荷電流IL中の
高調波電流成分ILHが高調波次数で２群（５次,7次と11
次,13次の２群）に分けて検出される。また、２台のイ
ンバータ回路IN1，IN2が注入回路２を介して補償電流IC
を電力系統１に注入することになり、このときに補償電
流検出部４にて２台のインバータ回路IN1，IN2から注入
回路２を介して電力系統１へ注入される補償電流IC中の
高調波電流成分ICHが負荷電流ILと同じに２群（５次,7
次と11次,13次の２群）に分けて検出される。
そして、負荷電流検出部３により検出された各群の高調
波電流成分と補償電流検出部４により検出された各群の
高調波電流成分との各々の和がそれぞれ正負の微小値±
Δｉを上側閾値および下側閾値とする２個のヒステリシ
スコンパレータHC1，HC2で比較され、その比較結果に応
じて２台のインバータ回路IN1，IN2の各々のスイッチン
グ素子が制御されることになる。この結果、負荷電流IL
中の高調波電流成分ILHと補償電流IC中の高調波電流成
分ICHとの和が正負の所定微小値±ΔＩの範囲内に収ま
り、負荷電流IL中の高調波電流成分ILHの電力系統１へ
の流出が抑制される。この際、負荷電流IL中の高調波電
流成分ILHの補償を２台のインバータ回路IN1，IN2で分
担するので、各インバータ回路IN1，IN2の製造上のスイ
ッチング周波数および容量等の制限が少なくなり、製造
が容易になる。
波電流成分と補償電流検出部４により検出された各群の
高調波電流成分との各々の和がそれぞれ正負の微小値±
Δｉを上側閾値および下側閾値とする２個のヒステリシ
スコンパレータHC1，HC2で比較され、その比較結果に応
じて２台のインバータ回路IN1，IN2の各々のスイッチン
グ素子が制御されることになる。この結果、負荷電流IL
中の高調波電流成分ILHと補償電流IC中の高調波電流成
分ICHとの和が正負の所定微小値±ΔＩの範囲内に収ま
り、負荷電流IL中の高調波電流成分ILHの電力系統１へ
の流出が抑制される。この際、負荷電流IL中の高調波電
流成分ILHの補償を２台のインバータ回路IN1，IN2で分
担するので、各インバータ回路IN1，IN2の製造上のスイ
ッチング周波数および容量等の制限が少なくなり、製造
が容易になる。
具体的に説明すると、インバータ回路IN1のスイッチン
グ素子についてはスイッチング周波数が低くてよくな
り、またインバータ回路IN2のスイッチング素子につい
ては容量が小さくてよくなり、各々のインバータ回路IN
1，IN2のスイッチング素子の選択の自由度が増加し、製
造が容易となるということである。すなわち、インバー
タ回路IN1のスイッチング素子としては、バイポーラト
ランジスタ等の比較的大容量が望める素子が使用でき、
またインバータ回路IN2のスイッチング素子としては、M
OS-FET,BiMOS,IGBT等の高速スイッチング素子が使用で
きることになる。
グ素子についてはスイッチング周波数が低くてよくな
り、またインバータ回路IN2のスイッチング素子につい
ては容量が小さくてよくなり、各々のインバータ回路IN
1，IN2のスイッチング素子の選択の自由度が増加し、製
造が容易となるということである。すなわち、インバー
タ回路IN1のスイッチング素子としては、バイポーラト
ランジスタ等の比較的大容量が望める素子が使用でき、
またインバータ回路IN2のスイッチング素子としては、M
OS-FET,BiMOS,IGBT等の高速スイッチング素子が使用で
きることになる。
また、インバータ回路IN1で補償する低次高調波とイン
バータ回路IN2で補償する高次高調波の比率を任意に設
定することができ、負荷LDの高調波特性に合わせた設計
を容易に行うことができる。
バータ回路IN2で補償する高次高調波の比率を任意に設
定することができ、負荷LDの高調波特性に合わせた設計
を容易に行うことができる。
また、負荷電流IL中に残留する高調波電流成分ILHの補
償誤差ΔＩは、インバータ回路IN1，IN2に供給する直流
電源電圧，結合リアクトルLA1，LA2のインダクタンス値
およびインバータ回路IN1，IN2のスイッチング周波数等
によって決定され、インバータ回路IN3のスイッチング
周波数が高くなればなるほど、補償誤差ΔＩを小さくで
きる。この実施例においては、インバータ回路IN1は低
次（電流変化率が小さい）の高調波補償用として働くた
め、インバータ回路IN1の出力電流の電流変化率が小さ
くてよく、ΔＩを同じ値にした場合、結合リアクトルLA
1を大きくしてスイッチング周波数を低くすることがで
き、補償誤差ΔＩを大きくすることなく大容量化を行う
ことができる。また、インバータ回路IN2については、
高次（補償容量が比較的小さい）の高調波補償用である
ため、高速スイッチングを行わせて補償誤差ΔＩを小さ
くすることは容易である。
償誤差ΔＩは、インバータ回路IN1，IN2に供給する直流
電源電圧，結合リアクトルLA1，LA2のインダクタンス値
およびインバータ回路IN1，IN2のスイッチング周波数等
によって決定され、インバータ回路IN3のスイッチング
周波数が高くなればなるほど、補償誤差ΔＩを小さくで
きる。この実施例においては、インバータ回路IN1は低
次（電流変化率が小さい）の高調波補償用として働くた
め、インバータ回路IN1の出力電流の電流変化率が小さ
くてよく、ΔＩを同じ値にした場合、結合リアクトルLA
1を大きくしてスイッチング周波数を低くすることがで
き、補償誤差ΔＩを大きくすることなく大容量化を行う
ことができる。また、インバータ回路IN2については、
高次（補償容量が比較的小さい）の高調波補償用である
ため、高速スイッチングを行わせて補償誤差ΔＩを小さ
くすることは容易である。
また、上記実施例では、高調波電流を２群に分けて検出
し、２台のインバータ回路IN1，IN2から補償電流を注入
する構成であったが、高調波電流を３群以上に分けて検
出し、３台以上のインバータ回路から補償電流を注入す
るように構成してもよい。
し、２台のインバータ回路IN1，IN2から補償電流を注入
する構成であったが、高調波電流を３群以上に分けて検
出し、３台以上のインバータ回路から補償電流を注入す
るように構成してもよい。
この考案のアクティブフィルタによれば、負荷電流検出
部にて電力系統から負荷へ供給される負荷電流中の高調
波電流成分が周波数領域を各々２つ以上の次数の高調波
を含むように低周波領域，中間周波領域，高周波領域等
の複数の周波数領域に分けて検出するともに、複数のイ
ンバータ回路から注入回路を通して電力系統へ注入され
る補償電流中の高調波電流成分を負荷電流検出部と同じ
複数の周波数領域に分けて検出し、複数の周波数領域の
各々毎に分担する周波数領域専用に設けられ分担する周
波数領域内の２つ以上の次数の高調波を含む高調波電流
成分を補償する補償電流を発生して電力系統へ注入回路
を通して注入する複数のインバータ回路を設け、負荷電
流の高調波電流成分および補償電流の高調波電流成分の
各周波数領域毎の和を、正負の微小値をそれぞれ上側閾
値および下側閾値とする複数のヒステリシスコンパレー
タにて上側閾値および下側閾値と比較し、その比較結果
に基づいて複数のインバータ回路を制御することにより
負荷電流中の高調波電流成分と補償電流中の高調波電流
成分との和をそれぞれ正負の所定微小値範囲内に収める
構成であって、負荷電流中の高調波電流成分に対する補
償を複数の周波数領域についてその領域専用のインバー
タ回路で分担しているので、各インバータ回路の総合的
定格が低減され、各インバータ回路の製造上のスイッチ
ング周波数および容量等の制限が少なくなり、製造が容
易になる。
部にて電力系統から負荷へ供給される負荷電流中の高調
波電流成分が周波数領域を各々２つ以上の次数の高調波
を含むように低周波領域，中間周波領域，高周波領域等
の複数の周波数領域に分けて検出するともに、複数のイ
ンバータ回路から注入回路を通して電力系統へ注入され
る補償電流中の高調波電流成分を負荷電流検出部と同じ
複数の周波数領域に分けて検出し、複数の周波数領域の
各々毎に分担する周波数領域専用に設けられ分担する周
波数領域内の２つ以上の次数の高調波を含む高調波電流
成分を補償する補償電流を発生して電力系統へ注入回路
を通して注入する複数のインバータ回路を設け、負荷電
流の高調波電流成分および補償電流の高調波電流成分の
各周波数領域毎の和を、正負の微小値をそれぞれ上側閾
値および下側閾値とする複数のヒステリシスコンパレー
タにて上側閾値および下側閾値と比較し、その比較結果
に基づいて複数のインバータ回路を制御することにより
負荷電流中の高調波電流成分と補償電流中の高調波電流
成分との和をそれぞれ正負の所定微小値範囲内に収める
構成であって、負荷電流中の高調波電流成分に対する補
償を複数の周波数領域についてその領域専用のインバー
タ回路で分担しているので、各インバータ回路の総合的
定格が低減され、各インバータ回路の製造上のスイッチ
ング周波数および容量等の制限が少なくなり、製造が容
易になる。
第１図はこの考案の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は従来のアクティブフィルタの構成を示すブロッ
ク図、第３図は従来のアクティブフィルタにおける制御
回路の具体構成を示すブロック図である。 IN1，IN2…インバータ回路、LD…負荷、１…電力系統、
２…注入回路、３…高調波電流検出部、４…補償電流検
出部
第２図は従来のアクティブフィルタの構成を示すブロッ
ク図、第３図は従来のアクティブフィルタにおける制御
回路の具体構成を示すブロック図である。 IN1，IN2…インバータ回路、LD…負荷、１…電力系統、
２…注入回路、３…高調波電流検出部、４…補償電流検
出部
Claims (1)
- 【請求項１】電力系統から負荷へ供給される負荷電流中
の高調波電流成分を各々２つ以上の次数の高調波を含む
ように低周波領域，中間周波領域，高周波領域等の複数
の周波数領域に分けて検出する負荷電流検出部と、 前記複数の周波数領域の各々毎に分担する周波数領域専
用に設けられ前記分担する周波数領域内の２つ以上の次
数の高調波を含む高調波電流成分を補償する補償電流を
発生して前記電力系統へ注入回路を通して注入する複数
のインバータ回路と、 前記複数のインバータ回路から前記注入回路を通して前
記電力系統へ注入される補償電流中の高調波電流成分を
前記負荷電流検出部と同じ複数の周波数領域に分けて検
出する補償電流検出部と、 正負の微小値をそれぞれ上側閾値および下側閾値とし、
前記負荷電流検出部により検出された前記複数の周波数
領域の高調波電流成分と前記補償電流検出部により検出
された前記複数の周波数領域の高調波電流成分との各々
の和を前記上側閾値および下側閾値と比較し、比較結果
に基づいて前記複数のインバータ回路を制御することに
より前記負荷電流中の前記複数の周波数領域の高調波電
流成分と前記補償電流中の前記複数の周波数領域の高調
波電流成分との和をそれぞれ正負の所定微小値範囲内に
収める複数のヒステリシスコンパレータとを備えたアク
ティブフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988129255U JPH0724910Y2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | アクティブフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988129255U JPH0724910Y2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | アクティブフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0253234U JPH0253234U (ja) | 1990-04-17 |
| JPH0724910Y2 true JPH0724910Y2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=31383364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988129255U Expired - Lifetime JPH0724910Y2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | アクティブフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724910Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2859930B2 (ja) * | 1990-05-30 | 1999-02-24 | 東洋電機製造株式会社 | 高調波補償装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5636653A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-09 | Unitika Ltd | Photosensitive resin plate for relief |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP1988129255U patent/JPH0724910Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0253234U (ja) | 1990-04-17 |
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