JPH1123624A - 電力系統の高調波測定方法 - Google Patents
電力系統の高調波測定方法Info
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- JPH1123624A JPH1123624A JP19780697A JP19780697A JPH1123624A JP H1123624 A JPH1123624 A JP H1123624A JP 19780697 A JP19780697 A JP 19780697A JP 19780697 A JP19780697 A JP 19780697A JP H1123624 A JPH1123624 A JP H1123624A
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- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 着目高調波を挟む系統基本周波数の非整数倍
の2周波数の電流を注入して系統上位側の高調波特性を
測定する際に、両周波数の電流を注入する装置の電圧階
級を低くして小型かつ簡素な構成で安価に測定し得るよ
うにする。 【解決手段】 系統1の高調波計測点bより下位低圧側
に高調波注入点aを設定し、電流注入装置16から注入
点aに計測対象の着目高調波を挟む系統基本周波数の非
整数倍の2周波数f1 ,f2 の電流を中間高調波の電流
としてそれぞれ注入し、計測点bの周波数f1 ,f2 の
電流,電圧を検出して計測点bより上位の周波数f1 ,
f2 の中間高調波それぞれについての等価回路のアドミ
タンスを求め、両アドミタンスから計測点bより上位の
着目高調波についての等価回路9のアドミタンス10を
補間演算して決定し、注入点aの上位に設定した計測点
bより上位の着目高調波についての高調波特性を測定す
る。
の2周波数の電流を注入して系統上位側の高調波特性を
測定する際に、両周波数の電流を注入する装置の電圧階
級を低くして小型かつ簡素な構成で安価に測定し得るよ
うにする。 【解決手段】 系統1の高調波計測点bより下位低圧側
に高調波注入点aを設定し、電流注入装置16から注入
点aに計測対象の着目高調波を挟む系統基本周波数の非
整数倍の2周波数f1 ,f2 の電流を中間高調波の電流
としてそれぞれ注入し、計測点bの周波数f1 ,f2 の
電流,電圧を検出して計測点bより上位の周波数f1 ,
f2 の中間高調波それぞれについての等価回路のアドミ
タンスを求め、両アドミタンスから計測点bより上位の
着目高調波についての等価回路9のアドミタンス10を
補間演算して決定し、注入点aの上位に設定した計測点
bより上位の着目高調波についての高調波特性を測定す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統の高調波
計測点より上位の着目高調波についての特性(高調波特
性)を測定する電力系統の高調波測定方法に関する。
計測点より上位の着目高調波についての特性(高調波特
性)を測定する電力系統の高調波測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電力系統の送,配電系統においては、高
調波を低減することが重要である。
調波を低減することが重要である。
【0003】ところで、高調波の周波数は、系統基本周
波数fs の整数倍であり、代表的な第5調波の周波数は
5×fs である。
波数fs の整数倍であり、代表的な第5調波の周波数は
5×fs である。
【0004】また、高調波の低減は高調波のレベルを予
測等し、適当な周波数のフィルタを設置して行われる。
測等し、適当な周波数のフィルタを設置して行われる。
【0005】そして、高調波の電圧レベルの予測等を行
うには、電力系統のフィルタ設備の接続点を高調波計測
点とし、この計測点より上位(上流),下位(下流)の
高調波に対する特性を把握してその等価回路を求める必
要がある。
うには、電力系統のフィルタ設備の接続点を高調波計測
点とし、この計測点より上位(上流),下位(下流)の
高調波に対する特性を把握してその等価回路を求める必
要がある。
【0006】この高調波等価回路は、ノートンの定理で
表現されたアドミタンスと電流源との並列回路とみなす
ことができる。
表現されたアドミタンスと電流源との並列回路とみなす
ことができる。
【0007】そして、電気学会論文誌B,101巻8
号,p.451−458,(昭56−8)には、配電線
の第5調波についての高調波等価回路を求める際、系統
の基本波の電圧,電流を計測し、その結果から等価回路
のアドミタンス,電流源の大きさ、位相等を算出して推
定することが記載されている。
号,p.451−458,(昭56−8)には、配電線
の第5調波についての高調波等価回路を求める際、系統
の基本波の電圧,電流を計測し、その結果から等価回路
のアドミタンス,電流源の大きさ、位相等を算出して推
定することが記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記論文誌に記載の高
調波測定方法で電力系統のn次の着目高調波(周波数n
×fs )についての等価回路を求める場合、系統の基本
波電圧・電流の計測結果から高調波アドミタンス、高調
波電流源の大きさ、位相を推定して決定するため、高調
波等価回路のアドミタンス等を精度よく求めることがで
きない。
調波測定方法で電力系統のn次の着目高調波(周波数n
×fs )についての等価回路を求める場合、系統の基本
波電圧・電流の計測結果から高調波アドミタンス、高調
波電流源の大きさ、位相を推定して決定するため、高調
波等価回路のアドミタンス等を精度よく求めることがで
きない。
【0009】すなわち、前記従来の高調波測定方法の場
合、計測対象の着目高調波についての等価回路のアドミ
タンスや電流源を実測して求めたわけではなく、基本波
の計測情報に基づき、基本波の大きさ(ベクトル値)か
ら着目高調波の大きさ(ベクトル値)を推定して求める
に過ぎないため、その等価回路を精度よく求めることは
できない。
合、計測対象の着目高調波についての等価回路のアドミ
タンスや電流源を実測して求めたわけではなく、基本波
の計測情報に基づき、基本波の大きさ(ベクトル値)か
ら着目高調波の大きさ(ベクトル値)を推定して求める
に過ぎないため、その等価回路を精度よく求めることは
できない。
【0010】この結果、電力系統の高調波特性を正確に
把握して適当なフィルタを設ける等することができず、
高調波レベルの良好な低減が困難になる。
把握して適当なフィルタを設ける等することができず、
高調波レベルの良好な低減が困難になる。
【0011】そこで、本出願人は特願平8−31019
2号の出願により、電力系統の高調波注入点に測定調波
(着目高調波)の上,下両側の基本波の非整数倍周波数
の電流(中間高調波の電流)それぞれを注入し、その注
入点における注入周波数の電圧及び注入点の上位,下位
に流れる注入周波数の電流の実測結果に基づき、系統の
注入点の上位,下位それぞれにつき、着目高調波の上,
下両側の注入周波数の等価回路のアドミタンスを求め、
それらの補間処理により着目高調波の等価回路のアドミ
タンスを決定してその高調波等価回路を求めることを既
に発明している。
2号の出願により、電力系統の高調波注入点に測定調波
(着目高調波)の上,下両側の基本波の非整数倍周波数
の電流(中間高調波の電流)それぞれを注入し、その注
入点における注入周波数の電圧及び注入点の上位,下位
に流れる注入周波数の電流の実測結果に基づき、系統の
注入点の上位,下位それぞれにつき、着目高調波の上,
下両側の注入周波数の等価回路のアドミタンスを求め、
それらの補間処理により着目高調波の等価回路のアドミ
タンスを決定してその高調波等価回路を求めることを既
に発明している。
【0012】この場合、前記注入周波数の電流が系統に
本来存在しない基本波の非整数倍周波数の電流であり、
注入周波数についての等価回路のアドミタンスが実測に
より精度よく求まるため、この結果を用いて着目高調波
についての高調波特性を精度よく把握し得る。
本来存在しない基本波の非整数倍周波数の電流であり、
注入周波数についての等価回路のアドミタンスが実測に
より精度よく求まるため、この結果を用いて着目高調波
についての高調波特性を精度よく把握し得る。
【0013】しかし、前記既出願の測定方法は、高調波
注入点と高調波計測点とが同じ点になるため、例えば、
系統の上位の高調波特性を測定する場合、高調波注入点
を高電圧の上位母線等に設定しなければならない。
注入点と高調波計測点とが同じ点になるため、例えば、
系統の上位の高調波特性を測定する場合、高調波注入点
を高電圧の上位母線等に設定しなければならない。
【0014】この場合、高調波注入点が高電圧になるた
め、この注入点に前記中間高調波の電流を注入する装置
の電圧階級(絶縁階級)を十分に高くする必要があり、
しかも、その十分な保護対策を講じる必要もある。
め、この注入点に前記中間高調波の電流を注入する装置
の電圧階級(絶縁階級)を十分に高くする必要があり、
しかも、その十分な保護対策を講じる必要もある。
【0015】そのため、装置が大型かつ複雑になって高
価になり、小型かつ簡素な構成で安価に系統上位側の高
調波特性を精度よく測定することができない問題点があ
る。
価になり、小型かつ簡素な構成で安価に系統上位側の高
調波特性を精度よく測定することができない問題点があ
る。
【0016】本発明は、着目高調波を挟む2周波数
f1 ,f2 の中間高調波の電流を注入して系統上位側の
高調波特性を測定する際に、両中間高調波の電流を注入
する装置に必要な電圧階級を低くし、小型かつ簡素な構
成で安価に測定し得るようにすることを課題とする。
f1 ,f2 の中間高調波の電流を注入して系統上位側の
高調波特性を測定する際に、両中間高調波の電流を注入
する装置に必要な電圧階級を低くし、小型かつ簡素な構
成で安価に測定し得るようにすることを課題とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の電力系統の高調波測定方法においては、
系統の高調波計測点より下位低圧側に高調波注入点を設
定し、この高調波注入点に接続した電流注入装置から高
調波注入点に、計測対象のn次の着目高調波を挟む系統
基本周波数fs の非整数倍の2周波数f1 ,f2 (f1
<n×fs <f2 )の電流を中間高調波の電流としてそ
れぞれ注入し、高調波計測点の周波数f1 ,f2 それぞ
れの電流,電圧を検出して高調波計測点より上位の周波
数f1 ,f2 の中間高調波それぞれについての等価回路
のアドミタンスを求め、両アドミタンスから高調波計測
点より上位の着目高調波についての等価回路のアドミタ
ンスを補間演算して決定し、高調波注入点の上位に設定
した高調波計測点より上位の着目高調波についての高調
波特性を測定する。
めに、本発明の電力系統の高調波測定方法においては、
系統の高調波計測点より下位低圧側に高調波注入点を設
定し、この高調波注入点に接続した電流注入装置から高
調波注入点に、計測対象のn次の着目高調波を挟む系統
基本周波数fs の非整数倍の2周波数f1 ,f2 (f1
<n×fs <f2 )の電流を中間高調波の電流としてそ
れぞれ注入し、高調波計測点の周波数f1 ,f2 それぞ
れの電流,電圧を検出して高調波計測点より上位の周波
数f1 ,f2 の中間高調波それぞれについての等価回路
のアドミタンスを求め、両アドミタンスから高調波計測
点より上位の着目高調波についての等価回路のアドミタ
ンスを補間演算して決定し、高調波注入点の上位に設定
した高調波計測点より上位の着目高調波についての高調
波特性を測定する。
【0018】したがって、高調波注入点が高調波計測点
より下位低圧側に設定され、高調波注入点に周波数
f1 ,f2 の中間高調波の電流を注入する電流注入装置
は、高調波注入点が高調波計測点と同じ点になる場合よ
り電圧階級を低くすることができ、その保護回路等も簡
素化することができる。そのため、電流注入装置を小型
かつ簡素な構成にして安価にすることができる。
より下位低圧側に設定され、高調波注入点に周波数
f1 ,f2 の中間高調波の電流を注入する電流注入装置
は、高調波注入点が高調波計測点と同じ点になる場合よ
り電圧階級を低くすることができ、その保護回路等も簡
素化することができる。そのため、電流注入装置を小型
かつ簡素な構成にして安価にすることができる。
【0019】そして、電流注入装置から高調波注入点に
系統に本来は存在しない周波数f1,f2 の中間高調波
の電流を注入し、高調波計測点における周波数f1 ,f
2 の中間高調波の電流,電圧を検出し、この検出に基づ
いて高調波計測点より上位側の両中間高調波についての
等価回路のアドミタンスを求め、この両アドミタンスか
ら高調波計測点より上位の着目高調波についての等価回
路のアドミタンスを決定してその高調波特性を測定する
ため、小型かつ簡素な構成で安価に、高調波注入点の上
位に設定した高調波計測点より上位の着目高調波につい
ての高調波特性の精度の高い測定が行える。
系統に本来は存在しない周波数f1,f2 の中間高調波
の電流を注入し、高調波計測点における周波数f1 ,f
2 の中間高調波の電流,電圧を検出し、この検出に基づ
いて高調波計測点より上位側の両中間高調波についての
等価回路のアドミタンスを求め、この両アドミタンスか
ら高調波計測点より上位の着目高調波についての等価回
路のアドミタンスを決定してその高調波特性を測定する
ため、小型かつ簡素な構成で安価に、高調波注入点の上
位に設定した高調波計測点より上位の着目高調波につい
ての高調波特性の精度の高い測定が行える。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の実施の1形態につき、図
1を参照して説明する。図1は例えば電力系統1の77
kV系高圧母線2の高調波特性を、その下位低圧側の
6.6kV系配電母線3に電流を注入して測定する場合
の単線系統図を示す。
1を参照して説明する。図1は例えば電力系統1の77
kV系高圧母線2の高調波特性を、その下位低圧側の
6.6kV系配電母線3に電流を注入して測定する場合
の単線系統図を示す。
【0021】そして、高圧母線2に遮断器4,上位線路
インピーダンス5,上位変電所(2次変電所)トランス
6,例えば22kVの第2の高圧母線7,配電用変電所
トランス8を介して配電母線3が接続され、この配電線
3のトランス8の2次側近傍に高調波注入点aが設定さ
れ、トランス8の1次側近傍に高調波計測点bが設定さ
れる。
インピーダンス5,上位変電所(2次変電所)トランス
6,例えば22kVの第2の高圧母線7,配電用変電所
トランス8を介して配電母線3が接続され、この配電線
3のトランス8の2次側近傍に高調波注入点aが設定さ
れ、トランス8の1次側近傍に高調波計測点bが設定さ
れる。
【0022】このとき、電力系統1には系統基本周波数
fs の整数倍の種々の高調波が存在し、測定対象のn次
の着目高調波(n×fs )についての高圧母線2を含む
上位の等価回路9は、ノートンの定理で表現すると、ア
ドミタンス10と電流源11との並列回路になる。
fs の整数倍の種々の高調波が存在し、測定対象のn次
の着目高調波(n×fs )についての高圧母線2を含む
上位の等価回路9は、ノートンの定理で表現すると、ア
ドミタンス10と電流源11との並列回路になる。
【0023】なお、着目高調波についての高調波注入点
aの下位の等価回路12も、ノートンの定理で表現する
と、アドミタンス13と電流源14との並列回路にな
る。
aの下位の等価回路12も、ノートンの定理で表現する
と、アドミタンス13と電流源14との並列回路にな
る。
【0024】そして、高調波注入点aに高調波測定装置
15の電流注入装置16が接続され、この注入装置16
は高調波特性をくり返し測定するため、系統基本周波数
fsの非整数倍の周波数f1 ,f2 (f1 <n×fs <
f2 )の中間高調波の電流I1 ,I2 を一定時間ずつ順
に高調波注入点aに注入することを、例えば30分周期
でくり返えす。
15の電流注入装置16が接続され、この注入装置16
は高調波特性をくり返し測定するため、系統基本周波数
fsの非整数倍の周波数f1 ,f2 (f1 <n×fs <
f2 )の中間高調波の電流I1 ,I2 を一定時間ずつ順
に高調波注入点aに注入することを、例えば30分周期
でくり返えす。
【0025】このとき、中間高調波の電流I1 ,I2 が
系統電源に同期,非同期のいずれの電流であっても測定
可能であるが、後述の注入周波数の電流,電圧の検出を
DFT,FFT等のデジタル周波数解析で行うことが現
実的であるため、実用上は、電流I1 ,I2 を系統電源
に同期して形成する必要がある。
系統電源に同期,非同期のいずれの電流であっても測定
可能であるが、後述の注入周波数の電流,電圧の検出を
DFT,FFT等のデジタル周波数解析で行うことが現
実的であるため、実用上は、電流I1 ,I2 を系統電源
に同期して形成する必要がある。
【0026】したがって、例えば高調波測定装置15に
図示省略された同期装置が設けられ、この同期装置が配
電母線3の系統基本周波数fs の系統電圧に同期したそ
の逓倍周波数の同期制御信号を形成し、この同期制御信
号が電流注入装置16に供給され、この電流注入装置1
6は同期制御信号に基づくPLL同期発振により周波数
f1 ,f2 の中間高調波の電流I1 ,I2 を形成する。
図示省略された同期装置が設けられ、この同期装置が配
電母線3の系統基本周波数fs の系統電圧に同期したそ
の逓倍周波数の同期制御信号を形成し、この同期制御信
号が電流注入装置16に供給され、この電流注入装置1
6は同期制御信号に基づくPLL同期発振により周波数
f1 ,f2 の中間高調波の電流I1 ,I2 を形成する。
【0027】さらに、前記の30分毎に、形成した中間
高調波の電流I1 ,I2 を、例えばタイマ動作で順次に
一定時間ずつ出力して高調波注入点aに注入する。
高調波の電流I1 ,I2 を、例えばタイマ動作で順次に
一定時間ずつ出力して高調波注入点aに注入する。
【0028】なお、着目高調波を第5調波(n=5)と
すると、中間高調波の電流I1 ,I2 は、具体的には、
例えば着目調波から0.5調波ずれた4.5調波,5.
5調波の電流に設定される。
すると、中間高調波の電流I1 ,I2 は、具体的には、
例えば着目調波から0.5調波ずれた4.5調波,5.
5調波の電流に設定される。
【0029】そして、高調波注入点aに注入された中間
高調波の電流I1 ,I2 が電力系統1に本来は存在しな
い周波数の電流であるため、電流注入装置16を電流容
量が小さい小型の装置にしても、高調波注入点aの上位
側及び下位側において、計測可能なレベルの中間高調波
の電流I1 ,I2 を確保できる。
高調波の電流I1 ,I2 が電力系統1に本来は存在しな
い周波数の電流であるため、電流注入装置16を電流容
量が小さい小型の装置にしても、高調波注入点aの上位
側及び下位側において、計測可能なレベルの中間高調波
の電流I1 ,I2 を確保できる。
【0030】また、高調波計測点bからみた周波数
f1 ,f2 の中間高調波についての高圧母線2の等価回
路,高調波注入点aからみた配電系統3の下位の等価回
路は、ノートンの定理で表現すると、いずれも等価回路
9,12のアドミタンス10,13と同様のアドミタン
スのみとなる。
f1 ,f2 の中間高調波についての高圧母線2の等価回
路,高調波注入点aからみた配電系統3の下位の等価回
路は、ノートンの定理で表現すると、いずれも等価回路
9,12のアドミタンス10,13と同様のアドミタン
スのみとなる。
【0031】そして、説明を簡単にするため、線路イン
ピーダンス5等を無視し、高調波計測点bより上位が等
価回路9で表されるとし、かつ、高調波注入点aから分
流して高調波計測点bを上位方向に通流する周波数
f1 ,f2 の電流をIiu(i=1,2)とし、その電圧
をViu(i=1,2)とすると、高調波計測点bからみ
たその上位の等価回路のアドミタンスYiu(i=1,
2)は、つぎの数1の式の演算から求まる。
ピーダンス5等を無視し、高調波計測点bより上位が等
価回路9で表されるとし、かつ、高調波注入点aから分
流して高調波計測点bを上位方向に通流する周波数
f1 ,f2 の電流をIiu(i=1,2)とし、その電圧
をViu(i=1,2)とすると、高調波計測点bからみ
たその上位の等価回路のアドミタンスYiu(i=1,
2)は、つぎの数1の式の演算から求まる。
【0032】
【数1】Yiu=Iiu/Viu
【0033】さらに、周波数f1 ,f2 の中間高調波に
ついてのアドミタンスYiu(=Y1u,Y2u)が求まれ
ば、最も簡単には、例えば(Y1u+Y2u)/2の補間演
算により、その中間の周波数n×fs の着目高調波につ
いての等価回路9のアドミタンス10がYu(n)として求
まる。
ついてのアドミタンスYiu(=Y1u,Y2u)が求まれ
ば、最も簡単には、例えば(Y1u+Y2u)/2の補間演
算により、その中間の周波数n×fs の着目高調波につ
いての等価回路9のアドミタンス10がYu(n)として求
まる。
【0034】そして、着目高調波についてのアドミタン
スYu(n)が求まると、高調波計測点bを流れる着目高調
波の電流I(n),電圧V(n)の実測に基づき、着目高調波
についての等価回路9の電流源11がつぎの数2の式の
演算から、電流源IGu(n)として求まる。
スYu(n)が求まると、高調波計測点bを流れる着目高調
波の電流I(n),電圧V(n)の実測に基づき、着目高調波
についての等価回路9の電流源11がつぎの数2の式の
演算から、電流源IGu(n)として求まる。
【0035】
【数2】IGu(n)=I(n)−V(n)×Yu(n)
【0036】なお、数1の式の演算から求まるアドミタ
ンスYiu 及びアドミタンスYu(n),数2の式の演算か
ら求まる電流源IGu(n)は、高圧母線7から上位側をみ
たとき の値であり、例えば、アドミタンスYu(n),電
流源IGu(n)を、トランス6の変 圧比等に基づき、高圧
母線2から上位側をみたときの値に換算して求めてもよ
い。
ンスYiu 及びアドミタンスYu(n),数2の式の演算か
ら求まる電流源IGu(n)は、高圧母線7から上位側をみ
たとき の値であり、例えば、アドミタンスYu(n),電
流源IGu(n)を、トランス6の変 圧比等に基づき、高圧
母線2から上位側をみたときの値に換算して求めてもよ
い。
【0037】また、アドミタンスYiu,Yu(n)及び電流
源IGu(n)は、線路インピーダンス5等による電圧降下
を考慮することにより、一層精度よく求まる。
源IGu(n)は、線路インピーダンス5等による電圧降下
を考慮することにより、一層精度よく求まる。
【0038】そして、アドミタンスYu(n),電流源IGu
(n)等を求めるため、高調波計測点bに計器用変圧器1
7の1次側が接続されるとともに、計測点bの上位側近
傍に計器用変流器18が設けられ、高調波計測点bの電
圧及びこの計測点bを通流する系統電流が計測される。
(n)等を求めるため、高調波計測点bに計器用変圧器1
7の1次側が接続されるとともに、計測点bの上位側近
傍に計器用変流器18が設けられ、高調波計測点bの電
圧及びこの計測点bを通流する系統電流が計測される。
【0039】そして、計器用変圧器17の電圧の計測出
力,計器用変流器18の電流の計測出力が高調波計測装
置15のA/D変換器19に供給され、このA/D変換
器19はそれぞれサンプリングしてデジタルの計測デー
タに変換する。
力,計器用変流器18の電流の計測出力が高調波計測装
置15のA/D変換器19に供給され、このA/D変換
器19はそれぞれサンプリングしてデジタルの計測デー
タに変換する。
【0040】このとき、後段の周波数解析を正確に行う
ため、A/D変換器19のサンプリングは、系統基本波
に同期したタイミングで行う必要がある。
ため、A/D変換器19のサンプリングは、系統基本波
に同期したタイミングで行う必要がある。
【0041】そのため、同期装置の同期制御信号がA/
D変換器19に計測指令信号として伝送され、この計測
指令信号のタイミング制御に基づき、高調波注入点aに
中間高調波の電流I1 ,I2 が注入されたときに、A/
D変換器19は系統基本波すなわち両中間高調波に同期
して計器用変圧器17,計器用変流器18の計測出力を
サンプリングする。
D変換器19に計測指令信号として伝送され、この計測
指令信号のタイミング制御に基づき、高調波注入点aに
中間高調波の電流I1 ,I2 が注入されたときに、A/
D変換器19は系統基本波すなわち両中間高調波に同期
して計器用変圧器17,計器用変流器18の計測出力を
サンプリングする。
【0042】なお、A/D変換器19のサンプリング周
波数は周波数f1 ,f2 それぞれより十分高い周波数で
ある。
波数は周波数f1 ,f2 それぞれより十分高い周波数で
ある。
【0043】また、この実施の形態にあっては、高調波
注入点aより下位側の着目高調波についての等価回路1
2についてもそのアドミタンス13,電流源14を求め
て同定するため、電流注入装置16の注入ラインに計器
用変流器20が設けられ、この変流器20が中間高調波
の注入電流I1 ,I2 を計測し、その計測出力もA/D
変換器19によりサンプリングされる。
注入点aより下位側の着目高調波についての等価回路1
2についてもそのアドミタンス13,電流源14を求め
て同定するため、電流注入装置16の注入ラインに計器
用変流器20が設けられ、この変流器20が中間高調波
の注入電流I1 ,I2 を計測し、その計測出力もA/D
変換器19によりサンプリングされる。
【0044】そして、A/D変換器19の各計測データ
が信号処理装置21に供給され、この信号処理装置21
は計器用変圧器17の系統電圧,計器用変流器18の系
統電流のDFT解析,FFT解析等のデジタル周波数解
析により、それぞれの計測データに含まれた高調波計測
点bの周波数f1 ,f2 それぞれの中間高調波の電圧V
iu及び電流Iiuを検出する。
が信号処理装置21に供給され、この信号処理装置21
は計器用変圧器17の系統電圧,計器用変流器18の系
統電流のDFT解析,FFT解析等のデジタル周波数解
析により、それぞれの計測データに含まれた高調波計測
点bの周波数f1 ,f2 それぞれの中間高調波の電圧V
iu及び電流Iiuを検出する。
【0045】この電圧Viu ,電流Iiu のデータが演算
処理装置22に供給され、この演算処理装置22は電圧
Viu ,電流Iiu に基づき、前記数1の式の演算からア
ドミタンスYiuを求める。
処理装置22に供給され、この演算処理装置22は電圧
Viu ,電流Iiu に基づき、前記数1の式の演算からア
ドミタンスYiuを求める。
【0046】つぎに、演算処理装置22はアドミタンス
Yiuを用いた前記の補間演算により、着目高調波につい
てのアドミタンス10,すなわちアドミタンスYu(n)を
決定し、高調波計測点bより上位の高圧母線2の高調波
特性を測定する。
Yiuを用いた前記の補間演算により、着目高調波につい
てのアドミタンス10,すなわちアドミタンスYu(n)を
決定し、高調波計測点bより上位の高圧母線2の高調波
特性を測定する。
【0047】ところで、この実施の形態にあっては、高
調波特性の測定により、電流源11も決定して等価回路
9を完全に同定する。
調波特性の測定により、電流源11も決定して等価回路
9を完全に同定する。
【0048】そのため、高調波計測装置15は前記の同
期制御信号の受信停止等により中間高調波の電流注入の
終了を検知すると、A/D変換器19の計測データに基
づく信号処理装置21の周波数分析により電力系統1に
存在する着目高調波の電流I(n),電圧V(n)を実測す
る。
期制御信号の受信停止等により中間高調波の電流注入の
終了を検知すると、A/D変換器19の計測データに基
づく信号処理装置21の周波数分析により電力系統1に
存在する着目高調波の電流I(n),電圧V(n)を実測す
る。
【0049】そして、決定したアドミタンスYu(n)と実
測した電流I(n),電圧V(n)とに基づき、演算処理装置
22は前記数2の式の演算から着目高調波についての電
流源11をIGu(n)として決定し、アドミタンスYu(n)
及び電流源IGu(n)により等価回路9を完全に同定す
る。
測した電流I(n),電圧V(n)とに基づき、演算処理装置
22は前記数2の式の演算から着目高調波についての電
流源11をIGu(n)として決定し、アドミタンスYu(n)
及び電流源IGu(n)により等価回路9を完全に同定す
る。
【0050】また、高調波注入点aより下位の等価回路
12を同定するため、演算処理装置22は、電流Iiu,
電圧Viuをそれぞれ高調波注入点aからみた値に換算
し、換算後の電流Iiu,すなわち電流I1u,I2uと、実
測した注入電流I1 ,I2 とに基づき、I1d=I1 −I
1u,I2d=I2 −I2uの演算により、高調波注入点aか
ら下位に分流した周波数f1 ,f2 の中間高調波の電流
I1d,I2dを求める。
12を同定するため、演算処理装置22は、電流Iiu,
電圧Viuをそれぞれ高調波注入点aからみた値に換算
し、換算後の電流Iiu,すなわち電流I1u,I2uと、実
測した注入電流I1 ,I2 とに基づき、I1d=I1 −I
1u,I2d=I2 −I2uの演算により、高調波注入点aか
ら下位に分流した周波数f1 ,f2 の中間高調波の電流
I1d,I2dを求める。
【0051】さらに、中間高調波の電流I1 ,I2 の注
入に基づく高調波注入点aの下位の周波数f1 ,f2 の
電圧V1d,V2dが換算後の電圧Viu(=V1u,V2u)に
等しくなるため、電流I1d,I2dと換算後の電圧V1u,
V2uとに基づき、数1の式の演算と同様の演算により、
高調波注入点aの下位の周波数f1 ,f2 の中間高調波
についての等価回路のアドミタンスYid(i=1,2)
も求める。
入に基づく高調波注入点aの下位の周波数f1 ,f2 の
電圧V1d,V2dが換算後の電圧Viu(=V1u,V2u)に
等しくなるため、電流I1d,I2dと換算後の電圧V1u,
V2uとに基づき、数1の式の演算と同様の演算により、
高調波注入点aの下位の周波数f1 ,f2 の中間高調波
についての等価回路のアドミタンスYid(i=1,2)
も求める。
【0052】そして、アドミタンスYidを用いた補間演
算により、アドミタンス10と同様にして、着目高調波
についてのアドミタンス13,すなわちアドミタンスY
d(n)を決定し、配電系統3の下位の高調波特性を測定す
る。
算により、アドミタンス10と同様にして、着目高調波
についてのアドミタンス13,すなわちアドミタンスY
d(n)を決定し、配電系統3の下位の高調波特性を測定す
る。
【0053】また、アドミタンスYd(n)と着目高調波の
電流I(n),電圧V(n)とに基づき、前記数2の式の演算
と同様の演算により、電流源10を電流源Igd(n)とし
て決定し、アドミタンスYd(n)及び電流源IGd(n)によ
り等価回路12を同定する。
電流I(n),電圧V(n)とに基づき、前記数2の式の演算
と同様の演算により、電流源10を電流源Igd(n)とし
て決定し、アドミタンスYd(n)及び電流源IGd(n)によ
り等価回路12を同定する。
【0054】そして、周波数f1 ,f2 の中間高調波の
電流が注入される毎に、前記と同様にしたアドミタンス
Yu(n),Yd(n),電流源IGu(n),IGd(n)が求められ、
着目高調波についての上位側,下位側それぞれの最新の
等価回路9,12がくり返し同定される。
電流が注入される毎に、前記と同様にしたアドミタンス
Yu(n),Yd(n),電流源IGu(n),IGd(n)が求められ、
着目高調波についての上位側,下位側それぞれの最新の
等価回路9,12がくり返し同定される。
【0055】さらに、その結果は、表示部23に例えば
図1のような等価回路図でモニタ表示されるとともに、
記憶部24に記録情報として保持される。
図1のような等価回路図でモニタ表示されるとともに、
記憶部24に記録情報として保持される。
【0056】そして、高調波注入点aが高圧母線7の高
調波計測点bより下位低圧側の配電母線3に設定される
ため、電流注入装置16の電圧階級を、高調波注入点a
と高調波計測点bとを同じ点に設定する場合より低くす
ることができ、その小型化が図れるとともに保護回路構
成を簡素化することができる。
調波計測点bより下位低圧側の配電母線3に設定される
ため、電流注入装置16の電圧階級を、高調波注入点a
と高調波計測点bとを同じ点に設定する場合より低くす
ることができ、その小型化が図れるとともに保護回路構
成を簡素化することができる。
【0057】したがって、電力系統1に本来存在しない
周波数f1 ,f2 の中間高調波の電流I1 ,I2 を流入
するため、電流注入装置16の電流容量を低減してその
小型化を図ることができるだけでなく、前記の電圧階級
の低減に基づいて電流注入装置16の一層の小型化及び
簡素化を図ることができ、電流注入装置16が極めて小
型かつ簡素な構成で安価になる。
周波数f1 ,f2 の中間高調波の電流I1 ,I2 を流入
するため、電流注入装置16の電流容量を低減してその
小型化を図ることができるだけでなく、前記の電圧階級
の低減に基づいて電流注入装置16の一層の小型化及び
簡素化を図ることができ、電流注入装置16が極めて小
型かつ簡素な構成で安価になる。
【0058】そのため、小型かつ簡素で安価な高調波計
測装置15により、高調波注入点aの上位に高調波計測
点bを設け、この計測点bより上位の着目高調波につい
ての高調波特性を精度よく測定することができる。
測装置15により、高調波注入点aの上位に高調波計測
点bを設け、この計測点bより上位の着目高調波につい
ての高調波特性を精度よく測定することができる。
【0059】しかも、この実施の形態にあっては、高調
波計測装置bより上位の高調波特性の測定に用いたデー
タを流用して、この測定と同時に、高調波注入点aより
下位の着目高調波についての高調波特性も精度よく測定
することができる。
波計測装置bより上位の高調波特性の測定に用いたデー
タを流用して、この測定と同時に、高調波注入点aより
下位の着目高調波についての高調波特性も精度よく測定
することができる。
【0060】ところで、A/D変換器19,信号処理装
置21,演算処理装置22はコンピュータのソフトウエ
アにより実現することが可能であり、この場合、A/D
変換器19,信号処理装置21,演算処理装置22及び
表示部23,記憶部24をいわゆる携帯型のパソコン等
の1台のコンピュータ装置により形成することができ
る。
置21,演算処理装置22はコンピュータのソフトウエ
アにより実現することが可能であり、この場合、A/D
変換器19,信号処理装置21,演算処理装置22及び
表示部23,記憶部24をいわゆる携帯型のパソコン等
の1台のコンピュータ装置により形成することができ
る。
【0061】また、計器用変圧器17及び計器用変換器
18,20の計測出力は無線でA/D変換器19に伝送
するようにしてもよい。
18,20の計測出力は無線でA/D変換器19に伝送
するようにしてもよい。
【0062】そして、高調波注入点a及び高調波計測点
bは、高調波注入点aが高調波計測点bの下位側に位置
するように電力系統1に任意に設定することができる。
bは、高調波注入点aが高調波計測点bの下位側に位置
するように電力系統1に任意に設定することができる。
【0063】そのため、例えば、配電系統3に高調波計
測点bを設定してその下位のポールトランス2次側に高
調波注入点aを設定し、配電系統3を含む上位の高調波
特性をその下位側から電流を注入して測定することもで
き、本発明は電力系統1の任意の点より上位の高調波特
性の測定に適用することができる。
測点bを設定してその下位のポールトランス2次側に高
調波注入点aを設定し、配電系統3を含む上位の高調波
特性をその下位側から電流を注入して測定することもで
き、本発明は電力系統1の任意の点より上位の高調波特
性の測定に適用することができる。
【0064】その際、周波数f1 ,f2 は着目高調波を
挟む系統基本周波数fs の非整数倍の適当な中間高調波
の周波数に設定してよいのは勿論である。
挟む系統基本周波数fs の非整数倍の適当な中間高調波
の周波数に設定してよいのは勿論である。
【0065】なお、実際の系統にあっては、相毎に、中
間高調波の電流I1 ,I2 を注入して等価回路9,12
を同定することになる。
間高調波の電流I1 ,I2 を注入して等価回路9,12
を同定することになる。
【0066】
【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏す
る。高調波注入点aを高調波計測点bより下位低圧側に
設定したため、高調波注入点aに周波数f1 ,f2 の中
間高調波の電流を注入する電流注入装置16の電圧階級
を、高調波注入点aが高調波計測点bと同じ点になる場
合より低くすることができ、その保護回路等も簡素化す
ることができる。
る。高調波注入点aを高調波計測点bより下位低圧側に
設定したため、高調波注入点aに周波数f1 ,f2 の中
間高調波の電流を注入する電流注入装置16の電圧階級
を、高調波注入点aが高調波計測点bと同じ点になる場
合より低くすることができ、その保護回路等も簡素化す
ることができる。
【0067】そのため、電流注入装置16を小型かつ簡
素な構成にして安価にすることができる。
素な構成にして安価にすることができる。
【0068】そして、電流注入装置16から高調波注入
点aに系統1に本来は存在しない周波数f1 ,f2 の中
間高調波の電流を注入し、高調波計測点bにおける周波
数f1 ,f2 の中間高調波の電流,電圧を検出し、この
検出に基づき、高調波計測点bより上位側の両中間高調
波についての等価回路のアドミタンスを求め、この両ア
ドミタンスから着目高調波についての高調波計測点bよ
り上位の着目高調波についての等価回路9のアドミタン
スを決定してその高調波特性を測定することができる。
点aに系統1に本来は存在しない周波数f1 ,f2 の中
間高調波の電流を注入し、高調波計測点bにおける周波
数f1 ,f2 の中間高調波の電流,電圧を検出し、この
検出に基づき、高調波計測点bより上位側の両中間高調
波についての等価回路のアドミタンスを求め、この両ア
ドミタンスから着目高調波についての高調波計測点bよ
り上位の着目高調波についての等価回路9のアドミタン
スを決定してその高調波特性を測定することができる。
【0069】そのため、小型かつ簡素な構成で安価に、
高調波注入点aの上位に設定した高調波計測点bより上
位の着目高調波についての高調波特性の精度の高い測定
を行うことができる。
高調波注入点aの上位に設定した高調波計測点bより上
位の着目高調波についての高調波特性の精度の高い測定
を行うことができる。
【図1】本発明の実施の1形態の回路結線図である。
1 電力系統 9,12 等価回路 10,13 アドミタンス 11,14 電流源 a 高調波注入点 b 高調波計測点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 荘治 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内 (72)発明者 鵜野 克彦 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 系統の高調波計測点より下位低圧側に高
調波注入点を設定し、 該高調波注入点に接続した電流注入装置から前記高調波
注入点に、計測対象のn次の着目高調波(周波数n×f
s )を挟む系統基本周波数fs の非整数倍の2周波数f
1 ,f2 (f1 <n×fs <f2 )の電流を中間高調波
の電流としてそれぞれ注入し、 前記高調波計測点の前記周波数f1 ,f2 それぞれの電
流,電圧を検出して前記高調波計測点より上位の前記周
波数f1 ,f2 の中間高調波それぞれについての等価回
路のアドミタンスを求め、 該両アドミタンスから前記高調波計測点より上位の前記
着目高調波についての等価回路のアドミタンスを補間演
算して決定し、 前記高調波注入点の上位に設定した前記高調波計測点よ
り上位の前記着目高調波についての高調波特性を測定す
ることを特徴とする電力系統の高調波測定方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19780697A JPH1123624A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 電力系統の高調波測定方法 |
| US09/110,997 US6326796B1 (en) | 1997-07-07 | 1998-07-06 | Harmonic measuring method and a current injection device for harmonic measurement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19780697A JPH1123624A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 電力系統の高調波測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123624A true JPH1123624A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16380666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19780697A Pending JPH1123624A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 電力系統の高調波測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1123624A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100755796B1 (ko) * | 1999-12-17 | 2007-09-05 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 도포막형성장치 및 도포유니트 |
-
1997
- 1997-07-07 JP JP19780697A patent/JPH1123624A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100755796B1 (ko) * | 1999-12-17 | 2007-09-05 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 도포막형성장치 및 도포유니트 |
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