JPH0322828A - 進相用コンデンサの高調波補償制御方法 - Google Patents
進相用コンデンサの高調波補償制御方法Info
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- JPH0322828A JPH0322828A JP1068585A JP6858589A JPH0322828A JP H0322828 A JPH0322828 A JP H0322828A JP 1068585 A JP1068585 A JP 1068585A JP 6858589 A JP6858589 A JP 6858589A JP H0322828 A JPH0322828 A JP H0322828A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 21
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- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 2
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- 239000004065 semiconductor Substances 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】
（産業上の利用分野）
本発明は，送配電系統に接続された進相用コンデンサへ
の高調波流入による異常騒音あるいは加熱・焼損等の異
常現象を防止する進相用コンデンサの高調波補償制御方
法に関する． （従来の技術） 進相用コンデンサは、系統の無効電流を吸収するべく分
岐点の負荷側に接続されて使用されるものである． 例えば、第２図の配電系統図において、電力は上位き電
系から受電変圧器Ｔ１を介して下位き電系に配電される
。そして，下位き電系はさらにそれぞれの負荷機器Ｌ１
〜Ｌｎへ分岐配電されるように構威されている．また、
同図の下位き電系には、無効電力を吸収するために進相
用コンデンサＣ１Ｓが接続される．なお、同図Ｂ ａ
， Ｂ ｈ〜Ｂｎ，Ｂｃは遮断器を示している． （発明が解決しようとする課題） ところで、配電系においては系統に高調波が生じること
がある．特に，インパータ等の高調波を生じさせやすい
半導体電力変換装置が普及している今日、該装置の増設
あるいは変更等により過剰な高調波の発生が顕著となっ
ている．このような高調波は、系統を流れる正弦波を歪
ませ，その結果，進相用コンデンサＣａには歪んだ波形
の正弦波無効電流が流れる結果となる． このため、高調波に対する措置を講じないときは，該コ
ンデンサＣａは異常騒音を発し或いは定格以上に加熱さ
れる結果となり，さらに最悪の場合には進相用コンデン
サＣｌ１の焼損を招くという不都合がある． そこで、従来ではこのような事態の発生を未然に防止す
るため，個々の負荷機器Ｌ１〜Ｌｎに高調波フィルタを
新設し，或いはその運転に制限を加えるなどの手段を講
じている．これにより，進相用コンデンサＣａの高調波
責務は抑制されるが、フィルタ等の新設は需要家にとっ
て煩わしく、また経済負担も大きくなるという不都合が
ある．また、場合によっては進相用コンデンサＣａの取
換えや増強等によるコンデンサ容量の増大を行って上記
事態の防止を図ることも行われる。この場合には，高調
波の増大に応じ．その都度進相用コンデンサＣａの取換
え作業が必要となる．また，系統の信頼性を保持するた
めに上記作業を速やかに行なう必要もある．従って，該
作業に要する経済的、時間的な負担が増大し、進相用コ
ンデンサＣＩ１の汎用性に欠けるという不都合があり，
また系統全体の円滑な運転を阻害するという問題があっ
た・ なお、上位き電系において高調波の発生・増加があった
場合にもこれらの高調波は下位のき電系に流入するので
，進相用コンデンサＣＩ１の焼損のおそれや、前記ＣＩ
Ｉの取換え等に起因する不都合や問題点が生ずることに
なる． 本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり，進相用コンデンサに流入する無効電流に含まれる
高調波成分を除去し、負荷機器へのフィルタの付股を要
することなく系統全体の円滑な運転を確保できるように
した、汎用性の高い進相用コンデンサの高調波補償制御
方法を提供することを目的とする． （課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するため、まず、高調波補償
装置を高周波スイッチング素子からなる静止形電力変換
装置と制御装置とにより構威して、送配電系統中に設け
られた進相用コンデンサの電源側に前記静止形電力変換
装置の出力端子を接続する．そして，前記制御装置は、
前記出力端子が接続された点より更に電源側に設けられ
た電流検出器を介して前記進相用コンデンサに流入する
無効電流中に含まれる高調波成分を抽出・演算し、次い
で，この演算結果に基づき前記静止形電力変換装置から
前記高調波電流を打ち消す高調波電流を進相用コンデン
サに注入する． （作用） 系統に流れる健全な正弦波電流に高調波成分が重畳され
ると，前記正弦波形に歪が生じる。換言すれば，見掛け
上、正弦波形からは高調波成分が欠落することになる．
本来であれば、この高調波或分が欠落した正弦波形の無
効威分が進相用コンデンサを流れ、該コンデンサは焼損
等に至ることになる． これに対し、本発明では，まず，コンデンサに流入する
無効電流中に含まれる高調波成分，換言すれば波形丘で
は正弦波無効電流から欠落している高調波或分を高調波
補償装置を構或する制御装置により抽出・演算する． そして、この演算結果に基づき制御装置は静止形電力変
換装置を制御する．即ち，該静止形電力変換装置は、進
相用コンデンサに流れ込む無効正弦波電流から欠落して
いる高調波或分を補償するような高調波電流を出力する
ように制御される。
の高調波流入による異常騒音あるいは加熱・焼損等の異
常現象を防止する進相用コンデンサの高調波補償制御方
法に関する． （従来の技術） 進相用コンデンサは、系統の無効電流を吸収するべく分
岐点の負荷側に接続されて使用されるものである． 例えば、第２図の配電系統図において、電力は上位き電
系から受電変圧器Ｔ１を介して下位き電系に配電される
。そして，下位き電系はさらにそれぞれの負荷機器Ｌ１
〜Ｌｎへ分岐配電されるように構威されている．また、
同図の下位き電系には、無効電力を吸収するために進相
用コンデンサＣ１Ｓが接続される．なお、同図Ｂ ａ
， Ｂ ｈ〜Ｂｎ，Ｂｃは遮断器を示している． （発明が解決しようとする課題） ところで、配電系においては系統に高調波が生じること
がある．特に，インパータ等の高調波を生じさせやすい
半導体電力変換装置が普及している今日、該装置の増設
あるいは変更等により過剰な高調波の発生が顕著となっ
ている．このような高調波は、系統を流れる正弦波を歪
ませ，その結果，進相用コンデンサＣａには歪んだ波形
の正弦波無効電流が流れる結果となる． このため、高調波に対する措置を講じないときは，該コ
ンデンサＣａは異常騒音を発し或いは定格以上に加熱さ
れる結果となり，さらに最悪の場合には進相用コンデン
サＣｌ１の焼損を招くという不都合がある． そこで、従来ではこのような事態の発生を未然に防止す
るため，個々の負荷機器Ｌ１〜Ｌｎに高調波フィルタを
新設し，或いはその運転に制限を加えるなどの手段を講
じている．これにより，進相用コンデンサＣａの高調波
責務は抑制されるが、フィルタ等の新設は需要家にとっ
て煩わしく、また経済負担も大きくなるという不都合が
ある．また、場合によっては進相用コンデンサＣａの取
換えや増強等によるコンデンサ容量の増大を行って上記
事態の防止を図ることも行われる。この場合には，高調
波の増大に応じ．その都度進相用コンデンサＣａの取換
え作業が必要となる．また，系統の信頼性を保持するた
めに上記作業を速やかに行なう必要もある．従って，該
作業に要する経済的、時間的な負担が増大し、進相用コ
ンデンサＣＩ１の汎用性に欠けるという不都合があり，
また系統全体の円滑な運転を阻害するという問題があっ
た・ なお、上位き電系において高調波の発生・増加があった
場合にもこれらの高調波は下位のき電系に流入するので
，進相用コンデンサＣＩ１の焼損のおそれや、前記ＣＩ
Ｉの取換え等に起因する不都合や問題点が生ずることに
なる． 本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり，進相用コンデンサに流入する無効電流に含まれる
高調波成分を除去し、負荷機器へのフィルタの付股を要
することなく系統全体の円滑な運転を確保できるように
した、汎用性の高い進相用コンデンサの高調波補償制御
方法を提供することを目的とする． （課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するため、まず、高調波補償
装置を高周波スイッチング素子からなる静止形電力変換
装置と制御装置とにより構威して、送配電系統中に設け
られた進相用コンデンサの電源側に前記静止形電力変換
装置の出力端子を接続する．そして，前記制御装置は、
前記出力端子が接続された点より更に電源側に設けられ
た電流検出器を介して前記進相用コンデンサに流入する
無効電流中に含まれる高調波成分を抽出・演算し、次い
で，この演算結果に基づき前記静止形電力変換装置から
前記高調波電流を打ち消す高調波電流を進相用コンデン
サに注入する． （作用） 系統に流れる健全な正弦波電流に高調波成分が重畳され
ると，前記正弦波形に歪が生じる。換言すれば，見掛け
上、正弦波形からは高調波成分が欠落することになる．
本来であれば、この高調波或分が欠落した正弦波形の無
効威分が進相用コンデンサを流れ、該コンデンサは焼損
等に至ることになる． これに対し、本発明では，まず，コンデンサに流入する
無効電流中に含まれる高調波成分，換言すれば波形丘で
は正弦波無効電流から欠落している高調波或分を高調波
補償装置を構或する制御装置により抽出・演算する． そして、この演算結果に基づき制御装置は静止形電力変
換装置を制御する．即ち，該静止形電力変換装置は、進
相用コンデンサに流れ込む無効正弦波電流から欠落して
いる高調波或分を補償するような高調波電流を出力する
ように制御される。
ここで，高調波補償装置は電流帰還系を構或することが
好ましい。また、静止形電力変換装置を構成するスイッ
チング素子としてパワートランジスタ、ＧＴＯ等の高周
波スイッチングデバイスが使用される．これにより無効
電流に含まれる高調波或分と逆極性の高周波電流が精度
良く生或されて進相用コンデンサに注入されるので，高
速の応答特性が実現される． この結果，進相用コンデンサにはその系統或いは上位系
統からの高調波成分を含む無効電流と、静止形電力変換
装置からの前記高調波と逆極性の高調波とが流れ込み，
高調波成分は相殺される．これにより、・進相用コンデ
ンサ八の高調波或分が欠落した無効電流の流入は見掛け
上無くなり４単に純粋な正弦波の無効分のみが流れるだ
けとなＩＪ、進相用コンデンサは焼損等の障害なくその
責務を達成できる． （実施例） 以下、本発明の実施例を第１図により説明する．同図に
おいて．Ｔｚ、Ｌ１〜Ｌｎ．Ｃａ．Ｂ＋＋，Ｂｔ〜Ｂｎ
，Ｂｃで示す各要素は第２図において同一符号を付した
各要素と同一であるため、詳述を省略する． この実施例では、高調波補償装置上が進相用コンデンサ
Ｃ．を含む末端配電系に接続されており、この高調波補
償装置１は，静止形電力変換装置２と制御装！３とによ
り構威されでいる．本実施例では、静止形電力変換装置
２が高周波トランジスタにより構成されており、また、
制御装置３は演算部３１． ＠節器３２及び加算器３３
等から構成されている．そして、静止形電力変換装置２
の出力端子は進相用コンデンサＣａの電源側に接続され
ており（接続点Ｐ）、この接続点Ｐの更に上位の点（電
源側）には高調波検出用変成器ＣＴ１が設けられている
．この検出用変或器ＣＴ．からの信号は制御装［３に入
力されている． また，静止形電力変換装置２の出力側には、変圧器Ｔｓ
を介して帰還信号用変成器ＣＴｚが設けられており、こ
の帰還信号用変成器ＣＴｉからの信号は制御装Ｗ１３内
にフィードバックされている。
好ましい。また、静止形電力変換装置を構成するスイッ
チング素子としてパワートランジスタ、ＧＴＯ等の高周
波スイッチングデバイスが使用される．これにより無効
電流に含まれる高調波或分と逆極性の高周波電流が精度
良く生或されて進相用コンデンサに注入されるので，高
速の応答特性が実現される． この結果，進相用コンデンサにはその系統或いは上位系
統からの高調波成分を含む無効電流と、静止形電力変換
装置からの前記高調波と逆極性の高調波とが流れ込み，
高調波成分は相殺される．これにより、・進相用コンデ
ンサ八の高調波或分が欠落した無効電流の流入は見掛け
上無くなり４単に純粋な正弦波の無効分のみが流れるだ
けとなＩＪ、進相用コンデンサは焼損等の障害なくその
責務を達成できる． （実施例） 以下、本発明の実施例を第１図により説明する．同図に
おいて．Ｔｚ、Ｌ１〜Ｌｎ．Ｃａ．Ｂ＋＋，Ｂｔ〜Ｂｎ
，Ｂｃで示す各要素は第２図において同一符号を付した
各要素と同一であるため、詳述を省略する． この実施例では、高調波補償装置上が進相用コンデンサ
Ｃ．を含む末端配電系に接続されており、この高調波補
償装置１は，静止形電力変換装置２と制御装！３とによ
り構威されでいる．本実施例では、静止形電力変換装置
２が高周波トランジスタにより構成されており、また、
制御装置３は演算部３１． ＠節器３２及び加算器３３
等から構成されている．そして、静止形電力変換装置２
の出力端子は進相用コンデンサＣａの電源側に接続され
ており（接続点Ｐ）、この接続点Ｐの更に上位の点（電
源側）には高調波検出用変成器ＣＴ１が設けられている
．この検出用変或器ＣＴ．からの信号は制御装［３に入
力されている． また，静止形電力変換装置２の出力側には、変圧器Ｔｓ
を介して帰還信号用変成器ＣＴｚが設けられており、こ
の帰還信号用変成器ＣＴｉからの信号は制御装Ｗ１３内
にフィードバックされている。
なお，第１図は系統を単線接続図により示したものであ
り，各構成要素は三相分を記載していないが，実際には
三和分についての制御が行われる。
り，各構成要素は三相分を記載していないが，実際には
三和分についての制御が行われる。
次に、この動作を説明する．今，系統に高調波が発生し
たとすると、高調波成分Ｉｈを含む無効電流Ｉｑ＋Ｉｈ
（Ｉｑは正弦波無効電流）が進相用コンデンサＣａに流
入する．ここで．Ｉｈは複数の周波数或分から戊ってい
る．すると、高調波検出用変成器ＣＴ．を介して制御装
Ｎ３内の演算部３１は流入電流中に含まれる高調波成分
Ｉｈを抽出し，該高調波の逆極性の波形一Ｉｈの演算を
行う６言い替えるなら、演算部３１は純粋な正弦波無効
電流Ｉ９から波形上欠落して見える高調波成分−１ｈを
冫寅算する． そして，この演算結果が加算器３３を介して調節器３２
に出力される。加算器３３には帰還信号用変或器ＣＴ３
からの静止形電力変換装置２の出力電流の実際値がフィ
ードバックされ，調節器３２はＰＩ制御等、周知の動作
を行う．そして，静止形電力変換装Ｉｉ！２は高調波電
流−Ｉｈを出力し，この高調波電流−１ｈは変圧器Ｔｘ
．遮断器Ｂｉを介して進相用コンデンザＣ●に注入され
る．この起き．静止形電力変換装置２から見た負荷機器
Ｌ１〜Ｌｎのインピーダンスは高く，進櫂用コンデンサ
ＣＩ１のインピーダンスは低いので高調波−１ｈは進相
用コンデンサＣＩＩのみに流入する．そして，系統側か
ら流入する無効電流にもともと含まれていた高調波成分
Ｉｈと−Ｉｈとは打ち消し合う．この結果，進相用コン
デンサＣａには純粋な正弦波無効電流工９のみが流れる
ので、進相用コンデンサＣＩＩは，容量の増加等を必要
とせずにその責務を達成することができる。
たとすると、高調波成分Ｉｈを含む無効電流Ｉｑ＋Ｉｈ
（Ｉｑは正弦波無効電流）が進相用コンデンサＣａに流
入する．ここで．Ｉｈは複数の周波数或分から戊ってい
る．すると、高調波検出用変成器ＣＴ．を介して制御装
Ｎ３内の演算部３１は流入電流中に含まれる高調波成分
Ｉｈを抽出し，該高調波の逆極性の波形一Ｉｈの演算を
行う６言い替えるなら、演算部３１は純粋な正弦波無効
電流Ｉ９から波形上欠落して見える高調波成分−１ｈを
冫寅算する． そして，この演算結果が加算器３３を介して調節器３２
に出力される。加算器３３には帰還信号用変或器ＣＴ３
からの静止形電力変換装置２の出力電流の実際値がフィ
ードバックされ，調節器３２はＰＩ制御等、周知の動作
を行う．そして，静止形電力変換装Ｉｉ！２は高調波電
流−Ｉｈを出力し，この高調波電流−１ｈは変圧器Ｔｘ
．遮断器Ｂｉを介して進相用コンデンザＣ●に注入され
る．この起き．静止形電力変換装置２から見た負荷機器
Ｌ１〜Ｌｎのインピーダンスは高く，進櫂用コンデンサ
ＣＩ１のインピーダンスは低いので高調波−１ｈは進相
用コンデンサＣＩＩのみに流入する．そして，系統側か
ら流入する無効電流にもともと含まれていた高調波成分
Ｉｈと−Ｉｈとは打ち消し合う．この結果，進相用コン
デンサＣａには純粋な正弦波無効電流工９のみが流れる
ので、進相用コンデンサＣＩＩは，容量の増加等を必要
とせずにその責務を達成することができる。
なお、上記実施例では、下位のき電系統における分岐点
のうち最下位に静止形電力変換装置２を設け、このすぐ
上位の分岐点に進相用コンデンサＣａを接続して説明し
たが、本発明は第１図に示した進相用コンデンサＣａや
静止形電力変換装置２，高調波検出用変成器Ｃ Ｔ １
等の配置にはなんら限定されず，例えば、第１図におい
て，進相用コンデンサＣＩＩの電源側に静止形電力変換
装ｅ１２を接続し、その更に電源側に高調波検出用変或
器Ｃ Ｔ ｚを接続して高調波を補償することにしても
よい。
のうち最下位に静止形電力変換装置２を設け、このすぐ
上位の分岐点に進相用コンデンサＣａを接続して説明し
たが、本発明は第１図に示した進相用コンデンサＣａや
静止形電力変換装置２，高調波検出用変成器Ｃ Ｔ １
等の配置にはなんら限定されず，例えば、第１図におい
て，進相用コンデンサＣＩＩの電源側に静止形電力変換
装ｅ１２を接続し、その更に電源側に高調波検出用変或
器Ｃ Ｔ ｚを接続して高調波を補償することにしても
よい。
更に、上記実施例は配電系統に設けられる進相用コンデ
ンサの高調波補償制御方法について説明したが，本発明
は送電系統の進相用コンデンサについても適用可能であ
る． （発明の効果） 以上のように本発明によれば、進相用コンデンサに流入
する無効電流に含まれる高調波或分と逆極性の高調波電
流を補償制御装置により該コンデンサに注入することに
したので、系統に接続される負荷の増設或いは変更等に
より糸航の高調波が増加しても進相用コンデンサに流入
する無効電流波形は正弦波となる。従って、負荷機器に
併設された進相用コンデンサの異常騒音或いは異常加熱
や焼損等を防止することができる．また、負荷機器への
高調波フィルタの新設や負荷機器の運転制限等の需要家
への負担が軽減される他、進相用コンデンサの取換えや
増強等によるコンデンサ容量の増大を図る必要もないの
で，進相用コンデンサの汎用性が高くなり系統の信頼性
が向上する．更に、本発明に用いる高調波補償装置は高
速応答のものとしてあるので、従来、過渡的な負荷変動
等に起因する系統のインダクタンスとコンデンサ容量と
の共振による過渡振動を抑制でき、ひいては配電系統の
安定性向上に寄与することができる．
ンサの高調波補償制御方法について説明したが，本発明
は送電系統の進相用コンデンサについても適用可能であ
る． （発明の効果） 以上のように本発明によれば、進相用コンデンサに流入
する無効電流に含まれる高調波或分と逆極性の高調波電
流を補償制御装置により該コンデンサに注入することに
したので、系統に接続される負荷の増設或いは変更等に
より糸航の高調波が増加しても進相用コンデンサに流入
する無効電流波形は正弦波となる。従って、負荷機器に
併設された進相用コンデンサの異常騒音或いは異常加熱
や焼損等を防止することができる．また、負荷機器への
高調波フィルタの新設や負荷機器の運転制限等の需要家
への負担が軽減される他、進相用コンデンサの取換えや
増強等によるコンデンサ容量の増大を図る必要もないの
で，進相用コンデンサの汎用性が高くなり系統の信頼性
が向上する．更に、本発明に用いる高調波補償装置は高
速応答のものとしてあるので、従来、過渡的な負荷変動
等に起因する系統のインダクタンスとコンデンサ容量と
の共振による過渡振動を抑制でき、ひいては配電系統の
安定性向上に寄与することができる．
第１図は本発明の一実施例を説明するための高調波補償
装置が接続された配電系統図，第２図は従来技術を説明
するための進相用コンデンサが接続された配電系統図で
ある．
装置が接続された配電系統図，第２図は従来技術を説明
するための進相用コンデンサが接続された配電系統図で
ある．
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 高調波補償装置を高周波スイッチング素子からなる静止
形電力変換装置と制御装置とにより構成し、 送配電系統中に設けられた進相用コンデンサの電源側に
前記静止形電力変換装置の出力端子を接続し、 前記制御装置は、前記出力端子が接続された点より更に
電源側に設けられた電流検出器を介して前記進相用コン
デンサに流入する無効電流中に含まれる高調波成分を抽
出・演算し、次いで、この演算結果に基づき、前記静止
形電力変換装置から前記高調波成分を打ち消す高調波電
流を前記進相用コンデンサに注入することを特徴とする
進相用コンデンサの高調波補償制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1068585A JPH0322828A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 進相用コンデンサの高調波補償制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1068585A JPH0322828A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 進相用コンデンサの高調波補償制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0322828A true JPH0322828A (ja) | 1991-01-31 |
Family
ID=13378018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1068585A Pending JPH0322828A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 進相用コンデンサの高調波補償制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0322828A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6238839B1 (en) | 1999-08-26 | 2001-05-29 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Lithographic printing plate precursor |
-
1989
- 1989-03-20 JP JP1068585A patent/JPH0322828A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6238839B1 (en) | 1999-08-26 | 2001-05-29 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Lithographic printing plate precursor |
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