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JPH07101972B2 - Active filter - Google Patents
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JPH07101972B2 - Active filter - Google Patents

Active filter

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JPH07101972B2
JPH07101972B2 JP60159182A JP15918285A JPH07101972B2 JP H07101972 B2 JPH07101972 B2 JP H07101972B2 JP 60159182 A JP60159182 A JP 60159182A JP 15918285 A JP15918285 A JP 15918285A JP H07101972 B2 JPH07101972 B2 JP H07101972B2
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harmonic current
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voltage
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正光 熊沢
満 松川
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は電力系統から高調波発生負荷へ給電する際
に、高調波発生負荷が発生する高調波成分が電力系統に
接続された他の負荷に悪影響を及ぼすのを防止するため
に、高調波発生負荷の電源入力端に設置されて補償電流
を注入し、電力系統に高調波が流出するのを阻止するア
クティブフィルタに関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a harmonic component generated by a harmonic generating load, which adversely affects other loads connected to the power system when power is supplied from the power system to the harmonic generating load. The present invention relates to an active filter which is installed at a power source input terminal of a harmonic generating load to inject a compensating current to prevent the harmonic from flowing out into a power system.

従来の技術 この発明の基礎となるアクティブフィルタを第3図ない
し第7図に基づいて説明する。
2. Description of the Related Art An active filter which is the basis of the present invention will be described with reference to FIGS.

このアクティブフィルタは、注入回路と電圧形インバー
タとを組合せて構成され、高調波発生負荷の高調波電流
と注入回路の高調波電流との和のレベルと極性によって
電圧形インバータのスイッチング素子をオンオフ制御す
るものである。
This active filter is configured by combining an injection circuit and a voltage source inverter, and controls the switching element of the voltage source inverter on / off by the level and polarity of the sum of the harmonic current of the harmonic generation load and the harmonic current of the injection circuit. To do.

すなわち、このアクティブフィルタは、第3図に示すよ
うに、電力系統1とこの電力系統1より給電される高調
波発生負荷2との間に設置されて前記高調波発生負荷2
から前記電力系統1へ流出する高調波電流をキャンセル
するための高調波電流を前記電力系統1に注入するアク
ティブフィルタであって、前記電力系統1に接続された
第1および第2のインピーダンス素子3A,3Bの直列回路
からなる注入回路3と、前記高調波発生負荷2から前記
電力系統1に流れる高調波電流と前記注入回路3から前
記電力系統1に流れる高調波電流との和を検出する高調
波電流検出回路4と、負の所定値を下側しきい値とする
とともに正の所定値を上側しきい値とし前記高調波電流
検出回路4の出力Δiを入力とするヒステリシスコンパ
レータ5と、前記注入回路3の第1および第2のインピ
ーダンス素子3A,3Bの接続点に出力電圧を印加するよう
になし前記ヒステリシスコンパレータ5の出力に応じて
前記両高調波電流の和が両極性の所定値を超えたときに
それぞれ前記両高調波電流の和がゼロに近づく方向にス
イッチング素子をオンオフする電圧形インバータ6とを
備える構成である。
That is, as shown in FIG. 3, the active filter is installed between the electric power system 1 and the harmonic generating load 2 fed from the electric power system 1, and the harmonic generating load 2 is installed.
An active filter for injecting a harmonic current for canceling a harmonic current flowing from the power system 1 into the power system 1, the first and second impedance elements 3A being connected to the power system 1. , 3B in series circuit, and a harmonic for detecting the sum of the harmonic current flowing from the harmonic generating load 2 to the power system 1 and the harmonic current flowing from the injection circuit 3 to the power system 1. A wave current detection circuit 4, a hysteresis comparator 5 having a negative predetermined value as a lower threshold value and a positive predetermined value as an upper threshold value, and an output Δi of the harmonic current detection circuit 4 as an input; An output voltage is not applied to the connection point of the first and second impedance elements 3A and 3B of the injection circuit 3, and the sum of the both harmonic currents is calculated according to the output of the hysteresis comparator 5. The sum of both harmonic current respectively a structure and a voltage source inverter 6 for turning on and off the switching element in a direction approaching to zero when it exceeds a predetermined value polarity.

この場合、注入回路3の第1のインピーダンス素子3Aは
コンデンサ(−jXC1)C1で構成され、第2のインピーダ
ンス素子3BはコンデンサC2およびリアクトルL2の直列回
路(jXL2−jXC2)で構成され、第2のインピーダンス素
子3BのインピーダンスZ2は、電力系統1の基本波に対
し、 Z2=jXL2−jXC2=0 または Z2≒0 となるように選ばれている。この注入回路3によって、
インバータ定格の大幅な低減が可能となる。
In this case, the first impedance element 3A of the injection circuit 3 is composed of the capacitor (−jX C1 ) C 1 , and the second impedance element 3B is the series circuit of the capacitor C 2 and the reactor L 2 (jX L2 −jX C2 ). The impedance Z 2 of the second impedance element 3B is selected such that Z 2 = jX L2 -jX C2 = 0 or Z 2 ≈0 with respect to the fundamental wave of the power system 1. With this injection circuit 3,
It is possible to significantly reduce the inverter rating.

高調波電流検出回路4は、変流器7,8と加算器9と基本
波除去フィルタ(たとえばノッチフィルタ)10とで構成
され、負荷電流iLを変流器7で取り出すとともに、電流
iC1を変流器8で取り出して両者を加算器9で加算した
のち基本波除去フィルタ10に通すことで負荷電流iL中の
高調波電流iLhと電流iC1中の高調波電流ichの和Δiを
出力するようになっている。
The harmonic current detection circuit 4 is composed of current transformers 7 and 8, an adder 9, and a fundamental wave removal filter (for example, a notch filter) 10. The load current i L is taken out by the current transformer 7 and
i C1 is taken out by the current transformer 8, both are added by the adder 9, and then passed through the fundamental wave elimination filter 10 to obtain the harmonic current i Lh in the load current i L and the harmonic current i ch in the current i C1. Is output as the sum Δi.

そして、この高調波電流検出回路4の出力Δiをヒステ
リシスコンパレータ5に入力するようになっている。
The output Δi of the harmonic current detection circuit 4 is input to the hysteresis comparator 5.

上記ヒステリシスコンパレータ5は第4図に示すように
高調波電流検出回路4の出力Δiが上側しきい値I0/2を
上まわったときに出力レベルが低レベルから高レベルに
変化し、下側しきい値−I0/2を下まわったときに出力レ
ベルが高レベルから低レベルに変化するようになってい
る。
The hysteresis comparator 5 is changed to the high level output level from the low level when the harmonic current detection circuit 4 outputs Δi as shown in FIG. 4 has exceeded the upper threshold I 0/2, the lower output level when the threshold -I 0/2 falls below is adapted to change from the high level to the low level.

このヒステリシスコンパレータ5の出力によって、第5
図に示す電圧形インバータ6の各スイッチング素子Q1
Q6をオンオフさせることで、高調波発生負荷2に流れる
高調波電流iLhを補償するための高調波電流ich(iLh
逆極性)を注入回路3に流すことになる。
The output of this hysteresis comparator 5
Each switching element Q 1 ~ of the voltage source inverter 6 shown in the figure
By turning Q 6 on and off, a harmonic current i ch (having a polarity opposite to i Lh ) for compensating the harmonic current i Lh flowing in the harmonic generating load 2 is supplied to the injection circuit 3.

第5図は3相の電圧形インバータ6の動作説明用回路図
を示している。図において、Q1およびQ2はA相のスイッ
チング素子、Q3およびQ4はB相のスイッチング素子、Q5
およびQ6はC相のスイッチング素子、Eは直流電源、D1
〜D6はスイッチング素子Q1〜Q6に逆並列接続したダイオ
ード、Trは高調波トランス、Lia〜Licはリアクトルであ
る。
FIG. 5 shows a circuit diagram for explaining the operation of the three-phase voltage source inverter 6. In the figure, Q 1 and Q 2 are A-phase switching elements, Q 3 and Q 4 are B-phase switching elements, and Q 5
And Q 6 are C phase switching elements, E is a DC power supply, and D 1
~ D 6 is a diode connected in antiparallel to the switching elements Q 1 to Q 6 , Tr is a harmonic transformer, and L ia to L ic are reactors.

第6図は、高調波電流ichを拡大したものを示している
が、この図に基づいて動作をより詳しく説明する。
FIG. 6 shows an enlarged version of the harmonic current i ch , and the operation will be described in more detail based on this figure.

ich<−iLh の場合で、点のように Δi=−(1/2)I0 に達すると、ヒステリシスコンパレータ5の出力が低レ
ベルとなり、例えばA相の下アームのスイッチング素子
Q2をオンにさせる。
In the case of i ch <−i Lh , when Δi = − (1/2) I 0 is reached like the point, the output of the hysteresis comparator 5 becomes low level, and for example, the switching element of the lower arm of phase A is used.
Turn on Q 2 .

この結果、高調波電流ichが増加し、 ich>−iLh となる。この後、点のように Δi=(1/2)I0 に達すると、ヒステリシスコンパレータ5の出力が高レ
ベルとなり、例えばA相の上アームのスイッチング素子
Q1をオンにさせる。この結果、高調波電流ichが減少し
て ich<−iLh となり、以下同様に変化する。したがって、高調波電流
ichは、I0の幅でジグザグに変化しながら高調波電流−i
Lhに沿って変化することになる。
As a result, the harmonic current i ch increases and i ch > −i Lh . After this, when Δi = (1/2) I 0 is reached as shown by the point, the output of the hysteresis comparator 5 becomes high level, for example, the switching element of the upper arm of the A phase.
Turn on Q 1 . As a result, the harmonic current i ch decreases, i ch <−i Lh , and so on. Therefore, the harmonic current
i ch is the harmonic current −i while changing zigzag in the width of I 0.
It will change along Lh .

第7図は第3図の各部の波形図を示している。同図
(A)は系統電流iSを、同図(B)は負荷電流iLを、同
図(C)はコンデンサC1に流れる電流−iC1を、同図
(D)はコンデンサC2に流れる電流iC2を、同図(E)
は電圧形インバータ6の出力電流iINVを示している。
FIG. 7 shows a waveform diagram of each part of FIG. The same figure (A) shows the system current i S , the same figure (B) shows the load current i L , the same figure (C) shows the current −i C1 flowing through the capacitor C 1 , and the same figure (D) shows the capacitor C 2 The current i C2 flowing in
Indicates the output current i INV of the voltage source inverter 6.

なお、B相,C相についても同様である。The same applies to the B phase and the C phase.

発明が解決しようとする問題点 上記したアクティブフィルタは、高調波電流検出回路4
における基本波除去が不十分な場合、電圧形インバータ
6は基本波電圧をも出力し、この基本波電圧が注入回路
3に印加されるが、注入回路3のリアクトルL2およびコ
ンデンサC2の直列回路が電力系統1の基本波近傍周波数
で共振するように設定しているため、基本波近傍周波数
に対してインピーダンス素子3Bが電圧形インバータ6の
出力端を短絡した状態となり、電圧形インバータ6から
インピーダンス素子3Bへ基本波近傍周波数の大きな電流
が流れることになり、すなわち、第7図(E)のように
電圧形インバータ6の出力電流iINVに基本波成分が多く
含まれることになり、この結果、電圧形インバータ6の
容量を大きくせざるを得なかった。
Problems to be Solved by the Invention The active filter described above is based on the harmonic current detection circuit 4
When the fundamental wave removal in is insufficient, the voltage source inverter 6 also outputs the fundamental wave voltage, and this fundamental wave voltage is applied to the injection circuit 3, but the reactor L 2 of the injection circuit 3 and the capacitor C 2 are connected in series. Since the circuit is set to resonate at the frequency near the fundamental wave of the power system 1, the impedance element 3B short-circuits the output end of the voltage source inverter 6 with respect to the frequency near the fundamental wave, A large current having a frequency close to the fundamental wave flows to the impedance element 3B, that is, the output current i INV of the voltage source inverter 6 contains a large amount of the fundamental wave component as shown in FIG. 7 (E). As a result, the capacity of the voltage source inverter 6 has to be increased.

この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、電
圧形インバータから注入回路へ流出する基本波近傍周波
数の電流を低減することができるアクティブフィルタを
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an active filter capable of reducing the current at a frequency near the fundamental wave flowing from the voltage source inverter to the injection circuit.

問題点を解決するための手段 この発明のアクティブフィルタは、電力系統とこの電力
系統より給電される高調波発生負荷との間に設置されて
前記高調波発生負荷から前記電力系統へ流出する高調波
電流をキャンセルするための高調波電流を前記電力系統
に注入するアクティブフィルタであって、前記電力系統
に接続された第1のコンデンサからなる第1のインピー
ダンス素子および第2のコンデンサとリアクトルからな
る第2のインピーダンス素子の直列回路からなる注入回
路と、前記高調波発生負荷から前記電力系統に流れる高
調波電流と前記注入回路から前記電力系統に流れる高調
波電流との和を検出する高調波電流検出回路と、負の所
定値を下側しきい値とするとともに正の所定値を上側し
きい値とし前記高調波電流検出回路の出力を入力とする
ヒステリシスコンパレータと、前記注入回路の第1およ
び第2のインピーダンス素子の接続点に出力電圧を印加
するようになし前記ヒステリシスコンパレータの出力に
応じて前記高調波発生負荷の高調波電流と前記注入回路
の高調波電流の和が両極性の所定値を超えたときにそれ
ぞれ前記両高調波電流の和がゼロに近づく方向にスイッ
チング素子をオンオフする電圧形インバータと、前記第
1および第2のコンデンサのリアクタンスをそれぞれX
C1,XC2とし前記第1および第2のコンデンサの両端電圧
をそれぞれVC1,VC2としたときに前記第2のコンデンサ
の両端電圧VC2から前記第1のコンデンサの両端電圧VC1
に前記第1および第2のコンデンサのリアクタンス比X
C2/XC1を掛けた値を減じる第1の減算器と、この第1の
減算器の出力を前記高調波電流検出回路の出力を前記ヒ
ステリシスコンパレータに入力させる際に差し引く第2
の減算器とを備える構成にしたものである。
Means for Solving the Problems The active filter according to the present invention is installed between a power system and a harmonic generation load fed from the power system, and harmonics flowing out from the harmonic generation load to the power system. An active filter for injecting a harmonic current for canceling a current into the power system, comprising: a first impedance element composed of a first capacitor and a second capacitor and a reactor connected to the power system. An injection circuit including a series circuit of two impedance elements, and a harmonic current detection for detecting a sum of a harmonic current flowing from the harmonic generation load to the power system and a harmonic current flowing from the injection circuit to the power system. Circuit and the negative predetermined value as the lower threshold and the positive predetermined value as the upper threshold, and the output of the harmonic current detection circuit The output voltage is not applied to the connection point between the hysteresis comparator that is an input and the first and second impedance elements of the injection circuit, and the harmonic current of the harmonic generation load and the harmonic current according to the output of the hysteresis comparator. A voltage source inverter that turns on and off a switching element in a direction in which the sum of the harmonic currents approaches zero when the sum of the harmonic currents of the injection circuit exceeds a predetermined value of both polarities; and the first and second X is the reactance of the capacitor
C1 and X C2 and the voltages across the first and second capacitors V C1 and V C2 , respectively, the voltage across the second capacitor V C2 to the voltage across the first capacitor V C1
To the reactance ratio X of the first and second capacitors
A first subtractor for subtracting the value obtained by multiplying C2 / X C1 , and a second subtractor for subtracting the output of the first subtractor when the output of the harmonic current detection circuit is input to the hysteresis comparator
And a subtractor.

作用 このように、この発明のアクティブフィルタは、高調波
発生負荷の高調波電流と注入回路の高調波電流との和を
高調波電流検出回路で検出するとともに、前記高調波電
流検出回路の出力と前記第1の減算器の出力との差をヒ
ステリシスコンパレータに入力し、さらに第2のコンデ
ンサの両端電圧VC2から第1のコンデンサの両端電圧VC1
に第1および第2のコンデンサのリアクタンス比XC2/X
C1を掛けた値を減じたものを補正信号としているため、
高調波発生負荷の高調波電流を補償するための高調波電
流を注入回路に流すと共に、前記補正信号の働きにより
電圧形インバータから第2のインピーダンス素子へ基本
波近傍同波数の大きな電流が流れるのを抑制することが
でき、インバータ容量を低減できる。
Action As described above, the active filter of the present invention detects the sum of the harmonic current of the harmonic generation load and the harmonic current of the injection circuit by the harmonic current detection circuit, and outputs the output of the harmonic current detection circuit. The difference from the output of the first subtractor is input to the hysteresis comparator, and the voltage across the second capacitor V C2 to the voltage across the first capacitor V C1
The reactance ratio of the first and second capacitors X C2 / X
Since the correction signal is obtained by subtracting the value multiplied by C1 ,
A harmonic current for compensating the harmonic current of the harmonic generation load is caused to flow through the injection circuit, and a current having a large same wave number near the fundamental wave flows from the voltage source inverter to the second impedance element due to the function of the correction signal. Can be suppressed, and the inverter capacity can be reduced.

実施例 この発明の一実施例を第1図および第2図に基づいて説
明する。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

この第1図の回路は、第3図の回路に補償用演算回路12
を追加したもので、その他は第3図と同じであるので、
同一部分についての説明を省くことにする。
The circuit shown in FIG. 1 is similar to the circuit shown in FIG.
Is added, and the others are the same as in FIG. 3, so
Description of the same part will be omitted.

補償用演算回路12は、具体的には、コンデンサC2の電圧
VC2からコンデンサC1の電圧VC1にコンデンサC2のコンデ
ンサC1に対するリアクタンス比XC2/XC1を掛けた電圧を
減算しこの減算結果をK倍して、高調波電流検出回路4
の出力Δiをヒステリシスコンパレータ5に入力させる
際に差し引くものであり、定数回路13,14と減算器15,16
とで構成される。つぎに、補償用演算回路12を設けるこ
とでインバータ電流に含まれる基本波近傍の大きな電流
が抑制できることにつき詳しく説明する。
Specifically, the compensating arithmetic circuit 12 calculates the voltage of the capacitor C 2 .
V from C2 to the voltage V C1 of the capacitor C 1 by subtracting the voltage multiplied by the reactance ratio X C2 / X C1 for capacitor C 1 of the capacitor C 2 The result of the subtraction by K times, harmonic current detection circuit 4
Output Δi is input to the hysteresis comparator 5 and is subtracted. The constant circuits 13 and 14 and the subtracters 15 and 16 are subtracted.
Composed of and. Next, it will be described in detail that a large current near the fundamental wave included in the inverter current can be suppressed by providing the compensation arithmetic circuit 12.

電圧形インバータ6から注入回路3のインピーダンス素
子3Bに基本波近傍周波数の電流が流れ込まないようにす
るには、電圧形インバータ6の出力中の基本波成分を検
出してこれを打ち消すような信号をヒステリシスコンパ
レータ5の入力に帰還してやればよい。
In order to prevent the current of the frequency close to the fundamental wave from flowing from the voltage source inverter 6 to the impedance element 3B of the injection circuit 3, a signal that detects the fundamental wave component in the output of the voltage source inverter 6 and cancels it is applied. It suffices to feed back to the input of the hysteresis comparator 5.

そこで、電圧形インバータ6の出力電圧中の基本波成分
のみを検出するのに遅れを伴うバンドパスフィルタを用
いずに行おうとするのが、前記した補償用演算回路12で
ある。
Therefore, it is the above-mentioned compensation arithmetic circuit 12 that tries to detect only the fundamental wave component in the output voltage of the voltage source inverter 6 without using a bandpass filter with a delay.

コンデンサC2の両端電圧VC2には、電圧形インバータ6
の出力によるものと、電力系統1の電圧によるものが重
畳して現われるので、電力系統1側の電圧による影響を
除く必要があり、このために、コンデンサC1の両端電圧
VC1にコンデンサC1,C2のリアタンス比XC2/XC1を掛けた
ものを引いており、減算器15の出力は電圧形インバータ
6の出力中の基本波のみに対応したものとなる。
For the voltage V C2 across the capacitor C 2 , the voltage source inverter 6
And by output, so appear superimposed by a voltage of the power system 1, it is necessary to remove the effects of the power system 1 side voltage, to the voltage across the capacitor C 1
The V C1 and minus multiplied by Riatansu ratio X C2 / X C1 of the capacitor C 1, C 2, the output of the subtracter 15 becomes to correspond only to the fundamental wave in the output of the voltage source inverter 6.

もちろん、電圧VC1,VC2には基本波成分だけでなく高調
波成分も含まれており、この高調波成分がヒステリシス
コンパレータ5に入力されることで、高調波補償機能を
少しは低下させることになるが、これは無視できる程度
のものである。以下、この点について説明する。C1,C2
に流れるn次調波電流成分iC1n,iC2n(nは非整数次も
含む)に対して、補正項 であるから、この補正項は、低周波成分に対しては大き
く、高調波成分に対しては小さく作用する。したがっ
て、基本波成分を100補正した場合、第5調波成分は20
補正されることになり、このため、アクティブフィルタ
としての性能は若干低下するが、特に問題となる量では
ない。
Of course, the voltages V C1 and V C2 include not only the fundamental wave component but also the harmonic wave component, and the harmonic wave compensating function is slightly lowered by inputting this harmonic wave component to the hysteresis comparator 5. However, this is negligible. Hereinafter, this point will be described. C 1 , C 2
For the nth harmonic current components i C1n and i C2n (n includes non-integer orders) flowing in the Therefore, this correction term acts on the low-frequency component and acts on the harmonic component in a small amount. Therefore, if the fundamental wave component is corrected by 100, the fifth harmonic component is 20
Therefore, the performance as an active filter is slightly lowered, but this is not a problematic amount.

第2図は第1図の各部の波形図を示し、同図(A)は系
統電流iSを、同図(B)は負荷電流iLを、同図(C)は
コンデンサC1の電流iC1を、同図(D)は定数回路14の
出力Δi1、すなわち前述の補正項を、同図(E)は電圧
形インバータ6の出力電流iINVを示している。
FIG. 2 shows the waveform chart of each part of FIG. 1, where (A) shows the system current i S , (B) shows the load current i L , and (C) shows the current of the capacitor C 1 . i C1 , (D) shows the output Δi 1 of the constant circuit 14, that is, the above-mentioned correction term, and (E) shows the output current i INV of the voltage source inverter 6.

この図から明らかなように、第2図(D)の補正項によ
って、ヒステリシスコンパレータ5に入力される基本波
成分が補償され、したがって、電圧形インバータ6の出
力電流iINVに基本波成分がほとんど含まれなくなる。し
たがって電圧形インバータ6から注入回路3に基本波近
傍周波数の電流がほとんど流れ込まなくなり、この結
果、電圧形インバータ6の容量を小さくすることができ
る。
As is clear from this figure, the fundamental wave component input to the hysteresis comparator 5 is compensated by the correction term of FIG. 2 (D), so that the output current i INV of the voltage source inverter 6 has almost no fundamental wave component. It will not be included. Therefore, almost no current having a frequency near the fundamental wave flows from the voltage source inverter 6 into the injection circuit 3, and as a result, the capacity of the voltage source inverter 6 can be reduced.

発明の効果 この発明のアクティブフィルタは、高調波発生負荷の高
調波電流と注入回路の高調波電流との和を高調波電流検
出回路で検出するとともに、前記高調波電流検出回路の
出力と前記第1の減算器の出力との差をヒステリシスコ
ンパレータに入力し、このヒステリシスコンパレータの
出力に応じて前記高調波電流検出回路の出力が両極性の
所定値を超えたときにそれぞれ前記高調波発生負荷の高
調波電流と前記注入回路の高調波電流の和がゼロに近づ
く方向に電圧形インバータのスイッチング素子をオンオ
フすることによって、高調波発生負荷の高調波電流を補
償するための高調波電流を注入回路に流す方式に加え、
第2のコンデンサの両端電圧VC2から第1のコンデンサ
の両端電圧VC1に第1および第2のコンデンサのリアク
タンス比XC2/XC1を掛けた値を減じたものを補正信号と
してヒステリシスコンパレータへ入力したため、高調波
電流検出回路の出力中に含まれる基本波近傍周波数成分
をキャンセルすることができ、電圧形インバータからの
基本波近傍周波数の電流を低減できる。
Advantageous Effects of Invention The active filter of the present invention detects the sum of the harmonic current of the harmonic generation load and the harmonic current of the injection circuit by the harmonic current detection circuit, and outputs the harmonic current detection circuit and the output of the harmonic current detection circuit. The difference from the output of the subtractor of 1 is input to the hysteresis comparator, and when the output of the harmonic current detection circuit exceeds a predetermined value of both polarities according to the output of the hysteresis comparator, the harmonic generation load A harmonic current injection circuit for compensating for the harmonic current of the harmonic generation load by turning on and off the switching element of the voltage source inverter in the direction in which the sum of the harmonic current and the harmonic current of the injection circuit approaches zero. In addition to the method of flowing into
The value obtained by subtracting the value obtained by multiplying the voltage V C1 across the first capacitor by the reactance ratio X C2 / X C1 of the first and second capacitors from the voltage V C2 across the second capacitor as a correction signal to the hysteresis comparator. Since the input is made, the frequency component near the fundamental wave contained in the output of the harmonic current detection circuit can be canceled, and the current at the frequency near the fundamental wave from the voltage source inverter can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図、第2
図は第1図の各部の波形図、第3図はこの発明の基礎と
なるアクティブフィルタの回路図、第4図はヒステリシ
スコンパレータの動作特性図、第5図は電圧形インバー
タの動作説明用回路図、第6図は同じく動作説明のため
の拡大波形図、第7図は第3図の各部の波形図である。 1……電力系統、2……高調波発生負荷、3……注入回
路、3A,3B……インピーダンス素子、4……高調波電流
検出回路、5……ヒステリシスコンパレータ、6……電
圧形インバータ、15,16……減算器
FIG. 1 is a circuit diagram showing the structure of an embodiment of the present invention, and FIG.
1 is a waveform diagram of each part of FIG. 1, FIG. 3 is a circuit diagram of an active filter which is the basis of the present invention, FIG. 4 is an operation characteristic diagram of a hysteresis comparator, and FIG. 5 is an operation explanation circuit of a voltage type inverter. FIG. 6 and FIG. 6 are enlarged waveform diagrams for explaining the operation, and FIG. 7 is a waveform diagram of each part of FIG. 1 ... Power system, 2 ... Harmonic generation load, 3 ... Injection circuit, 3A, 3B ... Impedance element, 4 ... Harmonic current detection circuit, 5 ... Hysteresis comparator, 6 ... Voltage source inverter, 15,16 …… Subtractor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電力系統とこの電力系統より給電される高
調波発生負荷との間に設置されて前記高調波発生負荷か
ら前記電力系統へ流出する高調波電流をキャンセルする
ための高調波電流を前記電力系統に注入するアクティブ
フィルタであって、前記電力系統に接続された第1のコ
ンデンサから成る第1のインピーダンス素子および第2
のコンデンサとリアクトルから成る第2のインピーダン
ス素子の直列回路からなる注入回路と、前記高調波発生
負荷から前記電力系統に流れる高調波電流と前記注入回
路から前記電力系統に流れる高調波電流との和を検出す
る高調波電流検出回路と、負の所定値を下側しきい値と
するとともに正の所定値を上側しきい値とし前記高調波
電流検出回路の出力を入力とするヒステリシスコンパレ
ータと、前記注入回路の第1および第2のインピーダン
ス素子の接続点に出力電圧を印加するようになし前記ヒ
ステリシスコンパレータの出力に応じて前記高調波発生
負荷の高調波電流と前記注入回路の高調波電流の和が両
極性の所定値を超えたときにそれぞれ前記両高調波電流
の和がゼロに近づく方向にスイッチング素子をオンオフ
する電圧形インバータと、前記第1および第2のコンデ
ンサのリアクタンスをそれぞれXC1,XC2とし前記第1お
よび第2のコンデンサの両端電圧をそれぞれVC1,VC2
したときに前記第2のコンデンサの両端電圧VC2から前
記第1のコンデンサの両端電圧VC1に前記第1および第
2のコンデンサのリアクタンス比XC2/XC1を掛けた値を
減じる第1の減算器と、この第1の減算器の出力を前記
高調波電流検出回路の出力を前記ヒステリシスコンパレ
ータに入力させる際に差し引く第2の減算器とを備えた
アクティブフィルタ。
1. A harmonic current for canceling a harmonic current flowing from the harmonic generating load to the power system, the harmonic current being installed between the power system and a harmonic generating load fed from the power system. An active filter for injecting into the power system, the first impedance element comprising a first capacitor connected to the power system and a second
Of a second impedance element formed of a series circuit of a capacitor and a reactor, a sum of a harmonic current flowing from the harmonic generating load to the power system and a harmonic current flowing from the injection circuit to the power system. A harmonic current detection circuit for detecting, a negative predetermined value as a lower threshold value and a positive predetermined value as an upper threshold value, and a hysteresis comparator that inputs the output of the harmonic current detection circuit, and The output voltage is not applied to the connection point of the first and second impedance elements of the injection circuit, and the sum of the harmonic current of the harmonic generation load and the harmonic current of the injection circuit according to the output of the hysteresis comparator. Is a voltage-type inverter that turns on and off the switching element in the direction in which the sum of both harmonic currents approaches zero when the current exceeds a predetermined value for both polarities. Data and, both ends of the second capacitor when the voltage across the first and the reactance of the second capacitor and X C1, X C2 respectively the first and second capacitors and V C1, V C2, respectively A first subtractor for subtracting a value obtained by multiplying the voltage V C1 across the first capacitor by the reactance ratio X C2 / X C1 of the first and second capacitors from the voltage V C2; and the first subtractor. Second subtractor that subtracts the output of the above when the output of the harmonic current detection circuit is input to the hysteresis comparator.
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