JPH07222362A - Reactive current detection circuit - Google Patents
Reactive current detection circuitInfo
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- JPH07222362A JPH07222362A JP6009291A JP929194A JPH07222362A JP H07222362 A JPH07222362 A JP H07222362A JP 6009291 A JP6009291 A JP 6009291A JP 929194 A JP929194 A JP 929194A JP H07222362 A JPH07222362 A JP H07222362A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は無効電流検出回路に関
し、詳しくは、TCR方式や自励式の無効電力補償装置
に組み込まれ、変動負荷により発生した無効電流を検出
する無効電流検出回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reactive current detecting circuit, and more particularly, to a reactive current detecting circuit incorporated in a TCR type or self-exciting type reactive power compensating device for detecting a reactive current generated by a variable load.
【0002】[0002]
【従来の技術】電力系統では、無効電力変動により系統
電圧変動を引き起こす大容量のアーク炉、電鉄負荷、鉄
鋼圧延負荷などの変動負荷4〔以下、単に負荷と称す〕
に対しては、その系統電源1と負荷4との間に、負荷4
に発生する無効電力を補償するための、例えば、図4に
示すように系統電源1とインバータ2とを変圧器インピ
ーダンス3を介して連系させた自励式の無効電力補償装
置5を設けるのが一般的である。2. Description of the Related Art In a power system, a variable load 4 [hereinafter, simply referred to as load] such as a large-capacity arc furnace, electric iron load, or steel rolling load that causes system voltage fluctuation due to reactive power fluctuation.
, The load 4 is placed between the system power supply 1 and the load 4.
In order to compensate the reactive power generated in the system, for example, as shown in FIG. 4, a self-excited reactive power compensator 5 in which a system power supply 1 and an inverter 2 are interconnected via a transformer impedance 3 is provided. It is common.
【0003】この無効電力補償装置5は、負荷4に接続
された変流器6及び変圧器7により負荷電流IL 、負荷
電圧VL を検出し、無効電流検出回路8で負荷電流IL
中の無効電流成分を検出する。その無効電流の検出信号
に基づいてインバータ2を駆動制御することにより、負
荷4に発生した無効電流と逆相の補償電流を負荷4の変
動に追従させて生成し、その補償電流を系統に発生する
ことにより、負荷変動に伴う系統電源1の電圧変動を抑
制するようにしている。This reactive power compensator 5 detects a load current I L and a load voltage V L by a current transformer 6 and a transformer 7 connected to a load 4, and a reactive current detection circuit 8 detects a load current I L.
The reactive current component inside is detected. By controlling the drive of the inverter 2 based on the detection signal of the reactive current, a compensating current having a phase opposite to the reactive current generated in the load 4 is generated following the fluctuation of the load 4, and the compensating current is generated in the system. By doing so, the voltage fluctuation of the system power supply 1 due to the load fluctuation is suppressed.
【0004】上述した無効電流検出回路8は、具体的
に、変流器6を介して負荷電流IL を検出すると共に、
変圧器7を介して負荷電圧VL を検出した上で90°遅
れ電圧生成回路9により負荷電圧VL に対して90°遅
れ電圧VL'を生成する〔図5(a)参照〕。そして、上
述した負荷電流IL と90°遅れ電圧VL'とを無効電力
演算回路10で乗算を行い、系統周波数の二倍の周波数
成分を除去するフィルタ回路を用いて無効電力値を算出
し、その無効電力値に90°遅れ電圧VL'と同相の基準
電流信号波形を乗算回路11で乗算することにより無効
電流信号を生成し、この無効電流信号を無効電流指令値
として用いる。The above-mentioned reactive current detection circuit 8 specifically detects the load current I L via the current transformer 6, and
After detecting the load voltage V L via the transformer 7, the 90 ° delay voltage generation circuit 9 generates a 90 ° delay voltage V L ′ with respect to the load voltage V L [see FIG. 5 (a)]. Then, the above-described load current I L and 90 ° delay voltage V L ′ are multiplied by the reactive power calculation circuit 10, and the reactive power value is calculated using a filter circuit that removes a frequency component that is twice the system frequency. The reactive current value is generated by multiplying the reactive power value by the reference current signal waveform in phase with the 90 ° delay voltage V L ′ in the multiplication circuit 11, and this reactive current signal is used as the reactive current command value.
【0005】この無効電流指令値に基づいてゲート信号
生成回路12によりゲート信号を生成し、そのゲート信
号によりインバータ2を駆動制御する。A gate signal generation circuit 12 generates a gate signal based on the reactive current command value, and the inverter 2 is drive-controlled by the gate signal.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図5(a)
に示すように無効電流検出回路8により検出される負荷
電流IL が負荷電圧VL に対して例えば60°遅れの状
態で発生しているとする。従来の無効電流検出回路8で
は、前述したように負荷電圧VL に対して90°遅れ電
圧VL'を90°遅れ電圧生成回路9により生成するよう
にしている。この90°遅れ電圧VL'と負荷電流IL と
を無効電力演算回路10により乗算することにより、図
5(b)に示すように無効電力信号qを生成する。ここ
で、同図(b)に示す無効電力信号qの波形に基づき、
その無効電力信号qの平均値が求めるべき無効電力Qと
なり、負荷電圧VL より90°遅れの電流信号を用いて
無効電流信号Iq が求まる。By the way, FIG. 5 (a)
It is assumed that the load current I L detected by the reactive current detection circuit 8 is delayed by 60 ° with respect to the load voltage V L , as shown in FIG. In the conventional reactive current detection circuit 8, as described above, the 90 ° delay voltage V L ′ is generated by the 90 ° delay voltage generation circuit 9 with respect to the load voltage V L. By multiplying the 90 ° delay voltage V L ′ and the load current I L by the reactive power calculation circuit 10, a reactive power signal q is generated as shown in FIG. 5B. Here, based on the waveform of the reactive power signal q shown in FIG.
The average value of the reactive power signal q becomes the reactive power Q to be obtained, and the reactive current signal I q is obtained by using the current signal delayed by 90 ° from the load voltage V L.
【0007】ここで、a相、b相及びc相からなる三相
平衡状態の場合、線間ab、bc、caの負荷電流IL を、I
ab=(Ia −Ib )/3、Ibc=(Ib −Ic )/3、
Ica=(Ic −Ia )/3とすると、線間abの無効電力
信号qabは、qab=Iab×(−√3・VC )で求めら
れ、ここで、VC =(VL /√3)・cos ωt、Iab=
IL ・sin (ωt−θ)とすると、上述した90°遅れ
電圧VL'と負荷電流ILに基づく無効電力信号qabは、 qab=VL・IL×{cos(θ−90°)−cos(2ωt−
90°−θ)}/2 となり、無効電力Qabは、 Qab=VL・IL×cos(θ−90°)/2 となる。尚、線間bc、caについても上述と同様に、無効
電力信号qbc、qca及び無効電力Qbc、Qcaが求められ
る。In the case of a three-phase equilibrium state consisting of a phase, b phase and c phase, the load current I L between the lines ab, bc, ca is
ab = (I a -I b) / 3, I bc = (I b -I c) / 3,
If I ca = (I c −I a ) / 3, the reactive power signal q ab between the lines ab is obtained by q ab = I ab × (−√3 · V C ), where V C = ( VL / √3) · cos ωt, I ab =
If I L · sin (ωt−θ), the reactive power signal q ab based on the 90 ° delay voltage V L ′ and the load current I L described above is q ab = V L · I L × {cos (θ−90) °) -cos (2ωt-
90 ° −θ)} / 2, and the reactive power Q ab becomes Q ab = V L · I L × cos (θ−90 °) / 2. As for the line-to-line bc and ca, the reactive power signals qbc and qca and the reactive powers Qbc and Qca are obtained in the same manner as described above.
【0008】その結果、負荷電流IL が0から立ち上が
った場合〔図5(a)参照〕、その負荷電流IL の立ち
上がり時点を基準として、無効電力信号qがその平均値
である無効電力Qに到達するまで1/8サイクル以上の
60°位相分を必要とし〔図5(b)参照〕、求めるべ
き無効電力Q、更には無効電流信号Iq の検出に相当な
遅れが発生するという問題があった。無効電力補償装置
5では、負荷変動に伴う系統電源の電圧変動を抑制する
上で、電圧変動発生から補償電流出力までに5ms程度
の補償動作遅れでも大きな影響を及ぼすものであり、少
なくとも1/8サイクル〔2ms〕程度の検出自体の遅
れは無視できないというのが現状であった。As a result, when the load current I L rises from 0 [see FIG. 5 (a)], the reactive power Q whose average value is the reactive power Q is based on the rising time of the load current I L. The phase of 60 ° of ⅛ cycle or more is required to reach [1] (see FIG. 5B), and a considerable delay occurs in the detection of the reactive power Q to be obtained and the reactive current signal I q. was there. In the reactive power compensator 5, in order to suppress the voltage fluctuation of the system power supply due to the load fluctuation, even a compensation operation delay of about 5 ms from the voltage fluctuation occurrence to the compensation current output has a great influence, and at least 1/8. The current situation is that the delay of detection itself in the cycle [2 ms] cannot be ignored.
【0009】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、簡便な手段に
より、無効電流の検出を可及的に高速化し得る無効電流
検出回路を提供することにある。Therefore, the present invention has been proposed in view of the above problems, and an object thereof is to provide a reactive current detection circuit capable of speeding up the detection of a reactive current by a simple means. To do.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、系統電源に接続された
変動負荷の無効電流の変動分と逆位相の補償電流を生成
する無効電力補償装置に組み込まれ、変動負荷により発
生した無効電流を変流器及び変圧器を介して検出する無
効電流検出回路において、上記変流器及び変圧器により
検出された負荷電圧及び負荷電流から有効電力を生成す
る有効電力生成回路と、その有効電力生成回路からの出
力に基づいて有効電流を生成する有効電流生成回路と、
その有効電流生成回路から出力される有効電流を変流器
により検出された負荷電流から減算する無効電流生成回
路とを具備したことを特徴とする。As a technical means for achieving the above object, the present invention provides a reactive power for generating a compensation current having a phase opposite to that of the variation of the reactive current of a fluctuating load connected to a system power supply. In a reactive current detection circuit that is incorporated in a compensator and detects a reactive current generated by a fluctuating load through a current transformer and a transformer, the active power from the load voltage and load current detected by the current transformer and transformer. And an active current generation circuit that generates an active current based on the output from the active power generation circuit,
And a reactive current generating circuit for subtracting the active current output from the active current generating circuit from the load current detected by the current transformer.
【0011】また、前記有効電力生成回路は、負荷電圧
と負荷電流とを乗算する有効電力演算回路と、有効電力
演算回路から出力される有効電力信号から系統周波数の
二倍の周波数成分を除去するフィルタ回路とで構成さ
れ、且つ、前記有効電流生成回路は、フィルタ回路から
出力される有効電力の直流信号値を負荷電圧の直流信号
値(実効値)で除算する有効電流演算回路と、その有効
電流演算回路から出力される有効電流の直流信号値(実
効値)に負荷電圧と同相の電流信号波形を乗算する有効
電流波形演算回路とで構成したことを特徴とする。Further, the active power generation circuit removes a frequency component twice the system frequency from the active power operation circuit for multiplying the load voltage and the load current and the active power signal output from the active power operation circuit. A filter circuit, and the active current generating circuit divides a direct current signal value of active power output from the filter circuit by a direct current signal value (effective value) of a load voltage, and an effective current operation circuit thereof. It is characterized in that it is configured by an active current waveform calculation circuit for multiplying the DC signal value (effective value) of the active current output from the current calculation circuit by the current signal waveform in phase with the load voltage.
【0012】[0012]
【作用】本発明に係る無効電流検出回路では、負荷電流
の立ち上がりに対して応答性のよい有効電流検出を行
い、その有効電流に基づいて負荷電流から有効電流を減
算することにより、求めるべき無効電流を検出する。こ
のように有効電流を一旦検出することにより、無効電流
を直接的に検出するよりも負荷電流の立ち上がりに対す
る検出遅れを可及的に少なくすることができ、無効電流
検出の高速化が図れる。In the reactive current detection circuit according to the present invention, the effective current is detected with a good response to the rising of the load current, and the effective current is subtracted from the load current based on the effective current to detect the reactive current to be obtained. Detect current. By once detecting the active current in this way, the detection delay with respect to the rise of the load current can be reduced as much as possible as compared with the case where the reactive current is directly detected, and the reactive current can be detected at high speed.
【0013】[0013]
【実施例】本発明に係る無効電流検出回路の実施例を図
1乃至図3に示して説明する。尚、図4及び図5と同一
部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a reactive current detection circuit according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in FIGS. 4 and 5 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.
【0014】無効電力補償装置21に組み込まれる無効
電流検出回路22の概略構成は、図1に示すように負荷
4に変流器6及び変圧器7を介して接続され、変流器6
及び変圧器7により検出された負荷電圧VL 及び負荷電
流IL から有効電力信号pを生成する有効電力生成回路
23と、その有効電力生成回路23からの出力に基づい
て有効電流Ip を生成する有効電流生成回路24と、そ
の有効電流生成回路24から出力される有効電流Ip を
変流器6により検出された負荷電流IL から減算する無
効電流生成回路25とで概略的に構成される。The reactive current detection circuit 22 incorporated in the reactive power compensator 21 is connected to a load 4 via a current transformer 6 and a transformer 7 as shown in FIG.
And an active power generation circuit 23 that generates an active power signal p from the load voltage V L and the load current I L detected by the transformer 7, and an active current I p based on the output from the active power generation circuit 23. And a reactive current generating circuit 25 that subtracts the active current I p output from the active current generating circuit 24 from the load current I L detected by the current transformer 6. It
【0015】尚、以下では、a相、b相及びc相からな
る三相平衡状態に基づいて説明するが、図3では、線間
ab、bc、caについて同一の無効電流検出回路22を構成
するため、同図では線間abにおける無効電流検出回路2
2のみを示し、線間bc、caにおける無効電流検出回路2
2の回路構成は省略する。The following description is based on a three-phase equilibrium state consisting of a-phase, b-phase and c-phase, but in FIG.
Since the same reactive current detection circuit 22 is configured for ab, bc, and ca, the reactive current detection circuit 2 in the line ab is shown in FIG.
2 shows only the reactive current detection circuit 2 between the lines bc and ca.
The circuit configuration of 2 is omitted.
【0016】上述した有効電力生成回路23は、具体的
に、図3に示すように線間ab、bc、caの負荷電圧V
L 〔Vab、Vbc、Vca〕と負荷電流IL 〔Iab、Ibc、
Ica〕とを乗算する有効電力演算回路26と、有効電力
演算回路26から出力される有効電力信号から系統周波
数の二倍の周波数成分を除去するフィルタ回路27とで
構成され、また、有効電流生成回路24は、フィルタ回
路27から出力される有効電力P(直流信号値)を負荷
電圧VL の直流信号値(実効値)で除算する有効電流演
算回路28と、その有効電流演算回路28から出力され
る有効電流の直流信号値(実効値)に線間ab、bc、caの
負荷電圧VL と同相の電流信号波形を乗算する有効電流
波形演算回路29とで構成される。The active power generation circuit 23 described above is specifically, as shown in FIG. 3, a load voltage V of the lines ab, bc, ca.
L [V ab , V bc , V ca ] and load current I L [I ab , I bc ,
I ca ], and a filter circuit 27 that removes a frequency component that is twice the system frequency from the active power signal output from the active power calculation circuit 26. The generation circuit 24 divides the active power P (DC signal value) output from the filter circuit 27 by the DC signal value (effective value) of the load voltage V L , and the active current operation circuit 28. It is composed of an active current waveform calculation circuit 29 for multiplying the DC signal value (effective value) of the output active current by the load signal V L of the lines ab, bc, ca and the current signal waveform of the same phase.
【0017】尚、図中、30は変圧器7により検出され
た線間ab、bc、caの負荷電圧VL の高調波成分を除去す
るためのBPF回路、31は線間ab、bc、caの負荷電圧
VLの直流信号値(実効値)を生成するためのフィルタ
回路、32は線間ab、bc、caの負荷電圧VL と同相の基
準電流信号波形を生成するための波形生成回路であり、
また、33は変流器6により検出された各相の負荷電流
IL から線間ab、bc、caの負荷電流IL を生成するため
の演算回路である。In the figure, 30 is a BPF circuit for removing harmonic components of the load voltage V L of the lines ab, bc, ca detected by the transformer 7, 31 is a line ab, bc, ca. DC signal value of the load voltage V L filter circuit for generating the (rms), 32 between lines ab, bc, the load voltage V L and the phase waveform generation circuit for generating a reference current signal waveform of the ca And
Further, 33 is an arithmetic circuit for generating a line-to-line ab, bc, the load current I L of ca from the load current I L of each phase detected by the current transformer 6.
【0018】上述した構成からなる無効電流検出回路2
2では、以下の要領でもって負荷電圧VL 及び負荷電流
IL に基づいて信号処理することにより無効電流Iq を
検出する。Reactive current detection circuit 2 having the above-mentioned configuration
In 2, the reactive current I q is detected by performing signal processing based on the load voltage V L and the load current I L according to the following procedure.
【0019】まず、変圧器7及び変流器6により線間a
b、bc、caの負荷電圧VL と負荷電流IL をそれぞれ検
出する。変圧器7で検出された線間ab、bc、caの負荷電
圧VLについてはBPF回路30により高調波成分が除
去され、一方、変流器6で検出された各相の負荷電流I
L については演算回路33により線間ab、bc、caの負荷
電流IL が生成される。これら線間ab、bc、caの負荷電
圧VL と負荷電流IL とを有効電力演算回路26で乗算
することにより有効電力信号を算出し、フィルタ回路2
7によりその有効電力から系統周波数の二倍の周波数成
分を除去して有効電力Pab,Pbc,Pca(直流信号値)
を生成する。First, the line a by the transformer 7 and the current transformer 6
The load voltage V L and load current I L of b, bc, and ca are detected, respectively. Regarding the load voltage V L between the lines ab, bc, and ca detected by the transformer 7, the BPF circuit 30 removes harmonic components, while the load current I of each phase detected by the current transformer 6 is removed.
For L , the arithmetic circuit 33 generates the load current I L of the lines ab, bc, ca. The active voltage signal is calculated by multiplying the load voltage V L of these lines ab, bc, ca by the load current I L in the active power calculation circuit 26, and the filter circuit 2 is calculated.
The active powers P ab , P bc , and P ca (DC signal values) are removed by removing the frequency component twice the system frequency from the active power by 7.
To generate.
【0020】一方、BPF回路30から出力される線間
ab、bc、caの負荷電圧VL をフィルタ回路31で平均値
化してその負荷電圧VL の直流信号値(実効値)を生成
し、その負荷電圧VL の直流信号値(実効値)を有効電
流演算回路28に入力する。その有効電流演算回路28
では、フィルタ回路27から出力される有効電力Pab,
Pbc,Pcaをフィルタ回路31から出力される負荷電圧
VL の直流信号値(実効値)で除算することにより線間
ab、bc、caの有効電流の直流信号値(実効値)を得る。On the other hand, between the lines output from the BPF circuit 30
ab, bc, and averaging the load voltage V L ca filter circuit 31 generates a DC signal value of the load voltage V L (effective value), DC signal value of the load voltage V L (effective value) It is input to the active current calculation circuit 28. The active current calculation circuit 28
Then, the active power P ab output from the filter circuit 27,
By dividing P bc and P ca by the DC signal value (effective value) of the load voltage V L output from the filter circuit 31,
Obtain the DC signal value (effective value) of the active currents of ab, bc, and ca.
【0021】また、BPF回路30から出力される線間
ab、bc、caの負荷電圧VL と同相の基準電流信号波形を
波形生成回路32で生成して有効電流波形演算回路29
に入力する。その有効電流波形演算回路29では、有効
電流演算回路28から出力される有効電流の直流信号値
(実効値)に波形生成回路32から出力される基準電流
信号波形を乗算することにより、線間ab、bc、caの負荷
電流IL 中に含まれる有効電流Ipab を得ることがで
き、これを無効電流生成回路25に入力する。Between the lines output from the BPF circuit 30
The waveform generator 32 generates a reference current signal waveform in phase with the load voltage V L of ab, bc, ca, and the effective current waveform calculator 29.
To enter. In the active current waveform calculation circuit 29, the direct current signal value (effective value) of the active current output from the active current calculation circuit 28 is multiplied by the reference current signal waveform output from the waveform generation circuit 32, so that the line ab , Bc, and ca, the effective current I pab included in the load current I L can be obtained and input to the reactive current generation circuit 25.
【0022】その無効電流生成回路25では、演算回路
33から出力される線間ab、bc、caの負荷電流IL か
ら、有効電流波形演算回路29から出力される線間ab、
bc、caの有効電流Ipab ,Ipbc ,Ipca を減算するこ
とにより、負荷電流IL 中の無効電流Iqab ,Iqbc ,
Iqca を出力し、これを無効電流指令値とする。この無
効電流指令値に基づいてゲート信号生成回路12により
ゲート信号を生成し、そのゲート信号によりインバータ
2を駆動制御する。In the reactive current generating circuit 25, the line ab output from the arithmetic circuit 33, the line current ab output from the active current waveform arithmetic circuit 29 from the load current I L of bc and ca,
By subtracting the active currents I pab , I pbc , and I pca of bc and ca, the reactive currents I qab , I qbc , and I qab in the load current I L ,
I qca is output and used as the reactive current command value. The gate signal generation circuit 12 generates a gate signal based on the reactive current command value, and the inverter 2 is drive-controlled by the gate signal.
【0023】ここで、図2(a)に示すように無効電流
検出回路22により検出される負荷電流IL が負荷電圧
VL に対して例えば60°遅れの状態で発生していると
する。本発明の無効電流検出回路22では、前述したよ
うに線間ab、bc、caの負荷電圧VL 及び負荷電流IL に
基づいて有効電力信号pを一旦検出するようにしてい
る。同図(b)に示す有効電力信号pの波形に基づけ
ば、その有効電力信号pの平均値が有効電力Pとなり、
その有効電力Pより求める有効電流Ip を負荷電流IL
から減算することにより、求めるべき無効電流Iq が得
られる。本発明では、負荷電流IL の立ち上がりに対し
て応答性のよい有効電流Ip の検出を一旦行なうため、
従来のように無効電流Iq を直接的に検出するよりも負
荷電流IL の立ち上がりに対する検出遅れを可及的に少
なくすることができ、無効電流Iq の検出の高速化が図
れる。Here, as shown in FIG. 2A, it is assumed that the load current I L detected by the reactive current detection circuit 22 is delayed by 60 ° with respect to the load voltage V L. In the reactive current detection circuit 22 of the present invention, as described above, the active power signal p is once detected based on the load voltage V L and the load current I L of the lines ab, bc, ca. Based on the waveform of the active power signal p shown in FIG. 7B, the average value of the active power signal p becomes the active power P,
The active current I p calculated from the active power P is the load current I L
By subtracting from, the reactive current I q to be obtained is obtained. In the present invention, since the effective current I p having a good response to the rise of the load current I L is once detected,
As in the conventional reactive current I q can be reduced as much as possible the detection delay with respect to the rise of the load current I L than to directly detect, thereby speeding the detection of reactive current I q.
【0024】ここで、a相、b相及びc相からなる三相
平衡状態の場合、線間ab、bc、caの負荷電流IL を、I
ab=(Ia −Ib )/3、Ibc=(Ib −Ic )/3、
Ica=(Ic −Ia )/3とすると、線間abの有効電力
信号pabは、pab=Iab×V abで求められ、Vab=VL
・sin ωt、Iab=IL ・sin (ωt−θ)とすると、
上述した負荷電圧VL と負荷電流IL に基づく有効電力
信号pabは、 pab=VL・IL×{cosθ−cos(2ωt−θ)}/2 となり、有効電力Pabは、 Pab=VL・IL×cosθ/2 となる。尚、線間bc、caについても上述と同様に、有効
電力pbc、pca及び有効電力Pbc、Pcaが求められる。
この求められた有効電力Pab,Pbc,Pcaより負荷電圧
VL と同相の電流信号を用いて有効電流Ip が求まり、
更に、負荷電流IL より有効電流Ip を減算することで
無効電流Iq が求められる。Here, three phases consisting of a phase, b phase and c phase
In the equilibrium state, load current I between lines ab, bc, caLI
ab= (Ia-Ib) / 3, Ibc= (Ib-Ic) / 3,
Ica= (Ic-Ia) / 3, the effective power of line ab
Signal pabIs pab= Iab× V abCalculated by Vab= VL
・ Sin ωt, Iab= IL・ Assuming sin (ωt−θ),
Load voltage V described aboveLAnd load current ILActive power based on
Signal pabIs pab= VL・ IL× {cos θ−cos (2ωt−θ)} / 2, and the active power PabIs Pab= VL・ IL× cos θ / 2. Note that the line spacings bc and ca are also valid, as described above.
Power pbc, PcaAnd active power Pbc, PcaIs required.
This required active power Pab, Pbc, PcaMore load voltage
VLEffective current I using the current signal in phase withpIs required,
Furthermore, the load current ILMore effective current IpBy subtracting
Reactive current IqIs required.
【0025】その結果、負荷電流IL が0から立ち上が
った場合〔図2(a)参照〕、その負荷電流IL の立ち
上がり時点を基準として、有効電力信号pがその平均値
である有効電力Pに到達するまで15°位相分程度で済
み〔図2(b)参照〕、従来の場合〔図5(b)参照〕
よりも1/8サイクル速く検出することができ、これに
追従して無効電流の検出も高速化することが可能とな
る。As a result, when the load current I L rises from 0 [see FIG. 2 (a)], the active power signal p, which is the average value of the active power signal p, is based on the rising time of the load current I L. It takes about 15 ° phase until it reaches [Fig. 2 (b)], and in the conventional case [Fig. 5 (b)].
It is possible to detect 1/8 cycle faster than that, and it is possible to follow this and speed up the detection of the reactive current.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明に係る無効電流検出回路によれ
ば、負荷の有効電流を一旦検出し、その有効電流を負荷
電流から減算することにより無効電流を検出するように
したから、負荷電流の立ち上がりに対して応答性のよい
有効電流検出でもって求めるべき無効電流を検出するこ
とができるので、無効電流を直接的に検出するよりも負
荷電流の立ち上がりに対する検出遅れを可及的に少なく
することができ、無効電流検出の高速化が図れ、応答性
に優れた無効電流検出回路を提供できる。According to the reactive current detection circuit of the present invention, the active current of the load is first detected, and the active current is subtracted from the load current to detect the reactive current. Since the reactive current that should be obtained by the active current detection with good response to the rising can be detected, the detection delay for the rising of the load current should be minimized as compared with the case where the reactive current is directly detected. Therefore, it is possible to provide a reactive current detection circuit which has a high responsiveness and is capable of speeding up reactive current detection.
【図1】本発明に係る無効電流検出回路の実施例を示す
概略構成回路図FIG. 1 is a schematic configuration circuit diagram showing an embodiment of a reactive current detection circuit according to the present invention.
【図2】(a)は負荷電圧及び負荷電流を示す波形図、
(b)は負荷電圧と負荷電流との乗算により得られる有
効電力及び有効電流を示す波形図2A is a waveform diagram showing load voltage and load current, FIG.
(B) is a waveform diagram showing active power and active current obtained by multiplication of load voltage and load current
【図3】図1の無効電流検出回路の具体的構成を示す回
路図FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific configuration of the reactive current detection circuit of FIG.
【図4】無効電流検出回路の従来例を示す概略構成回路
図FIG. 4 is a schematic configuration circuit diagram showing a conventional example of a reactive current detection circuit.
【図5】(a)は負荷電圧及び負荷電流と90°遅れ電
圧を示す波形図、(b)は90°遅れ電圧と負荷電流と
の乗算により得られる無効電力及び無効電流を示す波形
図5A is a waveform diagram showing a load voltage and a load current and a 90 ° delay voltage, and FIG. 5B is a waveform diagram showing a reactive power and a reactive current obtained by multiplying a 90 ° delay voltage and a load current.
1 系統電源 2 インバータ 4 変動負荷 6 変流器 7 変圧器 21 無効電力補償装置 22 無効電流検出回路 23 有効電力生成回路 24 有効電流生成回路 25 無効電流生成回路 26 有効電力演算回路 27 フィルタ回路 28 有効電流演算回路 29 有効電流波形演算回路 VL 負荷電圧 IL 負荷電流 p 有効電力信号 P 有効電力1 System power supply 2 Inverter 4 Variable load 6 Current transformer 7 Transformer 21 Reactive power compensator 22 Reactive current detection circuit 23 Active power generation circuit 24 Active current generation circuit 25 Reactive current generation circuit 26 Active power calculation circuit 27 Filter circuit 28 Effective Current calculation circuit 29 Active current waveform calculation circuit VL Load voltage IL Load current p Active power signal P Active power
Claims (3)
流の変動分と逆位相の補償電流を生成する無効電力補償
装置に組み込まれ、変動負荷により発生した無効電流を
変流器及び変圧器を介して検出する無効電流検出回路に
おいて、 上記変流器及び変圧器により検出された負荷電圧及び負
荷電流から有効電力を生成する有効電力生成回路と、そ
の有効電力生成回路からの出力に基づいて有効電流を生
成する有効電流生成回路と、その有効電流生成回路から
出力される有効電流を変流器により検出された負荷電流
から減算する無効電流生成回路とを具備したことを特徴
とする無効電流検出回路。1. A reactive current compensator for generating a compensating current having a phase opposite to that of a fluctuation of a reactive current of a fluctuating load connected to a system power source, and incorporating the reactive current generated by the fluctuating load into a current transformer and a transformer. Based on the output from the active power generation circuit that generates active power from the load voltage and the load current detected by the current transformer and the transformer, and the output from the active power generation circuit. A reactive current generating circuit for generating an active current, and a reactive current generating circuit for subtracting an active current output from the active current generating circuit from a load current detected by a current transformer. Detection circuit.
荷電流とを乗算する有効電力演算回路と、有効電力演算
回路から出力される有効電力から系統周波数の二倍の周
波数成分を除去するフィルタ回路とで構成され、且つ、
前記有効電流生成回路は、フィルタ回路から出力される
有効電力の直流信号値を負荷電圧の直流信号値(実効
値)で除算する有効電流演算回路と、その有効電流演算
回路から出力される有効電流の直流信号値(実効値)に
負荷電圧と同相の電流信号波形を乗算する有効電流波形
演算回路とで構成したことを特徴とする請求項1記載の
無効電流検出回路。2. The active power generation circuit includes an active power calculation circuit that multiplies a load voltage and a load current, and a filter that removes a frequency component twice the system frequency from the active power output from the active power calculation circuit. And a circuit, and
The active current generating circuit divides a direct current signal value of active power output from a filter circuit by a direct current signal value (effective value) of a load voltage, and an active current output from the active current operation circuit. 2. The reactive current detection circuit according to claim 1, wherein the DC signal value (effective value) is multiplied by a current signal waveform in phase with the load voltage.
した基準正弦波信号と負荷電流の乗算によるものである
ことを特徴とする請求項1又は2記載の無効電流検出回
路。3. The reactive current detection circuit according to claim 1, wherein the active power generation circuit is a product of a reference sine wave signal synchronized with a load voltage and a load current.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6009291A JPH07222362A (en) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | Reactive current detection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6009291A JPH07222362A (en) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | Reactive current detection circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07222362A true JPH07222362A (en) | 1995-08-18 |
Family
ID=11716381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6009291A Withdrawn JPH07222362A (en) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | Reactive current detection circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07222362A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008067512A (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Nissin Electric Co Ltd | Power conversion system |
JP2016197947A (en) * | 2015-04-02 | 2016-11-24 | 富士電機株式会社 | Accident detection device, circuit breaker equipped with the device, and system disconnection detection method |
-
1994
- 1994-01-31 JP JP6009291A patent/JPH07222362A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008067512A (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Nissin Electric Co Ltd | Power conversion system |
JP2016197947A (en) * | 2015-04-02 | 2016-11-24 | 富士電機株式会社 | Accident detection device, circuit breaker equipped with the device, and system disconnection detection method |
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Legal Events
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