2001 Fiscal Year Annual Research Report
インテリジェントアクティブパワーフィルターに関する研究
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12650295
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
植田 明照 愛知工業大学, 工学部・電気工学科, 教授 (50267887)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鳥井 昭宏 愛知工業大学, 工学部・電気工学科, 助教授 (70267889)
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| Keywords | アクティブフィルター / 高調波検出 / ディジタルシグナルプロセッサ / pq理論 / 高調波補償率 / 負荷変動 / 過渡応答 |
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| Research Abstract |
アクティブパワーフィルタの性能は高調波の検出能力に影響されるため、高調波を精度良く高速で検出する必要がある。高調波検出能力を最大にするために、pq理論とディジタルフィルタを用いた検出器を使用する。アクティブフィルタの制御は従来のアナログに代わりDSP(ディジタルシグナルプロセッサ)を用いてディジタル制御により行う。アクティブフィルタの高調波除去性能を動的に変化させることによって、高調波除去能力を最大にする。
三相負荷に不平衡がある場合に、アクティブフィルタがこれを補償して三相平衡化する機能を持つことは、電力系統にとって望ましい。不平衡成分補償のために、移動平均HPF(ハイパスフィルタ)の移動平均区間を1/2f(fは電源周波数)に設定し、高調波電流と不平衡電流を同時に補償した。シミュレーションと実験の結果、両者は良く合い、定常特性では電源電流は三相平衡となり、高調波補償率は各相で80%以上と良好な結果を得た。負荷変動時の過渡応答は、実験では約9.6msとなり、負荷の変動の過渡状態を考慮すると理論、シミュレーションと良く合う結果を得た。
これまでアクティブフィルタの制御系には、電流検出部に交流分と直流分を分離するためにHPFが用いられ、これがアクティブフィルタの応答遅れに影響を与えていた。これに対し、負荷電流の基本波成分の振幅と位相差を直接検出すれば、遅れのない制御ができる可能性がある。そのような直接検出方式を提案して特性を検討した。シミュレーション結果より、高調波電流のみ補償するとき、応答時間は1サンプリング時間であり、高調波補償特性は90%を超える特性である。高調波と無効電力を同時に補償するとき、補償率は80%を超え、応答は理論通り60度以内で行われていることを示した。
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