(57)【要約】【課題】  逆相電圧を高速に検出して、高圧配電系統の不平衡電圧抑制制御の応答性を高める。【解決手段】  αβ変換・逆γδ変換を用いて逆相電圧を検出する際に、正相電圧が変換されて発生するリプル成分（第２調波成分）をＦＩＲ型フィルタで除去し、その後、ＩＩＲ型のローパスフィルタで高調波を除去して、直流成分（逆相電圧は直流成分に変換される）を抽出する。ＦＩＲ型フィルタを用いることで、ＩＩＲ型のローパスフィルタのカットオフ周波数を高くでき、逆相電圧の高速な検出を可能とする。【選択図】        図１
2020096450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統電圧の逆相分を検出して、当該逆相分を０にする無効電力を該系統に出力することで系統の電圧不平衡を抑制するに際し、系統電圧をαβ変換および逆γδ変換して逆相電圧を検出する際にリプル成分となって現れる正相電圧をＦＩＲ型のフィルタによって除去し、前記系統電圧に含まれる高調波をＩＩＲ型のローパスフィルタによって除去することで、逆相電圧を高速で検出可能に構成したことを特徴とする自励式無効電力補償装置。
【請求項２】
系統電圧の周波数を検出し、サンプリング周波数を系統電圧の周波数に同期可変して、前記系統電圧をサンプリングすることにより、周波数変動に対してロバストな不平衡電圧抑制制御を可能としたことを特徴とする請求項１記載の自励式無効電力補償装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自励式無効電力補償装置を用いて、配電系統の三相電圧の不平衡を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自励式変換器を用いて無効電力を補償する無効電力補償装置は自励式ＳＶＣ、ＳＶＧあるいはＳＴＡＴＣＯＭと呼ばれている。前記自励式変換器はＩＧＢＴ等の半導体デバイスで構成されており、高速な無効電力出力制御によって配電系統の急激な電圧変動を迅速に抑制することができる
【０００３】
下記特許文献１記載のＳＶＧは、それ自体に配電系統の三相不平衡電圧を抑制する機能を備えることで、電圧調整用機器であるＳＶＧの他に三相不平衡電力出力変換器を設置する必要を無くし、設備費用を抑制できる効果を有する。
【０００４】
三相不平衡電圧を抑制する方法としては、系統電圧から逆相分を演算・検出し、当該逆相電圧を打ち消すことができる出力を算出する。そして、算出した出力量の電力を配電系統に出力することで実現する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８３００９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
然るに、上記特許文献１には、前述の逆相電圧の演算方法として、電流・電圧センサによって検出された各相の電圧から逆相電圧を演算するとのみ記載されており、具体的な演算方法が記載されていない。
【０００７】
そこで、本発明では、逆相電圧の具体的な演算方法を提示するとともに、該逆相電圧の検出を高速で行うことで、配電系統の三相不平衡電圧抑制制御の応答性を高め、かつ、系統周波数の変動に対してもロバストな不平衡電圧抑制制御の実現が可能な自励式無効電力補償装置を提示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、系統電圧の逆相分を検出して、当該逆相分を０にする無効電力を該系統に出力することで系統の電圧不平衡を抑制する自励式無効電力補償装置において、系統電圧をαβ変換および逆γδ変換して逆相電圧を検出する際にリプル成分となって現れる正相電圧をＦＩＲ型のフィルタによって除去し、前記系統電圧に含まれる高調波をＩＩＲ型のローパスフィルタによって除去することで、逆相電圧を高速で検出可能に構成したことに特徴を有する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の無効電力補償装置において、系統電圧の周波数を検出し、サンプリング周波数を該系統電圧の周波数に同期可変して、前記系統電圧をサンプリングすることにより、周波数変動に対してロバストな不平衡電圧抑制制御を可能としたことに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、逆相電圧を高速に検出することができ、結果、逆相電圧を０とする無効電力を系統に出力して、三相配電線の電圧不平衡を素早く解消することが可能となる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、系統周波数の変動に対してロバストな逆相電圧の検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る自励式無効電力補償装置の制御ブロック図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る自励式無効電力補償装置の制御ブロック図である。
【図３】本発明に係る自励式無効電力補償装置に、系統周波数変動に対してロバストな三相配電線電圧不平衡抑制制御機能を付加する場合の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図３により説明する。図１は本発明に係る自励式無効電力補償装置Ａの制御ブロック図である。
【００１４】
ＦＩＴ制度の施行以降、家庭用太陽光発電設備が配電系統に大量に連系されていている。家庭用太陽光発電設備は単相であるため、このような分散電源が大量に連系した場合、逆潮流による電圧上昇によって三相電圧不平衡の拡大が懸念される。
【００１５】
図１に示す無効電力補償装置Ａは、系統電圧検出部１により、電圧検出用トランスＶＴを介して配電系統の三相電圧（ｖｏｆｕ，ｖｏｆｖ，ｖｏｆｗ）を検出し、αβ変換部２へ出力する。
【００１６】
αβ変換部２は、入力した三相電圧（ｖｏｆｕ，ｖｏｆｖ，ｖｏｆｗ）を、これと等価な二相電圧（α相電圧ｖｏｆａ，β相電圧ｖｏｆｂ）に座標変換し、それをγδ変換部３と逆γδ変換部４へ出力する。
【００１７】
γδ変換部３では、二相電圧（α相電圧ｖｏｆａ，β相電圧ｖｏｆｂ）をγδ変換することにより、正相電圧を直流成分に変換し、逆相電圧を系統周波数の２倍調波成分に変換して出力する。
【００１８】
γδ変換部３が出力するγ相電圧ｖｏｆｇとδ相電圧ｖｏｆｄは、それぞれＦＩＲ型フィルタ５，６に入力される。このＦＩＲ型のフィルタは、有限インパルス応答型のフィルタであり、その特長は、直流成分をそのまま出力し、第２調波成分をゼロにする。
【００１９】
そのため、ＦＩＲ型フィルタ５，６は、入力されたγ相電圧ｖｏｆｇとδ相電圧ｖｏｆｄの直流成分である正相電圧をそのまま出力し、第２調波成分である逆相電圧をゼロにする。
【００２０】
両ＦＩＲ型フィルタ５，６の出力はそれぞれＩＩＲ型のローパスフィルタ７，８に入力される。ＩＩＲ型ローパスフィルタは、無限インパルス応答型のフィルタであり、系統電圧の高調波を除去することができる。
【００２１】
そこで、ＦＩＲ型フィルタ５の出力をＩＩＲ型のローパスフィルタ７に通過させることにより、正相電圧から高調波を除去した正相電圧のγ相成分ｖｏｆｐｇを出力することができ、ＦＩＲ型フィルタ６の出力をＩＩＲ型のローパスフィルタ８に通すことにより、正相電圧から高調波を除去した正相電圧のδ相成分ｖｏｆｐｄを出力することができる。
【００２２】
一方、逆γδ変換部４に入力されたα相電圧ｖｏｆａとβ相電圧ｖｏｆｂは、当該変換部４によってその逆相電圧が直流成分に変換され、正相電圧が系統周波数の２倍調波成分に変換される。
【００２３】
逆γδ変換部４が出力するγ相電圧ｖｏｆｉｇとδ相電圧ｖｏｆｉｄは、それぞれＦＩＲ型フィルタ９，１０に入力され、当該フィルタ９，１０によって、その逆相電圧はそのまま出力され、正相電圧がゼロとなる。
【００２４】
この出力をＩＩＲ型のローパスフィルタ１１，１２に入力することにより、γ相電圧ｖｏｆｉｇとδ相電圧ｖｏｆｉｄから高調波成分を除去し、逆相電圧のγ相成分ｖｏｆｎｇとδ相成分ｖｏｆｎｄを出力することができる。
【００２５】
正相電圧のγ相成分ｖｏｆｐｇとδ相成分ｖｏｆｐｄは正相電圧演算部１３に入力され、当該正相電圧演算部１３によって配電系統の現在の正相電圧値が演算される。正相電圧演算部１３の出力は加え合せ点１４の一方の入力とされ、加え合せ点１４は他方の入力である正相電圧目標値との差分を演算し、正相電圧制御系補償器１５に出力する。
【００２６】
正相電圧制御系補償器１５は、現在の正相電圧値が目標値と一致するように出力電流指令値ｉｏｒｐｄを生成し、それを非干渉化部１６に出力する。非干渉化部１６には、他方の入力として、直流（コンデンサ）電圧制御部１７の出力ｉｏｒｐｇが入力される。
【００２７】
当該出力ｉｏｒｐｇは、無効電力補償装置Ａを構成する図示しない直流側のコンデンサの電圧を一定に保持する目的で出力されるものである。つまり、図１に示す無効電力補償装置Ａの損失によって、図示しないコンデンサが該損失分のエネルギーを供給することにより、コンデンサ電圧は低下していく。
【００２８】
そこで、系統から有効電力を取り込むことにより、損失分のエネルギーをコンデンサに充電して、コンデンサ電圧を一定に保持する必要がある。直流（コンデンサ）電圧制御部１７の出力ｉｏｒｐｇは、このために出力されるものである。
【００２９】
非干渉化部１６は、逆γδ変換部１８が行う変換によって後述する電流出力部に干渉が発生することを防止するための処理を行うものであり、非干渉化部１６の出力は逆γδ変換部１８において逆γδ変換され、その出力はα相の正相補償電流指令値ｉｏｒｐａおよびβ相の正相補償電流指令値ｉｏｒｐｂとして加え合せ点１９に出力される。
【００３０】
他方、逆相電圧のγ相成分ｖｏｆｎｇは、加え合せ点２０の一方の入力となり、逆相電圧のγ相目標値である０［Ｖ］が該加え合せ点２０の他方に入力される。同様に、逆相電圧のδ相成分ｖｏｆｎｄは、加え合せ点２１の一方の入力となり、逆相電圧のδ相目標値である０［Ｖ］が該加え合せ点２１の他方に入力される。
【００３１】
加え合せ点２０は、逆相電圧のγ相成分ｖｏｆｎｇと逆相電圧のγ相目標値である０［Ｖ］の差分を演算し、逆相電圧γ相制御系補償器２２に出力する。加え合せ点２１は、逆相電圧のδ相成分ｖｏｆｎｄと逆相電圧のδ相目標値である０［Ｖ］の差分を演算し、逆相電圧δ相制御系補償器２３に出力する。
【００３２】
逆相電圧γ相制御系補償器２２および逆相電圧δ相制御系補償器２３は、現在の逆相電圧のγ相成分とδ相成分が目標値である０［Ｖ］となるように出力電流指令値ｉｏｒｎｇとｉｏｒｎｄを生成し、それらを非干渉化部２４に出力する。
【００３３】
非干渉化部２４は、γδ変換部２５が行う変換によって後述する電流出力部に干渉が発生することを防止するための処理を行うものであり、非干渉化部２４の出力はγδ変換部２５においてγδ変換され、その出力はα相の逆相補償電流指令値ｉｏｒｎａおよびβ相の逆相補償電流指令値ｉｏｒｎｂとして加え合せ点１９に出力される。
【００３４】
加え合せ点１９は、入力されるα相の正相補償電流指令値ｉｏｒｐａおよびβ相の正相補償電流指令値ｉｏｒｐｂとα相の逆相補償電流指令値ｉｏｒｎａおよびβ相の逆相補償電流指令値ｉｏｒｎｂを加算して、逆αβ変換部２６に出力する。
【００３５】
逆αβ変換部２６は、その入力を逆αβ変換して出力電流指令値ｉｏｒｕ，ｉｏｒｖを電流出力部２７に出力する。電流出力部２７は、出力電流制御やＰＷＭ制御インバータ、ＬＣフィルタ、昇圧変圧器を含むものであり、前記出力電流指令値ｉｏｒｕ，ｉｏｒｖにしたがって三相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の電流ｉｏｕ，ｉｏｖ，ｉｏｗを出力する。すなわち、正相電圧を目標値とし、かつ、逆相電圧がゼロとなる無効電力（出力電流ｉｏｕ，ｉｏｖ，ｉｏｗ）を出力する。逆相電圧をゼロとすることにより、高圧配電系統の電圧不平衡を抑制することができる。
【００３６】
上述した本発明の第１実施例においては、現在の正相電圧のγ相成分ｖｏｆｐｇおよびδ相成分ｖｏｆｐｄを求めるにあたり、ＦＩＲ型フィルタ５，６とＩＩＲ型ローパスフィルタ７，８を組み合わせることにより、αβ変換およびγδ変換を用いて正相電圧を検出する際に逆相電圧が２倍調波成分に変換されることに鑑み、ＦＩＲ型フィルタ５，６において、２倍調波成分（逆相電圧）を除去し、かつ、ＩＩＲ型ローパスフィルタ７，８において、系統電圧に含まれる高調波を除去することとしている。
【００３７】
また、本発明の第１実施例では、現在の逆相電圧のγ相成分ｖｏｆｎｇおよびδ相成分ｖｏｆｎｄを求めるにあたり、ＦＩＲ型フィルタ９，１０とＩＩＲ型ローパスフィルタ１１，１２を組み合わせることによって、αβ変換および逆γδ変換を用いて逆相電圧を検出する際に正相電圧が２倍調波成分に変換されることに鑑み、ＦＩＲ型フィルタ９，１０において、２倍調波成分（正相電圧）を除去し、かつ、ＩＩＲ型ローパスフィルタ１１，１２によって、系統電圧に含まれる高調波を除去することとしている。
【００３８】
この点、ＦＩＲ型フィルタとＩＩＲ型ローパスフィルタの組み合わせではなく、ＩＩＲ型ローパスフィルタのみによって構成することも考えられるが、通常、逆相電圧は正相電圧のせいぜい３％程度と小さいので、２倍調波成分（正相電圧）をＩＩＲ型ローパスフィルタのみによって除去しようとすると、例えば、その除去レベルの許容値を逆相電圧の１／１０以下（０．３％）となるようフィルタを設計する必要がある。
【００３９】
よって、２倍調波成分を０．３％に低減しようとした場合、系統周波数が５０［Ｈｚ］でＩＩＲ型１次ローパスフィルタを用いると、カットオフ周波数を０．３［Ｈｚ］程度とすることになり、逆相電圧の検出が遅れてしまう。その結果、高圧配電系統の不平衡抑制制御の応答が遅くなる問題が生じる。
【００４０】
そこで、本発明ではＩＩＲ型ローパスフィルタだけでなくＦＩＲ型フィルタを用いることで、ＩＩＲ型ローパスフィルタのカットオフ周波数を高く（３０［Ｈｚ］程度）し、逆相電圧を高速に検出可能とした。この結果、配電系統の不平衡抑制制御の応答性を高めることができた。
【００４１】
図２は本発明の第２実施例に係る自励式無効電力補償装置Ｂを示す制御ブロック図である。無効電力補償装置Ｂで、三相電圧不平衡を解消し、かつ、系統電圧を目標値に調整する場合は、電圧検出用トランスＶＴを介して系統電圧検出部３１によって、配電系統の三相電圧（ｖｏｆｕ，ｖｏｆｖ，ｖｏｆｗ）を検出し、αβ変換部３２へ出力する。
【００４２】
αβ変換部３２は、入力した三相電圧（ｖｏｆｕ，ｖｏｆｖ，ｖｏｆｗ）を、これと等価な二相電圧（α相電圧ｖｏｆａ，β相電圧ｖｏｆｂ）に座標変換し、それをγδ変換部３３と逆γδ変換部３４へ出力する。
【００４３】
γδ変換部３３では、二相電圧（α相電圧ｖｏｆａ，β相電圧ｖｏｆｂ）をγδ変換することにより、正相電圧をγ相とδ相それぞれの直流成分に変換し、逆相電圧をそれぞれの２倍調波成分に変換して、γ相電圧ｖｏｆｇとδ相電圧ｖｏｆｄとして出力する。
【００４４】
逆γδ変換部３４に入力されたα相電圧ｖｏｆａとβ相電圧ｖｏｆｂは、当該変換部３４によって、逆相電圧がγ相とδ相それぞれの直流成分に変換され、正相電圧がそれぞれの２倍調波成分に変換されて、γ相電圧ｖｏｆｉｇ、δ相電圧ｖｏｆｉｄとして出力される。
【００４５】
γδ変換部３３の出力するγ相電圧ｖｏｆｇとδ相電圧ｖｏｆｄは、正相電圧演算部３５に出力され、当該演算部３５によって配電系統の現在の正相電圧値が演算される。ただし、この演算値には逆相電圧を含んだ高調波成分が含まれている。正相電圧演算部３５の出力は加え合せ点３６の一方の入力とされ、加え合せ点３６は他方の入力である正相電圧目標値との差分が演算され、ＦＩＲ型のフィルタ３７に出力される。
【００４６】
ＦＩＲ型フィルタ３７では、入力された差分電圧のうち正相電圧がそのまま出力され、第２調波成分である逆相電圧はゼロとなる。
【００４７】
また、この後段にあるＩＩＲ型のローパスフィルタ３８によって、正相電圧から高調波が除去され正相電圧制御系補償器３９に出力される。
【００４８】
正相電圧制御系補償器３９は、現在の正相電圧値を目標値と一致するように出力電流指令値ｉｏｒｐｄを生成し、それを非干渉化部４１に出力する。非干渉化部４１には、他方の入力として、直流（コンデンサ）電圧制御部４０の出力ｉｏｒｐｇが入力される。
【００４９】
当該出力ｉｏｒｐｇは、無効電力補償装置Ｂを構成する図示しない直流側のコンデンサの電圧を一定に保持する目的で出力されるものである。つまり、図２に示す無効電力補償装置Ｂの損失によって、図示しないコンデンサが該損失分のエネルギーを供給することにより、コンデンサ電圧は低下していく。
【００５０】
そこで、系統から有効電力を取り込むことにより、損失分のエネルギーをコンデンサに充電して、コンデンサ電圧を一定に保持する必要がある。直流（コンデンサ）電圧制御部４０の出力ｉｏｒｐｇは、このために出力されるものである。
【００５１】
非干渉化部４１は、逆γδ変換部４２が行う座標変換によって後述する電流出力部に干渉が発生することを防止するものであり、非干渉化部４１の出力は逆γδ変換部４２において逆γδ変換され、その出力（ｉｏｒｐａ，ｉｏｒｐｂ）は加え合せ点４３に入力される。
【００５２】
逆γδ変換部３４が出力するγ相電圧ｖｏｆｉｇとδ相電圧ｖｏｆｉｄは、それぞれ加え合せ点４４，４５の一方の入力として出力される。加え合せ点４４，４５の他方の入力には、逆相電圧のγ相目標値とδ相目標値である０［Ｖ］が入力され、両加え合せ点４４，４５が各々その入力の差分を演算し、ＦＩＲ型フィルタ４６，４７に出力する。
【００５３】
ＦＩＲ型フィルタ４６，４７では、前記差分電圧のうち、逆相電圧はそのまま出力され、第２調波成分である正相電圧はゼロとなる。
【００５４】
ＦＩＲ型フィルタ４６，４７の出力はそれぞれＩＩＲ型のローパスフィルタ４８，４９に入力され、当該ローパスフィルタ４８，４９によって、高調波成分が除去される。
【００５５】
ローパスフィルタ４８，４９の出力は各々逆相電圧γ相制御系補償器５０と逆相電圧δ相制御系補償器５１に入力され、補償器５０，５１によって、現在の逆相電圧のγ相成分とδ相成分が目標値である０［Ｖ］となるように出力電流指令値ｉｏｒｎｇ，ｉｏｒｎｄを生成し、それらを非干渉化部５２に出力する。
【００５６】
非干渉化部５２では、後段のγδ変換部５３の変換処理によって後述する電流出力部に干渉が発生することを防止する処理を行う。γδ変換部５３によるγδ変換後の出力は加え合せ点４３の他方の入力となる。
【００５７】
加え合せ点４３は、入力されるα相の正相補償電流指令値ｉｏｒｐａおよびβ相の正相補償電流指令値ｉｏｒｐｂとα相の逆相補償電流指令値ｉｏｒｎａおよびβ相の逆相補償電流指令値ｉｏｒｎｂを加算して、逆αβ変換部５４に出力する。
【００５８】
逆αβ変換部５４では、その入力を逆αβ変換して出力電流指令値ｉｏｒｕ，ｉｏｒｖを電流出力部５５に出力する。電流出力部５５では、前記出力電流指令値ｉｏｒｕ，ｉｏｒｖにしたがって三相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の電流ｉｏｕ，ｉｏｖ，ｉｏｗを出力する。
【００５９】
この結果、正相電圧を目標値とし、かつ、逆相電圧がゼロとなる無効電力（出力電流ｉｏｕ，ｉｏｖ，ｉｏｗ）が出力され、高圧配電系統の電圧を目標値に調整するとともに、電圧不平衡を抑制する。
【００６０】
図２に示す第２実施例に係る無効電力補償装置Ｂにおいても、図１に示す無効電力補償装置Ａ同様、ＦＩＲ型フィルタとＩＩＲ型ローパスフィルタを組み合わせることにより、逆相電圧を高速に検出可能とし、配電系統の不平衡電圧抑制制御の応答性を高めることができる。
【００６１】
図３は図１および図２に示す自励式無効電力補償装置Ａ，Ｂに、周波数変動に対してロバストな不平衡電圧抑制制御を実現するための機能を付加する場合の制御ブロック図である。
【００６２】
図３において、６０は系統周波数検出部（ＰＬＬ）であり、６１はＡ／Ｄ変換開始信号生成部である。Ａ／Ｄ変換開始信号生成部６１は、系統電圧をＡ／Ｄ変換器を用いて三相同時サンプリングする際のタイミング信号をＡ／Ｄ変換器に与える。
【００６３】
図３に示す構成において、系統周波数検出部６０は、常時、系統周波数ｆｏを検出することにより、系統周波数ｆｏの変動を検出し、Ａ／Ｄ変換開始信号生成部６１に出力する。
【００６４】
Ａ／Ｄ変換開始信号生成部６１では、検出した系統周波数ｆｏに追随して、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数ｆｓをＮ・ｆｏとなるように可変制御する。例えば、３°間隔で系統電圧をサンプリングする場合、サンプリング周波数ｆｓを系統周波数ｆｏに追随させて、１／ｆｓ＝１／（１２０・ｆｏ）となる時間間隔でＡ／Ｄ変換開始信号を系統電圧検出部１，３１に出力する。
【００６５】
ＦＩＲ型フィルタは、系統周波数変動の影響により、その周波数特性が変化する。第２調波成分を除去するＦＩＲ型フィルタの一例として、入出力関係が下式で表わされるフィルタで簡単に説明する。
ｙ（n）＝（ｘ（ｎ）＋ｘ（ｎ−ｍ））／２
ｙ（ｎ）：ｎ時点（現時点）のフィルタ出力値
ｘ（ｎ）：ｎ時点（現時点）のフィルタ入力値
ｘ（ｎ−ｍ）：ｎ−ｍ時点（現時点よりｍ時点前）のフィルタ入力値（これを９０°前
のフィルタ入力値とする。３°間隔でサンプリングする場合、ｍ＝３０
）
【００６６】
このフィルタに下式で表わされる第２調波が入力されたとすると、
ｘ（ｎ）＝ｓｉｎ（２ωｏ・ｎＴｓ＋φ）
ωｏ＝２πｆｏ，Ｔｓ：サンプリング間隔
【００６７】
９０°（＝π／２［ｒａｄ］）前の入力値は、
ｘ（ｎ−ｍ）＝ｓｉｎ（２（ωｏ・ｎＴｓ−π／２）＋φ）
＝−ｓｉｎ（２ωｏ・ｎＴｓ＋φ）
となる。このときフィルタの出力は、
ｙ（n）＝０
となり、第２調波成分が完全に除去される。
【００６８】
系統周波数ｆｏが変動した場合、サンプリング間隔Ｔｓが固定だとｘ（ｎ−ｍ）は９０°前の入力値でなくなるため、ｘ（ｎ−ｍ）≠−ｓｉｎ（２ωｏ・ｎＴｓ＋φ）となり、ｙ（n）≠０となる。つまり、第２調波成分が完全に除去されずに残ってしまう。
【００６９】
然るに、サンプリング間隔Ｔｓを系統周波数ｆｏに追随させて変化させれば、ｘ（ｎ−ｍ）は９０°前の入力値となるので、系統周波数ｆｏが変動しても第２調波成分が除去可能となる。
【００７０】
以上、第２調波成分についてのみ説明したが、他の周波数成分に対しても同様であり、ＦＩＲ型フィルタは、系統周波数変動の影響により、その周波数特性が変化する。
【００７１】
Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数ｆｓを系統周波数ｆｏに同期して可変することにより、系統電圧検出部１，３１は、正確に位相同期して系統電圧をサンプリングすることができ、結果、ＦＩＲ型フィルタ５，６，９，１０，３７，４６，４７の周波数特性が系統周波数変動に対してロバストなものとなる。
【００７２】
すなわち、系統周波数が変動しても前記ＦＩＲ型フィルタのゲイン特性は影響を受けず、第２調波成分に対するゲインを常にゼロとすることができる。したがって、系統周波数が変動しても、γδ変換部３，３３によるγδ変換後、または、逆γδ変換部４，３４による逆γδ変換後の第２調波成分を完全に除去することができる。
【００７３】
この結果、図１，２に示す自励式無効電力補償装置は、系統周波数ｆｏが変動した場合でも、確実に三相電圧の不平衡を抑制することができる。
【００７４】
以上説明したように、本発明の自励式無効電力補償装置によれば、逆相電圧を高速に検出することができるので、高圧配電系統の不平衡電圧抑制制御の応答を速くすることができる。
【００７５】
また、系統周波数の変動に対してロバストな不平衡電圧抑制制御が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、配電系統に設置される無効電力補償装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１，３１  系統電圧検出部
２，３２  αβ変換部
３，３３  γδ変換部
４，３４  逆γδ変換部
５，６，９，１０，３７，４６，４７  ＦＩＲ型フィルタ
７，８，１１，１２，３８，４８，４９  ＩＩＲ型ローパスフィルタ
１３，３５  正相電圧演算部
１４，１９，２０，２１，３６，４３，４４，４５  加え合せ点
１５，３９  正相電圧制御系補償器
１６，２４，４１，５２  非干渉化部
１７，４０  直流（コンデンサ）電圧制御部
１８，４２  逆γδ変換部
２２，５０  逆相電圧γ相制御系補償器
２３，５１  逆相電圧δ相制御系補償器
２５，５３  γδ変換部
２６，５４  逆αβ変換部
２７，５５  電流出力部
６０  系統周波数検出部（ＰＬＬ）
６１  Ａ／Ｄ変換開始信号生成部
Ａ，Ｂ  自励式無効電力補償装置
【図１】
2020096450.tif 000003
【図２】
2020096450.tif 000004
【図３】
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