(57)【要約】  本発明は、３相電流を伝達する配電網内の高調波汚染を検出する手順に関し、電圧及び電流の大きさを、位相の各々について、網の計量点（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）において測定するステップと、電流の基本周波数に対応する第１の四元数ベースのインピーダンスを計算するステップと、電流の高調波周波数に対応する少なくとも１つの第２の四元数ベースのインピーダンスを計算するステップであって、これらのインピーダンスは、それぞれ３つの量ｕｄ、ｕｑ、ｕｏ及びｉｄ、ｉｑ、ｉｏの２つのベクトル系を提供するために、周波数に基づく角度で定義される二次元変換で電圧及び大きさを変換し、次いで四元数表記を使用した後に、実数部に対しては、方程式    【数１】2018530300.tif 000025虚数部に対しては、方程式    【数２】2018530300.tif 000026を適用して計算される、計算するステップと、第１のインピーダンスと少なくとも第２のインピーダンスとの間の差に基づいて高調波汚染を決定するステップと、を含む。2018530300.tif 000027【選択図】図１
2018530300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流を伝達する配電網内の高調波汚染を検出する手順であって、
前記電流の少なくとも１つの電圧及び少なくとも１つの大きさを、当該位相の各々について、前記網の計量点（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）において測定するステップと、
前記電流の基本周波数に対応する第１の四元数ベースのインピーダンスを計算するステップと、
前記電流の高調波周波数に対応する少なくとも１つの第２の四元数ベースのインピーダンスを計算するステップであって、
前記インピーダンスは、それぞれ３つの量ｕｄ、ｕｑ、ｕｏ及びｉｄ、ｉｑ、ｉｏの２つのベクトル系を提供するために、前記周波数に基づく角度によって定義される二次元変換で前記電圧及び大きさを変換し、次いで四元数表記を使用した後に、
実数部に対しては、方程式
【数１】
2018530300.tif 000019
虚数部に対しては、方程式
【数２】
2018530300.tif 000020
を適用することによって計算される、計算するステップと、
前記第１のインピーダンスと前記少なくとも第２のインピーダンスとの間の差に基づいて高調波汚染を決定するステップと、を含む手順。
【請求項２】
前記電流が３相であり、前記測定が前記３相の電圧及び大きさを測定することからなり、前記二次元変換がＰａｒｋ変換の第１の二次元を含む、請求項１に記載の手順。
【請求項３】
前記電流が単相であり、かつ、前記二次元変換が方程式
【数３】
2018530300.tif 000021
によって定義される、請求項１に記載の手順。
【請求項４】
前記高調波周波数が次数５の高調波周波数である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の手順。
【請求項５】
前記少なくとも第２のインピーダンスが、次数５、７、１１、１３、１７、１９、２３のうちの次数の高調波周波数に対応する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の手順。
【請求項６】
３相電流を伝達する配電網内の高調波汚染の検出のための適合された計量器であって、
前記電流の電圧及び大きさを、当該位相の各々について、前記網の計量点において測定する手段と、
前記電流の基本周波数に対応する第１の四元数ベースのインピーダンスを計算する手段と、
前記電流の高調波周波数に対応する少なくとも第２の四元数ベースのインピーダンスを計算する手段であって、
前記インピーダンスは、それぞれ３つの量ｕｄ、ｕｑ、ｕｏ及びｉｄ、ｉｑ、ｉｏの２つのベクトル系を提供するために、前記周波数に基づく角度によって定義される二次元変換で前記電圧及び大きさを変換し、次いで四元数表記を使用した後に、
実数部に対しては、方程式
【数４】
2018530300.tif 000022
虚数部に対しては、方程式
【数５】
2018530300.tif 000023
を適用することによって計算される、計算する手段と、
前記第１のインピーダンスと前記少なくとも第２のインピーダンスとの間の差に基づいて高調波汚染を決定する手段と、を含む計量器。
【請求項７】
前記電流が３相であり、前記測定ステップが前記３相の電圧及び大きさを測定することからなり、前記二次元変換がＰａｒｋ変換の２つの一次元を含む、請求項６に記載の計量器。
【請求項８】
前記電流が単相であり、かつ、前記二次元変換が方程式
【数６】
2018530300.tif 000024
によって定義される、請求項６に記載の計量器。
【請求項９】
前記高調波周波数が次数５の高調波周波数である、請求項６〜８のいずれか１項に記載の計量器。
【請求項１０】
前記少なくとも第２のインピーダンスが、次数５、７、１１、１３、１７、１９、２３のうちの次数の前記高調波周波数に対応する、請求項６〜８のいずれか１項に記載の計量器。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか１項に記載の少なくとも１つの計量器を備える配電網。
【請求項１２】
高調波汚染源の消費者を決定するために、入力端子（ＭＶ／ＬＶ）と前記消費者（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）との間の複数の分配ブランチ、及び前記消費者の各々に関連づけられた計量器（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）を備える、請求項１１に記載の配電網。
【請求項１３】
請求項６〜１０のいずれか１項に記載の計量器及び抗高調波フィルタを含み、前記計量器によって決定された前記高調波汚染が、前記フィルタを動的に構成することを可能にする、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電網内の高調波汚染の検出に関する。本発明は、高調波汚染を検出するだけでなく、それを測定すること、及び動作方法により前記高調波汚染の位置を決定することを可能にする。
【背景技術】
【０００２】
理論的には、配電網（またはより単純に「電力網」）は、固定周波数正弦波（フランスでは５０Ｈｚ）発電所の形で消費者に運ぶ。これらの消費者は、限られた量の、機器、さらに限られた大きさの機器、または膨大な量の機器及び非常に高い電力消費の必要性がある産業施設を有する個人であり得る。
【０００３】
特定の種類の機器が、この信号を妨害し、高調波歪みを生じさせる可能性がある。一般に、この機器は消費者の現場に設置されており、分配網管理者はそれを制御することができない。
【０００４】
この高調波歪みは、電力網に接続された非線形負荷によって引き起こされ、信号の高調波成分を誘発する。これらの非線形負荷は、維持管理が不十分であるか、故障しているか、設計が不適切である機器による。特定のタイプの機器は、また、とりわけ、ＬＥＤ（発光ダイオード）、家電電源、及び電気モーター用のスピードドライブのような非線形負荷を本質的に有する。現在、これらの高調波妨害に対応するエネルギーは、全エネルギー使用の約５％に相当すると考えられている。固有の非線形負荷を伴う機器の数が増加するため、この数は将来的に大幅に増加することになる。
【０００５】
高調波障害の大きな欠点は、それが配電網全体に伝播し、消費者の私設網に限られないことである。
【０００６】
しかし、一部の機器は、この現象に対して非常に敏感である可能性があり、妨害されたり、さらに損傷されたりする可能性がある。これには、電力網上の高調波障害のために製品寿命が大幅に短縮されるテレビなどの機器の場合がある。
【０００７】
さらに、計量器を介して分配網管理者によって実行される電力消費測定メカニズムは、基本的な測定に基づいている。言い換えれば、消費者の消費を決定するために、（フランスについては）５０Ｈｚに対応するエネルギーのみが考慮される。高調波周波数に対応するエネルギーは考慮されないため、消費者に請求することはできず、これは５％の損失に相当する。
【０００８】
したがって、高調波妨害を可能な限り抑えることは、配電網管理者にとって非常に重要な課題である。
【０００９】
それにもかかわらず、これらの解決策では、高調波汚染の原因を未だ決定できていない。局所的な妨害が確実に伝搬しないように、各消費者接続にフィルタを配置する必要がある。
【００１０】
この明らかに高価な解決策は完全ではなく、フィルタを有効にするには、高調波汚染の種類とその見積りを知っておく必要がある。
【００１１】
現在の解決策、特に濾過による解決策は、消費者の現場に物理的に配置されている配電網のモデルに基づく。このモデルを使用して、高調波周波数に対応するエネルギーをフィルタにおいて除去または実質的に低減する方法を把握することが可能である。
【００１２】
しかし、消費者網のモデルを作成することは、消費者間の違いだけでなく、とりわけ、配電網に接続される負荷の動的性質によっても非常に困難である。一日の時間帯によって、及び毎分でさえ、接続される負荷が大きく異なる場合がある。
【００１３】
したがって、消費者電力網のモデリングに基づく解決策は非常に不十分であるに違いない。
【００１４】
このようなモデルベースの解決策の一例は、Ｑｉ  Ｆｅｉ、Ｌｉ  Ｊｉａｎ−Ｗｅｎ、Ｌｉ  Ｙｏｎｇ−ｇａｎｇ、Ｓｕｎ  Ｗｅｉ、及びＬｉ  Ｚｈｏｎｇ−Ｊｉａｎによる記事「Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｉｌｉｔｙ  Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｔｏｔａｌ  Ｌｅａｓｔ−ｓｑｕａｒｅｓ  ２５  Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ」に記載されている。この取り組み方は、上述の欠点、すなわち消費者電力網の動的性質を説明することができないという欠点を有する。
【００１５】
さらに、この解決策は、汚染源の所在を見つけることを可能にしない。実際、消費者網が高調波汚染を受けているかを決定するのにそれを使うことができるが、高調波汚染がその消費者網に起因するのか、それが別の消費者からその分配網を通って来たのかを決定することはできない。
【００１６】
高調波汚染源の所在を見つけることに失敗した場合、それは十分に効果的な対策の実現を可能にしない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、上述の欠点を少なくとも部分的に打ち消す方法及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この目的のために、本発明は、第１の態様によれば、電流を送信する配電網内の高調波汚染を検出する手順を提案し、この手順は、
前記電流の少なくとも１つの電圧及び少なくとも１つの大きさを、当該位相の各々について、前記網の計量点において測定するステップと、
前記電流の基本周波数に対応する第１の四元数ベースのインピーダンスを計算するステップと、
前記電流の高調波周波数に対応する少なくとも第２の四元数ベースのインピーダンスを計算するステップであって、
前記インピーダンスＺｒ、Ｚｉは、それぞれ３つの量ｕｄ、ｕｑ、ｕｏ及びｉｄ、ｉｑ、ｉｏの２つのベクトル系を提供するために、前記周波数に基づく角度によって定義される二次元変換で前記電圧及び大きさを変換することによって計算され、次いで四元数表記を使用した後に、
実数部に対しては、方程式
【数１】
2018530300.tif 000003
虚数部に対しては、方程式
【数２】
2018530300.tif 000004
を適用することによって計算される、計算するステップと、
前記第１のインピーダンスと前記少なくとも第２のインピーダンスとの間の差に基づく高調波汚染を決定するステップと、を含む。
【００１９】
好ましい動作方法に基づいて、本発明は、次の１つまたは複数の特徴を含み、これらは、別々に、または部分的に、または互いに全体で組み合わせて使用することができる。
前記電流が３相であり、前記測定ステップが３相について電圧及び大きさを測定することからなり、かつ、前記二次元変換がＰａｒｋ変換の２つの一次元を含む。
前記電流が単相であり、かつ、前記二次元変換が方程式
【数３】
2018530300.tif 000005
によって定義される。
前記高調波周波数は次数５である。
少なくとも第２のインピーダンスは、次数５、７、１１、１３、１７、１９、２３のうちの高調波周波数に対応する。
【００２０】
本発明の別の態様は、電流を伝達する配電網内の高調波汚染を検出することができるように適合された計量器であって、
前記網の計量点において、当該位相の各々について電圧及び前記電流の大きさを測定する手段と、
前記電流の基本周波数に対応する第１の四元数ベースのインピーダンスを計算する手段と、
前記電流の高調波周波数に対応する第２の四元数ベースのインピーダンスを計算する手段と、を含む。
【００２１】
前記インピーダンスは、それぞれ３つの量（ｕｄ、ｕｑ、ｕｏ及びｉｄ、ｉｑ、ｉｏ）の２つのベクトル系を提供するために、前記周波数による角度によって定義される二次元変換で前記電圧及び大きさを変換し、次いで四元数表記を使用した後に、
実数部に対しては、方程式
【数４】
2018530300.tif 000006
虚数部に対しては、方程式
【数５】
2018530300.tif 000007
を適用することによって計算される。
前記第１のインピーダンスと前記少なくとも第２のインピーダンスとの間の差に基づく高調波汚染を決定する手段。
【００２２】
好ましい動作方法に基づいて、本発明は、次の１つまたは複数の特徴を含み、これらは、別々に、または部分的に、または互いに全体で組み合わせて使用することができる。
前記電流が３相であり、前記測定ステップが３相について電圧及び大きさを測定することからなり、かつ、前記二次元変換がＰａｒｋ変換の２つの一次元を含む。
前記電流が単相であり、かつ、前記二次元変換が方程式
【数６】
2018530300.tif 000008
によって定義される。
前記高調波周波数は次数５である。
前記少なくも１つの第２のインピーダンスは、次数５、７、１１、１３、１７、１９、２３のうちの高調波周波数に対応する。
【００２３】
本発明の別の態様は、上で定義した少なくとも１つの計量器を含む配電網である。
【００２４】
１つの動作方法によれば、この分配網は、高調波汚染源の消費者を決定するために、入力端子と消費者との間の複数の分配ブランチ、及び前記消費者の各々に関連する計量器を備えることができる。
【００２５】
本発明の別の態様は、上で定義した計量器及び抗高調波フィルタを含むシステムを伴い、計量器によって定義された前記高調波汚染により、フィルタを動的に構成することが可能になる。
【００２６】
したがって、提案された解決策は、高調波汚染が存在するかを決定するだけでなく、それを定量化することも可能にする。
【００２７】
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して、例として与えられる本発明の好ましい動作モードに従って以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の１つの動作モードによる本発明の使用を伴う、配電網の一例を概略的に示す。
【図２】本発明の動作モードの手順の機能図を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、４つの消費者、つまりクライアントＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４に低い３相電圧を供給する分配網を示している。
【００３０】
分配網のこのセグメント端子への入力は、中電圧（例えば、２０ｋＶ）から低電圧（例えば、４００Ｖ）に低下させることができるＭＶ／ＬＶ変圧器とすることができる。計量器点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、それぞれ各消費者Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４に関連付けられている。それらは、関連するクライアントの電力消費をカウントするために、消費者の私設電力網の入力部に配置することができる。
【００３１】
本発明を動作させる１つの方法によれば、これらの計量点または計量器は、消費者によって生成された電力網上の高調波汚染の量を決定するように適合される。
【００３２】
本発明はまた、高調波汚染の所在を見つけることを可能にする。高調波汚染は分配網上で伝播するので、消費者の現場で高調波汚染の測定を含む特定の方法は、他の消費者からの汚染を測定することができることに留意すべきである。したがって、これらの方法は効果的な是正措置を提供しない。
【００３３】
言い換えれば、高調波の汚染を測定することができるだけでなく、その原因となる消費網を決定すること意味する、その所在を実際に見つけ出すことが重要である。
【００３４】
ＭＶ／ＬＶ変圧器の近くに追加の計量点Ｐ５を配置して、高調波汚染の量を決定するように適合させることもできる。本発明によれば、この追加の計量点によって決定される量は、計量点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４によって決定される量の合計である。
【００３５】
したがって、本発明は、どの消費者が最大の高調波汚染を引き起こすかを決定することも可能にする。計量点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４によって提供される汚染の計量により、例えば、フィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４をそれぞれ構成することが可能である。したがって、消費者の網に接続された非線形負荷を表す測定値によって、抗高調波フィルタを動的に構成することができる。
【００３６】
このように、高調波汚染を大幅に低減し、分配網から完全に排除することさえもできる。消費者の私設網上で生成された高調波汚染は、この私設網に限定されたままであり、他の消費者を妨害しない。さらに、各消費者の高調波妨害は、もはや互いに重なり合わないので、蓄積効果はない。
【００３７】
さらに、分配網管理者は、各消費者の汚染の具体的な測定値を有することができる。この測定値により、例えば汚染が所定の閾値を超えた場合に網管理者が個別の是正措置をとることが可能になる。実際、高調波汚染のレベルは、特に抗高調波フィルタによって容易に除去できる場合には容認できると考えられるが、特定の高レベルの高調波汚染は具体的な介入を必要とする可能性がある。
【００３８】
最後に、定量化された高調波汚染のレベルを知ることは、消費者の実際の電力消費を減らすのに役立つ。実際、各高調波周波数、または主高調波周波数に対応する消費エネルギー、したがって総エネルギーに対応する消費エネルギーを知ることが可能である。
【００３９】
本発明によれば、次数５の高調波歪の決定は、全体の高調波汚染の良好な推定を提供するのに十分であり得る。あるいは、全体的な高調波汚染の最も具体的な推定を提供できるようにするために、次数５及び７、または５、７、１１の高調波、または次数５、７、１１、１３、１７、１９、２３などの中の任意の数の高調波を考慮に入れることができる。
【００４０】
最初に、電圧と大きさが計量点で測定される。
【００４１】
この測定は、３相について実行され、３つの成分に対して２つのベクトルを提供する。すなわち、
電圧について、Ｖ＝［Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３］、及び
電流の大きさについて、Ｉ＝［Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３］
【００４２】
次に、本発明に従って、電流の基本周波数に対応する第１のインピーダンスを計算する。
【００４３】
一般に、本発明による手順は、この目的のために、所与の周波数による角度に従って定義される二次元変換で、測定される電圧及び大きさの変換を含む。
【００４４】
記載された第１の動作モードに従えば、電流は３相電流である。
【００４５】
この場合、前記インピーダンスは、この基本周波数に基づく角速度により、Ｐａｒｋ変換またはＰａｒｋ型変換において電圧Ｖ及び大きさＩを変換することによって計算される。
【００４６】
このＰａｒｋ変換は、３Ｄベクトルを２Ｄの数学的空間に変換することを可能にする。他の変換は、例えば、ＤＱＯ（直角直交ゼロ）変換のようなＰａｒｋ変換と同様の特性を有する。
【００４７】
したがって、電流の大きさベクトルＩ＝［Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３］は、以下の式に従って、Ｐａｒｋ変換に従って大きさＩｄｑｏを提供することができる。
【数７】
2018530300.tif 000009
【００４８】
電流の大きさベクトルＩ＝［Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３］は、以下の式に従って、ＤＱＯ変換に従って大きさＩｄｑｏを提供することができる。
【数８】
2018530300.tif 000010
【００４９】
同様の式を電圧Ｖ＝［Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３］について書くことができる。
【００５０】
これらの２つの変換は、変換行列Ｐの第３行のみによって異なる。しかしながら、本発明の文脈においては、以下に示すように、この第３行は計算には使用されず、ここでは逆行列を有する目的のためにのみ示されている。その結果、本発明は、以下において「Ｐａｒｋ変換」または「Ｐａｒｋ型変換」と呼ばれる異なる変換を使用することができる。
【００５１】
角度θは、古典的な関係θ＝２πｔｆで所与の周波数に対応する。ここで、ｔは時間、ｆは所与の周波数である。
【００５２】
本発明によれば、考慮すべき少なくとも２つの周波数、すなわち基本周波数と、高調波周波数、例えば５次の高調波周波数が存在する。また、この目的のために、提示された計算は、角度の少なくとも２つの値に対して行われなければならない。
【００５３】
本発明の第２の実施形態によれば、電流と電圧は単相性である。これにより、角度で定義された二次元変換に戻す必要がある（また、以下に示すように比較が可能でもある）。
【００５４】
そのような変換に戻ることを可能にする変換は、次の式によって記述することができる。
【数９】
2018530300.tif 000011
ここで、Ｖ及びＩはそれぞれ、単相電圧及び大きさを表す。
【００５５】
角度θは、３相電流の場合と同様に、等価式θ＝２πｔｆによって求めることができる。ここで、ｔは時間、ｆは所与の周波数である。
【００５６】
記載された両方の実装において、求められるサイズｕｄ、ｕｑ、ｉｄ、及びｉｑは時間による。
【００５７】
これらの４つのサイズを求めた後、四元数表記を使用してインピーダンスを決定することができる。したがって、得られるインピーダンスは、また四元数に基づいている。
【００５８】
四元数表記によれば、両方の変換されたベクトルを次の形で書くことが可能である。
【数１０】
2018530300.tif 000012
ここで、Ｋ及びＬは、平面の両方の垂直軸を表す。
【００５９】
Ｓ＝Ｖ×Ｉ＊によって定義され、またはＩ＊は大きさＩ．の結合された量を表す、皮相電力Ｓは、したがって次のように表すことができる。
【数１１】
2018530300.tif 000013
【００６０】
ここで、Ｍは、軸Ｋ及びＬによって形成される平面内の垂直軸である。
【００６１】
この式は、次式で定義される２つの項Ｐ及びＱを表示する。
Ｐ＝ｖｉ．ｃｏｓ（Φ１−Φ２）であって、有効電力を意味する皮相電力のスカラー部を表す。
Ｑ＝ｖｉ．ｓｉｎ（Φ１−Φ２）．Ｍであって、無効電力を意味する皮相電力Ｓのベクトル部を表す。
【００６２】
インピーダンスＺは、Ｚ＝Ｖ／Ｉによって定義される。
ここで、Ｓ＝Ｖ．Ｉ＊＝Ｚ．Ｉ．Ｉ＊、及びＳ＝Ｐ＋Ｑ
【００６３】
したがって、次の式を書くことができる。
【数１２】
2018530300.tif 000014
【００６４】
本発明によれば、このインピーダンスＺは、少なくとも２つの周波数、すなわち、基本周波数及び少なくとも１つの高調波周波数について計算される。
【００６５】
図２は、本発明の手順を概略的かつ非網羅的に示している。これは、本発明の手順の機能図であり、種々の技術的手段よって実現することができる。
【００６６】
ＴＰＶ及びＴＰＩブロックは、それぞれ、所与の計量点で測定された電圧Ｖ及び電流の大きさＩに対するＰａｒｋ変換を表す。
【００６７】
ブロックＳは、与えられた周波数における正弦波信号発生器を表す。本発明によれば、図２によって表されるステップは、基本周波数に対して最初に実行され、次に高調波周波数で少なくとももう１回実行される。例えば、フランスの基本周波数に対応する周波数ｆ０＝５０Ｈｚで最初に行い、そしてフランスの高調波次数５に対応するｆ５＝２５０Ｈｚの周波数で２回目に行うことができる。
【００６８】
この正弦波は、Ｐａｒｋ変換マトリクスの角度θを決定するために、ＴＰＶ及びＴＰＩの２つのブロックの入力に提供される。
θ０＝２πｆ０
θ５＝２πｆ５
【００６９】
ＴＰＶ及びＴＰＩブロックの出力は、Ｐａｒｋ変換における、それぞれ電圧ｕｄｐｏ及び大きさｉｄｐｏである。この電圧及び大きさは、フィルタＦｕｄ、Ｆｕｑ、Ｆｕｏ、Ｆｉｄ、Ｆｉｑ及びＦｉｏに伝達することができる。これらは低域通過フィルタであり、所与の周波数周波数における成分を意味する、Ｐａｒｋ変換での成分の継続的な分離を可能にする。電圧ｕｄｑｏの成分は、それぞれｕｄ、ｕｑ、及びｕｏの各成分について、具体的なフィルタＦｕｄ、Ｆｕｑ及びＦｕｏによって処理するため逆多重化することができる。同様に、大きさｉｄｑｏの成分は、それぞれの成分ｉｄ、ｉｑ、及びｉｏについて、具体的なフィルタＦｉｄ、Ｆｉｑ、及びＦｉｏによって処理するために逆多重化することができる。
【００７０】
これらの成分ｕｄ、ｕｑ、ｉｄ、ｉｑ、及びｉｏは、計算ブロックＰ、Ｑ及びＩ．Ｉ＊の入力に提供される。これらのブロックは、前に定義された量Ｐ、Ｑ及びＩ．Ｉ＊（＝Ｉ２）の計算に対応し、次の方程式に対応する。
【数１３】
2018530300.tif 000015
【００７１】
したがって、有効電力を意味する皮相電力のスカラー部分に対応する量Ｐは、次式によって与えられる成分から計算することができる。
Ｐ＝ｕｄ×ｉｄ＋ｕｑ×ｉｑ
【００７２】
皮相電力Ｓのベクトル部を表す量Ｑは、無効電力を意味し、次式によって提供される成分から計算することができる。
Ｑ＝ｕｑ×ｉｄ×ｕｄ×ｉｑ
【００７３】
最後に、量Ｉ．Ｉ＊は、次式によって提供される成分から計算することができる。
Ｉ．Ｉ＊＝ｉｄ×ｉｄ＋ｉｑ×ｉｑ
【００７４】
これらの３つの計算ブロックの３つの結果は、次の位相の計算ブロックＺｒ及びＺｉに対する入力を提供する。上記のように、インピーダンスは次式で与えられる。
【数１４】
2018530300.tif 000016
【００７５】
したがって、実数インピーダンスＺｒと、虚数インピーダンスＺｉを次式に従って決定することができる。
【数１５】
2018530300.tif 000017
【００７６】
これらの実数及び虚数インピーダンスは、次のように表すこともできる。
【数１６】
2018530300.tif 000018
【００７７】
上で見たように、実数インピーダンスと虚数インピーダンスは四元数ベースである。インピーダンスの虚数部は、平面に垂直な軸（ｄ、ｑ）に続くベクトル部分を表す。
【００７８】
したがって、本発明は、計量点における電流の基本周波数の周波数ｆ０に対する第１のインピーダンスＺｒ、Ｚｉの値の計算からなる第１のステップを含む。第２のステップは、同じ計量点での高調波次数Ｉの周波数ｆｉに対して少なくとも第２のインピーダンスＺｒ、Ｚｉを計算することである。第３のステップは、（基本周波数についての）第１のインピーダンスと、（次数ｉの高調波周波数についての）第２のインピーダンスとの間の差に基づいて高調波汚染を決定することである。
【００７９】
実際、電流の異なる周波数における測定値間のインピーダンスに差がある場合、これは、負荷が直線的に挙動しておらず、この負荷が高調波汚染を引き起こしていることを意味する。
【００８０】
高調波次数ｉ＝５での負荷のインピーダンスとの比較は、負荷の網挙動の良好な推定値を得るのに十分であるが、推定を改善するために他の高調波周波数を考慮してもよい。
【００８１】
さらに、インピーダンスＺｒ、Ｚｉの差の値は、高調波汚染の程度を示すことができる。この程度は、高調波汚染の兆候を提供するために閾値と比較することができる。この特徴により、配電網管理者が行動を起こすことを望まない軽微な汚染と、管理者が少なくとも通知されることを望むより大きい汚染を区別することが可能になる。
【００８２】
本発明は、最先端の解決策と比較して多くの主要な利点を提示する。
【００８３】
まず、時間を考慮に入れることで、網負荷の動的な態様に対処することが可能になる。したがって、消費者は機器を接続したり取り外したりすることができ、本解決策により、その網のモデルを再計算することを必要とせずに、その高調波汚染をリアルタイムで決定することが可能である。
【００８４】
さらに、四元数表記を使用することで、分配網に接続された他の消費者からの妨害の影響から自らを遠ざけることができる。実際、上記のように、消費者の高調波汚染は、分配網を介して、それに接続されている他の消費者に伝達される。したがって、分配網を通って他の消費者からの汚染を測定するポイントで、発生した汚染を局所的に分離することができることが重要である。
【００８５】
負荷の非線形特性は、非正弦波電流に関係なく変化するインピーダンス（基本周波数及び高調波周波数）の値によって決まる。所与の負荷の非線形性、したがって汚染性を特徴付けることにより、すべての消費者が相互接続され結合されたシステムを作成する電気網上の汚染を評価することが可能になる。
【００８６】
各消費者は、汚染の源でもあり、他のユーザによって作られた汚染の犠牲者でもある。提案されたモデルにより、一消費者だけの汚染部分を考慮することが可能である。
【００８７】
実際の高調波汚染に対してフィルタが構成され、かつ、適合されるように、これらの値を抗高調波汚染フィルタに供給することが可能である。本発明により、また、現在の最先端技術のようなより理論的なモデルではなく、フィルタが分配網に対応する現実的なメトリックを有することが可能になる。
【００８８】
本発明を作用させる１つの方法によれば、動的高調波汚染の推定を得るために、この手順を連続的または定期的に、リアルタイムにさえ、実施することができる。このように、抗高調波フィルタの構成を動的になるようにすることができる。これらのフィルタは、消費者の電気回路網負荷の変化にリアルタイムで適合することができる。これは、他の最先端の解決策と比較して明らかに大きな利点である。
【００８９】
もちろん、本発明は、記載され表現されている動作の例及び方法に限定されず、当業者には多くの変形が可能である可能性が高い。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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