有源滤波器控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种控制有源滤波器的技术，尤其设及一种控制并联型有源滤波器的 技术。
【背景技术】
[0002] 当负载电流从交流电源流向负载时，通常在负载电流中产生所谓的谐波成分。该 谐波成分是所谓的谐波干扰的原因，谐波成分的减少成为众所周知的课题。
[0003] 作为用于解决该课题的一种技术，提出了有源滤波器。尤其并联型有源滤波器通 过互联电抗器与该交流电源连接，通过使补偿电流流过，减少流经交流电源的电源电流的 谐波成分。
[0004] 具体而言，为了在电源电流中减少谐波成分，进行使与该谐波成分反相的补偿电 流流向并联型有源滤波器（或并联型有源滤波器供应与该谐波成分同相的补偿电流）的处 理。
[0005] 采用负载电流中的谐波成分作为补偿电流的指令值，根据该谐波成分与补偿电流 之间的偏差，电流控制器进行动作，从而控制并联型有源滤波器的动作。
[0006] 关于并联型有源滤波器，例如在非专利文献1和专利文献1的图10中已被介绍。
[0007] 另外，作为公开本申请设及的技术的现有技术文献，举出了专利文献2、3。分别在 专利文献2中公开了抑制事故时的过电流的技术，在专利文献3中公开了抑制与进行旋转 坐标转换的运算相关的时间延迟或检测电流时的延迟的技术。
[000引现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 ;日本特许第3755220号公报
[0011] 专利文献2 ;日本特开平5-252751号公报
[0012] 专利文献3;日本特开2008-234298号公报 [001引非专利文献
[0014] 非专利文献1:泉勝弘、其他4名、《补偿电流检测特性对有源滤波器的性能的影 响》、长崎大学工学部研究报告、第30卷、第55号、第165~169页、平成12年7月
【发明内容】
[0015] 发明所要解决的课题
[0016] 如上所述，并联型有源滤波器被基于电流偏差的电流控制器的动作控制。但是，电 流控制器一般由比例积分控制器构成，因此，由于该运算处理而使得补偿电流往往相对于 其指令值延迟。尤其是，指令值的变动越大，指令值与补偿电流的背离越明显。
[0017] 因此，该种运算处理导致的延迟成为阻碍抑制电源电流的谐波成分的因素。但是 专利文献1、2W及非专利文献1均未提及该种阻碍因素。
[0018] 本发明是鉴于上述观点而完成的，目的在于提供一种技术，该技术在有源滤波器 中对电流控制器中的运算处理所导致的对抑制电源电流的谐波成分的阻碍进行改善。
[0019] 用于解决课题的手段
[0020] 本发明的有源滤波器控制装置是对并联型有源滤波器（6)进行控制的装置，所述 并联型有源滤波器（6)通过互连电抗器（4)连接于向负载（2)供应负载电流（1〇)的交流 电源（1)，并输出补偿电流（1C、Id、Iq)。
[0021] 并且，有源滤波器控制装置的第1方式为其具有：谐波成分提取部（7A、7B)，其从 所述负载电流的谐波成分获得所述补偿电流的指令值（Ic*、Id*、Iq*);差分电流生成部 (3A、3B)，其获得使所述指令值W规定的相位差（360°Xta/Tr)超前后的值（Ic*A、Id* A、Iq*A)与所述补偿电流之间的偏差"e);电流控审Ij器巧、lOdcUlOqq)，其根据所述差 分电流生成部的输出生成控制信号（V*、VitViq) 及驱动信号生成电路巧），其根据所 述控制信号，生成驱动所述并联型有源滤波器的驱动信号佑)。
[0022] 本发明的有源滤波器控制装置的第2方式为；在其第1方式的基础上，所述差分电 流生成部（3A、3B)具有；延迟部（31)，其W从所述交流电源（1)的一个周期的相位减去所 述规定的相位差（360°Xta/Tr)后的相位，对所述指令值（Ic*、Id*、Iq*)进行使其延迟 的处理；W及减法器（32)，其获得所述延迟部的输出（Ic*A、Id*A、Iq*A)与所述补偿 电流（Ic、Id、Iq)之间的差分。
[0023] 本发明的有源滤波器控制装置的第3方式为；在其第1方式至第2方式的任意一 个的基础上，所述指令值（Ic*)是从在与所述交流电源（1)的相位同步的旋转坐标系中把 握的所述负载电流（1〇)中去除直流成分，并且进行坐标变换而在固定坐标系中把握的，所 述补偿电流（Ic)是在所述固定坐标系中把握的，在所述固定坐标系中求出所述偏差（le)。
[0024] 本发明的有源滤波器控制装置的第4方式为；在其第1方式至第2方式的任意一 个的基础上，所述指令值（Id*、Iq*)是从在与所述交流电源（1)的相位同步的旋转坐标系 中把握的所述负载电流（1〇)中去除直流成分而得到的，所述补偿电流（W、Iq)是在所述旋 转坐标系中把握的，在所述旋转坐标系中求出所述偏差（led、leq)。
[0025] 本发明的有源滤波器控制装置的第5方式为；在其第2方式的基础上，所述负载 (2)是空调，该空调包括；逆变器（23) 及压缩机（24)，其被所述逆变器控制而压缩制冷 剂。
[0026] 发明的效果
[0027] 根据本发明的有源滤波器控制装置的第1方式，通过使补偿电流的指令值W规定 的相位差超前，可W消除电流控制器中的延迟时间。该相位差可W根据该延迟时间适当地 设定。
[002引根据本发明的有源滤波器控制装置的第2实施方式，指令值在交流电源的每一个 周期几乎呈相同波形地变动，因此，能够利用延迟部使指令值的相位实质性前进。
[0029] 根据本发明的有源滤波器控制装置的第3实施方式，在旋转坐标系中把握的负载 电流中与交流电源的相位同步的成分表现为直流成分。因此，通过从在旋转坐标系中把握 的负载电流中去除直流成分，得到了负载电流的谐波成分作为补偿电流的指令值。
[0030] 根据本发明的有源滤波器控制装置的第4方式，即使交流电源为=相W上的多 相，由于旋转坐标系能够作为两相来把握，因此容易简化延迟部的结构。旋转坐标系中的指 令值、补偿电流的周期比固定坐标系中的该些周期短，因此，在采用延迟部的情况下，容易 简化其结构。
[003U 根据本发明的有源滤波器控制装置的第5方式，由于负载变动小，因此，利用延迟 部使指令值的相位实质性前进的精度高。
[0032] 根据W下详细的说明和附图，更清楚本发明的目的、特征、形式W及优点。
【附图说明】
[0033] 图1是示出在第1实施方式中采用了有源滤波器控制装置的方式的框图。
[0034] 图2是示出第1实施方式的效果的曲线图。
[0035] 图3是示出第1实施方式的效果的曲线图。
[0036] 图4是示出第1实施方式的效果的曲线图。
[0037] 图5是示出相对于第1实施方式进行比较的技术的曲线图。
[003引图6是示出第1实施方式的效果的曲线图。
[0039] 图7是示出在第2实施方式中采用了有源滤波器控制装置的方式的框图。
[0040] 图8是示出第2实施方式的效果的曲线图。
[0041] 图9是示出相对于第1实施方式进行比较的技术的框图。
[0042] 图10是示出相对于第1实施方式进行比较的技术的曲线图。
【具体实施方式】
[0043] 第1实施方式
[0044] 图1是示出在本实施方式中采用了有源滤波器控制装置的方式的框图。下面举采 用=相交流的情况的例子进行说明。但是该个相数仅为示例，相数不必指定为=相。
[0045]S相的交流电源1向负载2供应S相的负载电流1〇。并联型有源滤波器6通过 =相的互连电抗器4连接于交流电源1。并联型有源滤波器6输出=相的补偿电流1C。另 夕F，设成；此处的补偿电流Ic采取从并联型有源滤波器6向交流电源1的方向为正，从交流 电源1流出的电源电流Is与补偿电流Ic之和为负载电流1〇,进行说明。
[0046] 当然，即使补偿电流Ic的方向采取与该实施方式的说明相反的方向，那也只不过 是补偿电流Ic的极性的符号（正负）改变了。
[0047] 并联型有源滤波器6例如具有逆变器61和电容器62。逆变器61通过输入/输出 补偿电流Ic，对电容器62充放直流电压Vdc。例如，逆变器61是电压型逆变器，S条电流 通路相对于电容器62并联连接，在各条电流通路中设有两个开关元件。
[0048] 有源滤波器控制装置具有谐波成分提取部7A、差分电流生成部3A、电流控制器5 W及驱动信号生成电路8。
[0049] 谐波成分提取部7A从负载电流1〇的谐波成分中得到补偿电流Ic的指令值Ic*。 具体结构通过专利文献3等公知，因此，简单地保留其说明。谐波成分提取部7A具有变压 器71、相位检测器72、dq转换器73、高通滤波器74、75W及逆dq转换器76。
[0化日]变压器71检测交流电源1的=相电压Vs的一相，并将其赋予相位检测器72。相 位检测器72将检测出的相位传递至dq转换器73和逆dq转换器76。
[0化1]dq转换器73对检测出的负载电流1〇进行=相/二相转换，得到d轴电流、q轴电 流。高通滤波器74、75去除d轴电流、q轴电流的低频成分、尤其是直流成分，并赋予逆dq 转换器76。逆dq转换器76进行二相/=相转换，并生成补偿电流Ic的指令值Ic*。此处，d轴和q轴是与由相位检测器72检测出的相位同步而旋转的旋转坐标系。
[0052] 负载电流1〇中与交流电源1的相位同步的成分在d轴电流、q轴电流中表现为直 流成分。目P，如果负载电流1〇中没有谐波成分，则d轴电流、q轴电流仅为直流成分。因此， 上述高通滤波器74、75仅输出表现为d轴电流、q轴电流的、负载电流1〇的谐波成分。由 此，指令值Ic*表示负载电流1〇的谐波成分。因此，如果补偿电流Ic没有相位的偏移而与 指令值Ic一致，则承担了负载电流1〇的谐波成分，电源电流Is中不会产生谐波成分。 [0化3] 差分电流生成部3A得到使指令值Ic*W后述规定的相位差超前后的值Ic*A与 补偿电流Ic之间的偏差le。指令值Ic*是从在与交流电源1的相位同步的旋转坐标系（dq坐标系）中把握的负载电流1〇中去除直流成分，并且进行坐标变换而在固定坐标系中把握 的。并且，补偿电流Ic、偏差le也在固定坐标系中求出。
[0化4] 电流控制器5进行W下处理；根据差分电流生成部3A的输出生成=相的电压指令 值V*。电流控制器5例如通过进行PI(比例积分）控制，实现上述处理。
[0化5] 驱动信号生成电路8根据电压指令值V*，生成驱动并联型有源滤波器6的驱动信 号G。例如，驱动信号生成电路8进行针对比较电压指令值V*和载波后的结果的逻辑运算， 生成驱动信号G。因此，可W说电压指令值V*是通过驱动信号G间接控制并联型有源滤波