特開 2024-119078 力率改善装置および力率改善方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024119078

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】力率改善装置および力率改善方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/18 20060101AFI20240827BHJP

【ＦＩ】

H02J3/18 128

【審査請求】未請求

【請求項の数】24

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023025688

(22)【出願日】2023-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】000219820

【氏名又は名称】株式会社トーエネック

(71)【出願人】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100131406

【弁理士】

【氏名又は名称】福山 正寿

(72)【発明者】

【氏名】小林 浩

(72)【発明者】

【氏名】藤田 悠

(72)【発明者】

【氏名】河野 雅樹

(72)【発明者】

【氏名】太田 圭祐

(72)【発明者】

【氏名】小嶋 広幹

【テーマコード（参考）】

5G066

【Ｆターム（参考）】

5G066FB02

(57)【要約】

【課題】力率改善のさらなる向上に資する技術を提供すること。
【解決手段】アクティブフィルタＡＦから出力する補償無効電力Ｑ_AFを反転させると、受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２よりも進み位相となる場合に、補償無効電力Ｑ_AFを反転する（ステップＳ２１４～Ｓ２２６）。これにより、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを開放可能な値まで受電点無効電力Ｑｒｐが進み位相となるため、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを積極的に開放することができる。この結果、アクティブフィルタＡＦの容量を増大することなく、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nが開放されるまで受電点無効電力Ｑｒｐが進み位相に維持されるという不都合を回避することができるため、受電点Ｐｒｐにおける力率を改善することができる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの負荷と、該負荷に並列に接続された少なくとも１つの空調機と、を備える電力需要家の受電点における力率を改善する力率改善装置であって、
前記受電点における電流および電圧を検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記電流および前記電圧に基づき前記受電点の無効電力である受電点無効電力を算出する無効電力算出部と、
前記負荷に並列に接続された少なくとも１つの進相コンデンサと、
前記受電点無効電力が第１電力値よりも遅れ位相となったときに前記進相コンデンサを投入し、前記受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となったときに前記進相コンデンサを開放する進相コンデンサ制御部と、
前記空調機に並列に接続されると共に、前記受電点無効電力が前記第１電力値に近付く第１補償無効電力を出力する少なくとも１つのアクティブフィルタと、
を備え、
前記アクティブフィルタは、前記第１補償無効電力とは異なる第２補償無効電力を出力したと仮定したときに、前記受電点無効電力が前記第２電力値よりも進み位相となる場合に、前記第１補償無効電力に代えて前記第２補償無効電力を出力する
力率改善装置。

【請求項2】

前記第２補償無効電力は、前記第１補償無効電力とは逆位相の電力である
請求項１に記載の力率改善装置。

【請求項3】

前記第２補償無効電力は、前記第１補償無効電力と同じ大きさの電力である
請求項２に記載の力率改善装置。

【請求項4】

前記アクティブフィルタは、前記第１補償無効電力が前記進相コンデンサの単機容量を超えないよう出力を制御する
請求項１に記載の力率改善装置。

【請求項5】

前記アクティブフィルタは、前記第１補償無効電力が前記進相コンデンサの単機容量の１／２を超えないよう出力を制御する
請求項４に記載の力率改善装置。

【請求項6】

前記アクティブフィルタは、前記第２補償無効電力を第１所定時間継続して出力する
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の力率改善装置。

【請求項7】

前記アクティブフィルタは、前記受電点無効電力が前記第２電力値よりも進み位相となる状態が第２所定時間継続したときに、前記第２補償無効電力を出力する
請求項１ないし５のいずれか１項に力率改善装置。

【請求項8】

前記アクティブフィルタは、前記受電点無効電力が前記第２電力値よりも進み位相となる状態が第２所定時間継続したときに、前記第２補償無効電力を出力すると共に、前記第２補償無効電力を第１所定時間継続して出力する
請求項１ないし５のいずれか１項に力率改善装置。

【請求項9】

前記アクティブフィルタは、複数台配置されており、
前記第１補償無効電力を前記アクティブフィルタそれぞれで分担して出力するよう前記アクティブフィルタそれぞれの分担率を設定可能な分担率設定部をさらに備え、
前記アクティブフィルタそれぞれは、前記分担率に応じた第１分担補償無効電力とは異なる第２分担補償無効電力を出力したと仮定したときに、前記受電点無効電力が前記第２電力値よりも進み位相となる場合に、前記第１分担補償無効電力に代えて前記第２分担補償無効電力を出力する
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の力率改善装置。

【請求項10】

前記アクティブフィルタそれぞれは、前記第２分担補償無効電力を第３所定時間継続して出力する
請求項９に記載の力率改善装置。

【請求項11】

前記アクティブフィルタそれぞれは、前記受電点無効電力が前記第２電力値よりも進み位相となる状態が第４所定時間継続したときに、前記第２分担補償無効電力を出力する
請求項９に力率改善装置。

【請求項12】

前記アクティブフィルタそれぞれは、前記受電点無効電力が前記第２電力値よりも小さい状態が第４所定時間継続したときに、前記第２分担補償無効電力を出力すると共に、該第２分担補償無効電力を第３所定時間継続して出力する
請求項９に記載の力率改善装置。

【請求項13】

少なくとも１つの負荷と、該負荷に並列に接続された少なくとも１つの空調機と、を備える電力需要家の受電点における力率を改善する力率改善装置であって、
前記受電点における電流および電圧を検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記電流および前記電圧に基づき前記受電点の無効電力である受電点無効電力を算出する無効電力算出部と、
前記負荷に並列に接続された少なくとも１つの進相コンデンサと、
前記受電点無効電力が第３電力値よりも遅れ位相となったときに前記進相コンデンサを投入し、前記受電点無効電力が第４電力値よりも進み位相となったときに前記進相コンデンサを開放する進相コンデンサ制御部と、
前記空調機に並列に接続されると共に、前記受電点無効電力が前記第３電力値に近付く第３補償無効電力を分担して出力する複数のアクティブフィルタと、前記第３補償無効電力の分担率を設定可能な分担率設定部と、
を備え、
前記アクティブフィルタそれぞれは、前記分担率に応じた第３分担補償無効電力とは異なる第４分担補償無効電力を出力したと仮定したときに、前記受電点無効電力が前記第４電力値よりも進み位相となる場合に、前記第３分担補償無効電力に代えて前記第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力を第５所定時間で出力する
力率改善装置。

【請求項14】

前記第４分担補償無効電力は、前記第３分担補償無効電力とは逆位相の電力である
請求項１３に記載の力率改善装置。

【請求項15】

前記前記アクティブフィルタそれぞれは、前記第３分担補償無効電力が前記進相コンデンサの単機容量に前記分担率を乗じた値を超えないよう出力を制御する
請求項１３に記載の力率改善装置。

【請求項16】

前記アクティブフィルタそれぞれは、前記第３分担補償無効電力が前記進相コンデンサの単機容量に前記分担率を乗じた値の１／２を超えないよう出力を制御する
請求項１５に記載の力率改善装置。

【請求項17】

前記アクティブフィルタそれぞれは、前記第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力を第６所定時間継続して出力する
請求項１３ないし１６のいずれか１項に記載の力率改善装置。

【請求項18】

前記アクティブフィルタそれぞれは、前記受電点無効電力が前記第４電力値よりも進み位相となる状態が第７所定時間継続したときに、前記第４分担補償無効電力を出力する
請求項１３ないし１６のいずれか１項に力率改善装置。

【請求項19】

前記アクティブフィルタそれぞれは、前記受電点無効電力が前記第４電力値よりも進み位相となる状態が第７所定時間継続したときに、前記第４分担補償無効電力を出力すると共に、前記第４分担補償無効電力を第６所定時間継続して出力する
請求項１３ないし１６のいずれか１項に記載の力率改善装置。

【請求項20】

前記アクティブフィルタそれぞれは、前記受電点無効電力が前記第４電力値よりも進み位相となったときに、前記第４分担補償無効電力の出力速度を低下する
請求項１３ないし１６のいずれか１項に記載の力率改善装置。

【請求項21】

少なくとも１つの負荷と、該負荷に並列に接続された少なくとも１つの進相コンデンサと、前記負荷に並列に接続された少なくとも１つの空調機と、該空調機に並列に接続された少なくとも１つのアクティブフィルタと、を備える電力需要家の受電点における力率を改善する力率改善方法であって、
（ａ）前記受電点における電流および電圧を検出する検出し、
（ｂ）検出した前記電流および前記電圧に基づき前記受電点の無効電力である受電点無効電力を算出し、
（ｃ）前記受電点無効電力が第１電力値よりも遅れ位相となったときに、前記進相コンデンサを投入すると共に、前記受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となったときに前記進相コンデンサを開放し、
（ｄ）前記受電点無効電力が第１電力値に近付く第１補償無効電力を前記アクティブフィルタから出力し、
（ｅ）前記第１補償無効電力とは異なる第２補償無効電力を出力したと仮定したときに、前記受電点無効電力が前記第２電力値よりも進み位相となる場合には、前記第１補償無効電力に代えて前記第２補償無効電力を前記アクティブフィルタから出力する
力率改善方法。

【請求項22】

前記アクティブフィルタが複数台配置されている請求項２１に記載の力率改善方法であって、
前記ステップ（ｄ）は、前記第１補償無効電力を前記アクティブフィルタそれぞれで分担して出力するよう前記アクティブフィルタそれぞれの分担率を設定するステップを含んでおり、
前記ステップ（ｅ）は、前記分担率に応じた第１分担補償無効電力とは異なる第２分担補償無効電力を出力したと仮定したときに、前記受電点無効電力が前記第２電力値よりも進み位相となる場合に、前記第１分担補償無効電力に代えて前記第２分担補償無効電力を前記アクティブフィルタそれぞれから出力するステップである
力率改善方法。

【請求項23】

少なくとも１つの負荷と、該負荷に並列に接続された少なくとも１つの進相コンデンサと、前記負荷に並列に接続された少なくとも１つの空調機と、該空調機に並列に接続された複数のアクティブフィルタと、を備える電力需要家の受電点における力率を改善する力率改善方法であって、
（ｆ）前記受電点における電流および電圧を検出し、
（ｇ）検出した前記電流および前記電圧に基づき前記受電点の無効電力である受電点無効電力を算出し、
（ｈ）前記受電点無効電力が第３電力値よりも遅れ位相となったときに前記進相コンデンサを投入すると共に、前記受電点無効電力が第４電力値よりも進み位相となったときに前記進相コンデンサを開放し、
（ｉ）前記受電点無効電力が前記第３電力値に近付く第３補償無効電力を予め設定した分担率に応じて前記アクティブフィルタそれぞれから出力し、
（ｊ）前記分担率に応じた第３分担補償無効電力とは異なる第４分担補償無効電力を出力したと仮定したときに、前記受電点無効電力が前記第４電力値よりも進み位相となる場合に、前記第３分担補償無効電力に代えて前記第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力を前記アクティブフィルタそれぞれから第５所定時間で出力する
力率改善方法。

【請求項24】

（ｌ）前記受電点無効電力が前記第４電力値よりも進み位相となったときに、前記第４分担補償無効電力の出力速度低下するステップを含んでいる
請求項２３に記載の力率改善方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、少なくとも１つの負荷と，該負荷に並列に接続された少なくとも１つの空調機と，を備える電力需要家の受電点における力率を改善する力率改善装置、および、少なくとも１つの負荷と，該負荷に並列に接続された少なくとも１つの進相コンデンサと前記負荷に並列に接続された少なくとも１つの空調機と，該空調機に並列に接続されると共に前記受電点無効電力と同位相または逆位相の無効電力を出力可能な電源を有する少なくとも１つのアクティブフィルタと，を備える電力需要家の受電点における力率を改善する力率改善方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特開平１０－２９５０４１号公報（特許文献１）には、受電変電設備の２次側に接続された複数の進相コンデンサおよび１つのアクティブフィルタと、進相コンデンサの投入・開放制御を行う自動力率調整装置と、を備える力率改善装置が記載されている。

【0003】

当該力率改善装置は、受電変電設備の２次側に接続された負荷設備からの無効電力が増加して、受電点における力率が遅れ位相になると、受電点における力率が設定力率となるように、自動力率調整装置によって進相コンデンサを選択的に投入すると共に、投入された進相コンデンサで補正しきれなかった残りの無効電力をアクティブフィルタからの無効電力で補償する構成であるため、進相コンデンサが頻繁に投入および開放を繰り返す不都合を防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０－２９５０４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した公報に記載の力率改善装置は、負荷設備の無効電力が増加する場合の受電点における力率を改善することができるものの、負荷設備の無効電力が減少する場合には、受電点における力率を改善することができない場合がある。これは、進相コンデンサが、受電点における無効電力が、進み位相、かつ、少なくとも進相コンデンサの単機容量以上の無効電力と同じ大きさとなるまで開放されないように制御されることが一般的であり、また、アクティブフィルタが、電力需要家から配電線に流出する高調波電流を所望の値に抑えるための補償電流を発生させる機能も兼用しており、アクティブフィルタから出力可能な無効電力が制限される場合があることに起因する。これにより、負荷設備の無効電力が減少する場合に、受電点における力率が、進相コンデンサが開放されるまで進み位相に維持されて、受電点における力率を改善することができないのである。アクティブフィルタの容量を増大して、アクティブフィルタから出力可能な無効電力の増大をはかることも考えられるが、装置の大型化およびコスト増加を招いてしまう。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、力率改善のさらなる向上に資する技術を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る力率改善装置の好ましい形態によれば、少なくとも１つの負荷と、当該負荷に並列に接続された少なくとも１つの空調機と、を備える電力需要家の受電点における力率を改善する力率改善装置が構成される。当該力率改善装置は、受電点における電流および電圧を検出する検出器と、当該検出器により検出された電流および電圧に基づき受電点の無効電力である受電点無効電力を算出する無効電力算出部と、負荷に並列に接続された少なくとも１つの進相コンデンサと、当該進相コンデンサの投入および開放を制御する進相コンデンサ制御部と、空調機に並列に接続されると共に受電点無効電力が第１電力値に近付く第１補償無効電力を出力する少なくとも１つのアクティブフィルタと、を備えている。進相コンデンサ制御部は、受電点無効電力が第１電力値よりも遅れ位相となったときに進相コンデンサを投入し、受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となったときに進相コンデンサを開放する。そして、アクティブフィルタは、第１補償無効電力とは異なる第２補償無効電力を出力したと仮定したときに、受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となる場合に、第１補償無効電力に代えて第２補償無効電力を出力する。ここで、第２補償無効電力は、第１補償無効電力とは逆位相の電力であるものとすることができる。この場合、第２補償無効電力は、第１補償無効電力と同じ大きさの電力であるものとすることができる。なお、本発明における「第１電力値」は、典型的には、受電点における力率が所望の力率（例えば、１００％）となる受電点無効電力の値がこれに該当する。また、本発明における「第２電力値」は、進相コンデンサを開放するための閾値として設定される値であり、典型的には、進相コンデンサの単機容量に所定の安全率を乗じた値がこれに該当する。

【0008】

本発明によれば、負荷からの無効電力（以下、「負荷無効電力」という）が増加して、受電点無効電力が第１電力値よりも遅れ位相になると、進相コンデンサを投入すると共に、投入された進相コンデンサで補正しきれなかった残りの負荷無効電力をアクティブフィルタから第１補償無効電力として出力するため、負荷無効電力が増加した場合の受電点における力率を改善することができる。一方、負荷無効電力が減少して、受電点無効電力が進み位相になると、受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となるように、アクティブフィルタから第１補償無効電力とは異なる第２補償無効電力を出力する。即ち、負荷無効電力が減少して、受電点無効電力が進み位相になると、アクティブフィルタから第２補償無効電力を出力させて進相コンデンサを積極的に開放するのである。これにより、アクティブフィルタの容量を増大することなく、受電点における力率が、進相コンデンサが開放されるまで進み位相に維持されるという不都合を回避することができる。この結果、負荷無効電力が減少した場合においても、受電点における力率を改善することができる。

【0009】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタは、第１補償無効電力が進相コンデンサの単機容量を超えないように出力を制御する。

【0010】

本形態によれば、アクティブフィルタから出力する第１補償無効電力を制限するため、アクティブフィルタの容量増大を抑制することができる。これにより、アクティブフィルタの大型化やコスト増加を抑制することができる。この結果、装置の大型化やコスト増加を抑制することができる。

【0011】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタは、第１補償無効電力が進相コンデンサの単機容量の１／２を超えないように出力を制御する。

【0012】

本形態によれば、アクティブフィルタから出力する第１補償無効電力の最適化と、アクティブフィルタの大型化抑制と、の両立を図ることができる。

【0013】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタは、第２補償無効電力を第１所定時間継続して出力する。

【0014】

本形態によれば、第１所定時間を進相コンデンサが確実に開放されるのに要する時間以上に設定することで、進相コンデンサが開放されるまで、アクティブフィルタから第２補償無効電力が継続して出力されるため、進相コンデンサを確実に開放することができる。もとより、第１所定時間経過後には、アクティブフィルタが第１補償無効電力を出力するため、進相コンデンサが強制的に開放されることによって受電点無効電力が遅れ位相となることを防止することができる。

【0015】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタは、受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となる状態が第２所定時間継続したときに、第２補償無効電力を出力する。

【0016】

本形態によれば、一時的に受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となった場合、即ち、一時的に受電点無効電力が進相コンデンサを開放可能な大きさとなった場合に、アクティブフィルタが第２補償無効電力を出力することを防止できる、即ち、第２補償無効電力を出力することで進相コンデンサが開放された後、すぐに進相コンデンサが投入される動作を繰り返す、所謂、ハンチング現象を防止することができる。この結果、装置の動作の安定化を図ることができる。

【0017】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタは、受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となる状態が第２所定時間継続したときに、第２補償無効電力を第１所定時間継続して出力すると共に、第２補償無効電力を第１所定時間継続して出力する。

【0018】

本形態によれば、一時的に受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となった場合、即ち、一時的に受電点無効電力が進相コンデンサを開放可能な大きさとなった場合に、アクティブフィルタが第２補償無効電力を出力することを防止できる、即ち、第２補償無効電力を出力することで進相コンデンサが開放された後、すぐに進相コンデンサが投入される動作を繰り返す、所謂、ハンチング現象を防止することができる。この結果、装置の動作の安定化を図ることができる。また、第１所定時間を進相コンデンサが確実に開放されるのに要する時間以上に設定することで、進相コンデンサが開放されるまで、アクティブフィルタから第２補償無効電力が継続して出力されるため、進相コンデンサを確実に開放することができる。もとより、第１所定時間経過後には、アクティブフィルタが第１補償無効電力を出力するため、進相コンデンサが強制的に開放されることによって受電点無効電力が遅れ位相となることを防止することができる。

【0019】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタは、複数台配置されている。また、第１補償無効電力をアクティブフィルタそれぞれで分担して出力するように、アクティブフィルタそれぞれの分担率を設定可能な分担率設定部をさらに備えている。そして、アクティブフィルタそれぞれは、分担率に応じた第１分担補償無効電力とは異なる第２分担補償無効電力を出力したと仮定したときに、受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となる場合に、第１分担補償無効電力に代えて第２分担補償無効電力を出力する。

【0020】

本形態によれば、アクティブフィルタが複数配置される場合には、当該複数のアクティブフィルタそれぞれが第１補償無効電力を分担して出力するため、各アクティブフィルタから出力する補償無効電力量を抑制することができる。これにより、各アクティブフィルタの容量増大を抑制することができ、各アクティブフィルタの大型化やコスト増加を抑制することができる。この結果、装置の大型化やコスト増加を抑制することができる。また、負荷無効電力が減少して、受電点無効電力が進み位相になると、受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相なるように、アクティブフィルタから第１補償無効電力とは異なる第２補償無効電力を出力する。即ち、負荷無効電力が減少して、受電点無効電力が進み位相になると、各アクティブフィルタから第２分担補償無効電力を出力させて進相コンデンサを積極的に開放するのである。これにより、アクティブフィルタの容量を増大することなく、受電点における力率が、進相コンデンサが開放されるまで進み位相に維持されるという不都合を回避することができる。なお、各アクティブフィルタは、互いに通信をして第１分担補償無効電力を反転するか否かの判断を行うのではなく、各アクティブフィルタが自律的に第１分担補償無効電力を反転するか否かの判断を行うため、負荷無効電力が減少した場合における受電点の力率改善を簡易な制御で実現することができる。

【0021】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタそれぞれは、第２分担補償無効電力を第３所定時間継続して出力する。

【0022】

本形態によれば、第３所定時間を進相コンデンサが確実に開放されるのに要する時間以上に設定することで、進相コンデンサが開放されるまで、各アクティブフィルタから第２分担補償無効電力が継続して出力されるため、進相コンデンサを確実に開放することができる。もとより、第３所定時間経過後には、各アクティブフィルタが第１分担補償無効電力を出力するため、進相コンデンサが強制的に開放されることによって受電点無効電力が遅れ位相となることを防止することができる。

【0023】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタそれぞれは、受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となる状態が第４所定時間継続したときに、第２分担補償無効電力を出力する。

【0024】

本形態によれば、一時的に受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となった場合、即ち、一時的に受電点無効電力が進相コンデンサを開放可能な大きさとなった場合に、各アクティブフィルタから第２分担補補償無効電力が出力されることを防止できる。これにより、第２分担補補償無効電力を出力することで進相コンデンサが開放された後、すぐに進相コンデンサが投入される動作を繰り返す、所謂、進相コンデンサのハンチング現象を防止することができる。この結果、装置の動作の安定化を図ることができる。

【0025】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタそれぞれは、受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となる状態が第４所定時間継続したときに、第２分担補償無効電力を出力する。また、アクティブフィルタそれぞれは、第２分担補償無効電力を第３所定時間継続して出力する。

【0026】

本形態によれば、一時的に受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となった場合、即ち、一時的に受電点無効電力が進相コンデンサを開放可能な大きさとなった場合に、各アクティブフィルタから第２分担補償無効電力が出力されることを防止できる。これにより、２分担補補償無効電力を出力することで進相コンデンサが開放された後、すぐに進相コンデンサが投入される動作を繰り返す、所謂、進相コンデンサのハンチング現象を防止することができる。この結果、装置の動作の安定化を図ることができる。第３所定時間を進相コンデンサが確実に開放されるのに要する時間以上に設定することで、進相コンデンサが開放されるまで、各アクティブフィルタから第２分担補償無効電力が継続して出力されるため、進相コンデンサを確実に開放することができる。もとより、第３所定時間経過後には、各アクティブフィルタが第１分担補償無効電力を出力するため、進相コンデンサが強制的に開放されることによって受電点無効電力が遅れ位相となることを防止することができる。

【0027】

本発明に係る力率改善装置の好ましい形態によれば、少なくとも１つの負荷と、当該負荷に並列に接続された少なくとも１つの空調機と、を備える電力需要家の受電点における力率を改善する力率改善装置が構成される。当該力率改善装置は、受電点における電流および電圧を検出する検出器と、検出器により検出された電流および前記電圧に基づき受電点の無効電力である受電点無効電力を算出する無効電力算出部と、負荷に並列に接続された少なくとも１つの進相コンデンサと、進相コンデンサの投入および開放を制御する進相コンデンサ制御部と、空調機に並列に接続されると共に受電点無効電力が第３電力値に近付く第３補償無効電力を分担して出力する複数のアクティブフィルタと、第３補償無効電力の分担率を設定可能な分担率設定部と、を備えている。進相コンデンサ制御部は、受電点無効電力が第３電力値よりも遅れ位相となったときに進相コンデンサを投入し、受電点無効電力が第４電力値よりも進み位相となったときに進相コンデンサを開放する。そして、アクティブフィルタそれぞれは、分担率に応じた第３分担補償無効電力とは異なる第４分担補償無効電力を出力したと仮定したときに、第４電力値よりも進み位相となったときに、アクティブフィルタそれぞれが現在出力している第３分担補償無効電力に代えて第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力を第５所定時間で出力する。ここで、第４分担補償無効電力は、第３分担補償無効電力とは逆位相の電力であるものとすることができる。本発明における「第３電力値」は、典型的には、受電点における力率が所望の力率（例えば、１００％）となる受電点無効電力の値がこれに該当する。また、本発明における「第４電力値」は、進相コンデンサを開放するための閾値として設定される値であり、典型的には、進相コンデンサの単機容量に所定の安全率を乗じた値がこれに該当する。

【0028】

本発明によれば、負荷無効電力が増加して、受電点無効電力が第３電力値よりも遅れ位相になると、進相コンデンサを投入すると共に、投入された進相コンデンサで補正しきれなかった残りの負荷無効電力に相当する第３補償無効電力を、複数のアクティブフィルタそれぞれが分担して出力するため、各アクティブフィルタから出力する補償無効電力量を抑制しながら、負荷無効電力が増加した場合の受電点における力率を改善することができる。一方、負荷無効電力が減少して、受電点無効電力が進み位相になると、受電点無効電力が第４電力値よりも進み位相となるように、アクティブフィルタから第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさの電力を第５所定時間で出力する。即ち、負荷無効電力が減少して、受電点無効電力が進み位相になると、各アクティブフィルタから第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさの電力を出力させて進相コンデンサを積極的に開放するのである。ここで、各アクティブフィルタから第４分担補償無効電力を、その大きさを２倍にして出力するのは、出力可能な補償無効電力に制約があるアクティブフィルタ（例えば、高調波電流の補償量が大きくなった結果、補償無効電力の出力が制限されるアクティブフィルタ）が存在して、当該アクティブフィルタから第４分担補償無効電力を出力できない場合が生じても、補償無効電力の出力に余裕があるアクティブフィルタ（例えば、高調波電流の補償量が小さく、補償無効電力の出力に余裕があるアクティブフィルタ）から第４分担補償無効電力以上の補償無効電力を出力させて、補償無効電力の出力に制約があるアクティブフィルタにおける補償無効電力の不足分を、補償無効電力の出力に余裕があるアクティブフィルタからの補償無効電力により補うためである。これにより、確実に受電点無効電力を進み位相で、かつ、進相コンデンサを開放可能な大きさにすることができる。この結果、いずれかのアクティブフィルタからの補償無効電力の出力に制約が生じたことに起因して、受電点無効電力が進み位相で、かつ、進相コンデンサを開放可能な大きさとなっていないにも拘らず、進相コンデンサを開放した結果、受電点無効電力が第３電力値よりも遅れ位相となって、再び進相コンデンサが投入されるという動作を繰り返す所謂進相コンデンサのハンチング現象を確実に防止することができる。なお、第５所定時間は、受電点無効電力が進み位相となることに起因する不都合が問題にならないような時間に設定すれば良い。なお、各アクティブフィルタは、互いに通信をして第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力を出力するか否かの判断を行うのではなく、各アクティブフィルタが自律的に第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力を出力するか否か判断を行うため、負荷無効電力が減少した場合における受電点の力率改善を簡易な制御で実現することができる。このように、本発明によれば、アクティブフィルタが複数配置される場合であって、かつ、各アクティブフィルタから出力可能な補償無効電力に制約がある場合においても公的に適用できる。

【0029】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタそれぞれは、第３分担補償無効電力が進相コンデンサの単機容量に分担率を乗じた値を超えないように、出力を制御する。

【0030】

本形態によれば、各アクティブフィルタから出力する第３分担補償無効電力を制限するため、各アクティブフィルタの容量増大を抑制することができる。これにより、各アクティブフィルタの大型化やコスト増加を抑制することができる。この結果、装置の大型化やコスト増加を抑制することができる。

【0031】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタそれぞれは、第３分担補償無効電力が進相コンデンサの単機容量に分担率を乗じた値の１／２を超えないように出力を制御する。

【0032】

本形態によれば、各アクティブフィルタから出力する第３分担補償無効電力の最適化と、各アクティブフィルタの大型化抑制と、の両立を図ることができる。

【0033】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタそれぞれは、第４分担補償無効電力を第６所定時間継続して出力する。

【0034】

本形態によれば、第６所定時間を進相コンデンサが確実に開放されるのに要する時間以上に設定することで、進相コンデンサが開放されるまで、各アクティブフィルタから第４分担補償無効電力が出力されるため、進相コンデンサを確実に開放することができる。もとより、第６所定時間経過後には、各アクティブフィルタが第３分担補償無効電力を出力するため、進相コンデンサが強制的に開放されることによって受電点無効電力が遅れ位相となることを防止することができる。

【0035】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタそれぞれは、受電点無効電力が第４電力値よりも進み位相となる状態が第７所定時間継続したときに、第４分担補償無効電力を出力する。

【0036】

本形態によれば、一時的に受電点無効電力が第４電力値よりも進み位相となった場合、即ち、一時的に受電点無効電力が進相コンデンサを開放可能な大きさとなった場合に、各アクティブフィルタが第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力を出力することを防止できる。即ち、第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力を出力することで進相コンデンサが開放された後、すぐに進相コンデンサが投入される動作を繰り返す、所謂、ハンチング現象を防止することができる。この結果、装置の動作の安定化を図ることができる。

【0037】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタそれぞれは、受電点無効電力が第４電力値よりも進み位相となる状態が第７所定時間継続したときに、第４分担補償無効電力の２倍状の大きさを有する電力を出力すると共に、当該第４分担補償無効電力の２倍状の大きさを有する電力を第６所定時間継続して出力する。

【0038】

本形態によれば、一時的に受電点無効電力が第４電力値よりも進み位相となった場合、即ち、一時的に受電点無効電力が進相コンデンサを開放可能な大きさとなった場合に、各アクティブフィルタが第４分担補償無効電力の２倍状の大きさを有する電力を出力することを防止できる。即ち、第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力を出力することで進相コンデンサが開放された後、すぐに進相コンデンサが投入される動作を繰り返す、所謂、ハンチング現象を防止することができる。この結果、装置の動作の安定化を図ることができる。また、第６所定時間を進相コンデンサが確実に開放されるのに要する時間以上に設定することで、進相コンデンサが開放されるまで、各アクティブフィルタから第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力が出力されるため、進相コンデンサを確実に開放することができる。もとより、第６所定時間経過後には、各アクティブフィルタが第３分担補償無効電力を出力するため、進相コンデンサが強制的に開放されることによって受電点無効電力が遅れ位相となることを防止することができる。

【0039】

本発明に係る力率改善装置の更なる形態によれば、アクティブフィルタそれぞれは、受電点無効電力が第４電力値よりも進み位相となったときに、第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力の出力速度を低下する。

【0040】

本形態によれば、受電点における力率（受電点無効電力）が過剰に進み位相となることを良好に防止することができる。

【0041】

本発明に係る力率改善方法の好ましい態様によれば、少なくとも１つの負荷と、当該負荷に並列に接続された少なくとも１つの進相コンデンサと、負荷に並列に接続された少なくとも１つの空調機と、当該空調機に並列に接続された少なくとも１つのアクティブフィルタと、を備える電力需要家の受電点における力率を改善する力率改善方法が構成される。当該力率改善方法は、（ａ）受電点における電流および電圧を検出する検出し、（ｂ）検出した電流および電圧に基づき受電点の無効電力である受電点無効電力を算出し、（ｃ）受電点無効電力が第１電力値よりも遅れ位相となったときに、進相コンデンサを投入すると共に、受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となったときに進相コンデンサを開放し、（ｄ）受電点無効電力が第１電力値に近付く第１補償無効電力をアクティブフィルタから出力し、（ｅ）第１補償無効電力とは異なる第２補償無効電力を出力したと仮定したときに、受電点無効電力が第１差電力値に代えて第２補償無効電力をアクティブフィルタから出力する。ここで、本発明における「第１電力値」は、典型的には、受電点における力率が所望の力率（例えば、１００％）となる受電点無効電力の値がこれに該当する。また、本発明における「第２電力値」は、進相コンデンサを開放するための閾値として設定される値であり、典型的には、進相コンデンサの単機容量に所定の安全率を乗じた値がこれに該当する。

【0042】

本発明によれば、負荷無効電力が増加して、受電点無効電力が第１電力値よりも遅れ位相になると、進相コンデンサを投入すると共に、投入された進相コンデンサで補正しきれなかった残りの無効電力をアクティブフィルタから第１補償無効電力として出力するため、負荷無効電力が増加した場合の受電点における力率を改善することができる。一方、負荷無効電力が減少して、受電点無効電力が進み位相になると、受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となるように、アクティブフィルタから第１補償無効電力とは異なる第２補償無効電力を出力する。即ち、負荷無効電力が減少して、受電点無効電力が進み位相になると、アクティブフィルタから第２補償無効電力を出力させて進相コンデンサを積極的に開放するのである。これにより、アクティブフィルタの容量を増大することなく、受電点における力率が、進相コンデンサが開放されるまで進み位相に維持されるという不都合を回避することができる。この結果、負荷無効電力が減少した場合においても、受電点における力率を改善することができる。

【0043】

アクティブフィルタが複数台配置される態様の本発明に係る力率改善方法の更なる形態によれば、ステップ（ｄ）は、第１補償無効電力をアクティブフィルタそれぞれで分担して出力するように、アクティブフィルタそれぞれの分担率を設定するステップを含んでおり、ステップ（ｅ）は、分担率に応じた第１分担補償無効電力とは異なる第２分担補償無効電力を出力したと仮定したときに、受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相となる場合に、第１分担補償無効電力に代えて第２分担補償無効電力をアクティブフィルタそれぞれから出力するステップである。

【0044】

本形態によれば、アクティブフィルタが複数配置される場合には、当該複数のアクティブフィルタそれぞれが第１補償無効電力を分担して出力するため、各アクティブフィルタから出力する無効電力量を抑制することができる。これにより、各アクティブフィルタの容量増大を抑制することができる。これにより、各アクティブフィルタの大型化やコスト増加を抑制することができる。この結果、装置の大型化やコスト増加を抑制することができる。また、負荷無効電力が減少して、受電点無効電力が進み位相になると、受電点無効電力が第２電力値よりも進み位相なるように、アクティブフィルタから第１補償無効電力とは異なる第２補償無効電力を出力する。即ち、荷無効電力が減少して、受電点無効電力が進み位相になると、各アクティブフィルタから第２分担補償無効電力を出力させて進相コンデンサを積極的に開放するのである。これにより、アクティブフィルタの容量を増大することなく、受電点における力率が、進相コンデンサが開放されるまで進み位相に維持されるという不都合を回避することができる。なお、各電源制御部は、互いに通信をして、各アクティブフィルタからの第１分担補償無効電力を反転可能か否かの判断を行うのではなく、各電源制御部が自律的に各アクティブフィルタからの第１分担補償無効電力を反転可能か否かの判断を行うため、負荷無効電力が減少した場合における受電点の力率改善を簡易な制御で実現することができる。

【0045】

本発明に係る力率改善方法の好ましい態様によれば、少なくとも１つの負荷と、当該負荷に並列に接続された少なくとも１つの進相コンデンサと、負荷に並列に接続された少なくとも１つの空調機と、当該空調機に並列に接続された複数のアクティブフィルタと、を備える電力需要家の受電点における力率を改善する力率改善方法が構成される。当該力率改善方法は、（ｆ）受電点における電流および電圧を検出し、（ｇ）検出した電流および電圧に基づき受電点の無効電力である受電点無効電力を算出し、（ｈ）受電点無効電力が第３電力値よりも遅れ位相となったときに進相コンデンサを投入すると共に、受電点無効電力が第４電力値よりも進み位相となったときに進相コンデンサを開放し、（ｉ）受電点無効電力が第３電力値に近付く第３補償無効電力を予め設定した分担率に応じてアクティブフィルタそれぞれから出力し、（ｊ）分担率に応じた第３分担補償無効電力とは異なる第４分担補償無効電力を出力したと仮定したときに、受電点無効電力が第４電力値よりも進み位相となった場合に、第３分担補償無効電力に代えて第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力をアクティブフィルタそれぞれから第５所定時間で出力する。

【0046】

本発明によれば、負荷無効電力が増加して、受電点無効電力が第３電力値よりも遅れ位相になると、進相コンデンサを投入すると共に、投入された進相コンデンサで補正しきれなかった残りの負荷無効電力に相当する第３補償無効電力を、複数のアクティブフィルタそれぞれが分担して出力するため、各アクティブフィルタから出力する補償無効電力量を抑制しながら、負荷無効電力が増加した場合の受電点における力率を改善することができる。一方、負荷無効電力が減少して、受電点無効電力が進み位相になると、受電点無効電力が第４電力値よりも進み位相となるように、アクティブフィルタから第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさの電力を第５所定時間で出力する。即ち、負荷無効電力が減少して、受電点無効電力が進み位相になると、各アクティブフィルタから第４分担補償無効電力をの２倍以上の大きさの電力を出力させて進相コンデンサを積極的に開放するのである。ここで、各アクティブフィルタから第４分担補償無効電力を、その大きさを２倍にして出力するのは、出力可能な補償無効電力に制約があるアクティブフィルタ（例えば、高調波電流の補償量が大きくなった結果、補償無効電力の出力が制限されるアクティブフィルタ）が存在して、当該アクティブフィルタから第４分担補償無効電力を出力できない場合が生じても、補償無効電力の出力に余裕があるアクティブフィルタ（例えば、高調波電流の補償量が小さく、補償無効電力の出力に余裕があるアクティブフィルタ）から第４分担補償無効電力以上の補償無効電力を出力させて、補償無効電力の出力に制約があるアクティブフィルタにおける補償無効電力の不足分を、補償無効電力の出力に余裕があるアクティブフィルタからの補償無効電力により補うためである。これにより、確実に受電点無効電力を進み位相で、かつ、進相コンデンサを開放可能な大きさにすることができる。この結果、いずれかのアクティブフィルタからの補償無効電力の出力に制約が生じたことに起因して、受電点無効電力が進み位相で、かつ、進相コンデンサを開放可能な大きさとなっていないにも拘らず、進相コンデンサを開放した結果、受電点無効電力が第３電力値よりも遅れ位相となって、再び進相コンデンサが投入されるという動作を繰り返す所謂進相コンデンサのハンチング現象を確実に防止することができる。なお、第５所定時間は、受電点無効電力が進み位相となることに起因する不都合が問題にならないような時間に設定すれば良い。なお、各アクティブフィルタは、互いに通信をして第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力を出力するか否かの判断を行うのではなく、各アクティブフィルタが自律的に第４分担補償無効電力の２倍以上の大きさを有する電力を出力するか否か判断を行うため、負荷無効電力が減少した場合における受電点の力率改善を簡易な制御で実現することができる。このように、本発明によれば、アクティブフィルタが複数配置される場合であって、かつ、各アクティブフィルタから出力可能な補償無効電力に制約がある場合においても公的に適用できる。

【0047】

本発明に係る力率改善方法の更なる形態によれば、（ｌ）受電点無効電力が第４電力値よりも進み位相となったときに、第４分担補償無効電力の出力速度低下するステップを含んでいる。

【0048】

本形態によれば、受電点における力率（受電点無効電力）が過剰に進み位相となることを良好に防止することができる。

【発明の効果】

【0049】

本発明によれば、力率をより改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0050】

【図1】本発明の第１実施例としての力率改善装置１を備える電力需要家の構成の一例を示す説明図である。

【図2】アクティブフィルタＡＦの構成の概略を示す構成図である。

【図3】自動力率調整器ＡＰＦＣによって実行される進相コンデンサ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図4】力率改善装置１が備えるアクティブフィルタＡＦによって実行されるアクティブフィルタ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図5】アクティブフィルタ制御ルーチンから分岐した部分のフローチャートである。

【図6】負荷無効電力Ｑ_LTと、補償無効電力Ｑ_AFと、補償無効電力Ｑ_SCと、受電点無効電力Ｑｒｐの時間変化を示す説明図である。

【図7】本発明の第２実施例としての力率改善装置１００を備える電力需要家の構成の一例を示す説明図である。

【図8】力率改善装置１００が備えるアクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nの構成の概略を示す構成図である。

【図9】各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nによって実行されるアクティブフィルタ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図10】アクティブフィルタ制御ルーチンから分岐した部分のフローチャートである。

【図11】本発明の第３実施例としての力率改善装置が備える各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nによって実行されるアクティブフィルタ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0051】

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

【実施例0052】

本実施の形態に係る力率改善装置１は、図１に示すように、配電線ＰＣを介して電源２から電力供給を受ける電力需要家の受電点Ｐｒｐにおける力率を改善するための装置として構成されており、配電線ＰＣに接続された電圧計Ｖｏｌ、電流計Ａｍｐ、複数の進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n、自動力率調整器ＡＰＦＣ、および、アクティブフィルタＡＦを備えている。

【0053】

電力需要家は、図１に示すように、配電線ＰＣに接続された複数の負荷Ｌ₁，Ｌ₂，・・・，Ｌ_nと、当該複数の負荷Ｌ₁，Ｌ₂，・・・，Ｌ_nに並列となるように配電線ＰＣに接続された空調機Ａｃと、を有している。なお、負荷Ｌ₁，Ｌ₂，・・・，Ｌ_nは、インバータ回路などの高調波電流の発生源となり得る回路を有している機器、例えば、エレベータやファン、ポンプ、エスカレータ、三相電源で駆動する照明などが考えられる。

【0054】

電圧計Ｖｏｌおよび電流計Ａｍｐは、それぞれ受電点Ｐｒｐにおける電圧Ｖｒｐおよび電流Ｉｒｐを検出する。電圧計Ｖｏｌおよび電流計Ａｍｐは、それぞれ本発明における「検出器」に対応する実施構成の一例である。

【0055】

進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nは、図１に示すように、それぞれ電磁開閉器ＭＣ₁，ＭＣ₂，・・・，ＭＣ_nを介して配電線ＰＣに接続されている。本実施の形態では、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nの容量は、全て等しい構成とした。

【0056】

自動力率調整器ＡＰＦＣは、電流計Ａｍｐおよび電圧計Ｖｏｌにより検出された受電点Ｐｒｐにおける電圧Ｖｒｐおよび電流Ｉｒｐに基づき、受電点Ｐｒｐにおける無効電力（以下、「受電点無効電力」という）Ｑｒｐを算出して、当該受電点無効電力Ｑｒｐに応じて進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを順次投入および開放する制御を実行する。具体的には、自動力率調整器ＡＰＦＣは、算出した受電点無効電力Ｑｒｐが投入閾値Ｑｔｈ１、例えば、値０（Ｑｔｈ１＝０（ｋｖａｒ））よりも遅れ位相になったときに、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを選択的に順次投入するように電磁開閉器ＭＣ₁，ＭＣ₂，・・・，ＭＣ_nにスイッチング信号を出力し、算出した受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２、例えば、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊に所定の安全率を乗じた値の逆極性のもの（例えば、Ｑｔｈ２＝－１．２・Ｑ_SC＊）よりも進み位相となったときに、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを選択的に順次開放するように電磁開閉器ＭＣ₁，ＭＣ₂，・・・，ＭＣ_nにスイッチング信号を出力する。ここで、本実施の形態では、開放閾値Ｑｔｈ２として、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊ではなく、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊に所定の安全率を乗じた値を用いる構成であるため、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nのいずれかが開放された後、すぐに進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nのいずれかが投入される動作を繰り返す、所謂、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nのハンチング現象を防止することができる。なお、自動力率調整器ＡＰＦＣは、本実施の形態では、負荷Ｌ₁，Ｌ₂，・・・，Ｌ_nによる無効電力（以下、「負荷無効電力」という）Ｑ_LTが所定値Ｑ_LT＊よりも小さいとき（軽負荷時）には、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを投入しない構成とした。これは、軽負荷時における受電点Ｐｒｐにおける力率が進み過ぎとなることを防止するためである。自動力率調整器ＡＰＦＣは、本発明における「進相コンデンサ制御部」に対応する実施構成の一例である。また、投入閾値Ｑｔｈ１は、本発明における「第１電力値」および「第３電力値」に対応し、開放閾値Ｑｔｈ２は、本発明における「第２電力値」および「第４電力値」に対応する実施構成の一例である。さらに、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量は、本発明における「進相コンデンサの単機容量」に対応する実施構成の一例である。

【0057】

アクティブフィルタＡＦは、図２に示すように、電流源ＣＳと、アクティブフィルタＡＦ全体をコントロールする制御部ＣＵと、を備えている。アクティブフィルタＡＦは、空調機Ａｃや負荷Ｌ₁，Ｌ₂，・・・，Ｌ_nから受電点Ｐｒｐに流出する高調波電流を打ち消すことが可能な補償電流（当該高調波電流とは逆位相の電流）を生成して出力すると共に、受電点Ｐｒｐにおける受電点無効電力Ｑｒｐを補償可能（受電点Ｐｒｐにおける力率改善可能）な補償無効電力Ｑ_AFを生成して出力する。なお、本実施の形態では、アクティブフィルタＡＦは、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊の半分を限度とする補償無効電力Ｑ_AFを出力する構成とした（－１／２・Ｑ_SC＊≦Ｑ_AF≦１／２・Ｑ_SC＊）。ここで、補償無効電力Ｑ_AFは、本発明における「第１補償無効電力」に対応する実施構成の一例である。

【0058】

電流源ＣＳは、高調波電流の低減および受電点Ｐｒｐにおける力率改善を行うための補償電流を生成して出力する。電流源ＣＳの出力端子は、配電線ＰＣに接続されており、生成された補償電流は配電線ＰＣに出力される。電流源ＣＳは、例えば、インバータ回路を用いて構成され、制御部ＣＵからのスイッチング信号に応じてスイッチングすることにより、補償電流を生成し出力する。

【0059】

制御部ＣＵは、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、図示しない入出力ポートと、を備えている。制御部ＣＵには、電圧計Ｖｏｌからの電圧Ｖｒｐや、電流計Ａｍｐからの電流Ｉｒｐ、図示しないタイマー（例えば、制御部ＣＵ内の時刻演算機能）からの時間（補償無効電力Ｑ_AFの反転を判定するための経過時間Ｔや、補償無効電力Ｑ_AFの反転を維持するための時間Ｔ_AFh）などが図示しない入力ポートを介して入力される。また、制御部ＣＵからは、電流源ＣＳへの制御信号、具体的には、電流源ＣＳが有する図示しないインバータ回路のスイッチング素子の切り替えを指示するスイッチング信号などが図示しない出力ポートを介して出力されている。なお、タイマー（図示せず）は、制御部ＣＵ内の時刻演算機能ではなく、専用タイマーとしてアクティブフィルタＡＦが備える構成としても良いことは言うまでもない。制御部ＣＵは、本発明における「分担率設定部」に対応する実施構成の一例である。

【0060】

次に、こうして構成された本発明の実施の形態に係る力率改善装置１の動作、特に、受電点Ｐｒｐにおける力率を目標値に維持する（受電点無効電力Ｑｒｐを目標値に維持する）際の動作について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る力率改善装置１の自動力率調整器ＡＰＦＣにより実行される進相コンデンサ制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図４は、補償無効電力出力処理の一例を示すメインフローチャートであり、図５は、図４のメインフローチャートから分岐したサブフローチャートである。ここで、進相コンデンサ制御ルーチンは、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを投入および開放するために自動力率調整器ＡＰＦＣによって実行される処理であり、補償無効電力出力処理は、補償無効電力Ｑ_AFを出力するためにアクティブフィルタＡＦの制御部ＣＵによって実行される処理であるため、進相コンデンサ制御ルーチンと補償無効電力出力処理とは、それぞれ独立して実行される。換言すれば、自動力率調整器ＡＰＦＣとアクティブフィルタＡＦとは、互いに通信等による情報のやり取りは行わない。なお、本実施の形態では、受電点Ｐｒｐにおける力率の目標値の一例として、受電点Ｐｒｐの力率を１００％に維持する構成、即ち、受電点Ｐｒｐにおける受電点無効電力Ｑｒｐを０（ｋｖａｒ）に維持する構成とした。また、以下説明において、受電点無効電力Ｑｒｐが遅れ位相にある場合を「正」、当該受電点無効電力Ｑｒｐが進み位相にある場合を「負」と規定する。以下、まず、進相コンデンサ制御ルーチンについて説明し、続いて、アクティブフィルタ制御ルーチンについて説明する。

【0061】

［進相コンデンサ制御ルーチン］
進相コンデンサ制御ルーチンが実行されると、図３に示すように、自動力率調整器ＡＰＦＣは、まず、負荷Ｌ₁，Ｌ₂，・・・，Ｌ_nによるトータルの負荷無効電力Ｑ_LTを読み込むと共に、受電点無効電力Ｑｒｐを算出する処理を実行する（ステップＳ１００）。続いて、自動力率調整器ＡＰＦＣは、負荷無効電力Ｑ_LTが所定値Ｑ_LT＊よりも大きいか否か、即ち、負荷Ｌ₁，Ｌ₂，・・・，Ｌ_nが軽負荷状態にあるか否かの判定を行う（ステップＳ１０２）。負荷無効電力Ｑ_LTが所定値Ｑ_LT＊よりも大きい場合、即ち、負荷Ｌ₁，Ｌ₂，・・・，Ｌ_nが軽負荷状態でない場合、自動力率調整器ＡＰＦＣは、受電点無効電力Ｑｒｐが投入閾値Ｑｔｈ１よりも大きいか否か、即ち、受電点無効電力Ｑｒｐが投入閾値Ｑｔｈ１よりも遅れ位相であるか否かの判定を行う（ステップＳ１０４）。一方、負荷無効電力Ｑ_LTが所定値Ｑ_LT＊以下である場合、即ち、負荷Ｌ₁，Ｌ₂，・・・，Ｌ_nが軽負荷状態である場合は、何もせずに本ルーチンを終了する。ここで、投入閾値Ｑｔｈ１は、本実施の形態では、値０（ｋｖａｒ）とした。

【0062】

受電点無効電力Ｑｒｐが投入閾値Ｑｔｈ１＝０（ｋｖａｒ）よりも大きい場合、即ち、受電点無効電力Ｑｒｐが投入閾値Ｑｔｈ１＝０（ｋｖａｒ）よりも遅れ位相である場合、自動力率調整器ＡＰＦＣは、受電点無効電力Ｑｒｐを投入閾値Ｑｔｈ１＝０（ｋｖａｒ）にするべく、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを順次投入する処理（ステップＳ１０６）、具体的には、電磁開閉器ＭＣ₁，ＭＣ₂，・・・，ＭＣ_nにスイッチング信号を出力する処理を実行して、本ルーチンを終了する。

【0063】

一方、ステップＳ１０４において、受電点無効電力Ｑｒｐが投入閾値Ｑｔｈ１＝０（ｋｖａｒ）以下、即ち、受電点無効電力Ｑｒｐが投入閾値Ｑｔｈ１＝０（ｋｖａｒ）と等しいか、あるいは、進み位相である場合、自動力率調整器ＡＰＦＣは、受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２よりも小さいか否か、即ち、受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２よりも進み位相であるか否かの判定を行う（ステップＳ１０８）。そして、受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２よりも小さい場合、即ち、受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２よりも進み位相である場合（Ｑｒｐ＜－１．２・Ｑ_sc＊）、自動力率調整器ＡＰＦＣは、受電点無効電力Ｑｒｐを投入閾値Ｑｔｈ１＝０（ｋｖａｒ）にするべく、投入されている進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを開放する処理（ステップＳ１１０）、具体的には、電磁開閉器ＭＣ１，ＭＣ２，・・・，ＭＣｎの一つにスイッチング信号を出力する処理を実行して、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０８において、受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２より大きい場合、即ち、受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２よりも遅れ位相である場合には、何もせずに本ルーチンを終了する。

【0064】

［アクティブフィルタ制御ルーチン］
アクティブフィルタ制御ルーチンが実行されると、図４に示すように、制御部ＣＵのＣＰＵは、まず、受電点無効電力Ｑｒｐを算出すると共に（ステップＳ２００）、当該算出された受電点無効電力Ｑｒｐに基づき、補償無効電力Ｑ_AFを算出する処理を実行する（ステップＳ２０２）。ここで、受電点無効電力Ｑｒｐは、電圧Ｖｒｐから検出した位相と電流Ｉｒｐとに基づいて算出される。なお、本実施の形態では、受電点Ｐｒｐにおける力率を１００％に維持する構成、即ち、受電点無効電力Ｑｒｐを値０（ｋｖａｒ）に維持する構成としたため、補償無効電力Ｑ_AFは、受電点無効電力Ｑｒｐと大きさが同じで逆位相となる（Ｑ_AF＝－Ｑｒｐ）。

【0065】

続いて、制御部ＣＵのＣＰＵは、算出した補償無効電力Ｑ_AFが出力制限値以内であるか否かの判定を行う処理を実行する（ステップＳ２０４）。補償無効電力Ｑ_AFが出力制限値以内であるか否かの判定は、本実施の形態では、算出した補償無効電力Ｑ_AFと、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊の半分と、を比較することにより行う構成とした。算出した補償無効電力Ｑ_AFが出力制限値以内、即ち、算出した補償無効電力Ｑ_AFが進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊の半分以内であれば（－１／２・Ｑ_SC＊≦Ｑ_AF≦１／２・Ｑ_SC＊）、算出した補償無効電力Ｑ_AFを出力するように電流源ＣＳにスイッチング信号を出力する（ステップＳ２０６）。一方、算出した補償無効電力Ｑ_AFが出力制限値を超えている、即ち、算出した補償無効電力Ｑ_AFが進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊の半分を超えていれば（Ｑ_AF＜－１／２・Ｑ_SC＊、または、Ｑ_AF＞１／２・Ｑ_SC＊）、図５に示すように、算出した補償無効電力Ｑ_AFが負（進み位相）であるか否かの判定行い（ステップＳ２０８）、当該補償無効電力Ｑ_AFが負（進み位相）であれば（Ｑ_AF＜０）、補償無効電力Ｑ_AFを「－１／２・Ｑ_SC＊」に設定し（ステップＳ２１０）、当該補償無効電力Ｑ_AFが正（遅れ位相）であれば（Ｑ_AF＞０）、補償無効電力Ｑ_AFを「１／２・Ｑ_SC＊」に設定して（ステップＳ２１２）、設定した補償無効電力Ｑ_AFを出力するように電流源ＣＳにスイッチング信号を出力する（ステップＳ２０６）。このように、本実施の形態では、補償無効電力Ｑ_AFを進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊の半分以内に制限するため、アクティブフィルタＡＦから出力する補償無効電力Ｑ_AFの最適化を図ることができると共に、アクティブフィルタＡＦの大型化を抑制することができる。ここで、補償無効電力Ｑ_AFは、本発明における「第１補償無効電力」に対応する実施構成の一例である。

【0066】

次に、図４に戻って、制御部ＣＵのＣＰＵは、補償無効電力Ｑ_AFを反転するか否かの判定を行う処理を実行する（ステップＳ２１４）。補償無効電力Ｑ_AFを反転するか否かの判定は、本実施の形態では、受電点無効電力Ｑｒｐと補償無効電力Ｑ_AFを２倍した値との差（Ｑｒｐ－２・Ｑ_AFn、以下、「電力差」という）と、開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）と、を比較することにより行う構成とした。具体的には、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）よりも小さい（Ｑｒｐ－２・Ｑ_AF＜－１．２・Ｑ_SC＊）、即ち、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）よりも進み位相であれば、補償無効電力Ｑ_AFを反転すると判定し、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）以上（Ｑｒｐ－２・Ｑ_AF≧－１．２・Ｑ_SC＊）、即ち、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）と同値あるいは開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）よりも遅れ位相であれば、補償無効電力Ｑ_AFを反転しないと判定する。換言すれば、制御部ＣＵのＣＰＵは、補償無効電力Ｑ_AFを反転させると、受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）よりも進み位相となる場合にのみ、補償無効電力Ｑ_AFを反転すると言うことができる。

【0067】

ステップＳ２１４において、補償無効電力Ｑ_AFを反転すると判定した場合、制御部ＣＵのＣＰＵは、補償無効電力反転フラグfが値０であるか否かの判定を行う処理を実行する（ステップＳ２１６）。ここで、補償無効電力反転フラグｆは、補償無効電力Ｑ_AFが反転されているか否かの判定に用いられるものであり、補償無効電力Ｑ_AFが反転されていないときに値０が設定され、補償無効電力Ｑ_AFが反転されているときに値１が設定される。

【0068】

補償無効電力反転フラグｆが値０のとき、即ち、補償無効電力Ｑ_AFが反転されていないときには、補償無効電力反転フラグfを値１に設定すると共に（ステップＳ２１８）、補償無効電力Ｑ_AFを反転してからの経過時間Ｔを読み込む処理を実行する（ステップＳ２２０）。一方、補償無効電力反転フラグｆが値１のとき、即ち、補償無効電力Ｑ_AFが既に反転されているときには、補償無効電力Ｑ_AFを反転してからの経過時間Ｔを読み込む処理を実行する（ステップＳ２２０）。

【0069】

そして、制御部ＣＵのＣＰＵは、経過時間Ｔと閾値Ｔ_AFdとの比較を行う処理を実行する（ステップＳ２２２）。ここで、閾値Ｔ_AFdは、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２Ｑ_SC＊）よりも進み位相である状態が安定して継続しているか否かの判断を行うために設定されるものであり、例えば、３０秒などのように設定される。このように、本実施の形態では、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２Ｑ_SC＊）よりも進み位相である状態が閾値Ｔ_AFd以上継続した場合にのみ補償無効電力Ｑ_AFを反転する構成であるため、補償無効電力Ｑ_AFの反転が繰り返し発生する、補償無効電力Ｑ_AFのハンチング現象を防止することができる。

【0070】

ステップＳ２２２において、経過時間Ｔが閾値Ｔ_AFd以上である場合は、制御部ＣＵのＣＰＵは、補償無効電力Ｑ_AFを－Ｑ_AFに置き換えると共に（ステップＳ２２４）、置き換えた補償無効電力Ｑ_AF（－Ｑ_AF）を出力するように、電流源ＣＳに出力指示する（ステップＳ２２６）。即ち、経過時間Ｔが閾値Ｔ_AFd以上である場合は、制御部ＣＵのＣＰＵは、補償無効電力Ｑ_AFと同じ大きさで逆位相の補償無効電力Ｑ_AF（－Ｑ_AF）を出力するように、電流源ＣＳに出力指示する。一方、ステップＳ２２２において、経過時間Ｔが閾値Ｔ_AFd未満である場合は、経過時間Ｔが閾値Ｔ_AFd以上となるまで、ステップＳ２１４～ステップＳ２２２の処理を繰り返し実行する。ここで、閾値Ｔ_AFdは、本発明における「第２所定時間」に対応し、置き換えた補償無効電力Ｑ_AF（－Ｑ_AF）は、本発明における「第２補償無効電力」に対応する実施構成の一例である。

【0071】

続いて、制御部ＣＵのＣＰＵは、反転維持時間Ｔ_AFhを読み込む処理を実行すると共に（ステップＳ２２８）、反転維持時間Ｔ_AFhと閾値Ｔ_AFh＊とを比較する処理を実行する（ステップＳ２３０）。ここで、反転維持時間Ｔ_AFhは、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nの開放指示がなされてから（電磁開閉器ＭＣ₁，ＭＣ₂，・・・，ＭＣ_nにスイッチング信号が出力されてから）、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nの開放が確実に完了するまでの時間として設定されるものであり、例えば、２分などのように設定することができる。このように、本実施の形態では、反転した補償無効電力Ｑ_AF（－Ｑ_AF）の出力を反転維持時間Ｔ_AFh維持する構成であるため、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを確実に開放することができる。閾値Ｔ_AFh＊は、本発明における「第１所定時間」に対応する実施構成の一例である。

【0072】

ステップＳ２３０において、反転維持時間Ｔ_AFhが閾値Ｔ_AFh＊以上である場合には、経過時間Ｔおよび反転維持時間Ｔ_AFhを値０にリセットすると共に（ステップＳ２３２）、補償無効電力反転フラグｆを値０にリセットして（ステップＳ２３４）、本ルーチンを終了する。

【0073】

なお、ステップＳ２１４において、補償無効電力Ｑ_AFを反転しないと判定した場合、即ち、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）と同値あるいは開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）よりも遅れ位相である場合（Ｑｒｐ－２・Ｑ_AFn≧－１．２・Ｑ_SC＊）には、制御部ＣＵのＣＰＵは、補償無効電力反転フラグfが値１であるか否かの判定、即ち、補償無効電力Ｑ_AFが反転されているか否かの判定を行う処理を実行し（ステップＳ２３６）、補償無効電力反転フラグfが値１であるとき、即ち、補償無効電力Ｑ_AFが既に反転されているときには、補償無効電力反転フラグｆを値０にリセットして（ステップＳ２３４）、本ルーチンを終了する。一方、補償無効電力反転フラグfが値１でないとき、即ち、補償無効電力Ｑ_AFが反転されていないときには、何もせずに、本ルーチンを終了する。

【0074】

図６は、実施例１の力率改善装置１を作動させた際の、負荷無効電力Ｑ_LTと、アクティブフィルタＡＦから出力される補償無効電力Ｑ_AFと、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nによる補償無効電力Ｑ_SCと、受電点無効電力Ｑｒｐの時間変化を示す説明図である。電力需要家による負荷Ｌ₁，Ｌ₂，・・・，Ｌ_nの使用に起因して、負荷無効電力Ｑ_LTが増加する（遅れ位相となる）。これに伴って、受電点無効電力Ｑｒｐは、遅れ位相になる。しかしながら、実施例１の力率改善装置１では、当該受電点無効電力Ｑｒｐと大きさが同じで逆位相（進み位相）の補償無効電力Ｑ_AFが、アクティブフィルタＡＦから出力されるため（ステップＳ２０２，Ｓ２０６）、受電点無効電力Ｑｒｐは０（ｋｖａｒ）に維持される。なお、負荷無効電力Ｑ_LTが所定値Ｑ_LT＊以下である時間ｔ１までは、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nは投入されない（ステップＳ１０２）。

【0075】

ここで、補償無効電力Ｑ_AFは、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊の半分に制限されるため（ステップＳ２０４，Ｓ２０８，Ｓ２１０，Ｓ２１２）、負荷無効電力Ｑ_LTが増加し続けると、補償無効電力Ｑ_AFのみでは受電点無効電力Ｑｒｐを０（ｋｖａｒ）に維持できなくなり、受電点無効電力Ｑｒｐが遅れ位相になる（Ｑｒｐ＞０）。このとき、負荷無効電力Ｑ_LTが所定値Ｑ_LT＊を超えていれば（ステップＳ１０２，Ｓ１０４）、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nが投入される（ステップＳ１０６、補償無効電力Ｑ_SCは、進み位相）。これにより、受電点無効電力Ｑｒｐが進み位相になろうとするが、当該受電点無効電力Ｑｒｐと大きさが同じで逆位相（遅れ位相）の補償無効電力Ｑ_AFが、アクティブフィルタＡＦから出力されるため（ステップＳ２０６）、受電点無効電力Ｑｒｐは０（ｋｖａｒ）に維持される。

【0076】

このように、負荷無効電力Ｑ_LTが増加する際には、アクティブフィルタＡＦから出力される補償無効電力Ｑ_AFによって、受電点無効電力Ｑｒｐを０（ｋｖａｒ）に維持しながら、補償無効電力Ｑ_AFのみでは受電点無効電力Ｑｒｐを０（ｋｖａｒ）に維持できなくなり、受電点無効電力Ｑｒｐが遅れ位相になるときに（Ｑｒｐ＞０）、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを投入し、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nの投入によって、受電点無効電力Ｑｒｐが進み位相になるのをアクティブフィルタＡＦからの補償無効電力Ｑ_AFによって、受電点無効電力Ｑｒｐを０（ｋｖａｒ）に維持するとう動作を繰り返す。

【0077】

一方、負荷無効電力Ｑ_LTが減少し始めてから時間ｔ２になると、アクティブフィルタＡＦから出力される補償無効電力Ｑ_AF（遅れ位相）では、受電点無効電力Ｑｒｐを０（ｋｖａｒ）に維持できなくなり、受電点無効電力Ｑｒｐが進み位相になる。ここで、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nは、受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２＝－１．２・Ｑ_SC＊になるまでは開放されないため、従来では、受電点無効電力Ｑｒｐが進み位相になる状態が、当該受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２＝－１．２・Ｑ_SC＊になるまで継続するという不都合が生じていた。しかしながら、実施例１の力率改善装置１では、アクティブフィルタＡＦから出力される補償無効電力Ｑ_AF（遅れ位相）を反転（－Ｑ_AF、進み位相に）するとの判定が時間Ｔ_AFd継続した時間ｔ３において（受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２＝－１．２・Ｑ_SC＊よりも小さい、即ち、受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２よりも進み位相となる状態が時間Ｔ_AFd継続した時間ｔ３において）、遅れ位相の補償無効電力Ｑ_AFを反転（進み位相に）する。これにより、受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２＝－１．２・Ｑ_SC＊よりも小さくなる。そして、受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２＝－１．２・Ｑ_SC＊よりも小さい状態が時間Ｔ_AFh継続した時間ｔ４において、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nが開放される（ステップＳ１０８、Ｓ１１０）。これにより、受電点無効電力Ｑｒｐは、開放閾値Ｑｔｈ２＝－１．２・Ｑ_SC＊よりも遅れ位相となる。これに応じて、アクティブフィルタＡＦから出力される補償無効電力Ｑ_AFも変更されて、受電点無効電力Ｑｒｐが０（ｋｖａｒ）に維持される。このように、負荷無効電力Ｑ_LTが減少する際には、アクティブフィルタＡＦから出力される補償無効電力Ｑ_AFを反転させて、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを積極的に開放して、アクティブフィルタＡＦから出力される補償無効電力Ｑ_AFによって、受電点無効電力Ｑｒｐが０（ｋｖａｒ）に維持可能な状態とする動作を繰り返す。

【0078】

以上説明した実施例１の力率改善装置１によれば、負荷無効電力Ｑ_LTが増加して、受電点無効電力Ｑｒｐが投入閾値Ｑｔｈ１（値０（ｋｖａｒ））よりも遅れ位相になると、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを投入すると共に、投入された進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nで補正しきれなかった残りの負荷無効電力Ｑ_LTを、補償無効電力Ｑ_AFとしてアクティブフィルタＡＦから出力するため、負荷無効電力Ｑ_LTが増加した場合の受電点Ｐｒｐにおける力率を改善することができる。一方、負荷無効電力Ｑ_LTが減少して、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２Ｑ_SC＊）よりも進み位相である状態が閾値Ｔ_AFd以上継続した場合には、補償無効電力Ｑ_AFを反転する、即ち、現在出力している補償無効電力Ｑ_AFと同じ大きさ，かつ，逆位相の補償無効電力Ｑ_AF（－Ｑ_AF）を出力して、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを開放可能な大きさまで受電点無効電力Ｑｒｐを進み位相にする。換言すれば、負荷無効電力Ｑ_LTが減少して、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２Ｑ_SC＊）よりも進み位相である状態が閾値Ｔ_AFd以上継続した場合に、補償無効電力Ｑ_AFを反転して、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを積極的に開放する。これにより、アクティブフィルタＡＦの容量を増大することなく、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nが開放されるまで受電点無効電力Ｑｒｐ率が進み位相に維持されるという不都合を回避することができる。この結果、負荷無効電力Ｑ_LTが減少した場合においても、受電点Ｐｒｐにおける力率を改善することができる。なお、現在出力している補償無効電力Ｑ_AFと同じ大きさ，かつ，逆位相の補償無効電力Ｑ_AF（－Ｑ_AF）を反転維持時間Ｔ_AFh継続して出力するため、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを確実に開放することができる。もとより、反転維持時間Ｔ_AFh経過後には、受電点無効電力Ｑｒｐが目標値である値０（ｋｖａｒ）となるように、アクティブフィルタＡＦが補償無効電力Ｑ_AFを出力するため、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nが強制的に開放されることによって受電点無効電力Ｑｒｐが遅れ位相となることを防止することができる。また、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２Ｑ_SC＊）よりも進み位相である状態が閾値Ｔ_AFd以上継続した場合にのみ、補償無効電力Ｑ_AFを反転する構成であるため、一時的に受電点無効電力Ｑｒｐが進み位相かつ進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを開放可能な大きさとなった場合に、補償無効電力Ｑ_AFが反転されること、即ち、補償無効電力Ｑ_AFのハンチング現象を防止することができるため、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nが開放された後、すぐに進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nが投入される動作を繰り返す、所謂、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nのハンチング現象を防止することができる。この結果、装置の動作の安定化を図ることができる。さらに、アクティブフィルタＡＦは、補償無効電力Ｑ_AFとして、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊の半分を限度として出力する構成であるため、アクティブフィルタＡＦから出力する補償無効電力Ｑ_AFの最適化と、アクティブフィルタＡＦの大型化抑制と、の両立を図ることができる。

【実施例0079】

実施例２の力率改善装置１００は、図７に示すように、複数のアクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nを備えている点を除いて、図１を用いて説明した実施例１の力率改善装置１と同様のハード構成を有している。したがって、実施例２の力率改善装置１００のうち実施例１の力率改善装置１のハード構成と同一の部分については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0080】

アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nは、図８に示すように、実施例１のアクティブフィルタＡＦと基本的には同様の構成を有している。アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nは、それぞれ、電流源ＣＳ₁，ＣＳ₂，・・・，ＣＳ_nと、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nと、を備えている。アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nは、空調機Ａｃや負荷Ｌ₁，Ｌ₂，・・・，Ｌ_nから受電点Ｐｒｐに流出する高調波電流を打ち消すことが可能な補償電流を、所定の分担率Ｓｒｃ_n（ｎは自然数であって、アクティブフィルタＡＦの台数）に応じて生成して出力すると共に、補償無効電力Ｑ_AFを所定の分担率Ｓｒｒｐ_n（ｎは自然数であって、アクティブフィルタＡＦの台数）に応じて生成して出力する。換言すれば、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nからの補償電流の合計、および、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nからの補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・Ｑ_AFnの合計（Ｑ_AF）によって、高調波電流および受電点無効電力Ｑｒｐを補償可能であると言うことができる。ここで、分担率Ｓｒｃ_nの合計は値１であり（Ｓｒｃ₁＋Ｓｒｃ₂＋・・・＋Ｓｒｃ_n＝１）、分担率Ｓｒｒｐ_nの合計は値１であり（Ｓｒｒｐ₁＋Ｓｒｒｐ₂＋・・・＋Ｓｒｒｐ_n＝１）である。即ち、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nからの補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・Ｑ_AFnは、それぞれ、補償無効電力Ｑ_AFに対応する分担率Ｓｒｒｐ₁，Ｓｒｒｐ₂，・・・，Ｓｒｒｐ_n）を乗じたものとなる（Ｑ_AF1，＝Ｓｒｒｐ₁×Ｑ_AF，Ｑ_AF2＝Ｓｒｒｐ₂×Ｑ_AF，・・・，Ｑ_AFn，＝Ｓｒｒｐ_n×Ｑ_AF）。なお、本実施の形態では、補償無効電力Ｑ_AFが進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊の半分以下となるように、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nからの出力（Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・Ｑ_AFn）が制限される構成とした（－１／２・Ｓｒｒｐ_n・Ｑ_SC＊≦Ｑ_AFn≦１／２・Ｓｒｒｐ_n・Ｑ_SC＊）。また、分担率Ｓｒｃ_nおよび分担率Ｓｒｒｐ_nは、本実施の形態では、予め定めて制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれの後述するＲＯＭに記憶しておく構成とした。ここで、分担率Ｓｒｒｐ₁，Ｓｒｒｐ₂，・・・，Ｓｒｒｐ_nは、本発明における「分担率」に対応する実施構成の一例である。

【0081】

電流源ＣＳ₁，ＣＳ₂，・・・，ＣＳ_nは、高調波電流の低減および受電点Ｐｒｐにおける力率改善を行うための補償電流を生成して出力する。電流源ＣＳ₁，ＣＳ₂，・・・，ＣＳ_nの出力端子は、それぞれ配電線ＰＣに接続されており、生成された補償電流は配電線ＰＣに出力される。電流源ＣＳ₁，ＣＳ₂，・・・，ＣＳ_nは、例えば、インバータ回路を用いて構成され、対応する制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nからのスイッチング信号に応じてスイッチングすることにより、補償電流を生成し出力する。

【0082】

制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nは、図８に示すように、それぞれＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、図示しない入出力ポートと、を備えている。制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nには、電圧計Ｖｏｌからの電圧Ｖｒｐや、電流計Ａｍｐからの電流Ｉｒｐ、図示しないタイマー（例えば、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_n内の時刻演算機能）からの時間（補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・Ｑ_AFnの反転を判定するための時間Ｔ_AFdや、補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・Ｑ_AFnの反転を維持するための時間Ｔ_AFh）などが図示しない入力ポートを介して入力される。また、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nからは、対応する電流源ＣＳ₁，ＣＳ₂，・・・，ＣＳ_nへの制御信号、具体的には、電流源ＣＳ₁，ＣＳ₂，・・・，ＣＳ_nが有する図示しないインバータ回路のスイッチング素子の切り替えを指示するスイッチング信号などが図示しない出力ポートを介して出力されている。なお、タイマー（図示せず）は、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_n内の時刻演算機能ではなく、専用タイマーとして各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nが備える構成としても良いことは言うまでもない。ここで、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれは、本発明における「分担率設定部」に対応する実施構成の一例である。

【0083】

次に、こうして構成された実施例２の力率改善装置１００の動作、特に、受電点Ｐｒｐにおける力率を目標値に維持する（受電点無効電力Ｑｒｐを目標値に維持する）際の動作について説明する。なお、進相コンデンサ制御ルーチンについては、実施例１の力率改善装置１と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

【0084】

［アクティブフィルタ制御ルーチン］
アクティブフィルタ制御ルーチンが実行されると、図９に示すように、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれのＣＰＵは、まず、受電点無効電力Ｑｒｐを算出すると共に（ステップＳ３００）、当該算出された受電点無効電力Ｑｒｐに基づき、補償無効電力Ｑ_AFを算出する処理を実行する（ステップＳ３０２）。ここで、受電点無効電力Ｑｒｐは、電圧Ｖｒｐから検出した位相と電流Ｉｒｐとに基づいて算出される。なお、本実施の形態では、受電点Ｐｒｐにおける力率を１００％に維持する構成、即ち、受電点無効電力Ｑｒｐを値０（ｋｖａｒ）に維持する構成としたため、補償無効電力Ｑ_AFは、受電点無効電力Ｑｒｐと大きさが同じで逆位相となる（Ｑ_AF＝－Ｑｒｐ）。

【0085】

続いて、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれのＣＰＵは、算出した補償無効電力Ｑ_AFが出力制限値以内であるか否かの判定を行う処理を実行する（ステップＳ３０４）。補償無効電力Ｑ_AFが出力制限値以内であるか否かの判定は、実施例１と同様、算出した補償無効電力Ｑ_AFと、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊の半分と、を比較することにより行う構成とした。算出した補償無効電力Ｑ_AFが出力制限値以内、即ち、算出した補償無効電力Ｑ_AFが進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊の半分以内であれば（－１／２・Ｑ_SC＊≦Ｑ_AF≦１／２・Ｑ_SC＊）、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれのＣＰＵは、算出した補償無効電力Ｑ_AFに分担率Ｓｒｒｐ₁，Ｓｒｒｐ₂，・・・，Ｓｒｒｐ_nを乗じた補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを出力するように、各電流源ＣＳ₁，ＣＳ₂，・・・，ＣＳ_nにスイッチング信号を出力する（ステップＳ３０６）。一方、算出した補償無効電力Ｑ_AFが出力制限値を超えている、即ち、算出した補償無効電力Ｑ_AFが進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊の半分を超えていれば（Ｑ_AF＜－１／２・Ｑ_SC＊、または、Ｑ_AF＞１／２・Ｑ_SC＊）、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれのＣＰＵは、図１０に示すように、算出した補償無効電力Ｑ_AFが負（進み位相）であるか否かの判定行い（ステップＳ３０８）、当該補償無効電力Ｑ_AFが負（進み位相）であれば（Ｑ_AF＜０）、「－１／２・Ｑ_SC＊」に分担率Ｓｒｒｐ₁，Ｓｒｒｐ₂，・・・，Ｓｒｒｐ_nを乗じた値（－１／２・Ｑ_SC＊・Ｓｒｒｐ_n）を補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnに設定し（ステップＳ３１０）、補償無効電力Ｑ_AFが正（遅れ位相）であれば（Ｑ_AF＞０）、「１／２・Ｑ_SC＊」に分担率Ｓｒｒｐ₁，Ｓｒｒｐ₂，・・・，Ｓｒｒｐ_nを乗じた値（１／２・Ｑ_SC＊・Ｓｒｒｐ_n）を補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnに設定して（ステップＳ３１２）、設定した補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを出力するように、各電流源ＣＳ₁，ＣＳ₂，・・・，ＣＳ_nにスイッチング信号を出力する（ステップＳ３０６）。このように、実施例２では、補償無効電力Ｑ_AFを進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_n一台分の容量Ｑ_SC＊の半分以下となるように、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nからの出力（Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・Ｑ_AFn）が制限されるため、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nから出力する補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnの最適化を図ることができると共に、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nの大型化を抑制することができる。ここで、補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・Ｑ_AFnは、本発明における「第１分担補償無効電力」に対応する実施構成の一例である。

【0086】

次に、図９に戻って、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれのＣＰＵは、補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを反転するか否かの判定を行う処理を実行する（ステップＳ３１４）。補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを反転するか否かの判定は、実施例２では、受電点無効電力Ｑｒｐと，各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを対応する分担率Ｓｒｒｐ₁，Ｓｒｒｐ₂，・・・，Ｓｒｒｐ_nで除した値を２倍した値と，の差（Ｑｒｐ－２・Ｑ_AFn／Ｓｒｒｐ_n、以下、「電力差」という）と、開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）と、を比較することにより行う構成とした。具体的には、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）よりも小さい（Ｑｒｐ－２・Ｑ_AFn／Ｓｒｒｐ_n＜－１．２・Ｑ_SC＊）、即ち、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）よりも進み位相であれば、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを反転すると判定し、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）以上（Ｑｒｐ－２・Ｑ_AFn／Ｓｒｒｐ_n≧－１．２・Ｑ_SC＊）、即ち、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）と同値あるいは開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）よりも遅れ位相であれば、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを反転しないと判定する。換言すれば、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれのＣＰＵは、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを反転させると、受電点無効電力Ｑｒｐが開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）よりも進み位相となる場合にのみ、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを反転すると言うことができる。

【0087】

ステップＳ３１４において、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを反転すると判定した場合、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれのＣＰＵは、補償無効電力反転フラグfが値０であるか否かの判定を行う処理を実行する（ステップＳ３１６）。ここで、補償無効電力反転フラグｆは、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnが反転されているか否かの判定に用いられるものであり、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnが反転されていないときに値０が設定され、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnが反転されているときに値１が設定される。

【0088】

補償無効電力反転フラグｆが値０のとき、即ち、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnが反転されていないときには、補償無効電力反転フラグfを値１に設定すると共に（ステップＳ３１８）、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを反転してからの経過時間Ｔを読み込む処理を実行する（ステップＳ３２０）。一方、補償無効電力反転フラグｆが値１のとき、即ち、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnが既に反転されているときには、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを反転してからの経過時間Ｔを読み込む処理を実行する（ステップＳ３２０）。

【0089】

そして、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれのＣＰＵは、経過時間Ｔと閾値Ｔ_AFdとの比較を行う処理を実行する（ステップＳ３２２）。ここで、閾値Ｔ_AFdは、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２Ｑ_SC＊）よりも進み位相である状態が安定して継続しているか否かの判断を行うために設定されるものであり、例えば、３０秒などのように設定される。このように、本実施の形態では、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２Ｑ_SC＊）よりも進み位相である状態が閾値Ｔ_AFd以上継続した場合にのみ各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを反転する構成であるため、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnの反転が繰り返し発生する、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnのハンチング現象を防止することができる。

【0090】

ステップＳ３２２において、経過時間Ｔが閾値Ｔ_AFd以上である場合は、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれのＣＰＵは、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを－Ｑ_AF1，－Ｑ_AF2，・・・，－Ｑ_AFnに置き換えると共に（ステップＳ３２４）、置き換えた補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFn（－Ｑ_AF1，－Ｑ_AF2，・・・，－Ｑ_AFn）を出力するように、各電流源ＣＳ₁，ＣＳ₂，・・・，ＣＳ_nに出力指示する（ステップＳ３２６）。即ち、経過時間Ｔが閾値Ｔ_AFd以上である場合は、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれのＣＰＵは、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnと同じ大きさで逆位相の補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFn（－Ｑ_AF1，－Ｑ_AF2，・・・，－Ｑ_AFn）を出力するように、各電流源ＣＳ₁，ＣＳ₂，・・・，ＣＳ_nに出力指示する。一方、ステップＳ３２２において、経過時間Ｔが閾値Ｔ_AFd未満である場合は、経過時間Ｔが閾値Ｔ_AFd以上となるまで、ステップＳ３１４～ステップＳ３２２の処理を繰り返し実行する。ここで、閾値Ｔ_AFdは、本発明における「第４所定時間」に対応し、置き換えた補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFn（－Ｑ_AF1，－Ｑ_AF2，・・・，－Ｑ_AFn）は、本発明における「第２分担補償無効電力」に対応する実施構成の一例である。

【0091】

続いて、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれのＣＰＵは、反転維持時間Ｔ_AFhを読み込む処理を実行すると共に（ステップＳ３２８）、反転維持時間Ｔ_AFhと閾値Ｔ_AFh＊とを比較する処理を実行する（ステップＳ３３０）。ここで、閾値Ｔ_AFh＊は、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nの開放指示がなされてから（電磁開閉器ＭＣ₁，ＭＣ₂，・・・，ＭＣ_nにスイッチング信号が出力されてから）、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nの開放が確実に完了するまでの時間として設定されるものであり、例えば、２分などのように設定することができる。このように、本実施の形態では、反転した補償無効電力－Ｑ_AF1，－Ｑ_AF2，・・・，－Ｑ_AFnの出力を反転維持時間Ｔ_AFh維持する構成であるため、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを確実に開放することができる。

【0092】

ステップＳ３３０において、反転維持時間Ｔ_AFhが閾値Ｔ_AFh＊以上である場合には、経過時間Ｔおよび反転維持時間Ｔ_AFhを値０にリセットすると共に（ステップＳ３３２）、補償無効電力反転フラグｆを値０にリセットして（ステップＳ３３４）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｔ_AFh＊は、本発明における「第３所定時間」に対応する実施構成の一例である。

【0093】

なお、ステップＳ３１４において、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnを反転しないと判定した場合、即ち、電力差が開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）と同値あるいは開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）よりも遅れ位相である場合（Ｑｒｐ－２・Ｑ_AFn／Ｓｒｒｐ_n≧－１．２・Ｑ_SC＊には、制御部ＣＵ₁，ＣＵ₂，・・・，ＣＵ_nそれぞれのＣＰＵは、補償無効電力反転フラグfが値１であるか否かの判定、即ち、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnが反転されているか否かの判定を行う処理を実行し（ステップＳ３３６）、補償無効電力反転フラグfが値１であるとき、即ち、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnが既に反転されているときには、補償無効電力反転フラグｆを値０にリセットして（ステップＳ３３４）、本ルーチンを終了する。一方、補償無効電力反転フラグfが値１でないとき、即ち、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnが反転されていないときには、何もせずに、本ルーチンを終了する。

【0094】

以上説明した実施例２の力率改善装置１００によれば、実施例１の力率改善装置１が奏する作用効果と同様の作用効果、即ち、負荷無効電力Ｑ_LTが増加した場合および減少した場合のいずれにおいても、受電点Ｐｒｐにおける力率を改善することができるという作用効果や、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを確実に開放することができるという作用効果、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nのハンチング現象を防止することができるという作用効果、アクティブフィルタＡＦから出力する補償無効電力Ｑ_AFの最適化と、アクティブフィルタＡＦの大型化抑制と、の両立を図ることができるという作用効果などを奏することができる。

【0095】

また、実施例２の力率改善装置１００によれば、複数のアクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nからの出力それぞれが補償無効電力Ｑ_AFを分担して出力するため、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nから出力する補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・Ｑ_AFnを抑制することができる。これにより、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nの容量増大を抑制することができ、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nの大型化やコスト増加を抑制することができる。この結果、力率改善装置１００の大型化やコスト増加を抑制することができる。なお、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nは、互いに通信をして補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・Ｑ_AFnを反転するか否かの判断を行うのではなく、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nが自律的に補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・Ｑ_AFnを反転するか否かの判断を行うため、受電点Ｐｒｐの力率改善を簡易な制御で実現することができる。

【0096】

上述した実施例１および２の力率改善装置１，１００では、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを積極的に開放するために、補償無効電力Ｑ_AFと同じ大きさで逆位相の補償無効電力Ｑ_AF（－Ｑ_AF）、および、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnと同じ大きさで逆位相の補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFn（－Ｑ_AF1，－Ｑ_AF2，・・・，－Ｑ_AFn）を、アクティブフィルタＡＦ、および、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nから出力する構成としたが、進相コンデンサＳＣ₁，ＳＣ₂，・・・，ＳＣ_nを積極的に開放すること、即ち、受電点無効電力Ｑｒｐを開放閾値Ｑｔｈ２（－１．２・Ｑ_SC＊）よりも進み位相にすることができれば、アクティブフィルタＡＦ、および、各アクティブフィルタＡＦ₁，ＡＦ₂，・・・，ＡＦ_nから出力する補償無効電力Ｑ_AF、および、各補償無効電力Ｑ_AF1，Ｑ_AF2，・・・，Ｑ_AFnの大きさや位相は如何なる大きさおよび位相であっても良い。