JPH01129800A - 同期機の励磁制御装置 - Google Patents
同期機の励磁制御装置Info
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- JPH01129800A JPH01129800A JP62286167A JP28616787A JPH01129800A JP H01129800 A JPH01129800 A JP H01129800A JP 62286167 A JP62286167 A JP 62286167A JP 28616787 A JP28616787 A JP 28616787A JP H01129800 A JPH01129800 A JP H01129800A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は同期機の励磁制御装置に係り、特に電力系統の
動態安定度向上を行なうのに好適な電力系統安定化装置
に関する。
動態安定度向上を行なうのに好適な電力系統安定化装置
に関する。
従来の電力系統の動態安定度向上を目的としたものに、
日立評論ＶｏＬ、５Ｇ、Ｎｕ１２（１９７４−１２）第
３５頁から第４０頁に述べられているように電力動揺抑
制を目的とした電力系統安定化袋ｆｌ （Ｐｏｗｅｒ
Ｓｙｓｔｅｍ ５ｔａｂｉｌｉｚｅｒ以下Ｐ’ｊｙと略
す）がある。
日立評論ＶｏＬ、５Ｇ、Ｎｕ１２（１９７４−１２）第
３５頁から第４０頁に述べられているように電力動揺抑
制を目的とした電力系統安定化袋ｆｌ （Ｐｏｗｅｒ
Ｓｙｓｔｅｍ ５ｔａｂｉｌｉｚｅｒ以下Ｐ’ｊｙと略
す）がある。
この動作原理は次のようなものである。
第２図はりアクドルＸｅ２４を介して無限大母線２３に
接続された１つの同期機２２を示すところの、１機無限
大系と呼ばれる系統モデルで、この電力動揺は同期機２
２の運転特性と系統インピーダンスとの関係により説明
される。この動作を微少電力動揺について線形近似化す
るとトルクΔＴ及び速度Δω、相差角Δδ、端子電圧Δ
Ｖｇとして第３図に示すブロック図のように表ねすこと
ができる。ここでΔは変化分を示した以下同様である。
接続された１つの同期機２２を示すところの、１機無限
大系と呼ばれる系統モデルで、この電力動揺は同期機２
２の運転特性と系統インピーダンスとの関係により説明
される。この動作を微少電力動揺について線形近似化す
るとトルクΔＴ及び速度Δω、相差角Δδ、端子電圧Δ
Ｖｇとして第３図に示すブロック図のように表ねすこと
ができる。ここでΔは変化分を示した以下同様である。
第３図においてＫ ｓ ＝ Ｋ ６であられされるτ
ゲイン特性のうち、Ｋ８のみ同期機２２と系統のインピ
ーダンスのみで定まるが、残りは全てインピーダンスの
他に同期機２２の運転状態によって変わる。そこで同期
機２２の運動を振動系として取扱い相差角δと同相の同
期化トルクΔＴｓ及び速度Δωと同相の制動トルクΔＴ
ｄで表わせば第４図に示したブロック図となり、その振
動特性は振動周波数ω−Ｆ＝フΣ制動特性ρを有し、次
式で示される。
ーダンスのみで定まるが、残りは全てインピーダンスの
他に同期機２２の運転状態によって変わる。そこで同期
機２２の運動を振動系として取扱い相差角δと同相の同
期化トルクΔＴｓ及び速度Δωと同相の制動トルクΔＴ
ｄで表わせば第４図に示したブロック図となり、その振
動特性は振動周波数ω−Ｆ＝フΣ制動特性ρを有し、次
式で示される。
ここで Ｓ：微分演算子（ｄ／ｄ ｔ）Ｄ二側動トルク
係数 Ｋｌ ：同期化トルク係数 Ｍ：同期機の慣性定数 ω０ ：ベース回転角速度 通常この角周波数ω、は５〜１０ｒａｄ／ ｓ程度であ
り系統構成が大きく変ってもせいぜい２〜２゜ｒａｄ／
ｓ程度である。第４図においてに１はｄ軸鎖交磁束ΔＥ
（１’一定のとき相差角の変化分に対する同期機固有の
電気トルクの変化係数であり、Ｋ１１は励磁制御系から
発生する電気トルク係数である。
係数 Ｋｌ ：同期化トルク係数 Ｍ：同期機の慣性定数 ω０ ：ベース回転角速度 通常この角周波数ω、は５〜１０ｒａｄ／ ｓ程度であ
り系統構成が大きく変ってもせいぜい２〜２゜ｒａｄ／
ｓ程度である。第４図においてに１はｄ軸鎖交磁束ΔＥ
（１’一定のとき相差角の変化分に対する同期機固有の
電気トルクの変化係数であり、Ｋ１１は励磁制御系から
発生する電気トルク係数である。
−右同期化トルクと９０度位相が異なり回転速度と同相
の信号としたフィードバックされる電気トルク係数には
制御係数りとして表わされる同期機固有の係数と励磁制
御による制動トルク係数Ｄ′がある。
の信号としたフィードバックされる電気トルク係数には
制御係数りとして表わされる同期機固有の係数と励磁制
御による制動トルク係数Ｄ′がある。
このうちＫｌ’は通常の機器定数の範囲ではに１の１０
〜２０％以下であり、これが負値となっても余り問題と
ならないが、Ｄ′はＤと同じ大きさの負値となり得るの
でＤ＋Ｄ’ ＜Ｏとなるとその振動は発散系となり動態
安定度が失われることが考えられる。そこで動態安定度
の確保のためには、負の制動トルクを補償するように正
の制動トルクを加えることが必要であり、このためには
同期機の相差角Δδの動揺信号を検出し、ゲイン及び位
相を調整し電圧制御系へ補正信号として与え、励磁系の
制動トルクを増加させる制御を行なえば良く、これを行
なうのがＰｓｓである。
〜２０％以下であり、これが負値となっても余り問題と
ならないが、Ｄ′はＤと同じ大きさの負値となり得るの
でＤ＋Ｄ’ ＜Ｏとなるとその振動は発散系となり動態
安定度が失われることが考えられる。そこで動態安定度
の確保のためには、負の制動トルクを補償するように正
の制動トルクを加えることが必要であり、このためには
同期機の相差角Δδの動揺信号を検出し、ゲイン及び位
相を調整し電圧制御系へ補正信号として与え、励磁系の
制動トルクを増加させる制御を行なえば良く、これを行
なうのがＰｓｓである。
第４図に戻り以上の考えを整理すると、動態安定度の向
上を行なうためには相差角動揺Δδに対する励磁系トル
クΔＴｅｘが角周波数Δωに同相のほぼ９０度進み又は
−Δδに対して９０度遅れとなる電圧一定制御系ＡＶＨ
の制御を行なえば良いことがわかる。次に第３図から同
期機の界磁電圧ΔＶｆと励磁系トルクΔＴｅｘとの関係
を求めるととなる。ここで電機子反作用による効果に４
・ΔδはΔＶｆと比較し小さな値であるので無視してい
る。（１）式においてに３・Ｔｄｏ’は通常数秒のオー
ダであり及び通常の電力動揺角周波数が２〜２０ｒｅｄ
／Ｓの範囲内であることを考えると励磁系トルクΔＴｅ
ｘは界磁電圧ΔＶｆに対しほぼ９０度遅れることがわが
る。
上を行なうためには相差角動揺Δδに対する励磁系トル
クΔＴｅｘが角周波数Δωに同相のほぼ９０度進み又は
−Δδに対して９０度遅れとなる電圧一定制御系ＡＶＨ
の制御を行なえば良いことがわかる。次に第３図から同
期機の界磁電圧ΔＶｆと励磁系トルクΔＴｅｘとの関係
を求めるととなる。ここで電機子反作用による効果に４
・ΔδはΔＶｆと比較し小さな値であるので無視してい
る。（１）式においてに３・Ｔｄｏ’は通常数秒のオー
ダであり及び通常の電力動揺角周波数が２〜２０ｒｅｄ
／Ｓの範囲内であることを考えると励磁系トルクΔＴｅ
ｘは界磁電圧ΔＶｆに対しほぼ９０度遅れることがわが
る。
以上の位相関係を相差角Δδとともにベクトル表示する
と第５図と第６図の関係を得る。励磁系トルクΔＴｅｘ
は軸回転速度Δωにほぼ同相か遅れ気味となるように、
即ち斜線領域になるように制御を行なえば良いことにな
る。図中ΔＴａｘ’はΔωに対するΔＴｅｘの許容最大
位相遅れを示している。さらに（１）式からΔＶｆはΔ
Ｔｅｘより９０度進みの位置にあるので、最適な制動ト
ルクを得るためにはΔＶｆがΔδと１８０度あるいはΔ
Ｖｆと（−Δδ）がほぼ同相となるよう制御を行なえば
良いことがわかる。
と第５図と第６図の関係を得る。励磁系トルクΔＴｅｘ
は軸回転速度Δωにほぼ同相か遅れ気味となるように、
即ち斜線領域になるように制御を行なえば良いことにな
る。図中ΔＴａｘ’はΔωに対するΔＴｅｘの許容最大
位相遅れを示している。さらに（１）式からΔＶｆはΔ
Ｔｅｘより９０度進みの位置にあるので、最適な制動ト
ルクを得るためにはΔＶｆがΔδと１８０度あるいはΔ
Ｖｆと（−Δδ）がほぼ同相となるよう制御を行なえば
良いことがわかる。
以上がＰｓｓの動作原理についての説明である。
上記従来技術は、電力系統安定化装置の制御定数を所定
の系統構成に合せ固定的定数として設定するものであり
、又特開昭６１−１５５９９号公報に記載のように系統
構成及び負荷状態に応じブロックを選択することで最適
な特性を実現しようとするものがあるが、パラメータが
ステップ状に変化するため必ずしも最適ではないこと、
又系統構成がプラント計画時点における机上検討を越え
るケースの場合、不安定な制御となるなどの問題点を有
していた。
の系統構成に合せ固定的定数として設定するものであり
、又特開昭６１−１５５９９号公報に記載のように系統
構成及び負荷状態に応じブロックを選択することで最適
な特性を実現しようとするものがあるが、パラメータが
ステップ状に変化するため必ずしも最適ではないこと、
又系統構成がプラント計画時点における机上検討を越え
るケースの場合、不安定な制御となるなどの問題点を有
していた。
本発明の目的は、電力系統の状態に応じて常に最適な動
態安定度向上を行なうために、ゲイン制御を行なうゲイ
ン制御信号を電力系統の状態に応じ最適に自動調整を行
ない、更に位相制御における位相制御信号も電力系統の
状態に応じ最適に自動調整する同期機の励磁制御装置を
提供することにある。
態安定度向上を行なうために、ゲイン制御を行なうゲイ
ン制御信号を電力系統の状態に応じ最適に自動調整を行
ない、更に位相制御における位相制御信号も電力系統の
状態に応じ最適に自動調整する同期機の励磁制御装置を
提供することにある。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
上記目的は、同期機の端子電圧と設定端子電圧との偏差
信号に対応して前記同期機の界磁量を定め前記端子電圧
を制御する端子電圧一定制御手段を備える同期機の励磁
制御装置において、前記同期機の有効電力値を検出し該
有効電力値に所定のゲイン制御と位相制御を施した電力
系統安定化信号を出力する電力系統安定化手段と、該電
力系統安定化信号と前記偏差信号との比率を所定の値と
するゲイン制御信号を演算し前記ゲイン制御の制御信号
として出力する出力比率制御手段と、を備え前記偏差信
号に前記電力系統安定化信号を加えた同期機の励磁制御
装置、又は電力系統安定化手段と出力比率制御手段とを
備えた該同期機の励磁制御装置に前記同期機の界磁電圧
と前記偏差信号と前記有効電力値とを入力し該界磁電圧
と前記偏差信号とから前記電力系統安定化信号が寄与し
た界磁電圧成分を演算し該界磁電圧成分と前記有効電力
値との位相差を所定の値とする位相制御信号を演算し前
記位相制御の制御信号として出力する位相差制御手段を
付加することで達成される。
信号に対応して前記同期機の界磁量を定め前記端子電圧
を制御する端子電圧一定制御手段を備える同期機の励磁
制御装置において、前記同期機の有効電力値を検出し該
有効電力値に所定のゲイン制御と位相制御を施した電力
系統安定化信号を出力する電力系統安定化手段と、該電
力系統安定化信号と前記偏差信号との比率を所定の値と
するゲイン制御信号を演算し前記ゲイン制御の制御信号
として出力する出力比率制御手段と、を備え前記偏差信
号に前記電力系統安定化信号を加えた同期機の励磁制御
装置、又は電力系統安定化手段と出力比率制御手段とを
備えた該同期機の励磁制御装置に前記同期機の界磁電圧
と前記偏差信号と前記有効電力値とを入力し該界磁電圧
と前記偏差信号とから前記電力系統安定化信号が寄与し
た界磁電圧成分を演算し該界磁電圧成分と前記有効電力
値との位相差を所定の値とする位相制御信号を演算し前
記位相制御の制御信号として出力する位相差制御手段を
付加することで達成される。
前記構成において、電力系統安定化手段は同期機の有効
電力値を検出して所定のゲイン制御と位相制御を施した
電力系統安定化信号を出力し、前記同期機の端子電圧と
設定端子電圧との偏差信号に加え、その補正された偏差
信号に対応して端子電圧一定制御手段は界磁量を定め前
記端子電圧の制御をし、出力比率制御手段は前記電力系
統安定化信号と補正前の前記偏差信号との比率を所定の
値とする前記ゲイン制御を行なうゲイン制御信号を演算
出力し、更に位相差制御手段は前記同期機の界磁電圧と
補正前の前記偏差信号とから前記電力系統安定化信号が
寄与した界磁電圧成分を演算して前記位相制御が該界磁
電圧成分と前記有効電力値との位相差を所定の値とする
位相差制御信号を演算出力する。
電力値を検出して所定のゲイン制御と位相制御を施した
電力系統安定化信号を出力し、前記同期機の端子電圧と
設定端子電圧との偏差信号に加え、その補正された偏差
信号に対応して端子電圧一定制御手段は界磁量を定め前
記端子電圧の制御をし、出力比率制御手段は前記電力系
統安定化信号と補正前の前記偏差信号との比率を所定の
値とする前記ゲイン制御を行なうゲイン制御信号を演算
出力し、更に位相差制御手段は前記同期機の界磁電圧と
補正前の前記偏差信号とから前記電力系統安定化信号が
寄与した界磁電圧成分を演算して前記位相制御が該界磁
電圧成分と前記有効電力値との位相差を所定の値とする
位相差制御信号を演算出力する。
以下、本発明による一実施例を第１図により説明する。
第１図はサイリスタ２０を用いた静止形励磁装置の構成
を示す図である。
を示す図である。
同期機２２の端子電圧ｖ１０１を計器用変成器ＰＴ２５
で降圧した端子電圧ｖｇ１０２と自１１ｉ１１ｆｆｉ圧
調整装置ＡＶＲ（端子電圧一定制御手段）２６の電圧設
定値Ｖ ｒｅｆ （設定端子電圧）１０３との偏差信号
ε１１０４を検出する。偏差信号ε１１０４を増幅器Ａ
ＭＰＩにて増幅し、さらに自動パルス位相器ＡＰＰＳ２
にてサイリスタゲート制御用パルスを発生させ、これに
よりサイリスタ２０の出力電圧すなわち同期機２２の界
磁電圧Ｖｆ（界磁量） ｖ１０９を制御し同期機２２の
端子電圧を−定に制御する。また、電力系統の動態安定
度向上を計るため有効電力Ｐｇｌｌｌを計器変成器ＰＴ
２５と計器用変流器ＣＴ２７を介し電力変換器３にて検
出し、これに適正なゲイン・位相制御を施したＰｓｓ出
力信号Ｖ ｐｓｓ （電力系統安定化信号）１０５をＡ
ＶＲ２６の信号加算回路２８へ補助信号として与える電
力系統安定化装置Ｐｓｓ（１１力系統安定化手段）３０
を有している。
で降圧した端子電圧ｖｇ１０２と自１１ｉ１１ｆｆｉ圧
調整装置ＡＶＲ（端子電圧一定制御手段）２６の電圧設
定値Ｖ ｒｅｆ （設定端子電圧）１０３との偏差信号
ε１１０４を検出する。偏差信号ε１１０４を増幅器Ａ
ＭＰＩにて増幅し、さらに自動パルス位相器ＡＰＰＳ２
にてサイリスタゲート制御用パルスを発生させ、これに
よりサイリスタ２０の出力電圧すなわち同期機２２の界
磁電圧Ｖｆ（界磁量） ｖ１０９を制御し同期機２２の
端子電圧を−定に制御する。また、電力系統の動態安定
度向上を計るため有効電力Ｐｇｌｌｌを計器変成器ＰＴ
２５と計器用変流器ＣＴ２７を介し電力変換器３にて検
出し、これに適正なゲイン・位相制御を施したＰｓｓ出
力信号Ｖ ｐｓｓ （電力系統安定化信号）１０５をＡ
ＶＲ２６の信号加算回路２８へ補助信号として与える電
力系統安定化装置Ｐｓｓ（１１力系統安定化手段）３０
を有している。
まず、ゲイン制御について説明する。ＡＶＲ２６の偏差
信号ε１１０４にＰｓｓ３０の出力信号Ｖｐｓｓ１０５
を加えた補正後の偏差信号ε２１０６とＶｐｓｓ１０５
とをそれぞれ絶対値検出回路１０ａ。
信号ε１１０４にＰｓｓ３０の出力信号Ｖｐｓｓ１０５
を加えた補正後の偏差信号ε２１０６とＶｐｓｓ１０５
とをそれぞれ絶対値検出回路１０ａ。
１０ｂとピーク値検出回路１１ａ、ｌｌｂとを介し絶対
値のピーク値を検出しさらに１し１ピーク値には演算器
１２でに１倍した値を得る。１ε２・Ｋｚｌピーク値と
ｌ Ｖｐｓｓ ｌピーク値との偏差を一次遅れ回路１３
でリップル分を除去し不感帯回路１７ａを介してＰｓｓ
３０のゲイン制御回路Ｋ ｐｓｓ４のゲイン制御信号′
１０７として与える。ゲイン制御信号１０７が正のとき
はＰｓｓ３０のゲインを上げ、負のときはＰｓｓ３０の
ゲインを下げる自動調整を行なうことにより、補正後の
偏差信号Ｅ２１０６に含まれるＰｓｓ３０の成分、Ｖｐ
ｓｓ １０５を常に一定比率とすることができる。この
ように絶対値検出回路１０ａ、１０ｂとピーク値検出回
路１１ａ、ｌｌｂと演算器１２と一次遅れ回路１３と不
感帯回路１７ａとを備えた出力比率制御回路（出力比率
制御手段）３２で、系統条件の変化、潮流条件の変化な
どにより電圧変動ΔＶｇが大きくなっても常にこれを土
建るＰｓｓ３０の出力信号Ｖｐｓｓ１０５を確保するこ
とができる。ここにΔは変化分を示し以下同様とする。
値のピーク値を検出しさらに１し１ピーク値には演算器
１２でに１倍した値を得る。１ε２・Ｋｚｌピーク値と
ｌ Ｖｐｓｓ ｌピーク値との偏差を一次遅れ回路１３
でリップル分を除去し不感帯回路１７ａを介してＰｓｓ
３０のゲイン制御回路Ｋ ｐｓｓ４のゲイン制御信号′
１０７として与える。ゲイン制御信号１０７が正のとき
はＰｓｓ３０のゲインを上げ、負のときはＰｓｓ３０の
ゲインを下げる自動調整を行なうことにより、補正後の
偏差信号Ｅ２１０６に含まれるＰｓｓ３０の成分、Ｖｐ
ｓｓ １０５を常に一定比率とすることができる。この
ように絶対値検出回路１０ａ、１０ｂとピーク値検出回
路１１ａ、ｌｌｂと演算器１２と一次遅れ回路１３と不
感帯回路１７ａとを備えた出力比率制御回路（出力比率
制御手段）３２で、系統条件の変化、潮流条件の変化な
どにより電圧変動ΔＶｇが大きくなっても常にこれを土
建るＰｓｓ３０の出力信号Ｖｐｓｓ１０５を確保するこ
とができる。ここにΔは変化分を示し以下同様とする。
また補正後の偏差信号ε２１０６に含まれるＰｓｓ３０
の出力信号Ｖｐｓｓ１０５の比率を一定とすることがで
き、以上の制御を行なうことで、電力動揺に対する最適
なＰｓｓゲインの自動チューニングができる。
の出力信号Ｖｐｓｓ１０５の比率を一定とすることがで
き、以上の制御を行なうことで、電力動揺に対する最適
なＰｓｓゲインの自動チューニングができる。
次に、位相制御について説明する。従来技術のＰｓｓ３
０の動作原理の説明にもあるように、最適な制動トルク
を得るためには界磁電圧ΔＶｆ１０８が相差角動揺Δδ
と１８０度あるいはΔＶｆ１０８と（−Δδ）がほぼ同
相となるような制御を行なえば良い。しかしながらΔＶ
ｆ１０８には第３図のブロック図からあきらかなように
電圧制御系の電圧振動モードも含むため、Ｐｓｓ出力信
号Ｖ ｐｓｓ１０５による電力動揺モードと混合した複
合信号となる。このため上記の位相制御を行なうために
は、ΔＶｆ１０８Ｌニー含まれるＶｐｓｓ１０５の動揺
成分（電力系統安定化信号寄与界゛磁電圧成分以下ΔＶ
ｆｐｓｓｌ １０と呼ぶ）、即ち系統動揺信号成分ΔＶ
ｆｐｓｓｌ １０のみを検出し、このΔＶｆｐｓｓｌｌ
ＯとΔδとの位相を約１８０度となるよう制御する必要
がある。
０の動作原理の説明にもあるように、最適な制動トルク
を得るためには界磁電圧ΔＶｆ１０８が相差角動揺Δδ
と１８０度あるいはΔＶｆ１０８と（−Δδ）がほぼ同
相となるような制御を行なえば良い。しかしながらΔＶ
ｆ１０８には第３図のブロック図からあきらかなように
電圧制御系の電圧振動モードも含むため、Ｐｓｓ出力信
号Ｖ ｐｓｓ１０５による電力動揺モードと混合した複
合信号となる。このため上記の位相制御を行なうために
は、ΔＶｆ１０８Ｌニー含まれるＶｐｓｓ１０５の動揺
成分（電力系統安定化信号寄与界゛磁電圧成分以下ΔＶ
ｆｐｓｓｌ １０と呼ぶ）、即ち系統動揺信号成分ΔＶ
ｆｐｓｓｌ １０のみを検出し、このΔＶｆｐｓｓｌｌ
ＯとΔδとの位相を約１８０度となるよう制御する必要
がある。
有効電力Ｐｇｌ １１を電力変換器３にて検出し、これ
を不完全微分回路１４ａを介して有効電力Ｐｇｌｌｌの
変化分ΔＰｇ１１２を得る。同様にして同期機２２の界
磁電圧Ｖｆ１０９から不完全微分回路１４ｂを介して界
磁電圧変動ΔＶｆ１０８を得る。このΔＶｆ１０８と同
期機２２の端子電圧を一定に制御するＡＶＲ２６の偏差
信号ε１１０４をＡＶＲモデル１５に入力し、Ｐｓｓ出
力信号Ｖｐｓｓ１０５を面接合まない同期機２２の界磁
電圧シミユレーション値ΔＶｆε１１１３を検出する。
を不完全微分回路１４ａを介して有効電力Ｐｇｌｌｌの
変化分ΔＰｇ１１２を得る。同様にして同期機２２の界
磁電圧Ｖｆ１０９から不完全微分回路１４ｂを介して界
磁電圧変動ΔＶｆ１０８を得る。このΔＶｆ１０８と同
期機２２の端子電圧を一定に制御するＡＶＲ２６の偏差
信号ε１１０４をＡＶＲモデル１５に入力し、Ｐｓｓ出
力信号Ｖｐｓｓ１０５を面接合まない同期機２２の界磁
電圧シミユレーション値ΔＶｆε１１１３を検出する。
このΔＶｆ１０８とΔＶｆε１１１３との偏差をとるこ
とによりＰｓｓ３０による同期機２２の界磁電圧成分Δ
Ｖｆｐｓｓｌ １０を検出する。次に位相差検出回路１
６で系統の電力動揺信号のひつでであるΔＰｇｌ１２と
ΔＶｆｐｓｓｌ １０との位相差を検出する。この位相
差を位相差設定値０ｒｅｆｌ１４と比較し、この位相偏
差Δθ１１５を不感帯回路１７ｂを介してΔθ１１５の
絶対値が一定以上のとき、Δθ１１４の符号に従ってＰ
ｓｓ３０の位相制御回路θｐｓｓ ５の位相制御信号１
１６として与えられＰｓｓ３０の位相を増減し、Δθ１
１４が零となるような制御をする。ここで位相検出回路
１６は有効電力ΔＰｇｌ１２及びΔＶｆｐｓｓｌ １０
の絶対値が一定以下のときは０ＦＦＬ、−室以上でＯＮ
する補助リレーを有している。即ちΔＰｇ１１２及びΔ
Ｖｆｐｓｓ １１０の絶対値が小さいとき、つまり電力
動揺が発生していないときには位相制御信号を切雛すも
のである。このようにＡＶＲモデル１５と不完全微分回
路１４ａ、１４ｂと位相差検出回路１６と不感帯回路１
７ｂとを備えた位相差制御回路（位相差制御手段）３３
によって。
とによりＰｓｓ３０による同期機２２の界磁電圧成分Δ
Ｖｆｐｓｓｌ １０を検出する。次に位相差検出回路１
６で系統の電力動揺信号のひつでであるΔＰｇｌ１２と
ΔＶｆｐｓｓｌ １０との位相差を検出する。この位相
差を位相差設定値０ｒｅｆｌ１４と比較し、この位相偏
差Δθ１１５を不感帯回路１７ｂを介してΔθ１１５の
絶対値が一定以上のとき、Δθ１１４の符号に従ってＰ
ｓｓ３０の位相制御回路θｐｓｓ ５の位相制御信号１
１６として与えられＰｓｓ３０の位相を増減し、Δθ１
１４が零となるような制御をする。ここで位相検出回路
１６は有効電力ΔＰｇｌ１２及びΔＶｆｐｓｓｌ １０
の絶対値が一定以下のときは０ＦＦＬ、−室以上でＯＮ
する補助リレーを有している。即ちΔＰｇ１１２及びΔ
Ｖｆｐｓｓ １１０の絶対値が小さいとき、つまり電力
動揺が発生していないときには位相制御信号を切雛すも
のである。このようにＡＶＲモデル１５と不完全微分回
路１４ａ、１４ｂと位相差検出回路１６と不感帯回路１
７ｂとを備えた位相差制御回路（位相差制御手段）３３
によって。
電力動揺に対する最適な位相制御定数を自動チ装置のゲ
インと位相制御の定数の設定を行なう試運転時の調整が
、電圧制御系のステップ状変化あるいは２回線送電系統
であれば、これらの１回線の入切をし過渡的な電力動揺
を発生させることでその系統における最適なＰｓｓ定数
を自動設定できるため従来に比べ調整が簡略できる。又
系統構成など外部条件が変化しても定数の再設定をしな
くとも良い自動チューニングができるといった効果があ
る。
インと位相制御の定数の設定を行なう試運転時の調整が
、電圧制御系のステップ状変化あるいは２回線送電系統
であれば、これらの１回線の入切をし過渡的な電力動揺
を発生させることでその系統における最適なＰｓｓ定数
を自動設定できるため従来に比べ調整が簡略できる。又
系統構成など外部条件が変化しても定数の再設定をしな
くとも良い自動チューニングができるといった効果があ
る。
本発明によれば、同期機の励磁制御装置において電力系
統の動態安定向上を計る電力系統安定化装置を付加し、
該電力系統安定化装置のゲイン制御と位相制御にそれぞ
れの制御の定数を自動的に調整する手段を設けたことに
より、同期機の運転状態、系統構成の変化及び励磁装置
の種類にかかわらず常に最適な動態安定度を確保するよ
うに前記電力系統安定化装置の制御定数を自動調整する
自動チューニングができるため、試運転時の試験調整を
簡略化し、系統構成、電力潮流などの外部条件が変化し
ても定数の再設定を省略でき、電力系統の振動周期に応
じた最適制御定数に自動調整するため０．２ Ｈｚ〜２
Ｈｚの広範囲な周波数帯域の動態安定度を確保すること
ができるといった優れた効果がある。
統の動態安定向上を計る電力系統安定化装置を付加し、
該電力系統安定化装置のゲイン制御と位相制御にそれぞ
れの制御の定数を自動的に調整する手段を設けたことに
より、同期機の運転状態、系統構成の変化及び励磁装置
の種類にかかわらず常に最適な動態安定度を確保するよ
うに前記電力系統安定化装置の制御定数を自動調整する
自動チューニングができるため、試運転時の試験調整を
簡略化し、系統構成、電力潮流などの外部条件が変化し
ても定数の再設定を省略でき、電力系統の振動周期に応
じた最適制御定数に自動調整するため０．２ Ｈｚ〜２
Ｈｚの広範囲な周波数帯域の動態安定度を確保すること
ができるといった優れた効果がある。
第１図は本発明による一実施例の祷成図、第２図は一機
無限大系統のモデル図、第３図は第２図に示したモデル
を電力動揺に関し線形近似したブロック線図、第４図は
第３図を等価２似振動系で置き換えた図、第５図、ΔＰ
とΔωとΔＶｆの理想的なベクトル関係を示すベクトル
図、第６図は第５図を波形表現した波形図である。 ４・・・ゲイン制御回路Ｋｐｓｓ 、５・・・位相制御
回路θｐｓｓ、２６・・・自動電圧調整装置ＡＶＲ１３
０・・・電力系統安定化装置Ｐｓｓ、３２・・・出力比
率制御回路、３３・・・位相差制御回路、１０２・・・
端子電圧Ｖｇ、１０３・・・電圧設定値Ｖ ｒｅｆ、１
０４・・・偏差信号ε１．１０５− Ｐｓｓ出力信号Ｖ
ｐｓｓ、１０７−・・ゲイン制御信号、１０９・・・
界磁電圧Ｖｆ、１１０・・・系統動揺信号成分ΔＶ ｆ
ｐｓｓ、１１１・・・有効電力Ｐｇ、１１６・・・位相
制御信号。
無限大系統のモデル図、第３図は第２図に示したモデル
を電力動揺に関し線形近似したブロック線図、第４図は
第３図を等価２似振動系で置き換えた図、第５図、ΔＰ
とΔωとΔＶｆの理想的なベクトル関係を示すベクトル
図、第６図は第５図を波形表現した波形図である。 ４・・・ゲイン制御回路Ｋｐｓｓ 、５・・・位相制御
回路θｐｓｓ、２６・・・自動電圧調整装置ＡＶＲ１３
０・・・電力系統安定化装置Ｐｓｓ、３２・・・出力比
率制御回路、３３・・・位相差制御回路、１０２・・・
端子電圧Ｖｇ、１０３・・・電圧設定値Ｖ ｒｅｆ、１
０４・・・偏差信号ε１．１０５− Ｐｓｓ出力信号Ｖ
ｐｓｓ、１０７−・・ゲイン制御信号、１０９・・・
界磁電圧Ｖｆ、１１０・・・系統動揺信号成分ΔＶ ｆ
ｐｓｓ、１１１・・・有効電力Ｐｇ、１１６・・・位相
制御信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、同期機の端子電圧と設定端子電圧との偏差信号に対
応して前記同期機の界磁量を定め前記端子電圧を制御す
る端子電圧一定制御手段を備える同期機の励磁制御装置
において、前記同期機の有効電力値を検出し該有効電力
値に所定のゲイン制御と位相制御を施した電力系統安定
化信号を出力する電力系統安定化手段と、該電力系統安
定化信号と前記偏差信号との比率を所定の値とするゲイ
ン制御信号を演算し前記ゲイン制御の制御信号として出
力する出力比率制御手段と、を備え前記偏差信号に前記
電力系統安定化信号を加えたことを特徴とする同期機の
励磁制御装置。 ２、同期機の端子電圧と設定端子電圧との偏差信号に対
応して前記同期機の界磁量を定め前記端子電圧を制御す
る端子電圧一定制御手段を備える同期機の励磁制御装置
において、前記同期機の有効電力値を検出し該有効電力
値に所定のゲイン制御と位相制御を施した電力系統安定
化信号を出力する電力系統安定化手段と、該電力系統安
定化信号と前記偏差信号との比率を所定の値とするゲイ
ン制御信号を演算し前記ゲイン制御の制御信号として出
力する出力比率制御手段と、前記同期機の界磁電圧と前
記偏差信号と前記有効電力値とを入力し該界磁電圧と前
記偏差信号とから前記電力系統安定化信号が寄与した界
磁電圧成分を演算し該界磁電圧成分と前記有効電力値と
の位相差を所定の値とする位相制御信号を演算し前記位
相制御の制御信号として出力する位相差制御手段と、を
備え前記偏差信号に電力系統安定化信号を加えたことを
特徴とする同期機の励磁制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62286167A JPH0697880B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 同期機の励磁制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62286167A JPH0697880B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 同期機の励磁制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129800A true JPH01129800A (ja) | 1989-05-23 |
| JPH0697880B2 JPH0697880B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=17700811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62286167A Expired - Lifetime JPH0697880B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 同期機の励磁制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697880B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02228297A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-11 | Fuji Electric Co Ltd | 発電機の多変数制御システムにおける補正制御方式 |
| JPH02269499A (ja) * | 1989-04-11 | 1990-11-02 | Fuji Electric Co Ltd | 発電機励磁系の制御方式 |
| EP0713287A1 (en) * | 1994-11-15 | 1996-05-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power system stabilizer for generator |
| JPH08182394A (ja) * | 1994-07-29 | 1996-07-12 | Kumamoto Univ | 電力系統安定化装置 |
| JP2019079282A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | 三菱電機株式会社 | 電力系統安定化装置のチューニング装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01103199A (ja) * | 1987-10-13 | 1989-04-20 | Mitsubishi Electric Corp | 電力系統安定化装置 |
-
1987
- 1987-11-12 JP JP62286167A patent/JPH0697880B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01103199A (ja) * | 1987-10-13 | 1989-04-20 | Mitsubishi Electric Corp | 電力系統安定化装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02228297A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-11 | Fuji Electric Co Ltd | 発電機の多変数制御システムにおける補正制御方式 |
| JPH02269499A (ja) * | 1989-04-11 | 1990-11-02 | Fuji Electric Co Ltd | 発電機励磁系の制御方式 |
| JPH08182394A (ja) * | 1994-07-29 | 1996-07-12 | Kumamoto Univ | 電力系統安定化装置 |
| EP0713287A1 (en) * | 1994-11-15 | 1996-05-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power system stabilizer for generator |
| JP2019079282A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | 三菱電機株式会社 | 電力系統安定化装置のチューニング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0697880B2 (ja) | 1994-11-30 |
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