JPH026320B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH026320B2 JPH026320B2 JP54119946A JP11994679A JPH026320B2 JP H026320 B2 JPH026320 B2 JP H026320B2 JP 54119946 A JP54119946 A JP 54119946A JP 11994679 A JP11994679 A JP 11994679A JP H026320 B2 JPH026320 B2 JP H026320B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- circuit
- gain
- pss
- synchronous machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は系統安定化装置（以下、PSSと称す
る）に係り、特に同期機の自動電圧調整装置（以
下、AVRと称する）に付加するに好適なPSSに
関する。
る）に係り、特に同期機の自動電圧調整装置（以
下、AVRと称する）に付加するに好適なPSSに
関する。
一般に、電力系統に接続して運転される同期機
の励磁をAVRによつて同期機の端子電圧が一定
となる様に制御したのでは、同期機の接続される
電力系統と同期機の間の電気機械的電力動揺に対
する制動力があまり得られず安定度が悪くなる。
このため、AVRに同期機の回転子速度Δωや同期
機の端子電圧の周波数ΔF、並びに同期機の入力
または出力電力ΔP等を補助信号として加え、電
力動揺に対する制動力を増し、安定度を向上させ
るためにPSSを付加する方式が、近年電力系統の
安定度向上策の１つとして注目される様になつて
来ている。
の励磁をAVRによつて同期機の端子電圧が一定
となる様に制御したのでは、同期機の接続される
電力系統と同期機の間の電気機械的電力動揺に対
する制動力があまり得られず安定度が悪くなる。
このため、AVRに同期機の回転子速度Δωや同期
機の端子電圧の周波数ΔF、並びに同期機の入力
または出力電力ΔP等を補助信号として加え、電
力動揺に対する制動力を増し、安定度を向上させ
るためにPSSを付加する方式が、近年電力系統の
安定度向上策の１つとして注目される様になつて
来ている。
第１図はかかる従来のPSSの代表的な回路ブロ
ツク図を示すもので、同図中１はΔω，ΔF，ΔP
等の安定化用信号ａを検出する検出器、２は不完
全微分回路で構成されるシグナルリセツト回路、
３は位相補償回路、４は増幅回路、５は図示しな
いAVRに対して信号ｂを出力するリミツタ回路
である。
ツク図を示すもので、同図中１はΔω，ΔF，ΔP
等の安定化用信号ａを検出する検出器、２は不完
全微分回路で構成されるシグナルリセツト回路、
３は位相補償回路、４は増幅回路、５は図示しな
いAVRに対して信号ｂを出力するリミツタ回路
である。
かかる構成に於いて、シグナルリセツト回路２
の伝達関数Ｔは Ｔ＝TSR・Ｓ／（１＋TSR・Ｓ） …(1) 但し、TSRは時定数、Ｓはラプラス演算子、と
いう形で表わされ、その作用は信号の高域周波数
成分を伝達し、低周波成分を取除き、近似的に信
号の定常時からの変化分を取り出すものである。
の伝達関数Ｔは Ｔ＝TSR・Ｓ／（１＋TSR・Ｓ） …(1) 但し、TSRは時定数、Ｓはラプラス演算子、と
いう形で表わされ、その作用は信号の高域周波数
成分を伝達し、低周波成分を取除き、近似的に信
号の定常時からの変化分を取り出すものである。
一方、位相補償回路３及び増幅回路４は安定化
用信号ａが電力系統の動揺に対して制動効果のあ
る位相と大きさでAVRに加わる様にするもので
あり、リミツタ回路５はPSS出力ｂをある一定値
以内に制限してPSSによる同期機端子電圧の過渡
的な変化を抑制するものである。
用信号ａが電力系統の動揺に対して制動効果のあ
る位相と大きさでAVRに加わる様にするもので
あり、リミツタ回路５はPSS出力ｂをある一定値
以内に制限してPSSによる同期機端子電圧の過渡
的な変化を抑制するものである。
いま、安定化用信号ａが通常の電力系統動揺周
波数ωo、通常0.5〜２Hz程度に比較してずつとゆ
つくり変化する場合を考える。この様な例は、発
電機の負荷遮断や系統故障に伴う電力需給の不平
衡により系統周波数がゆつくり変化する場合と
か、揚水発電所に於て起動したポンプ水車に注水
して揚水が開始される場合等に起る。
波数ωo、通常0.5〜２Hz程度に比較してずつとゆ
つくり変化する場合を考える。この様な例は、発
電機の負荷遮断や系統故障に伴う電力需給の不平
衡により系統周波数がゆつくり変化する場合と
か、揚水発電所に於て起動したポンプ水車に注水
して揚水が開始される場合等に起る。
この様に、安定化用信号ａが一方向に連続して
変化している時にはPSS出力ｂは一方向にかたよ
り、リミツタ回路５によつて制限された値とな
る。このPSS出力ｂにより同期機端子電圧も
AVRで設定された基準値から一方向に偏倚され、
結局はPSSのリミツタ５の設定値と同じだけ電圧
が上つた状態あるいは下がつた状態となる。その
結果、同期機の界磁電流や電機子電流も定格値を
越えてしまう場合があり、それが長時間継続する
ことは好ましくない。
変化している時にはPSS出力ｂは一方向にかたよ
り、リミツタ回路５によつて制限された値とな
る。このPSS出力ｂにより同期機端子電圧も
AVRで設定された基準値から一方向に偏倚され、
結局はPSSのリミツタ５の設定値と同じだけ電圧
が上つた状態あるいは下がつた状態となる。その
結果、同期機の界磁電流や電機子電流も定格値を
越えてしまう場合があり、それが長時間継続する
ことは好ましくない。
更に、この様にPSS出力ｂがリミツタ５にかか
つている状態では電力動揺に制動を与える周波数
成分についても信号が伝達されないのでPSSの効
果が全くなくなつてしまう。
つている状態では電力動揺に制動を与える周波数
成分についても信号が伝達されないのでPSSの効
果が全くなくなつてしまう。
第２図の波形図にこの様な状態の一例として
ΔP信号のPSSを装備した同期機の応答を示す。
ちなみに、第２図は水車発電機が出力を増加する
場合の一例を示すもので、横軸は秒を単位とする
時間に対応し、Ａは水車発電機のパーセンテー
ジ、ＢはPSS出力ｂ、Ｃは同期機の端子電圧で
AVRの設定からのずれにそれぞれ対応するもの
である。
ΔP信号のPSSを装備した同期機の応答を示す。
ちなみに、第２図は水車発電機が出力を増加する
場合の一例を示すもので、横軸は秒を単位とする
時間に対応し、Ａは水車発電機のパーセンテー
ジ、ＢはPSS出力ｂ、Ｃは同期機の端子電圧で
AVRの設定からのずれにそれぞれ対応するもの
である。
第２図Ａに示す如く、水車発電機は約１分間で
０出力から100％出力まで略々直線的に出力を増
加させている。ΔP信号を安定化信号ａとして用
いるPSSではこの様に同期機出力が変化すると、
この出力変化に応動してPSS出力ｂはリミツタ５
の設定値VLにひつかかつてしまい、第２図Ｂに
示す如く、その値を同期機の出力増加中保持する
こととなる。その結果、同期機の端子電圧は、第
２図Ｃに示す如く、AVRの設定値よりVLだけ下
がつた状態に放置されることとなる。
０出力から100％出力まで略々直線的に出力を増
加させている。ΔP信号を安定化信号ａとして用
いるPSSではこの様に同期機出力が変化すると、
この出力変化に応動してPSS出力ｂはリミツタ５
の設定値VLにひつかかつてしまい、第２図Ｂに
示す如く、その値を同期機の出力増加中保持する
こととなる。その結果、同期機の端子電圧は、第
２図Ｃに示す如く、AVRの設定値よりVLだけ下
がつた状態に放置されることとなる。
これに対して、第１図の如き構成を有するPSS
でこの様な現象を防止するためには、シグナルリ
セツト回路２の時定数TSRを小さくして、同一方
向にゆつくりと変化する信号に対するPSSの出力
を小さくするか、PSSのリミツタ５の設定値を小
さくしてPSSの出力を小さくするか、またはPSS
のゲインを小さく設定して同じ信号に対するPSS
の出力を小さくする等の方法が考えられる。
でこの様な現象を防止するためには、シグナルリ
セツト回路２の時定数TSRを小さくして、同一方
向にゆつくりと変化する信号に対するPSSの出力
を小さくするか、PSSのリミツタ５の設定値を小
さくしてPSSの出力を小さくするか、またはPSS
のゲインを小さく設定して同じ信号に対するPSS
の出力を小さくする等の方法が考えられる。
しかしながら、時定数TSRを小さくしてその効
果を十分に出そうとすると時定数TSRが小さくな
り過ぎて制動効果を期待する周波数領域の特性に
も影響を与え通常状態での安定度の向上度合を減
ずることになる。また、リミツタ設定を小さくす
る方法では、通常のわずかな外乱に対してもPSS
出力がリミツタにかかり、PSSの効果を大幅に損
ねてしまう。同様にPSSのゲインを小さくする
と、通常時のPSSの効果を損ねてしまう。
果を十分に出そうとすると時定数TSRが小さくな
り過ぎて制動効果を期待する周波数領域の特性に
も影響を与え通常状態での安定度の向上度合を減
ずることになる。また、リミツタ設定を小さくす
る方法では、通常のわずかな外乱に対してもPSS
出力がリミツタにかかり、PSSの効果を大幅に損
ねてしまう。同様にPSSのゲインを小さくする
と、通常時のPSSの効果を損ねてしまう。
従つて、本発明の目的は上記従来技術の欠点を
なくし、安定化用信号が連続して一方向にゆつく
りと変化してゆく場合に、PSS出力が一方向に片
寄り、同期機端子電圧がAVRによる設定値から
長時間外れた状態になることを、常時の効果を損
ねることなく防止すべく、ゲインを出力の状態に
応じて自動的に変更調整し得る新規のPSSを提供
するにある。
なくし、安定化用信号が連続して一方向にゆつく
りと変化してゆく場合に、PSS出力が一方向に片
寄り、同期機端子電圧がAVRによる設定値から
長時間外れた状態になることを、常時の効果を損
ねることなく防止すべく、ゲインを出力の状態に
応じて自動的に変更調整し得る新規のPSSを提供
するにある。
以下、図面に従つて本発明を更に詳細に説明す
る。
る。
第３図は本発明の一実施例に係るPSSの回路ブ
ロツク図で、同図中６は位相補償回路３の出力を
増幅してリミツタ回路５に与える可変ゲインの増
幅回路、７は前記増幅回路６の出力６ｂを監視
し、状態判別を行う比較回路、８は前記比較回路
７の出力を積分して、その出力８ｂにより前記増
幅回路６のゲインを変化させる積分回路である。
ロツク図で、同図中６は位相補償回路３の出力を
増幅してリミツタ回路５に与える可変ゲインの増
幅回路、７は前記増幅回路６の出力６ｂを監視
し、状態判別を行う比較回路、８は前記比較回路
７の出力を積分して、その出力８ｂにより前記増
幅回路６のゲインを変化させる積分回路である。
かかる構成に於いて、比較回路７は増幅回路６
の出力６ｂが設定値を越えているか否かの検出を
行ない、この状態に応じた信号出力を行なうもの
である。ここで、増幅回路６の出力６ｂが設定値
を越えている時の比較回路７の出力を７ｂ−１、
前記出力６ｂが設定値と等しい時の比較回路７の
出力を７ｂ−０、前記出力６ｂが設定値内にある
時の比較回路７の出力を７ｂ−２とする。
の出力６ｂが設定値を越えているか否かの検出を
行ない、この状態に応じた信号出力を行なうもの
である。ここで、増幅回路６の出力６ｂが設定値
を越えている時の比較回路７の出力を７ｂ−１、
前記出力６ｂが設定値と等しい時の比較回路７の
出力を７ｂ−０、前記出力６ｂが設定値内にある
時の比較回路７の出力を７ｂ−２とする。
そして、積分回路８は前記比較回路７の出力が
７ｂ−２の時に積分値を増加させる方向に動作
し、比較回路７の出力が７ｂ−１の時に積分値を
減少させる方向に動作する。
７ｂ−２の時に積分値を増加させる方向に動作
し、比較回路７の出力が７ｂ−１の時に積分値を
減少させる方向に動作する。
一方、増幅回路６は一般に知られている２入力
乗算回路から構成され、その一方の入力には位相
補償回路３の出力を入力し、他方の入力には積分
回路８の出力８ｂを入力する如く構成されるもの
で、その結果、前記増幅回路６の出力６ｂは位相
補償回路３の出力と積分回路８の出力８ｂの両方
に比例することとなる。即ち、増幅回路６は積分
回路８の出力８ｂの大きさに比例したゲインを有
する事になり、可変ゲインの増幅系として動作す
ることとなる。
乗算回路から構成され、その一方の入力には位相
補償回路３の出力を入力し、他方の入力には積分
回路８の出力８ｂを入力する如く構成されるもの
で、その結果、前記増幅回路６の出力６ｂは位相
補償回路３の出力と積分回路８の出力８ｂの両方
に比例することとなる。即ち、増幅回路６は積分
回路８の出力８ｂの大きさに比例したゲインを有
する事になり、可変ゲインの増幅系として動作す
ることとなる。
従つて、通常の運転状態で、増幅回路６の出力
６ｂが比較回路７の設定値を越えていなければ、
比較回路７の出力は７ｂ−２であり、積分回路８
の出力８ｂは増加してその最大値に達する。この
ため、増幅回路６は最もゲインの高い状態で運転
されることとなる。
６ｂが比較回路７の設定値を越えていなければ、
比較回路７の出力は７ｂ−２であり、積分回路８
の出力８ｂは増加してその最大値に達する。この
ため、増幅回路６は最もゲインの高い状態で運転
されることとなる。
次に、増幅回路６の出力６ｂが比較回路７の設
定値を越えると、前記比較回路７の出力は７ｂ−
１となり、積分回路８の出力８ｂは減少する。こ
れに伴つて増幅回路６のゲインも低下し、その出
力６ｂが比較回路７の設定値になるまでゲインは
低下させられる。
定値を越えると、前記比較回路７の出力は７ｂ−
１となり、積分回路８の出力８ｂは減少する。こ
れに伴つて増幅回路６のゲインも低下し、その出
力６ｂが比較回路７の設定値になるまでゲインは
低下させられる。
従つて、通常の運転状態ではPSSとしての効果
が十分発輝される様にシグナルリセツトの時定数
やPSS全体のゲインを選ぶことが可能であり、安
定化信号が連続して一方向に変化してゆくという
様な特殊状態では自動的にPSSのゲインが下げら
れる。その結果、PSSの出力が長時間にわたつて
大きな値となり同期機端子電圧を長時間設定値よ
り外れた値に制御するという様な不具合を除去す
ることが出来る。
が十分発輝される様にシグナルリセツトの時定数
やPSS全体のゲインを選ぶことが可能であり、安
定化信号が連続して一方向に変化してゆくという
様な特殊状態では自動的にPSSのゲインが下げら
れる。その結果、PSSの出力が長時間にわたつて
大きな値となり同期機端子電圧を長時間設定値よ
り外れた値に制御するという様な不具合を除去す
ることが出来る。
以上述べた如く、本発明によれば通常状態での
電力動揺等に対する制動効果を損ねることなく、
安定化用信号が連続変化する様な特殊な場合にの
み、系のゲインを下げて、出力の偏倚を防止でき
るPSSを得ることが出来るもので、その有用性極
めて大なるものである。
電力動揺等に対する制動効果を損ねることなく、
安定化用信号が連続変化する様な特殊な場合にの
み、系のゲインを下げて、出力の偏倚を防止でき
るPSSを得ることが出来るもので、その有用性極
めて大なるものである。
第１図は従来の系統安定化装置の回路ブロツク
図、第２図は第１図の構成の動作の一例を示す波
形図、第３図は本発明の一実施例に係る系統安定
化装置の回路ブロツク図である。 ２……シグナルリセツト回路、３……位相補償
回路、４，６……増幅回路、５……リミツタ回
路、７……比較回路、８……積分回路。
図、第２図は第１図の構成の動作の一例を示す波
形図、第３図は本発明の一実施例に係る系統安定
化装置の回路ブロツク図である。 ２……シグナルリセツト回路、３……位相補償
回路、４，６……増幅回路、５……リミツタ回
路、７……比較回路、８……積分回路。
Claims (1)
- １ 同期機の回転数、端子電圧周波数、電気入出
力及びこれらと等価な信号の少なくとも１個を入
力される入力手段と、前記入力手段の出力信号を
一定の伝達関数で演算処理して同期機の自動電圧
調整手段に印加する処理手段と、前記処理手段に
ゲインを持たせる可変ゲインの増幅手段と、前記
処理手段出力が一定範囲内にある時は前記増幅手
段のゲインを大きくし、逆に一定範囲から外れる
と前記増幅手段のゲインを減少させるゲイン制御
手段とから成ることを特徴とする系統安定化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11994679A JPS5644399A (en) | 1979-09-18 | 1979-09-18 | System stabilizing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11994679A JPS5644399A (en) | 1979-09-18 | 1979-09-18 | System stabilizing apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5644399A JPS5644399A (en) | 1981-04-23 |
| JPH026320B2 true JPH026320B2 (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=14774084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11994679A Granted JPS5644399A (en) | 1979-09-18 | 1979-09-18 | System stabilizing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5644399A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5586400A (en) * | 1978-12-21 | 1980-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | Controller for synchronous machine |
-
1979
- 1979-09-18 JP JP11994679A patent/JPS5644399A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5644399A (en) | 1981-04-23 |
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