JPH0343874B2 - - Google Patents
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- JPH0343874B2 JPH0343874B2 JP55032230A JP3223080A JPH0343874B2 JP H0343874 B2 JPH0343874 B2 JP H0343874B2 JP 55032230 A JP55032230 A JP 55032230A JP 3223080 A JP3223080 A JP 3223080A JP H0343874 B2 JPH0343874 B2 JP H0343874B2
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- JP
- Japan
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- circuit
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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
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/16—Controlling the angular speed of one shaft
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- 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、系統に連系して使用される発電所の
電気式調速機（ガバナ）の非直線調定率制御装置
に関する。
電気式調速機（ガバナ）の非直線調定率制御装置
に関する。
系統に連系して使用される発電所は、自発電気
の制御方式が他系統の発電容量との比重によつて
異なる。即ち、比重の大きい容量を受け持つ主発
電機は系統の周波数を規制するのに対して、比重
の小さい容量の発電機は主発電機のガバナ開度と
連動して追従する定出力（連動）運転や主発電機
の制御に全く関係のない定出力運転、系統に定め
られた周波数変動範囲内でのガバナフリー運転
（２段折線特性）や定出力運転（１段折線特性）
等の種々の運転方式が用いられる。
の制御方式が他系統の発電容量との比重によつて
異なる。即ち、比重の大きい容量を受け持つ主発
電機は系統の周波数を規制するのに対して、比重
の小さい容量の発電機は主発電機のガバナ開度と
連動して追従する定出力（連動）運転や主発電機
の制御に全く関係のない定出力運転、系統に定め
られた周波数変動範囲内でのガバナフリー運転
（２段折線特性）や定出力運転（１段折線特性）
等の種々の運転方式が用いられる。
本発明は上述の運転方式の内、一般に非直線調
定率特性と呼ばれる一段折線特性を得るための調
速機の制御装置に関するものである。
定率特性と呼ばれる一段折線特性を得るための調
速機の制御装置に関するものである。
この種の従来方式は、非直線調定率特性を得る
のに、自発電機の速度調定率を設定するガバナ開
度に応じて設定値を変える剛性復元設定部の特性
を非線形特性とするものであつた。第１図は従来
の調速機制御装置ブロツク図を示し、定角加速制
御方式のものである。同図において、速度設定部
１の設定値と出力設定部２の設定値の加減算値は
比較部３にて発電機４の回転数検出部５Ａ，５Ｂ
の検出値と比較される。回転数検出部５Ａは発電
機４の回転数をパルス周波数として検出し、検出
部５Ｂはパルス周波数を電圧信号に変換する。比
較部３での比較結果は比較部６にて発電機４のガ
バナ開度信号θに応じて設定値が決められる剛性
復元設定部７の設定値と比較され、その偏差は速
度制御演算増幅部８で演算されて速度制御信号に
される。この速度制御信号は比較部９にて回転数
検出部５Ａ，５Ｂの検出値を入力とする加減速度
検出部１０の検出値と比較され、その偏差は加減
速度制御演算部１１で演算される。演算部１１の
出力は比較部１２にてガバナ開度信号θの検出部
１３と比較され、ガバナ開度制御演算増幅部１４
の入力とされるガバナ開度マイナループが構成さ
れる。
のに、自発電機の速度調定率を設定するガバナ開
度に応じて設定値を変える剛性復元設定部の特性
を非線形特性とするものであつた。第１図は従来
の調速機制御装置ブロツク図を示し、定角加速制
御方式のものである。同図において、速度設定部
１の設定値と出力設定部２の設定値の加減算値は
比較部３にて発電機４の回転数検出部５Ａ，５Ｂ
の検出値と比較される。回転数検出部５Ａは発電
機４の回転数をパルス周波数として検出し、検出
部５Ｂはパルス周波数を電圧信号に変換する。比
較部３での比較結果は比較部６にて発電機４のガ
バナ開度信号θに応じて設定値が決められる剛性
復元設定部７の設定値と比較され、その偏差は速
度制御演算増幅部８で演算されて速度制御信号に
される。この速度制御信号は比較部９にて回転数
検出部５Ａ，５Ｂの検出値を入力とする加減速度
検出部１０の検出値と比較され、その偏差は加減
速度制御演算部１１で演算される。演算部１１の
出力は比較部１２にてガバナ開度信号θの検出部
１３と比較され、ガバナ開度制御演算増幅部１４
の入力とされるガバナ開度マイナループが構成さ
れる。
こうした制御装置において、剛性復元設定部７
の特性を非直線特性とすると、即ち剛性復元の量
を変えることにより速度調定率を非直線にする。
このため、剛性復元を構成するループにおいて、
演算部８，１１，１４及び検出部１３によつて構
成される前向きの伝達回路の定まつた定数に対し
て剛性復元設定部７の帰還量が非直線に変化する
ことになり、設定部７での特性利得の変化が制御
系の利得変化として現れることから、系の安定条
件も成立させるには剛性復元設定部７の非線形特
性の利得に限界がある。また、非線形特性の剛性
復元設定部７により系の伝達関数がその特性変化
分に対応して変化する問題がある。こうしたこと
から、従来方式では第２図に発電機出力PNAに対
する速度FNA特性を示すように、折線部での特性
の変化率ΔF／ΔPに制約が生じ、非直線特性の範
囲の設定や調整上に制約を生じる欠点があつた。
の特性を非直線特性とすると、即ち剛性復元の量
を変えることにより速度調定率を非直線にする。
このため、剛性復元を構成するループにおいて、
演算部８，１１，１４及び検出部１３によつて構
成される前向きの伝達回路の定まつた定数に対し
て剛性復元設定部７の帰還量が非直線に変化する
ことになり、設定部７での特性利得の変化が制御
系の利得変化として現れることから、系の安定条
件も成立させるには剛性復元設定部７の非線形特
性の利得に限界がある。また、非線形特性の剛性
復元設定部７により系の伝達関数がその特性変化
分に対応して変化する問題がある。こうしたこと
から、従来方式では第２図に発電機出力PNAに対
する速度FNA特性を示すように、折線部での特性
の変化率ΔF／ΔPに制約が生じ、非直線特性の範
囲の設定や調整上に制約を生じる欠点があつた。
本発明の目的は、折線部での一段折線特性の変
化率を任意に設定して系の安定も得ることができ
る非直線調定率制御装置を提供するにある。
化率を任意に設定して系の安定も得ることができ
る非直線調定率制御装置を提供するにある。
本発明は、剛性復元設定部は調定率で定められ
た一定値で帰還することで剛性復元設定部を含む
系を安定系とし、発電機周波数の帰環系に特性変
更可能な非線形伝達関数回路を具えることにより
任意の一段折線非直線調定率を得ることを特徴と
する。
た一定値で帰還することで剛性復元設定部を含む
系を安定系とし、発電機周波数の帰環系に特性変
更可能な非線形伝達関数回路を具えることにより
任意の一段折線非直線調定率を得ることを特徴と
する。
第３図は本発明の一実施例を示す。同図が第１
図と異なる部分は、発電機回転数（周波数）帰還
系に加算回路１５と非直線調定率設定部１６とか
ら成る非線形伝達関数回路を具え、剛性復元設定
部７は直線入出力特性とした点にある。非線形伝
達関数回路の具体的な実施例を第４図に示す。同
図中Ｒは演算抵抗、SRはダイオード、A1〜A6は
演算増幅器を示す。第１の加算回路１７では検出
部５Ｂからの系統周波数に比例した電圧信号と系
統基準周波数設定器１６1の設定電圧との偏差が
利得１で演算増幅器A1から取り出される。この
偏差信号は、演算増幅器A2等で構成する負極性
での屈曲点設定回路１８と、増幅器A4等で構成
する加算回路２０と、増幅器A3等で構成する正
極性での屈曲点設定回路１９との共通入力にされ
る。屈曲点設定回路１８では加算回路１７からの
偏差信号入力が屈曲点設定器１６2の設定値（正）
を越える負の絶対値にあるときに利得１で正極性
電圧で出力し、屈曲点設定回路１９では偏差信号
が屈曲点設定器１６3の設定値（負）を越える正
の絶対値にあるときに利得１で負極性電圧で出力
する。これら偏差信号を加算入力とする加算回路
２０は加算した増幅器A4の出力を増幅器A5等で
構成する反転回路２１によつて極性しがなされる
と共に非直線傾斜設定器１６4によつて利得が設
定され、この出力が増幅器A6等で構成する第３
の加算回路１５にて検出部５Ｂの出力と加算反転
される。この出力は比較部３の比較入力として帰
還される。
図と異なる部分は、発電機回転数（周波数）帰還
系に加算回路１５と非直線調定率設定部１６とか
ら成る非線形伝達関数回路を具え、剛性復元設定
部７は直線入出力特性とした点にある。非線形伝
達関数回路の具体的な実施例を第４図に示す。同
図中Ｒは演算抵抗、SRはダイオード、A1〜A6は
演算増幅器を示す。第１の加算回路１７では検出
部５Ｂからの系統周波数に比例した電圧信号と系
統基準周波数設定器１６1の設定電圧との偏差が
利得１で演算増幅器A1から取り出される。この
偏差信号は、演算増幅器A2等で構成する負極性
での屈曲点設定回路１８と、増幅器A4等で構成
する加算回路２０と、増幅器A3等で構成する正
極性での屈曲点設定回路１９との共通入力にされ
る。屈曲点設定回路１８では加算回路１７からの
偏差信号入力が屈曲点設定器１６2の設定値（正）
を越える負の絶対値にあるときに利得１で正極性
電圧で出力し、屈曲点設定回路１９では偏差信号
が屈曲点設定器１６3の設定値（負）を越える正
の絶対値にあるときに利得１で負極性電圧で出力
する。これら偏差信号を加算入力とする加算回路
２０は加算した増幅器A4の出力を増幅器A5等で
構成する反転回路２１によつて極性しがなされる
と共に非直線傾斜設定器１６4によつて利得が設
定され、この出力が増幅器A6等で構成する第３
の加算回路１５にて検出部５Ｂの出力と加算反転
される。この出力は比較部３の比較入力として帰
還される。
こうした構成の非直線調定率設定部１６の動作
を第７図を参照して説明する。設定器１６1の設
定値に系統基準周波数に相当する電圧を設定し、
実系統周波数（検出信号Ｂ）に変動が生じると、
加算回路１７にはその偏差電圧が逆極性で発生す
る。今、系統周波数が上昇した場合、加算回路１
７の出力には負極性の電圧が発生し、この電圧は
設定器１６2の設定電圧＋ΔFNA以上とならない限
り屈曲点設定回路１８の出力が零にある。逆に系
統周波数が設定器１６1の設定値よりも下降した
ときには該偏差電圧が屈曲点設定回路１９の設定
器１６3の設定値−ΔFNA1以上とならない限り屈
曲点設定回路１９の出力が零にある。従つて、設
定範囲＋ΔFNA〜−ΔFNA1での系統周波数変動に
対しては加算回路２０の入力合計値は加算回路１
７の出力のみになり、反転回路２１の反転出力Ｃ
も加算回路１７の出力に比例（設定器１６4の設
定により最大は１）し、加算回路１５の入力は系
統周波数信号Ｂから反転回路２１の出力を減算し
たものになり、発電機周波数の増減分と同じ値を
減少、増加させ、周波数のフイードバツク値にな
る出力Ｄに変化はなくなる。即ち、ガバナ開度に
変化を生じることなく出力一定（ガイドベーン開
度一定）の特性になる。また、設定器１６4の設
定値が１以下のときは出力ＣがC′のように変化
し、ガバト開度で運転される。
を第７図を参照して説明する。設定器１６1の設
定値に系統基準周波数に相当する電圧を設定し、
実系統周波数（検出信号Ｂ）に変動が生じると、
加算回路１７にはその偏差電圧が逆極性で発生す
る。今、系統周波数が上昇した場合、加算回路１
７の出力には負極性の電圧が発生し、この電圧は
設定器１６2の設定電圧＋ΔFNA以上とならない限
り屈曲点設定回路１８の出力が零にある。逆に系
統周波数が設定器１６1の設定値よりも下降した
ときには該偏差電圧が屈曲点設定回路１９の設定
器１６3の設定値−ΔFNA1以上とならない限り屈
曲点設定回路１９の出力が零にある。従つて、設
定範囲＋ΔFNA〜−ΔFNA1での系統周波数変動に
対しては加算回路２０の入力合計値は加算回路１
７の出力のみになり、反転回路２１の反転出力Ｃ
も加算回路１７の出力に比例（設定器１６4の設
定により最大は１）し、加算回路１５の入力は系
統周波数信号Ｂから反転回路２１の出力を減算し
たものになり、発電機周波数の増減分と同じ値を
減少、増加させ、周波数のフイードバツク値にな
る出力Ｄに変化はなくなる。即ち、ガバナ開度に
変化を生じることなく出力一定（ガイドベーン開
度一定）の特性になる。また、設定器１６4の設
定値が１以下のときは出力ＣがC′のように変化
し、ガバト開度で運転される。
次に、系統周波数αが上昇又は下降して設定範
囲＋ΔFNA〜−ΔFNAを越えると、屈曲点設定回路
１８，１９にも出力があり、この出力は加算回路
１７の出力を打消すことになるため、加算回路２
０の出力変化がなく、反転回路２１の出力Ｃ（又
はC′）は一定値になり、加算回路１５の出力Ｄ
（又はD′）には発電機周波数変化に比例した変化
の出力になり、ガバナフリー運転の特性になる。
囲＋ΔFNA〜−ΔFNAを越えると、屈曲点設定回路
１８，１９にも出力があり、この出力は加算回路
１７の出力を打消すことになるため、加算回路２
０の出力変化がなく、反転回路２１の出力Ｃ（又
はC′）は一定値になり、加算回路１５の出力Ｄ
（又はD′）には発電機周波数変化に比例した変化
の出力になり、ガバナフリー運転の特性になる。
第５図ａは上述の設定値＋ΔFNA，−ΔFNAに対
する検出部５Ｂの出力Ｂと反転回路２１の出力Ｃ
とこれらを加え合わせた出力Ｄの特性を示し、そ
のときの発電機出力PNAと速度特性を第５図ｂに
実線で示すように１段折線の非直線調定率特性を
得ることができる。
する検出部５Ｂの出力Ｂと反転回路２１の出力Ｃ
とこれらを加え合わせた出力Ｄの特性を示し、そ
のときの発電機出力PNAと速度特性を第５図ｂに
実線で示すように１段折線の非直線調定率特性を
得ることができる。
次に、設定器１６4が最大値以下に設定されて
いれば、検出部５Ｂの出力Ｂの変化に対して第６
図ａに示すように、出力ＣとＢの傾斜が異なり、
加算回路１５の出力Ｄは設定範囲＋ΔFNA〜ΔFNA
内ではＢとＣの変化分に相当する傾斜を持つて変
化し、該範囲内でも発電機の周波数変化に応じて
変り、ガイドベーンが変化する。このときの調定
率特性は第６図ｂに示すように、従来方式の第２
図と同様の特性に設定できる。
いれば、検出部５Ｂの出力Ｂの変化に対して第６
図ａに示すように、出力ＣとＢの傾斜が異なり、
加算回路１５の出力Ｄは設定範囲＋ΔFNA〜ΔFNA
内ではＢとＣの変化分に相当する傾斜を持つて変
化し、該範囲内でも発電機の周波数変化に応じて
変り、ガイドベーンが変化する。このときの調定
率特性は第６図ｂに示すように、従来方式の第２
図と同様の特性に設定できる。
以上のとおり、本発明装置は、発電機速度帰還
系に設定周波数範囲内では出力変化を生じない特
性から設定した利得で出力変化する特性まで変更
できる非線形伝達関数回路を具え、剛性復元設定
部の入出力特性を直接特性としたため、系を安定
化しかつ任意の一段折線非直線調定率を得ること
ができる。
系に設定周波数範囲内では出力変化を生じない特
性から設定した利得で出力変化する特性まで変更
できる非線形伝達関数回路を具え、剛性復元設定
部の入出力特性を直接特性としたため、系を安定
化しかつ任意の一段折線非直線調定率を得ること
ができる。
第１図は従来の制御方式を示すブロツク図、第
２図は従来の非直線調定率特性図、第３図は本発
明方式のブロツク図、第４図は第３図における非
線伝達関数回路の一実施例を示す回路図、第５図
及び第６図は本発明の制御動作を示す特性図、第
７図は第４図の各部特性図である。 １…速度設定部、２…出力設定部、４…発電
機、５Ａ，５Ｂ…回転数検出部、７…剛性復元設
定部、８…速度制御演算増幅部、１０…加減速度
検出部、１１…加減速度制御演算部、１３…ガバ
ナ開度検出部、１４…ガバナ開度制御演算増幅
部、１６…非直線調定率設定部、１６1…系統基
準周波数設定器、１６2，１６3…屈曲点設定器、
１６4…非直線傾斜設定器、１７…加算回路、１
８，１９…屈曲点設定回路、２０…加算回路、２
１…反転回路。
２図は従来の非直線調定率特性図、第３図は本発
明方式のブロツク図、第４図は第３図における非
線伝達関数回路の一実施例を示す回路図、第５図
及び第６図は本発明の制御動作を示す特性図、第
７図は第４図の各部特性図である。 １…速度設定部、２…出力設定部、４…発電
機、５Ａ，５Ｂ…回転数検出部、７…剛性復元設
定部、８…速度制御演算増幅部、１０…加減速度
検出部、１１…加減速度制御演算部、１３…ガバ
ナ開度検出部、１４…ガバナ開度制御演算増幅
部、１６…非直線調定率設定部、１６1…系統基
準周波数設定器、１６2，１６3…屈曲点設定器、
１６4…非直線傾斜設定器、１７…加算回路、１
８，１９…屈曲点設定回路、２０…加算回路、２
１…反転回路。
Claims (1)
- １ 系統に連系して使用される発電機を一段折線
特性の非直線調定率に制御するにおいて、前記発
電機のガバナ開度に対して調定率で定められた一
定比率の出力を得る剛性復元設定部７と、前記発
電機の周波数検出信号と系統基準周波数との偏差
を検出する第１の加算回路１７と、系統基準周波
数を中心として夫々正負に設定する第１の屈曲点
設定値に対して前記偏差が小さいときに出力零に
なりかつ該偏差が大きいときにその差出力を得る
正負一対の屈曲点設定回路１８，１９と、前記屈
曲点設定回路の各出力と前記第１の加算回路の出
力とを加算する第２の加算回路２０と、この出力
を入力とし前記折線特性の傾斜を定める非直線傾
斜設定器の設定値に比例した出力を得る反転回路
２１と、前記発電機の周波数検出信号に前記反転
回路の出力を加算して発電機の速度検出信号にす
る第３の加算回路１５と、前記発電機の速度設定
値と前記速度検出信号との偏差を得る第１の比較
部３と、この比較部の出力と前記剛性復元設定部
の出力との偏差を得る第２の比較部６と、この比
較部の出力から速度制御演算をして前記ガバナ開
度の制御出力を得る速度制御部８〜１４とを備え
たことを特徴とする電気式調速機の非直線調定率
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3223080A JPS56129599A (en) | 1980-03-14 | 1980-03-14 | Nonlinear speed regulation control system for electric governor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3223080A JPS56129599A (en) | 1980-03-14 | 1980-03-14 | Nonlinear speed regulation control system for electric governor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56129599A JPS56129599A (en) | 1981-10-09 |
| JPH0343874B2 true JPH0343874B2 (ja) | 1991-07-04 |
Family
ID=12353162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3223080A Granted JPS56129599A (en) | 1980-03-14 | 1980-03-14 | Nonlinear speed regulation control system for electric governor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56129599A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5397104A (en) * | 1977-02-04 | 1978-08-25 | Hitachi Ltd | Turbine controlling device |
-
1980
- 1980-03-14 JP JP3223080A patent/JPS56129599A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56129599A (en) | 1981-10-09 |
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