JPH0345995B2 - - Google Patents
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- JPH0345995B2 JPH0345995B2 JP60123571A JP12357185A JPH0345995B2 JP H0345995 B2 JPH0345995 B2 JP H0345995B2 JP 60123571 A JP60123571 A JP 60123571A JP 12357185 A JP12357185 A JP 12357185A JP H0345995 B2 JPH0345995 B2 JP H0345995B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pss
- input signal
- generator
- circuit
- synchronous generator
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、同期発電機の励磁装置に用いる電
力系統安定化装置（PSS）に関するものである。
力系統安定化装置（PSS）に関するものである。
第４図は例えば特公昭53−44204号公報に示さ
れた従来のPSSを組み込んだ一般的な励磁系の構
成図である。
れた従来のPSSを組み込んだ一般的な励磁系の構
成図である。
図において１は発電機端子電圧の基準値からの
偏差の入力端子、２はPSS、３はPSS２の入力端
子、４はダンピング回路、５は入力端子１からの
偏差とPSS２の出力との和からダンピング回路４
の出力を差引く加算回路、６はこの加算回路５の
出力で励磁装置７を制御するレギユレータ、７は
このレギユレータ６で制御され、発電機（図示せ
ず）の界磁電圧を供給する励磁装置である。２ａ
はPSS２の入力信号３に対する応動範囲を定める
ためのフイルター回路であつて、通常TRＳ／１＋TRＳ １／１＋THＳの形の伝達関数特性を有する。２ｂレ ギユレータ６・励磁装置７および発電機等の時間
遅れを補正する部分で、通常K1１＋T12S／１＋T11Sの形
で 表現される進み遅れ回路となつている。２ｃは
PSS２の出力信号が第４図に示した励磁系全体か
ら考えて適当な信号レベルとなるように制限する
リミツタである。
偏差の入力端子、２はPSS、３はPSS２の入力端
子、４はダンピング回路、５は入力端子１からの
偏差とPSS２の出力との和からダンピング回路４
の出力を差引く加算回路、６はこの加算回路５の
出力で励磁装置７を制御するレギユレータ、７は
このレギユレータ６で制御され、発電機（図示せ
ず）の界磁電圧を供給する励磁装置である。２ａ
はPSS２の入力信号３に対する応動範囲を定める
ためのフイルター回路であつて、通常TRＳ／１＋TRＳ １／１＋THＳの形の伝達関数特性を有する。２ｂレ ギユレータ６・励磁装置７および発電機等の時間
遅れを補正する部分で、通常K1１＋T12S／１＋T11Sの形
で 表現される進み遅れ回路となつている。２ｃは
PSS２の出力信号が第４図に示した励磁系全体か
ら考えて適当な信号レベルとなるように制限する
リミツタである。
PSS２の入力信号としては、通常、発電機回転
子の回転数偏差、発電機端子電圧の周波数偏差、
発電機の出力偏差等が用いられる。
子の回転数偏差、発電機端子電圧の周波数偏差、
発電機の出力偏差等が用いられる。
次に動作について説明する。発電機端子電圧が
基準値からずれると入力端子１に偏差信号が加わ
り、この偏差信号がレギユレータ６により増幅さ
れ励磁装置７に入力される。励磁装置７ではさら
に増幅され、発電機の界磁へ供給され、発電機端
子電圧の基準値からの偏差を零に戻すように制御
される。ダンピング回路７は、以上の電圧制御を
安定にするためのものである。
基準値からずれると入力端子１に偏差信号が加わ
り、この偏差信号がレギユレータ６により増幅さ
れ励磁装置７に入力される。励磁装置７ではさら
に増幅され、発電機の界磁へ供給され、発電機端
子電圧の基準値からの偏差を零に戻すように制御
される。ダンピング回路７は、以上の電圧制御を
安定にするためのものである。
以上は、いわゆる一般的な自動電圧調整装置
（以下AVRと呼する）の機能であるが、この励磁
系の加算回路５に補助信号（例えば発電機回転子
の回転数偏差など）を適正に増幅、補正して加え
ることにより、電力系統の安定度を向上するため
の制御装置がPSS２である。
（以下AVRと呼する）の機能であるが、この励磁
系の加算回路５に補助信号（例えば発電機回転子
の回転数偏差など）を適正に増幅、補正して加え
ることにより、電力系統の安定度を向上するため
の制御装置がPSS２である。
今、発電機回転子の回転数を入力とするPSSを
考える。検出された回転数偏差がPSSの入力端子
３に加えられる。この信号はフイルター2aで直
流分と高周波がカツトされ、補正回路２ｂに加え
られ、適正に増幅・位相補正がなされる。この信
号はリミツタ２ｃで励磁系として適正な信号レベ
ル以下に制限され、加算回路５に加えられ、発電
機回転子の動揺を抑制するように励磁装置７の出
力電圧が制御される。
考える。検出された回転数偏差がPSSの入力端子
３に加えられる。この信号はフイルター2aで直
流分と高周波がカツトされ、補正回路２ｂに加え
られ、適正に増幅・位相補正がなされる。この信
号はリミツタ２ｃで励磁系として適正な信号レベ
ル以下に制限され、加算回路５に加えられ、発電
機回転子の動揺を抑制するように励磁装置７の出
力電圧が制御される。
次に、PSSの原理について説明する。第５図は
例えば電気協同研究第34巻第５号に示された一機
無限大系の発電機の動揺を線形近似化したブロツ
ク線図である。図中、K1は界磁鎖交磁束一定の
発電機より発生する同期化トルク系数、K1′は
AVRにより発生する同期化トルク系数、K1″は
PSSにより発生する同期化トルク系数、Ｄは界磁
鎖交磁束一定の発電機より発生する制動トルク系
数、D′はAVRにより発生する制動トルク系数、
D″はPSSにより発生する制動トルク系数を示す。
例えば電気協同研究第34巻第５号に示された一機
無限大系の発電機の動揺を線形近似化したブロツ
ク線図である。図中、K1は界磁鎖交磁束一定の
発電機より発生する同期化トルク系数、K1′は
AVRにより発生する同期化トルク系数、K1″は
PSSにより発生する同期化トルク系数、Ｄは界磁
鎖交磁束一定の発電機より発生する制動トルク系
数、D′はAVRにより発生する制動トルク系数、
D″はPSSにより発生する制動トルク系数を示す。
一般に力率が1.0に似い所で位相角θが大きく
なる場合、D′は負の値をとりやすい。特に高速
応、高ゲインのAVRでは場合によつてはＤ＋
D′が負になり、制動力の不足から定態安定度が
保てなくなることがある。この場合、PSSを付加
することにより制動力D″を発生し、安定化を図
る。
なる場合、D′は負の値をとりやすい。特に高速
応、高ゲインのAVRでは場合によつてはＤ＋
D′が負になり、制動力の不足から定態安定度が
保てなくなることがある。この場合、PSSを付加
することにより制動力D″を発生し、安定化を図
る。
第６図は、これらの様相を示した説明図であ
る。PSSは高速応・高ゲインのAVRにより発生
する負の制動力D′を打消すように逆向きの制動
力D″を発生して制動力を改善する。しかし、
PSSは同期化力の改善の目的としておらず、
K1″は非常に小さいか、場合によつてはやや負の
値を生ずることもある。
る。PSSは高速応・高ゲインのAVRにより発生
する負の制動力D′を打消すように逆向きの制動
力D″を発生して制動力を改善する。しかし、
PSSは同期化力の改善の目的としておらず、
K1″は非常に小さいか、場合によつてはやや負の
値を生ずることもある。
従来のPSSは以上のように構成されているの
で、電力系統で事故が発生した直後の発電機が大
きく動揺する過渡領域において必要な同期化力を
向上することができず、従つて、過渡安定度を向
上することができないなどの欠点があつた。
で、電力系統で事故が発生した直後の発電機が大
きく動揺する過渡領域において必要な同期化力を
向上することができず、従つて、過渡安定度を向
上することができないなどの欠点があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、発電機が大きく動揺する過渡
領域では同期化力を十分大きくして過渡安定度を
向上できるとともに、発電機の動揺がやや小さく
なつた定態領域では制動力を十分大きくして定態
安定度を向上できる電力系統安定化装置を得るこ
とを目的とする。
になされたもので、発電機が大きく動揺する過渡
領域では同期化力を十分大きくして過渡安定度を
向上できるとともに、発電機の動揺がやや小さく
なつた定態領域では制動力を十分大きくして定態
安定度を向上できる電力系統安定化装置を得るこ
とを目的とする。
この発明に係る電力系統安定化装置は、発電機
回転数又は系統周波数を入力とする同期化力を向
上すべく整定された第１のPSSと発電機出力を入
力信号とする制動力を向上すべく整定された第２
のPSSとを備え、発電機の動揺の大きさを判定し
て、第１のPSS及び第２のPSSのゲイン要素を変
更させる様にしたものである。
回転数又は系統周波数を入力とする同期化力を向
上すべく整定された第１のPSSと発電機出力を入
力信号とする制動力を向上すべく整定された第２
のPSSとを備え、発電機の動揺の大きさを判定し
て、第１のPSS及び第２のPSSのゲイン要素を変
更させる様にしたものである。
この発明におけるPSSは、系統動揺判定回路に
より発電機の動揺の大きさが判定され、動揺が大
きい過渡領域では同期化力を向上すべく整定され
た第１のPSSのゲイン要素を大きくし、第２の
PSSのゲイン要素を小さくし、動揺が小さい定態
領域では制動力を向上すべく整定された第２の
PSSのゲイン要素を大きくし、第１のPSSのゲイ
ン要素を小さくしこのPSSの出力を励磁系の補助
信号として加え、発電機の過渡安定度を向上する
とともに、動揺のダンピングを向上するように励
磁装置の出力電圧を制御する。
より発電機の動揺の大きさが判定され、動揺が大
きい過渡領域では同期化力を向上すべく整定され
た第１のPSSのゲイン要素を大きくし、第２の
PSSのゲイン要素を小さくし、動揺が小さい定態
領域では制動力を向上すべく整定された第２の
PSSのゲイン要素を大きくし、第１のPSSのゲイ
ン要素を小さくしこのPSSの出力を励磁系の補助
信号として加え、発電機の過渡安定度を向上する
とともに、動揺のダンピングを向上するように励
磁装置の出力電圧を制御する。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図において、２は制動力を向上すべく整
定された第２のPSS、８は同期化力を向上すべく
整定された第１のPSS、９は発電機の動揺の大き
さを判定する系統動揺判定回路、１０は系統動揺
判定回路９の入力端子、３は第１のPSS２の入力
信号であり、発電機出力信号、１１は第２のPSS
８の入力信号であり発電機回転数信号又は系統周
波信号である。
る。第１図において、２は制動力を向上すべく整
定された第２のPSS、８は同期化力を向上すべく
整定された第１のPSS、９は発電機の動揺の大き
さを判定する系統動揺判定回路、１０は系統動揺
判定回路９の入力端子、３は第１のPSS２の入力
信号であり、発電機出力信号、１１は第２のPSS
８の入力信号であり発電機回転数信号又は系統周
波信号である。
８ａはPSS８の入力信号３に対する応動範囲を
定めるためのフイルター回路であつて、通常
TR・Ｓ／１＋TR・Ｓ１／１＋THＳの形の伝達関数特性を
有 する。８ｂはレギユレータ６・励磁装置および発
電機等を時間遅れを補正する部分で、通常K2
１＋T22S／１＋T21Sの形で表現される進み遅れ回路とな
つ ている。８ｃはPSS８の出力信号が第１図に示し
た励磁系全体から考えて適当な信号レベルとなる
ように制限するリミツタである。なお、進み遅れ
回路２ｂは第１の位相補正回路であり、進み遅れ
回路８ｂは第２の位相補正回路である。
定めるためのフイルター回路であつて、通常
TR・Ｓ／１＋TR・Ｓ１／１＋THＳの形の伝達関数特性を
有 する。８ｂはレギユレータ６・励磁装置および発
電機等を時間遅れを補正する部分で、通常K2
１＋T22S／１＋T21Sの形で表現される進み遅れ回路とな
つ ている。８ｃはPSS８の出力信号が第１図に示し
た励磁系全体から考えて適当な信号レベルとなる
ように制限するリミツタである。なお、進み遅れ
回路２ｂは第１の位相補正回路であり、進み遅れ
回路８ｂは第２の位相補正回路である。
系統動揺判定回路９の入力信号としては、発電
機回転子の回転数偏差、発電機出力偏差、発電機
端子電圧偏差等が用いられる。
機回転子の回転数偏差、発電機出力偏差、発電機
端子電圧偏差等が用いられる。
なお、制動力を向上すべく整定されたPSS２は
第６図に示すようなトルク特性を持ち、大きな正
のD″を第２の位相補正回路２ｂで発生する。ま
た同期化力を向上すべく整定されたPSS８は第２
図に示すようなトルク特性を持ち、比較的大きな
正のK1″を第１の位相補正回路８ｂで発生する。
第６図に示すようなトルク特性を持ち、大きな正
のD″を第２の位相補正回路２ｂで発生する。ま
た同期化力を向上すべく整定されたPSS８は第２
図に示すようなトルク特性を持ち、比較的大きな
正のK1″を第１の位相補正回路８ｂで発生する。
次に動作について説明する。今系統動揺判定回
路９の入力端子１０および第１のPSS８の入力端
子１１に発電機の回転数偏差を入力する場合を考
える。電力系統で事故が発生すると発電機の回転
数偏差Δωは第３図の如く変化する。平常運転時
には発電機回転数偏差Δωはほとんど零となり、
この場合には制動力を向上するための第２のPSS
２のゲイン要素を大きく、同期化力を向上するた
めの第１のPSS８のゲイン要素を小さくしてお
く。
路９の入力端子１０および第１のPSS８の入力端
子１１に発電機の回転数偏差を入力する場合を考
える。電力系統で事故が発生すると発電機の回転
数偏差Δωは第３図の如く変化する。平常運転時
には発電機回転数偏差Δωはほとんど零となり、
この場合には制動力を向上するための第２のPSS
２のゲイン要素を大きく、同期化力を向上するた
めの第１のPSS８のゲイン要素を小さくしてお
く。
系統事故が発生するとΔωが第３図に示される
様変化するが、これを系統動揺判定回路９でとら
え、事故発生と同時に第２のPSS２のゲイン要素
を小さく、第１のPSS８のゲイン要素を大きくな
る様変更する。Δωのピーク値がある値以上にな
るまでこの状態を継続し、ある値になつたら各ゲ
イン要素を元の値にもどす。
様変化するが、これを系統動揺判定回路９でとら
え、事故発生と同時に第２のPSS２のゲイン要素
を小さく、第１のPSS８のゲイン要素を大きくな
る様変更する。Δωのピーク値がある値以上にな
るまでこの状態を継続し、ある値になつたら各ゲ
イン要素を元の値にもどす。
これらの第１のPSS２と第２のPSS８の出力は
励磁系の補助信号として加算回路５に加えられ
る。この加算はいわゆるベクトル合成であり系統
事故発生直後には同期化力を向上させる第１の
PSS８のベクトル成分が大となり、定常運転時に
は制動力を向上させる第２のPSS２のベクトル成
分が大きくなることとなる。
励磁系の補助信号として加算回路５に加えられ
る。この加算はいわゆるベクトル合成であり系統
事故発生直後には同期化力を向上させる第１の
PSS８のベクトル成分が大となり、定常運転時に
は制動力を向上させる第２のPSS２のベクトル成
分が大きくなることとなる。
なお、上記実施例では発電機の動揺の過渡領域
と定態領域を回転数偏差の大きさでもつて判定し
たが、これは発電機出力偏差の大きさで判定して
も、発電機端子電圧偏差の大きさで判定してもよ
い。
と定態領域を回転数偏差の大きさでもつて判定し
たが、これは発電機出力偏差の大きさで判定して
も、発電機端子電圧偏差の大きさで判定してもよ
い。
又上記実施例では、回転数偏差により２段階に
各々のゲイン要素の切換を行なつたが、より細か
くｎ段階に切換えてもよく、上記実施例と同様の
効果を奏する。
各々のゲイン要素の切換を行なつたが、より細か
くｎ段階に切換えてもよく、上記実施例と同様の
効果を奏する。
以上のようにこの発明によればPSSを同期化力
向上のための第１のPSS及び制動向上のための第
２のPSSと発電機の動揺量を検出する系統動揺判
定回路とを設け、動揺量の小さい定態領域で第２
のPSSのゲインを大とし、動揺量の大きい過渡領
域で大１のPSSのゲインを大としたので、定態安
定度を向上させることができると共に、過渡安定
度をも向上させることができる効果が得られる。
向上のための第１のPSS及び制動向上のための第
２のPSSと発電機の動揺量を検出する系統動揺判
定回路とを設け、動揺量の小さい定態領域で第２
のPSSのゲインを大とし、動揺量の大きい過渡領
域で大１のPSSのゲインを大としたので、定態安
定度を向上させることができると共に、過渡安定
度をも向上させることができる効果が得られる。
第１図はこの発明の一実施例によるPSSを含む
一般的な励磁系の構成図、第２図は同期化力を向
上すべく整定されたPSSのトルク特性を説明する
ベクトル図、第３図は発電機の動揺の様子を示す
波形図、第４図は従来のPSSを含む一般的な励磁
系の構成図、第５図は一機無限大系の発電機の動
揺を線形近似化したブロツク線図、第６図は制動
力を向上すべく整定された従来のPSSのトルク特
性を説明するベクトル図である。 １は発電機端子電圧と基準値との偏差信号の入
力端子、２は制動力を向上すべく整定された第２
のPSS、３は第１のPSSの入力端子、４はダンピ
ング回路、５は励磁系の加算回路、６はレギユレ
ータ、７は励磁装置、８は同期化力を向上すべく
整定された第１のPSS、９は発電機の動揺の大き
さを判定する系統動揺判定回路、１０は系統動揺
判定回路の入力端子、１１は第１のPSSの入力端
子を示す。なお図中、同一符号は同一又は相当部
分を示す。
一般的な励磁系の構成図、第２図は同期化力を向
上すべく整定されたPSSのトルク特性を説明する
ベクトル図、第３図は発電機の動揺の様子を示す
波形図、第４図は従来のPSSを含む一般的な励磁
系の構成図、第５図は一機無限大系の発電機の動
揺を線形近似化したブロツク線図、第６図は制動
力を向上すべく整定された従来のPSSのトルク特
性を説明するベクトル図である。 １は発電機端子電圧と基準値との偏差信号の入
力端子、２は制動力を向上すべく整定された第２
のPSS、３は第１のPSSの入力端子、４はダンピ
ング回路、５は励磁系の加算回路、６はレギユレ
ータ、７は励磁装置、８は同期化力を向上すべく
整定された第１のPSS、９は発電機の動揺の大き
さを判定する系統動揺判定回路、１０は系統動揺
判定回路の入力端子、１１は第１のPSSの入力端
子を示す。なお図中、同一符号は同一又は相当部
分を示す。
Claims (1)
- １ 同期発電機の発電出力、端子電圧の周波数、
回転子の回転数の何れかを入力信号とし、この入
力信号を所定の伝達関数特性を有するフイルタ回
路、同期化トルク係数の大なる第１の位相補正回
路及びリミツタ回路を順次通過させて得られる出
力信号を上記同期発電機の励磁装置を制御する自
動電圧調整装置の入力信号に加える第１の電力系
統安定化装置と、同期発電機の発電出力を入力信
号としこの入力信号を所定の伝達関数特性を有す
るフイルタ回路、制動トルク係数の大なる第２の
位相補正回路及びリミツタ回路を順次通過させて
得られる出力信号を上記自動電圧調整装置の入力
信号に加える第２の電力系統安定化装置と、上記
同期発電機の発電出力、端子電圧の周波数、回転
子の何れかを入力信号としてこの入力信号の変化
を検出し上記入力信号の変化の小さい定態領域を
検出した検出信号により上記第２の位相補正回路
のゲインが大きくなるように制御して上記同期発
電機の制動力を大きくし上記入力信号の変化の大
きい過渡領域を検出した検出信号により上記第１
の位相補正回路のゲインが大きくなるように制御
して上記同期発電機の同期化力を大きくするよう
に成された系統動揺判定回路とを備えた電力系統
安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60123571A JPS61280799A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 電力系統安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60123571A JPS61280799A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 電力系統安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61280799A JPS61280799A (ja) | 1986-12-11 |
| JPH0345995B2 true JPH0345995B2 (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=14863871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60123571A Granted JPS61280799A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 電力系統安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61280799A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5366513A (en) * | 1976-11-26 | 1978-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | Power system stabilization device |
-
1985
- 1985-06-06 JP JP60123571A patent/JPS61280799A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61280799A (ja) | 1986-12-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |