JPH04165999A - 同期機用励磁装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は同期機用励磁装置において電力系統同定装置を
追加し、この装置の出力により励磁装置の制御パラメー
タを最適に制御する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来技術は、あらかじめ最悪潮流条件を想定して設定し
た固定の電力系統に対して励磁系定数の最適値を設定し
、発電機端から系統側を見た系統リアクタンスｘｅに対
して安定度の変化低感度となるような定数設定を決めて
いた。又は発電機出力Ｐに対する励磁装置出力Ｖ、に対
する位相、ゲイン関係にのみ着目した適応最適化を行っ
ていた。

このため従来技術では、系統運転状態の大きな変化に対
しては全く無力であった。

〔発明が解決しようとする課題〕 従来技術は電力系統の運転状態の変化に応じて励磁装置
の設定値又はパラメータを動的に最適変更をする点につ
いては配慮されておらず、同期機の連けいする系統切換
、電力消費量の急激な変化等の系統運転状態の大きな変
化があった場合には安定度を失い自励発散する問題があ
った。

本発明の目的は、電力系統の運転状態を同定する装置を
新たに付加し、この出力に応じて同期機用励磁装置の設
定値又はパラメータを動的に変えることにより、前述の
電力系統の大きな変化に対しても常に安定な同期機の運
転を実現することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達するために、電力系統の運転状態を同定す
る装置を新たに設け、この回路の出力を同期機用励磁装
置の入力信号として励磁装置の設定パラメータを動的に
最適調整し系統の運転状態変化にかかわらず安定度を確
保てきるようにしたものである。

また電力系統安定化のために下記の機能を電力系統同定
安定化装置に持たせたものである。

（１）同期機有効電力Ｐ、無効電力Ｑを同期機端子電圧
の２乗で割った値の変化分の比による発電機端子から系
統側を見たりアクタンスｘｅの同定回路。

（２）電力系統の主要ポイントの系統電圧、有効電流・
無効電流潮流を入力信号とし取り込み、これらの値から
系統リアクタンス及びローカル負荷量を求め、求めた電
力系統定数に対して最適な励磁定数を設定する。

（３）該当同期機に係るモデル系統を記憶しておき、系
統主要ポイントの電圧・有効電流・無効電流及び系統遮
断器の開閉情報を初期条件として潮流計算を行う。この
同定した潮流状態を入力信号として励磁装置定数の最適
化を行う。

〔作用〕

電力系統同定装置は連けいする同期機の電力系統の運用
状態を同定し く１）電力系統インピーダンス （２）推定潮流フロー （３）各系統しゃ断器の開閉 を励磁装置に入力するように動作する。このため実電力
系統に大きな構成、負荷量、負荷点、連けい系統の変更
があっても必要な情報を励磁系にｉｉえることができる
ため、常に安定な同期機の運転を行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

自動電圧調整装置（ＡＶＲ）は同期機の端子電圧ｖ１を
計器用変成器ＰＴ３を介して降圧し、この信号を電圧設
定器Ｖｒｅｆ（９０Ｒ）と比較し、これらの値が一致す
るよう（即ち偏差εが零となるよう）に励磁機を介して
同期機の界磁電流工、を制御することにより発電機端子
電圧■工と電圧設定値（Ｖ　ｒ　ｅ　ｉ）と一致するよ
うに制御を行う。

本発明は電力系統同定装置９を新たに同期機用励磁装置
を構成するＡＶＲ（自動電圧調整装置）、ｐｓｓ　（電
力系統安定化装置）への入力信号とすることで電力系統
の大きな構成変化、負荷変化などにロバスＩ・な電力系
統の安定化を行うことができる。電力系統運転状態同定
装置９とＡＶＲ及びＰＳＳとの信号インターフェイスは
、同定装置９の出力信号に基づきＡＶＲ及びＰＳＳの設
定定数を動的に変える方法及び同定装Ｍ９のアナログ出
力を直接制御しても良い。

次に電力系統同定装置の実施例について第２図〜第４図
を用いて説明する。

第２図の如く一機無限大系統と見なせる場合は同期機の
みの有効電力Ｐ、無効電力Ｑを入力信号とし系統リアク
タンスｘｅ　を同定することができる。同図において Ｖ　Ｉ　Ｖ　２ ｐ　１　＝　−ｓ　ｊ　ｎδ ｘｅ 　ｅ が成立するから、これらよりδを消却するとＰｌ、Ｑｌ
の変化分を求めると −Ｑ が求まる。従ってΔＱ／ΔＰを測定することにより上式
より系統リアクタンスｘｅ　を同定することを求めるこ
とによりｘｅ　を同定することが出来る。

次に第３図の如く一機無限大系を見なすことができない
大きなローカル負荷（ＰＬ　、　ＱＬ　）を有する電力
系統の場合は、第４図の如く線路抵抗Ｒｃ　ｑと線路リ
アクタンスｘｅｑに縮約して考えることができる。

第４図においては、 が成り立つから ａＰｌ　　　ａＱｘ ａＶ１２　ａＶｚｚ を測定することにより が定まり、系統リアクタンスＺｅ　を同定することが出
来る。ここで、ｚ＝、／’ｉτ７５璽「３己＝１−　α
＝ｅｑ 以上、第２図〜第４図の系統にて実際の系統の大部分を
カバーすることが出来るが、さらに多機系統についてよ
り高度な同定が必要な場合は、対象発電機の近傍系統を
同定回路９に組み込むことにより、同様にして系統状態
の同定を行うことが出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電力系統の運転状態の大きな変化に対
してもこれを同定することにより励磁装置の設定パラメ
ータを動的に制御することで常に安定な運転を継続する
ことができるので電力系統の安定度を大幅に向上させる
ことができる。

また電力系統の運転状態変化検出回路を同期機及び発電
所内運転情報にのみでも広範囲の系統運転状態を同定で
きるため、特に電力系統の情報を系統側からもられなく
ても電力系統の安定度を向−ヒすることができ、新たな
系統聞伝送線路の設置を省略することもできる。

尚、本発明は超電導コイルに有するＳＭＥＳ（Ｓｕｐｅ
ｒ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｅｎａｒｇｙ　Ｓｔｏｒａｇｅ
　Ｓｙｓｔｅｍ）及び超電導同期機へも適用可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図、第３図、第
４図は電力系統同定装置の実施例を示す図である。 ９・電力系統同定装置、１１・・・励磁機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、該当同期機の出力信号、所内該当機外同期機の出力
   信号及び電力系統の運転状態信号のいずれか又はどれか
   の信号の組合せ信号を入力信号とする電力系統運転状態
   同定装置を設け、この回路出力信号を用いて同期機の励
   磁装置定数パラメータを動的に変えることを特徴とした
   同期機用励磁装置。 ２、請求項１記載の系統運転状同定装置において有効電
   力Ｐと無効電力Ｑのそれぞれの変化分より、系統運転状
   態のひとつである発電機端子から系統側を見ることを特
   徴とする系統運転状態同定装置。 ３、電力系統の重要ポイントの系統電圧、有効電力、無
   効電力潮流を取り込み、これらの値から系統リアクタン
   スｘｅ、ローカル負荷の大きさを同定することを特徴と
   した電力系統運転状態同定装置。 ４、同期機の連けいする電力系統で当該機と特に強く係
   る部分をモデル系統として記憶しておき、系統重要ポイ
   ントの電圧、有効電力、無効電力、系統遮断器の閉開信
   号などをもとにモデル系統の潮流条件を決定し実際の運
   用を推定することを特徴とした電力系統運転状態同定装
   置。 ５、同期機が異なる種類の電力系統に連けいする運転モ
   ードがある場合、連けいする電力系統の種類により設定
   定数を切替え、安定度を確保することを特徴とした同期
   機用励磁装置。 ６、電力系統の重要ポイントに運転状態監視装置を設け
   、この装置から各連けい発電所への系統出力情報を用い
   て励磁定数設定定数を切換え、安定度を確保することを
   特徴とした同期機用励磁装置。 ７、同期機端子電圧Ｖに対する有効電力Ｐ及び無効電力
   Ｑの変化率∂Ｐ／∂Ｖ、∂Ｑ／∂Ｖを検出し、これらの
   値から電力系統の系統リアクタンスｘｅ及びローカル負
   荷Ｒを推定することを特徴とした電力系統運転状態同定
   装置。