JPH04295233A - Rotary system interconnection system - Google Patents

Rotary system interconnection system

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JPH04295233A
JPH04295233A JP8287291A JP8287291A JPH04295233A JP H04295233 A JPH04295233 A JP H04295233A JP 8287291 A JP8287291 A JP 8287291A JP 8287291 A JP8287291 A JP 8287291A JP H04295233 A JPH04295233 A JP H04295233A
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JP
Japan
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power
machine
wound
synchronous
induction machine
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Application number
JP8287291A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyoshi Takanashi
高梨 智義
Kaoru Koyanagi
薫 小柳
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a rotary system interconnection system which can realize high speed control between power systems and can enhance stability of the entire system by providing an exciting current controller for a wound-rotor induction machine and interconnecting some number of wound-rotor induction machines with one power system whereas interconnecting the remaining wound- rotor induction machines with the other power system. CONSTITUTION:Power is fed to a synchronous machine 1. A control section 10 controls exciting current to be fed to an AC exciting winding 11 associated with the rotor 8a of a wound-rotor induction machine 8 thus controlling voltage and power on the stator 8b side of the wound-rotor induction machine 8. Units No.1 and No.2 are disposed alternately for the synchronous machine 1 and the wound-rotor induction machine 8 so that any one wound-rotor induction machine 8 is interconnected with system A or B. Consequently, the system can be controlled at high speed and in case of a plurality of units, stability of the entire rotary system interconnection system can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[発明の目的][Object of the invention]

【産業上の利用分野】本発明は、電力系統間を連系させ
るための回転形系統連系装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating system interconnection device for interconnecting power systems.

【0002】0002

【従来の技術】連系された電力系統間において、互いに
電力を融通するものとして、同期周波数変換装置が知ら
れている。この同期周波数変換装置は極数の異なる同期
機を直結して周波数変換を行い、電力を融通するもので
ある。
2. Description of the Related Art A synchronous frequency converter is known as a device for mutually accommodating power between interconnected power systems. This synchronous frequency conversion device directly connects synchronous machines with different numbers of poles to perform frequency conversion and to accommodate power.

【0003】図4は、この種の同期周波数変換装置を示
すシステムブロック構成図である。A系統側の同期機1
の回転子1aとB系統側の同期機1の回転子1aとは直
結軸2により連結され、各同期機1の各固定子1bはA
系統またはB系統に接続されている。また、両同期機1
の回転子1aは各々励磁巻線3を備え、この各励磁巻線
3はA系統またはB系統からの電源によって自動電圧制
御装置4を介して一定に直流励磁されている。また、B
系統側の同期機1には電機子移動装置5を備えている。 このA系統側の同期機1とB系統側との同期機1の各々
の極数は、両者の極数の比が各系統の周波数の比に等し
くなるようにしている。
FIG. 4 is a system block diagram showing this type of synchronous frequency conversion device. Synchronous machine 1 on the A system side
The rotor 1a of the synchronous machine 1 on the B system side is connected by a direct connection shaft 2, and each stator 1b of each synchronous machine 1 is
connected to the system or B system. In addition, both synchronous machines 1
Each of the rotors 1a is provided with an excitation winding 3, and each excitation winding 3 is constantly excited with direct current via an automatic voltage control device 4 by a power source from the A system or the B system. Also, B
The synchronous machine 1 on the grid side is equipped with an armature moving device 5. The number of poles of each of the synchronous machines 1 on the A-system side and the synchronous machine 1 on the B-system side is such that the ratio of the number of poles is equal to the frequency ratio of each system.

【0004】上記構成で、A系統からB系統に電力を融
通する場合は、A系統の電力の供給を受けた同期機1が
電動機として回転子1aを回転させ、融通する電力を機
械エネルギーに変換する。そして、直結軸2によってB
系統側の同期機1の回転子1aを回転させる。B系統側
の同期機1は、発電機として電気エネルギーに変換して
B系統へ電力の融通をする。このとき電機子移動装置5
が電機子を移動させて負荷角の調整をする。なお、6は
同期機1の励磁用の変圧器を示す。
[0004] With the above configuration, when power is transferred from system A to system B, the synchronous machine 1 that receives power from system A rotates the rotor 1a as an electric motor, converting the power to be transferred into mechanical energy. do. Then, by the direct connection shaft 2, B
The rotor 1a of the synchronous machine 1 on the system side is rotated. The synchronous machine 1 on the B system side functions as a generator and converts it into electrical energy to accommodate power to the B system. At this time, the armature moving device 5
moves the armature to adjust the load angle. Note that 6 indicates a transformer for excitation of the synchronous machine 1.

【0005】ところで、上記従来例では、1ユニットの
同期周波数変換装置について説明したが、通過電力容量
に応じて複数ユニットが電力系統間に備えられる。
[0005] In the above conventional example, a one-unit synchronous frequency converter has been described, but a plurality of units are provided between power systems depending on the passing power capacity.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た同期周波数変換装置では次の問題がある。まず、同期
周波数変換装置は、負荷角の調整のためにいずれか一方
の同期機1に電機子移動装置5を備えることが必要不可
欠である。この電機子移動装置5は、機械的に動作する
ため高速に負荷角の調整をすることは困難である。従っ
て、連系した電力系統の緊急の電力融通時には効果を発
揮することができない。さらに、図4に示すA系統およ
びB系統で地絡事故等の系統事故が生じると、同期機1
のみでは動態不安定または最悪の場合には脱調現象に至
るおそれがあり、このため回転形系統連系装置のシステ
ム全体がダウンする可能性が大きい。
However, the above-described synchronous frequency conversion device has the following problems. First, in the synchronous frequency converter, it is essential that one of the synchronous machines 1 is provided with an armature moving device 5 in order to adjust the load angle. Since this armature moving device 5 operates mechanically, it is difficult to adjust the load angle at high speed. Therefore, it cannot be effective in the case of emergency power interchange in interconnected power systems. Furthermore, if a system fault such as a ground fault occurs in the A system and B system shown in Figure 4, the synchronous machine 1
If only the rotary grid connection device is used alone, there is a risk of dynamic instability or, in the worst case, a step-out phenomenon, and as a result, there is a high possibility that the entire system of the rotary grid interconnection device will go down.

【0007】一方、回転形系統連系装置に求められる通
過電力容量によっては複数ユニットの装置が必要となる
ことが多い。即ち、1ユニットの回転機では製作限界等
の制約条件や将来増設が必要となる場合がある。また、
上記の場合でなくても複数ユニットとして、いずれかの
1ユニットがメンテナンス中でも50%以上の稼動率を
確保する場合では、必然的に2ユニット以上必要となる
。かかる複数ユニットによる場合、一方の系統で地絡事
故等のようなトラブルが発生すると、1ユニットによる
場合と同様に前記した脱調現象等によりいずれの同期機
1の運転もできなくなり系統故障時の安定度の維持が困
難となる。
On the other hand, depending on the passing power capacity required of the rotary grid interconnection device, a plurality of units of the device are often required. That is, a single unit rotating machine may require constraints such as production limits or may require future expansion. Also,
Even in the case other than the above case, two or more units are inevitably required if any one unit is to maintain an operating rate of 50% or more even during maintenance. In the case of such multiple units, if a trouble such as a ground fault occurs in one system, none of the synchronous machines 1 will be able to operate due to the above-mentioned step-out phenomenon, as in the case of a single unit, resulting in the failure of the system. It becomes difficult to maintain stability.

【0008】以上のように、1ユニットおよび複数ユニ
ットのいずれの場合でも、回転形系統連系装置では、第
一に、連系された一方の電力系統において需給不平衡が
生じ、系統安定度や、周波数変動の問題で他方の電力系
統からの緊急融通が必要な時には、通過電力を高速制御
することが欠かせられない。さらに、第二に、電力系統
運用上システム全体において安定度や信頼性、また、稼
動率を向上させることが必要である。
[0008] As described above, in both the case of one unit and multiple units, in the rotating type grid interconnection device, firstly, an imbalance of supply and demand occurs in one of the interconnected power systems, which affects the system stability and When emergency accommodation from the other power system is required due to frequency fluctuation problems, high-speed control of passing power is essential. Furthermore, secondly, it is necessary to improve the stability, reliability, and availability of the entire power system system.

【0009】そこで、本発明は、電力系統間の高速制御
を可能とする一方、システム全体の安定度、信頼性や稼
動率を向上することができる回転形系統連系装置を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a rotating grid interconnection device that enables high-speed control between power grids and improves the stability, reliability, and availability of the entire system. shall be.

【0010】[発明の構成][Configuration of the invention]

【課題を解決するための手段】本発明は、一方の電力系
統に連系された回転機と他方の電力系統に連系された回
転機とが直結軸で連結して1ユニットを構成するn(2
以上の自然数)ユニットからなる回転形系統連系装置に
おいて、1ユニットを構成する回転機を同期機と巻線形
誘導機とし、この巻線形誘導機に設けた交流励磁巻線の
励磁電流を制御するための周波数変換装置とその制御装
置とを備え、かつnユニットの内でm(1以上の自然数
で、m<n)個の巻線形誘導機を一方の電力系統に連系
する一方、残りのn−m個の巻線形誘導機を他方の電力
系統に連系させるようにしている。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a system in which a rotating machine connected to one power system and a rotating machine connected to the other power system are connected by a direct shaft to form one unit. (2
In a rotating system interconnection device consisting of the above natural number) units, the rotating machine constituting one unit is a synchronous machine and a wound induction machine, and the excitation current of the AC excitation winding provided in this wound induction machine is controlled. m (a natural number greater than or equal to 1, m<n) wound induction machines are connected to one power system, while the remaining The nm winding induction machines are connected to the other power system.

【0011】[0011]

【作用】上記構成によって、少なくとも1以上の巻線形
誘導機に設けた交流励磁巻線の励磁電流が周波数変換装
置と制御装置により制御される。従って、電力系統間に
おける高速制御ができると共に、回転形系統連系装置の
システム全体の安定度や信頼性が向上し、稼動率が高ま
る。
According to the above structure, the excitation current of the AC excitation winding provided in at least one wound induction machine is controlled by the frequency conversion device and the control device. Therefore, high-speed control between power systems is possible, and the stability and reliability of the entire system of the rotary grid interconnection device is improved, and the operating rate is increased.

【0012】0012

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0013】図1は、本発明の一実施例を示す回転形系
統連系装置のシステムブロック構成図である。図4と異
なる点は、1ユニットの一方の回転機が巻線形誘導機8
で、しかも、2ユニットで構成されている点である。本
実施例では、ユニットNo.1とユニットNo.2の同
期機1と巻線形誘導機8とは逆に配置されている。即ち
、ユニットNo.1では、A系統側に同期機1の固定子
1bが接続されて連系する一方、B系統側に巻線形誘導
機8の固定子8bが接続され連系している。また、同期
機1の回転子1aと巻線形誘導機8の回転子8aは直結
軸2により連絡し、両者が同時に回転するようにしてい
る。これに対して、ユニットNo.2では、ユニットN
o.1とは、逆に、A系統側に巻線形誘導機8の固定子
8bが接続されて連系し、B系統側に同期機1の固定子
1bが接続され連系している。巻線形誘導機8の回転子
8bと同期機1の回転子1aとが連絡軸2により連結し
ている。
FIG. 1 is a system block diagram of a rotary grid interconnection device showing one embodiment of the present invention. The difference from Fig. 4 is that one rotating machine in one unit is a wound induction motor 8.
Moreover, it is composed of two units. In this embodiment, unit No. 1 and unit no. The synchronous machine 1 and the wound induction machine 8 of No. 2 are arranged oppositely. That is, unit no. In No. 1, the stator 1b of the synchronous machine 1 is connected to the A system side for interconnection, while the stator 8b of the wound induction machine 8 is connected to the B system side for interconnection. Further, the rotor 1a of the synchronous machine 1 and the rotor 8a of the wound induction machine 8 are connected through a directly coupled shaft 2, so that both rotate at the same time. On the other hand, unit no. In 2, unit N
o. 1, on the contrary, the stator 8b of the wound induction machine 8 is connected to the A system side for interconnection, and the stator 1b of the synchronous machine 1 is connected to the B system side for interconnection. The rotor 8b of the wound induction machine 8 and the rotor 1a of the synchronous machine 1 are connected by a connecting shaft 2.

【0014】ここで、ユニットNo.1とユニットNo
.2に配置された同期機1と巻線形誘導機8およびこれ
らを制御する制御系も同一の構成のものである。ユニッ
トNo.1について説明すると、同期機1の制御系とし
ては、同期機1の固定子1bの端子がA系統と電圧およ
び周波数が同じとしてA系統に同期している。また、励
磁用変圧器6を介して自動電圧制御装置4により一定励
磁電圧を回転子1aに設けた界磁巻線3に与えるように
している。
[0014] Here, unit No. 1 and unit number
.. The synchronous machine 1 and the wound induction machine 8 disposed in 2 and the control system for controlling them also have the same configuration. Unit No. 1, the control system of the synchronous machine 1 is synchronized with the A system because the terminals of the stator 1b of the synchronous machine 1 have the same voltage and frequency as the A system. Further, a constant excitation voltage is applied to the field winding 3 provided on the rotor 1a by the automatic voltage control device 4 via the excitation transformer 6.

【0015】一方、巻線形誘導機8の制御系としては、
制御部10によって回転子8aに備えた交流励磁巻線1
1に流れる交流励磁電流の大きさ、位相および周波数の
制御をするようにしている。制御部10は、電力検出器
12,電圧検出器13,電圧制御装置14,電力制御装
置15,周波数変換装置16およびレゾルバ17で構成
される。ここで、電力検出器12は、電流検出器18お
よび電圧検出器13の各々の検出信号を入力して固定子
8b側の電力を検出し、これを電力検出信号19として
電力制御装置15に出力する。電圧検出器13は、固定
子8b側の電圧を検出して電圧検出信号20として電圧
制御装置14と周波数変換装置16に出力する。電圧制
御装置14は、上記電圧検出信号(V)20と目標電圧
信号21とを入力して、電圧制御信号22として周波数
変換装置16に出力する。電力制御装置15は、目標電
力信号(P)23と電力検出信号19とに基づいて演算
処理して、これを電力制御信号24として周波数変換装
置16に出力する。周波数変換装置16は、サイクロコ
ンバータで構成され、上記電圧制御信号22と電力制御
信号24とに基づいて巻線形誘導機8の固定子8b側の
電力と端子電圧の制御をする。レゾルバ17は、巻線形
誘導機8の回転子8aの回転数を検出し、その回転数検
出信号を上記周波数変換装置16に出力する。なお、周
波数変換装置16が必要とする電力は、変圧器25を介
して巻線形誘導機8の固定子8b側から供給される。
On the other hand, the control system of the wound induction machine 8 is as follows:
The AC excitation winding 1 provided on the rotor 8a by the control unit 10
The magnitude, phase, and frequency of the alternating current excitation current flowing through the motor 1 are controlled. The control unit 10 includes a power detector 12, a voltage detector 13, a voltage control device 14, a power control device 15, a frequency conversion device 16, and a resolver 17. Here, the power detector 12 receives detection signals from the current detector 18 and the voltage detector 13, detects the power on the stator 8b side, and outputs this as a power detection signal 19 to the power control device 15. do. The voltage detector 13 detects the voltage on the stator 8b side and outputs it as a voltage detection signal 20 to the voltage control device 14 and the frequency conversion device 16. The voltage control device 14 inputs the voltage detection signal (V) 20 and the target voltage signal 21 and outputs it as a voltage control signal 22 to the frequency conversion device 16. The power control device 15 performs arithmetic processing based on the target power signal (P) 23 and the power detection signal 19, and outputs the result to the frequency conversion device 16 as a power control signal 24. The frequency conversion device 16 is composed of a cycloconverter, and controls the power and terminal voltage on the stator 8b side of the wound induction machine 8 based on the voltage control signal 22 and the power control signal 24. The resolver 17 detects the rotation speed of the rotor 8a of the wound induction machine 8 and outputs the rotation speed detection signal to the frequency conversion device 16. Note that the power required by the frequency converter 16 is supplied from the stator 8b side of the wound induction machine 8 via the transformer 25.

【0016】上記構成で、同期機1の固定子1bにはA
系統から電力が供給され、同期機1の回転子1aは同期
速度で回転する。一方、制御部10は巻線形誘導機8の
回転子8aに備えられた交流励磁巻線11に流れる交流
励磁電流の大きさ、位相および周波数を制御して巻線形
誘導機8の固定子8b側の電圧制御および電力制御をす
る。
With the above configuration, the stator 1b of the synchronous machine 1 has A
Electric power is supplied from the grid, and the rotor 1a of the synchronous machine 1 rotates at a synchronous speed. On the other hand, the control unit 10 controls the magnitude, phase, and frequency of the AC excitation current flowing in the AC excitation winding 11 provided in the rotor 8a of the wound induction machine 8, and voltage and power control.

【0017】まず、周波数変換装置16において、巻線
形誘導機8の固定子8b側から見た回転磁界の速度、つ
まり、同期速度N1 が電圧検出器13の電圧検出信号
20から求められる。一方、巻線形誘導機8の回転子8
aの機械的な回転速度Nrがレゾルバ17によって求め
られる。そして、周波数変換装置16において、同期速
度N1 と回転速度Nrとの差を算出し、このN1 −
Nr=N2 に相当する低いすべり周波数feにより交
流励磁巻線11を励磁する。このようにして巻線形誘導
機8の固定子8b側の同期速度N1 と巻線形誘導機8
の回転子8a側の磁界速度Nr+N2 とを一致させ、
常にB系統に追従して同期するようにする。即ち、固定
子8bの同期速度N1 より回転子8aの回転速度Nr
が遅いときはN2 =N1 −Nrに相当するすべり周
波数feで交流励磁巻線11を励磁すると回転子8a側
の回転磁界速度N2 +Nrとなり同期速度N1 と一
致し、B系統と同じ周波数の交流電力を発生できる。ま
た、逆に、同期速度N1 より回転速度Nrが速いとき
も、交流励磁巻線11に付与するすべり周波数feによ
って磁界速度と方向を変え同期速度N1 と回転子8a
の回転磁界の速度N2 +Nrを一致するようにしてB
系統に同期させる。
First, in the frequency converter 16, the speed of the rotating magnetic field as viewed from the stator 8b side of the wound induction machine 8, that is, the synchronous speed N1 is determined from the voltage detection signal 20 of the voltage detector 13. On the other hand, the rotor 8 of the wound induction machine 8
The mechanical rotational speed Nr of a is determined by the resolver 17. Then, the frequency converter 16 calculates the difference between the synchronous speed N1 and the rotational speed Nr, and calculates the difference between the synchronous speed N1 and the rotational speed Nr.
The AC excitation winding 11 is excited with a low slip frequency fe corresponding to Nr=N2. In this way, the synchronous speed N1 on the stator 8b side of the wound induction machine 8 and the wound induction machine 8
Match the magnetic field speed Nr+N2 on the rotor 8a side,
Always follow and synchronize with the B system. That is, the rotational speed Nr of the rotor 8a is determined from the synchronous speed N1 of the stator 8b.
is slow, when the AC excitation winding 11 is excited with a slip frequency fe corresponding to N2 = N1 - Nr, the rotating magnetic field speed on the rotor 8a side becomes N2 +Nr, which matches the synchronous speed N1, and AC power with the same frequency as the B system. can occur. Conversely, even when the rotational speed Nr is faster than the synchronous speed N1, the magnetic field speed and direction are changed by the slip frequency fe applied to the AC excitation winding 11, so that the synchronous speed N1 and the rotor 8a
B by matching the speed of the rotating magnetic field N2 +Nr of
Synchronize with the grid.

【0018】また、電圧制御装置14では、電圧検出器
13で検出された電圧検出信号20と目標電圧信号(V
)21とが比較され、電圧制御信号22として周波数変
換装置16に出力する。周波数変換装置16は、電圧制
御信号22に基づいて前記したすべり周波数feの励磁
電流の大きさを変えて交流励磁巻線11へ付与する。
The voltage control device 14 also outputs a voltage detection signal 20 detected by the voltage detector 13 and a target voltage signal (V
) 21 and output to the frequency converter 16 as a voltage control signal 22. The frequency converter 16 changes the magnitude of the excitation current having the slip frequency fe described above based on the voltage control signal 22 and applies the same to the AC excitation winding 11 .

【0019】これによりB系統の電圧が目標電圧信号(
V)21に一致するように制御がされる。
As a result, the voltage of the B system becomes equal to the target voltage signal (
V) Control is performed to match 21.

【0020】一方、B系統への通過電力は、電力検出器
12にて検出され、電力検出信号19として電力制御装
置15へ出力される。電力制御装置15では、目標電力
信号(P)23と電力検出信号19とに基づいて演算処
理し、電力制御信号24として周波数変換装置16へ出
力する。周波数変換装置16では、電圧検出信号20に
より固定子8bの端子電圧に対する位相検出をして前記
すべり周波数fe、励磁電流の大きさに加えて、固定子
8bの端子電圧に対する位相を制御する。この結果、固
定子8bからB系統への通過電力は目標電力信号(P)
23に追従するように制御される。
On the other hand, the power passing to the B system is detected by the power detector 12 and output as a power detection signal 19 to the power control device 15. The power control device 15 performs arithmetic processing based on the target power signal (P) 23 and the power detection signal 19, and outputs the resultant signal to the frequency conversion device 16 as a power control signal 24. In the frequency converter 16, the phase of the terminal voltage of the stator 8b is detected using the voltage detection signal 20, and in addition to the slip frequency fe and the magnitude of the excitation current, the phase of the terminal voltage of the stator 8b is controlled. As a result, the power passing from the stator 8b to the B system is the target power signal (P).
23.

【0021】以上のようにして、交流励磁巻線11の磁
束で作られる内部誘導電圧の大きさと位相が制御され、
これによりその大きさの変化で固定子8bで電圧が制御
される。また、その位相の変化で電力の制御がされる。 従って、巻線形誘導機8の回転子8aの回転数Nrが変
化しても周波数変換装置16からの交流励磁電流の周波
数を常にすべり周波数feとして追従させると共に、必
要に応じて交流励磁電流の大きさと位相が高速制御でき
る。そして、交流励磁巻線11の磁束の大きさと固定子
8b側に対する位相角を高速で調整できる。この結果、
各電力系統間の電力を瞬時に制御できる。
As described above, the magnitude and phase of the internal induced voltage created by the magnetic flux of the AC excitation winding 11 are controlled,
Thereby, the voltage is controlled by the stator 8b by the change in the magnitude. Furthermore, the power is controlled by changing the phase. Therefore, even if the rotational speed Nr of the rotor 8a of the wound induction machine 8 changes, the frequency of the AC excitation current from the frequency converter 16 is always followed as the slip frequency fe, and the AC excitation current can be increased as necessary. and phase can be controlled at high speed. Further, the magnitude of the magnetic flux of the AC excitation winding 11 and the phase angle with respect to the stator 8b side can be adjusted at high speed. As a result,
Power between each power grid can be controlled instantly.

【0022】ところで、このような機能を備えた巻線形
誘導機とサイクロコンバ−タなどの周波数変換装置とそ
の制御装置とから構成されるシステムは、一般に、交流
可変速機と称されている。本実施例では、この交流可変
速機により従来の同期周波数変換装置の電機子移動装置
と同様の機能を実現している。
By the way, a system comprising a wound induction machine having such functions, a frequency conversion device such as a cycloconverter, and a control device thereof is generally called an AC variable speed machine. In this embodiment, the AC variable speed machine realizes the same function as the armature moving device of a conventional synchronous frequency converter.

【0023】次に、巻線形誘導機8の固定子8b側の電
力の変化は直結軸2を介して同期機1に伝達され、同期
機の電力変化となってA系統に伝達される。目標電力信
号(P)23が一定な値に維持されているとき、前記し
たように電力制御がされ、巻線形誘導機8の通過電力を
一定に保つ。この場合、A系統とB系統との間の融通電
力は変化しない。ところが、仮に目標電力信号(P)2
3を変化させれば、巻線形誘導機8の電力は制御部10
の制御動作により上記目標電力信号(P)23に追求す
るように変化する。上記したユニットNo.1の動作は
、ユニットNo.2においても同様である。ユニットN
o.2の場合では、B系統に設けられた巻線形誘導機8
が制御部10によって電力制御および電圧制御をする。 即ち、A系統からB系統へ通過電力を付与する定常状態
では、ユニットNo.2の巻線形誘導機8は電動機とし
て機械エネルギーを同期機1に供給する。同期機1は発
電機としてB系統へ電力を供給する。そして、ユニット
No.1と同様に巻線形誘導機8の交流励磁巻線11を
すべり周波数feで励磁してA系統に同期している。
Next, a change in the power on the stator 8b side of the wound induction machine 8 is transmitted to the synchronous machine 1 via the direct connection shaft 2, and is transmitted to the A system as a power change of the synchronous machine. When the target power signal (P) 23 is maintained at a constant value, the power is controlled as described above, and the power passing through the wound induction machine 8 is kept constant. In this case, the interchangeable power between the A system and the B system does not change. However, if the target power signal (P)2
3, the power of the wound induction machine 8 is changed to the control unit 10.
The control operation changes so as to pursue the target power signal (P) 23. Unit No. mentioned above. The operation of unit no. The same applies to 2. Unit N
o. In case 2, the wound induction machine 8 installed in the B system
The control unit 10 performs power control and voltage control. That is, in a steady state where passing power is applied from system A to system B, unit No. The wound induction machine 8 of No. 2 supplies mechanical energy to the synchronous machine 1 as an electric motor. The synchronous machine 1 supplies power to the B system as a generator. And unit no. 1, the AC excitation winding 11 of the wound induction machine 8 is excited at the slip frequency fe to synchronize with the A system.

【0024】ところで、本実施例では、図示する如く、
ユニットNo.1とユニットNo.2とは同期機1と巻
線形誘導機8と交互に配置して、いずれかの巻線形誘導
機8がA系統またはB系統に接続して連系する構成とし
ている。このような構成による作用について図2(A)
,(B)および図3(A),(B)を参照して説明する
。例えば、B系統側に地絡事故等の系統事故があった場
合、B系統事故除去後に、図3(A)に示す如く、B系
統側が同期機1だけの構成では、図3(B)に示す如く
、ユニットNo.1およびユニットNo.2共に、有効
電力が大きく変動して、動態不安定または最悪の場合脱
調に至るケースがある。ところが、図2(A)の如く、
巻線形誘導機8を交互に配置することにより安定度が継
持されることが、シミュレーション解析で確認されてい
る。即ち、図2(B)に示す如く、ユニットNo.2の
有効電力は大きく変動するが、巻線形誘導機8のシステ
ムはそれ自身に脱調現象がないばかりでなく、同一系統
に接続されている同期機の安定度向上にも寄与すること
が確認されている。これは巻線形誘導機8による継持効
果や、巻線形誘導機8と同期機1との間での電力の授受
の効果によるものである。以上のことは図2(A)に示
すA系統側にも適用され、回転形系統連系装置全体のシ
ステムダウンが回避される。ところが、図3(A)のよ
うにB系統に同期機1のみで構成した回転形系統連系シ
ステムでは、系統事故時の安定度が、維持され難い。こ
のことは回転形系統連系装置全体のシステムダウンにな
る可能性のあることを意味する。
By the way, in this embodiment, as shown in the figure,
Unit No. 1 and unit no. 2 has a configuration in which the synchronous machines 1 and the wound induction machines 8 are arranged alternately, and any one of the wound induction machines 8 is connected to the A system or the B system for interconnection. Figure 2 (A) shows the effect of such a configuration.
, (B) and FIGS. 3(A) and (B). For example, if there is a system fault such as a ground fault on the B system side, after the B system fault is removed, if the B system side is configured with only synchronous machine 1, as shown in Figure 3 (A), As shown, unit No. 1 and unit no. In both cases, the active power fluctuates greatly, resulting in dynamic instability or, in the worst case, loss of synchronization. However, as shown in Figure 2(A),
It has been confirmed through simulation analysis that stability is maintained by alternately arranging the wound induction machines 8. That is, as shown in FIG. 2(B), unit No. Although the active power of 2 fluctuates greatly, it has been confirmed that the system of wound induction machine 8 not only does not have any step-out phenomenon itself, but also contributes to improving the stability of synchronous machines connected to the same system. has been done. This is due to the succession effect of the wound induction machine 8 and the effect of power transfer between the wound induction machine 8 and the synchronous machine 1. The above is also applied to the A system side shown in FIG. 2(A), and system down of the entire rotary grid interconnection device is avoided. However, in a rotating grid-connected system in which the B system includes only the synchronous machine 1 as shown in FIG. 3A, stability in the event of a grid fault is difficult to maintain. This means that there is a possibility that the entire rotating grid interconnection device will go down.

【0025】以上のように本実施例では、巻線形誘導機
と周波数変換装置等で構成される交流励磁機をユニット
の一方に備えている。従って、系統の電力制御と電圧制
御とが高速に制御できる。特に、複数ユニットの場合は
、同期機と巻線形誘導機とを交互に配置することで回転
形系統連系装置全体システムの安定度の向上が図れる。
As described above, in this embodiment, one of the units is provided with an AC exciter consisting of a wound induction machine, a frequency converter, and the like. Therefore, power control and voltage control of the system can be controlled at high speed. In particular, in the case of multiple units, the stability of the entire system of the rotary grid interconnection device can be improved by alternately arranging the synchronous machine and the wound induction machine.

【0026】従って、システム全体の信頼性が向上しシ
ステム全体の稼動率が高まる。なお、図3(A)に示す
構成では、本実施例の効果が得られないが、次の増設時
、つまり、ユニットNo.3の増設時には、B系統側に
連系してユニットNo.3の巻線形誘導機を配置するこ
とで同様の効果が得られる。
[0026] Therefore, the reliability of the entire system is improved and the operating rate of the entire system is increased. Note that the configuration shown in FIG. 3(A) cannot achieve the effects of this embodiment, but when the next expansion is performed, that is, when unit No. When adding Unit No. 3, connect it to the B system side and connect it to the B system side. Similar effects can be obtained by arranging No. 3 wound induction machines.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
力系統の高速の制御が可能な回転形系統連系装置が実現
できる。その上、少なくとも1以上の巻線形誘導機が各
電力系統に連系するからシステム全体の安定度や信頼性
、さらに稼動率を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, a rotary grid interconnection device capable of high-speed control of a power grid can be realized. Furthermore, since at least one wound induction machine is connected to each power system, the stability and reliability of the entire system, as well as the operating rate, can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す回転形系統連系装置の
システムブロック構成図である。
FIG. 1 is a system block configuration diagram of a rotating grid interconnection device showing one embodiment of the present invention.

【図2】同装置の構成による作用を示す説明図および同
装置の安定度を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the effects of the configuration of the device and an explanatory diagram showing the stability of the device.

【図3】回転形系統連系装置の他の構成による作用を示
す説明図および同装置の安定度を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the effect of another configuration of the rotary grid interconnection device and an explanatory diagram showing the stability of the device.

【図4】従来例を示す回転形系統連系装置のシステムブ
ロック構成図である。
FIG. 4 is a system block configuration diagram of a rotary grid interconnection device showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    同期機 1a    同期機の回転子 1b    同期機の固定子 2    直結軸 3    励磁巻線 8    巻線形誘導機 8a    巻線形誘導機の回転子 8b    巻線形誘導機の固定子 10    制御部 11    交流励磁巻線 12    電力検出器 13    電圧検出器 14    電圧制御装置 15    電力制御装置 16    周波数変換装置 17    レゾルバ 18    電流検出器 1 Synchronous machine 1a Rotor of synchronous machine 1b Stator of synchronous machine 2 Directly connected shaft 3 Excitation winding 8 Wound induction machine 8a Rotor of wound induction machine 8b Stator of wound induction machine 10 Control section 11 AC excitation winding 12 Power detector 13 Voltage detector 14 Voltage control device 15 Power control device 16 Frequency conversion device 17 Resolver 18 Current detector

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  一方の電力系統に連系された回転機と
他方の電力系統に連系された回転機とが直結軸で連結し
て1ユニットを構成するn(2以上の自然数)ユニット
からなる回転形系統連系装置において、前記1ユニット
を構成する回転機を同期機と巻線形誘導機とし、この巻
線形誘導機に設けた交流励磁巻線の励磁電流を制御する
ための周波数変換装置とその制御装置とを備え、かつ、
前記nユニットの内でm(1以上の自然数で、m<n)
個の前記巻線形誘導機を前記一方の電力系統に連系する
一方、残りのn−m個の前記巻線形誘導機を前記他方の
電力系統に連系させたことを特徴とする回転形系統連系
装置。
Claim 1: A rotary machine connected to one power system and a rotary machine connected to the other power system connected by a direct shaft to form one unit, consisting of n (a natural number of 2 or more) units. In the rotary grid interconnection device, the rotating machine constituting the one unit is a synchronous machine and a wound-type induction machine, and a frequency conversion device for controlling the excitation current of an AC excitation winding provided in the wound-type induction machine. and a control device thereof, and
m among the above n units (a natural number of 1 or more, m<n)
A rotary system characterized in that a number of the wound induction machines are interconnected to the one power system, and the remaining nm number of the wound induction machines are interconnected to the other power system. Grid connection device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010051065A (en) * 2008-08-19 2010-03-04 Chubu Electric Power Co Inc Power flow controller

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