JPH0435975B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0435975B2 JPH0435975B2 JP59255647A JP25564784A JPH0435975B2 JP H0435975 B2 JPH0435975 B2 JP H0435975B2 JP 59255647 A JP59255647 A JP 59255647A JP 25564784 A JP25564784 A JP 25564784A JP H0435975 B2 JPH0435975 B2 JP H0435975B2
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- JP
- Japan
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- output
- generator
- pss
- deviation
- stabilizing device
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (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（以下PSSと略称）に関するも
のである。
力系統安定化装置（以下PSSと略称）に関するも
のである。
第３図は例えば特開昭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（Ｐower Ｓystem
Ｓtabilizer）、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PSS
２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。また、２ａは
PSS２の入力信号３に対する応動範囲に定めるた
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し、２ｂはレ 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。２ｃはPSS２の出力
信号が第３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。また、PSS２の入力信号としては、通常、発
電機回転数偏差、系統周波数偏差、発電機出力偏
差のいずれかが用いられる。
の偏差の入力端子、２はPSS（Ｐower Ｓystem
Ｓtabilizer）、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PSS
２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。また、２ａは
PSS２の入力信号３に対する応動範囲に定めるた
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し、２ｂはレ 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。２ｃはPSS２の出力
信号が第３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。また、PSS２の入力信号としては、通常、発
電機回転数偏差、系統周波数偏差、発電機出力偏
差のいずれかが用いられる。
次に動作について説明する。発電機端子電圧が
予め設定された基準値からずれると入力端子１に
偏差信号が加わり、この偏差信号はレギユレータ
６により増幅され、励磁装置７に入力される。励
磁装置７ではさらに前記偏差信号を増幅し、発電
機の界磁へ供給し、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する。ダンピング回
路４は、以上の電圧制御を安定にするためのもの
である。
予め設定された基準値からずれると入力端子１に
偏差信号が加わり、この偏差信号はレギユレータ
６により増幅され、励磁装置７に入力される。励
磁装置７ではさらに前記偏差信号を増幅し、発電
機の界磁へ供給し、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する。ダンピング回
路４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。
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偏差を入力とする
PSS２を考えることにする。検出された回転数偏
差がPSS２の入力端子３に加えられる。この回転
数偏差信号はフイルター回路２ａで直流分と高周
波分とがカツトされ、進み・遅れ回路２ｂに加え
られ、適正に増幅・位置補正がなされる。そし
て、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、レギ
ユレータ６を介した信号は発電機回転子の動揺を
抑制するように励磁装置７の出力電圧を制御す
る。以上のような回転数偏差Δωを入力とする
PSS２の伝達特性をPSSωSとすると、前記PSS
２の出力はPSSωS・Δωとして表わされる。この
PSSωSは通常位相進み特性となつており、これ
を複素平面で表わすと第４図の如くなる。従つ
て、PSS２の進み・遅れ回路２ｂも進み系が優位
となるように設計されている。
PSS２を考えることにする。検出された回転数偏
差がPSS２の入力端子３に加えられる。この回転
数偏差信号はフイルター回路２ａで直流分と高周
波分とがカツトされ、進み・遅れ回路２ｂに加え
られ、適正に増幅・位置補正がなされる。そし
て、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、レギ
ユレータ６を介した信号は発電機回転子の動揺を
抑制するように励磁装置７の出力電圧を制御す
る。以上のような回転数偏差Δωを入力とする
PSS２の伝達特性をPSSωSとすると、前記PSS
２の出力はPSSωS・Δωとして表わされる。この
PSSωSは通常位相進み特性となつており、これ
を複素平面で表わすと第４図の如くなる。従つ
て、PSS２の進み・遅れ回路２ｂも進み系が優位
となるように設計されている。
つまり、電力系統で事故が発生した後の発電機
の回転数変動（または電力変動）には、 (イ) 周率３〜５秒の低周波数系統間振動 (ロ) 周期１秒程度の発電機間振動 (ハ) 周波数５〜30Hzの発電機軸系ねじり振動 が含まれている。
の回転数変動（または電力変動）には、 (イ) 周率３〜５秒の低周波数系統間振動 (ロ) 周期１秒程度の発電機間振動 (ハ) 周波数５〜30Hzの発電機軸系ねじり振動 が含まれている。
従来のPSSは以上のように構成されているの
で、周波数の高い領域ではゲインが高くなるた
め、検出された回転数に含まれるノイズや、ター
ビンと発電機との間の軸系のねじり振動（通常数
Hz以上の複数の振動周波数を持つ）の影響を受け
て、電力系統の安定度をかえつて低下させるなど
の問題点があつた。
で、周波数の高い領域ではゲインが高くなるた
め、検出された回転数に含まれるノイズや、ター
ビンと発電機との間の軸系のねじり振動（通常数
Hz以上の複数の振動周波数を持つ）の影響を受け
て、電力系統の安定度をかえつて低下させるなど
の問題点があつた。
また、発電機回転数偏差を入力とするPSSで
は、通常高周波成分をカツトしようとしてフイル
タ回路２ａのカツトオフ周波数を設定するが、こ
のカツトオフ周波数が高いとノイズの影響が残る
という問題がある。そこで、この問題を解決しよ
うとして、カツトオフ周波数が低いと効果を期待
すべき系統動揺周波数領域におけるゲインが下が
つてしまい、十分な効果が得られません。
は、通常高周波成分をカツトしようとしてフイル
タ回路２ａのカツトオフ周波数を設定するが、こ
のカツトオフ周波数が高いとノイズの影響が残る
という問題がある。そこで、この問題を解決しよ
うとして、カツトオフ周波数が低いと効果を期待
すべき系統動揺周波数領域におけるゲインが下が
つてしまい、十分な効果が得られません。
この発明は上記のような問題点を解決するため
になされたもので、電力系統の安定度を向上でき
るとともに、PSSの入力信号に含まれるノイズの
影響、軸系ねじり振動の影響等を除去できるPSS
を得ることを目的とする。
になされたもので、電力系統の安定度を向上でき
るとともに、PSSの入力信号に含まれるノイズの
影響、軸系ねじり振動の影響等を除去できるPSS
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、ノイズ
やねじり振動の影響を除去するため、５〜
10rad／秒以上の周波数をカツトした発電機回転
数偏差を入力とするPSSの出力から、前記PSSで
効果が十分引き出せなくなつた周波数領域の動揺
に対し十分な効果を得るため、１〜2rad／秒以
下の周波数をカツトした発電機出力偏差を入力と
するPSSの出力を差引いて新しいPSSの出力と
し、この信号を励磁系の補助信号として加えるよ
うにしたものである。
やねじり振動の影響を除去するため、５〜
10rad／秒以上の周波数をカツトした発電機回転
数偏差を入力とするPSSの出力から、前記PSSで
効果が十分引き出せなくなつた周波数領域の動揺
に対し十分な効果を得るため、１〜2rad／秒以
下の周波数をカツトした発電機出力偏差を入力と
するPSSの出力を差引いて新しいPSSの出力と
し、この信号を励磁系の補助信号として加えるよ
うにしたものである。
この発明におけるPSSは、系統動揺に含まれる
比較的周波数が低い前記(イ)の振動に対しては回転
数偏差を入力とする位置進み特性を進み・遅れ回
路を通して第１のPSSが出力発生し、比較的周波
数が高い前記(ロ)の振動に対しては発電機出力偏差
を入力とする位相遅れ特性の進み・遅れ回路を通
して第２のPSSが出力を発生し、前記第１の出力
から第２の出力を差引いた値を励磁系の補助信号
として加え、発電機回転子の動揺を抑制するよう
に励磁装置の出力電圧を制御する。
比較的周波数が低い前記(イ)の振動に対しては回転
数偏差を入力とする位置進み特性を進み・遅れ回
路を通して第１のPSSが出力発生し、比較的周波
数が高い前記(ロ)の振動に対しては発電機出力偏差
を入力とする位相遅れ特性の進み・遅れ回路を通
して第２のPSSが出力を発生し、前記第１の出力
から第２の出力を差引いた値を励磁系の補助信号
として加え、発電機回転子の動揺を抑制するよう
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。図中、第３図と同一の部分は同一の符号をも
つて図示した第１図において、８は発電機出力を
入力とするPSS、９は前記PPS８の入力端子、１
０は発電機回転子の回転数偏差を入力とするPSS
２の出力から発電機出力偏差を入力とするPSS８
の出力を差引く加算回路、１１は入力端子３に加
わる信号のうち、ある一定の周波数成分以上をカ
ツトしてPSS２に出力を与えるローパスフイル
タ、１２は入力端子９に加わる信号のうちある一
定の周波数成分以下をカツトしてPSS８に出力を
発するハイパスフイルタである。また、８ａは
PSS８の入力端子９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。８ｂは 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K2１＋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。上記ハイパスフイルタ１２及
びPSS８とを総称して第２の系統安定化装置とい
う。
る。図中、第３図と同一の部分は同一の符号をも
つて図示した第１図において、８は発電機出力を
入力とするPSS、９は前記PPS８の入力端子、１
０は発電機回転子の回転数偏差を入力とするPSS
２の出力から発電機出力偏差を入力とするPSS８
の出力を差引く加算回路、１１は入力端子３に加
わる信号のうち、ある一定の周波数成分以上をカ
ツトしてPSS２に出力を与えるローパスフイル
タ、１２は入力端子９に加わる信号のうちある一
定の周波数成分以下をカツトしてPSS８に出力を
発するハイパスフイルタである。また、８ａは
PSS８の入力端子９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。８ｂは 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K2１＋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。上記ハイパスフイルタ１２及
びPSS８とを総称して第２の系統安定化装置とい
う。
次に動作について説明する。発電機の回転数が
基準回転数よりずれると、PSS２の入力端子３に
回転数偏差信号が加わる。この信号はローパスフ
イルタ１１を通じて、ノイズやねじり振動の影響
を除去するため、５〜10rad／秒以上の周波数
（通常１Hzぐらい）以上がカツトされる。この回
転数偏差信号は、さらにフイルター回路２ａで直
流分と高周波分とがカツトされ、進み・遅れ回路
２ｂに加えられ適正に増幅・位相補正がなされ
る。位相補正は通常従来装置の進み補正と同じく
位相進み補正となるように設計される。この進
み・遅れ回路２ｂの出力はリミツタ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１０に加えられる。
基準回転数よりずれると、PSS２の入力端子３に
回転数偏差信号が加わる。この信号はローパスフ
イルタ１１を通じて、ノイズやねじり振動の影響
を除去するため、５〜10rad／秒以上の周波数
（通常１Hzぐらい）以上がカツトされる。この回
転数偏差信号は、さらにフイルター回路２ａで直
流分と高周波分とがカツトされ、進み・遅れ回路
２ｂに加えられ適正に増幅・位相補正がなされ
る。位相補正は通常従来装置の進み補正と同じく
位相進み補正となるように設計される。この進
み・遅れ回路２ｂの出力はリミツタ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１０に加えられる。
一方、回転数偏差が生ずるときには、それに付
随して発電機出力も変化する。従つて、PSS８の
入力端子９に発電機出力偏差信号が加わる。この
出力偏差信号はハイパスフイルタ１２を通して、
PSS８の効果が十分引き出Ｓなくなつた周波数領
域の動揺に対し十分な効果を得るため、１〜
2rad／秒以下の周波数（通常１Hzぐらい）がカ
ツトされる。この信号は、さらにフイルター回路
８ａで直流分と高周波分とがカツトされ、進み・
遅れ回路８ｂに加えられ適正に増幅・位相補正が
なされる。この位相補正は通常遅れ補正となるよ
うに設計される。この進み・遅れ回路８ｂの出力
はリミツタ８ｃ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１０に加えられる。
随して発電機出力も変化する。従つて、PSS８の
入力端子９に発電機出力偏差信号が加わる。この
出力偏差信号はハイパスフイルタ１２を通して、
PSS８の効果が十分引き出Ｓなくなつた周波数領
域の動揺に対し十分な効果を得るため、１〜
2rad／秒以下の周波数（通常１Hzぐらい）がカ
ツトされる。この信号は、さらにフイルター回路
８ａで直流分と高周波分とがカツトされ、進み・
遅れ回路８ｂに加えられ適正に増幅・位相補正が
なされる。この位相補正は通常遅れ補正となるよ
うに設計される。この進み・遅れ回路８ｂの出力
はリミツタ８ｃ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１０に加えられる。
回転数偏差信号を入力とするPSS２の出力か
ら、発電機出力偏差信号を入力とするPSS８の出
力を引いた加算回路１０の出力は更に励磁系の加
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。
ら、発電機出力偏差信号を入力とするPSS８の出
力を引いた加算回路１０の出力は更に励磁系の加
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。
なお、上記実施例ではPSS２，８の進み・遅れ
回路２ｂ，８ｂを１次の進み、遅れ回路で表わし
たが、この回路はゲインのみ、又は必要に応じて
２段以上直列に接続してもよい。
回路２ｂ，８ｂを１次の進み、遅れ回路で表わし
たが、この回路はゲインのみ、又は必要に応じて
２段以上直列に接続してもよい。
又、第２図の如くPSS２及び８のリミツタ２ｃ
及び８ｃをまとめて１つのリミツタ１３とし、加
算回路１０の後段に設けても上記実施例と同様の
効果を奏する。
及び８ｃをまとめて１つのリミツタ１３とし、加
算回路１０の後段に設けても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、ロー
パスフイルタを通した回転数偏差を入力とする位
相進み特性のPSSの出力から、ハイパスフイルタ
を通した発電機出力偏差を入力とする位相遅れ特
性のPSSの出力を差引いて、新しいPSSの出力と
なるように回路構成したので、PSSの入力信号に
含まれるノイズや、タービンと発電機との間の軸
系ねじり振動の影響を受けることなく、また安定
度を最大限に向上できる効果がある。
パスフイルタを通した回転数偏差を入力とする位
相進み特性のPSSの出力から、ハイパスフイルタ
を通した発電機出力偏差を入力とする位相遅れ特
性のPSSの出力を差引いて、新しいPSSの出力と
なるように回路構成したので、PSSの入力信号に
含まれるノイズや、タービンと発電機との間の軸
系ねじり振動の影響を受けることなく、また安定
度を最大限に向上できる効果がある。
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図はこの発明の他
の実施例によるPSSを含む一般的な励磁系の構成
図、第３図は従来のPSSを含む一般的な励磁系の
構成図、第４図は従来のPSSの複素平面上におけ
る伝達特性を示す図である。 ２，８はPSS（系統安定化装置）、２ａ，８ａは
フイルター回路、２ｂ，８ｂは進み・遅れ回路、
２ｃ，８ｃはリミツタ、１１はローパスフイルタ
ー、１２はハイパスフイルター、５，１０は加算
回路。
一般的な励磁系の構成図、第２図はこの発明の他
の実施例によるPSSを含む一般的な励磁系の構成
図、第３図は従来のPSSを含む一般的な励磁系の
構成図、第４図は従来のPSSの複素平面上におけ
る伝達特性を示す図である。 ２，８はPSS（系統安定化装置）、２ａ，８ａは
フイルター回路、２ｂ，８ｂは進み・遅れ回路、
２ｃ，８ｃはリミツタ、１１はローパスフイルタ
ー、１２はハイパスフイルター、５，１０は加算
回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 同期発電機の励磁量を、発電機出力偏差、発
電機回転数偏差又は系統周波数偏差のいずれかを
検出して、ゲイン、位相補正回路及びリミツタを
経てから自動電圧調整装置を介して調整すること
により電力系統を安定化する電力系統安定化装置
において、５〜10rad／秒以上の周波数をカツト
するローパスフイルタを通して上記発電機回転数
偏差を入力とする第１の系統安定化装置と、１〜
2rad／秒以下の周波数をカツトするハイパスフ
イルタを通して上記発電機の出力偏差を入力とす
る第２の系統安定化装置と、前記第１の系統安定
化装置の出力から上記第２の系統安定化装置の出
力を差引く加算回路とを備えたことを特徴とする
電力系統安定化装置。 ２ 内蔵のリミツタを除去した前記第１の系統安
定化装置の出力信号及び第２の系統安定化装置か
ら前記同様に内蔵のリミツタを除去した出力信号
とを加算回路にて演算し前記加算回路の出力信号
を１組のリミツタを介して出力するようにしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電力
系統安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59255647A JPS61135338A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | 電力系統安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59255647A JPS61135338A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | 電力系統安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61135338A JPS61135338A (ja) | 1986-06-23 |
| JPH0435975B2 true JPH0435975B2 (ja) | 1992-06-12 |
Family
ID=17281653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59255647A Granted JPS61135338A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | 電力系統安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61135338A (ja) |
-
1984
- 1984-12-05 JP JP59255647A patent/JPS61135338A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61135338A (ja) | 1986-06-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |