JPH0454832A

JPH0454832A - 回転形系統連系装置

Info

Publication number: JPH0454832A
Application number: JP16291090A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Koyanagi; 薫小柳
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1990-06-22
Publication date: 1992-02-21

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は電力系統間の通過電力を制御する回転形連系装
置に関する。

（従来の技術）回転形連系装置としては従来、第２図で示すように同期
電動機ＩＡと同期発電機ＩＢとを直結軸３で結合し１両
者の極数の比をそれぞれの周波数の比に等しく選んだ定
比周波数変換形の同期同期周波数変換機がある。この変
換機では通過電力を制御するためには負荷角の調整のた
めにいずれか一方の電機子をその円周方向に移動できる
ような電機子移動装置！１０１を備えている。　この電
機子移動装置１０１は機械的に動作するため、もともと
高速な通過電力の制御は不可能であり、電力系統Ａ、Ｂ
間での緊急な電力の融通が必要なときには役に立たない
。尚、図中５Ａ、５Ｂは自動電圧調整器（Ａ　Ｖ　Ｒ）
、６Ａ、６Ｂは界磁巻線テアル。

（発明が解決しようとする課題）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回転形連系装置でも通過電力の
高速制御が出来れば系統の安定運用上から好ましい。

本発明は上記の要求に応えるためになされたものであり
、高速な電力制御を可能とする回転形系統連系装置を提
供することにある。

【発明の構成〕

（８題を解決するための手段）巻線形誘導機はサイクロコンバータなどの周波数変換装
置によって、その２次巻線に電力系統側の周波数と回転
子周波数との差のすべり周波数を有する２次電流を流し
、その大きさと位相を制御することによって有効電力と
無効電力の発生あるいは消費を高速に制御することがで
きる。すなわち、回転子の回転数が変化してもサイクロ
コンバータを制御して２次電流の周波数を常にすべり周
波数として追従させると同時に、必要に応じて２次電流
の大きさと位相が高速制御出来るので、２次回路の磁束
の大きさと電機子回路側に対する位相角を素早く調整出
来、その結果、系統側との電力の瞬時の制御が出来るわ
けである。このような機能を有する１巻線形誘導機とサ
イクロコンバータとその制御装置から成るシステムは通
称、交流可変速機と称せられるが、この本発明はこの交
流可変速機の巻線形誘導機と同期機を直結し、そのサイ
クロコンバータなどの周波数変換装置を制御することに
よって同期同期周波数変換機の場合の電機子移動装置と
同じ機能を実現させる。

（作　用）従来の同期同期周波数変換機の場合と異なるのは、電機
子が移動する代わりにサイクロコンバータ制御によって
回転子２次回路の磁束でつくられる内部誘起電圧の大き
さと位相が変化する点で、機械的に動作するのと異なり
、電気的な制御であるから高速に電力の調整ができる。

また、同時に巻線形誘導機の端子電圧の調整もできる。

（実施例）以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成図である。

第１図において、１は同期機、２は巻線形誘導機、そし
て３はそれらを直結している直結軸である。同期機１の
制御系として、４は端子電圧の電圧検出値、５はその電
圧検出値にもとづいて動作する自動電圧制御装＠（ＡＶ
Ｒ）、６は励磁巻線で、この巻線電圧が自動電圧制御装
置（ＡＶＲ）５の出力となる。ま、た、巻線形誘導＠２
を含む交流可変速機の方の構成として、７は交流励磁巻
線、８は周波数変換装置で、交流励磁巻線７に流れる交
流励磁電流の大きさ、位相や周波数の制御を行う。

９は周波数変換袋［８の電源用変圧器である１周波数変
換袋［８の制御として、　１０は巻線形誘導機２の電力
出力を検出するための電力検出器、１１は電力検出器１
０の出力である電力検出信号、１２は電力制御のための
目標電力信号（Ｐ）、そして１３は電力検出信号１１と
目標電力信号１２とを比較して誤差がある場合には周波
数変換装置８によって電力制御する電力制御装置である
。１４は電力制御装Ｗ１１３の電力制御信号である。ま
た他の制御手段として、巻線形誘導機２の端子から検出
した電圧検出信号１５と目標電圧信号１７（Ｖ）とを比
較し、誤差のある場合には周波数変換装置８によって電
圧制御する電圧制御装ｇ１６がある。１８は電圧制御装
置１６の電圧制御信号である０周波数変換装置８は電力
制御信号１４と電圧制御信号１８との２つの制御信号に
基づいて巻線形誘導機２の電力と端子の電圧の制御を行
うが、それらの制御に必要なものとして巻線形誘導機２
の回転子の回転数の検出のために１９のレゾルバの回転
数検出信号２０と、端子電圧の位相検出のために電圧検
出信号１５を入力する。

第２図と第１図とを比較すると、本発明は同期機ＩＢと
電機子移動装置ｉ！　１０１の代わりに周波数変換装置
８によって電圧制御と電力制御がなされる巻線形誘導機
２が同期機ＩＡと軸直結されたシステムであることが分
かる。

以上のように構成された実施例では、巻線形誘導機２の
端子電圧の変化、あるいは電力の変化、すなわち、運転
中にそれぞれの目標値からの誤差が生じれば周波数変換
装置８に電力制御信号１４と電圧制御信号１８が入力さ
れ１周波数変換装置８はその信号によって交流励磁巻線
７に流れる交流励磁電流の大きさと端子電圧に対する位
相を電圧検出信号１５に基づいて制御すると同時に、す
べり周波数を電圧検出信号１５と回転数検出信号２０か
ら算出して常に交流励磁巻線７に流れる交流励磁電流の
周波数がこのすベリ周波数に追従すべく制御する。する
とその結果１回転子２次回路の磁束でつくられる内部誘
起電圧の大きさと位相が高速に制御できるので、その大
きさの変化で端子電圧の調整が、また、その位相の変化
で電力の調整が素早くできることになる。巻線形誘導機
２の側の電力の変化は直結軸３を介して同期機１に伝わ
り、同期機１の電力変化となって系統Ａに伝達される。

ここで、もし目標電力信号１２が一定な値であれば上に
述べたように電力制御によって巻線形誘導機２の電力は
一定に保つように制御され、系統Ａと系統Ｂの間の融通
電力は変化しない。また、もし目標電力信号１２を何ら
かの手段で変化させれば同じく電力制御によって巻線形
誘導機２の電力はその目標電力信号１２に追従するよう
に変化させられる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、実施例によれば従来の回転形系統
連系装置の片方の同期機の代わりに周波数変換装置によ
ってその交流励磁巻線に流れる交流励磁電流が高速に制
御される巻線形誘導機を用いているので、目標電力信号
に追従するように電力の高速な制御ができる回転形系統
連系装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は従来の同
期同期周波数変換機の構成図である。１・・・同期機　　　　　　２・・・巻線形誘導機３・
・・直結軸　　　　　　４・・・電圧検出値５・・・自
動電圧制御装置　６・・・励磁巻線７・・・交流励磁巻
線　　　８・・・周波数変換装置９・・・変圧器　　　
　　　１０・・・電力検出器１１・・・電力検出信号　
　　１２・・・目標電力信号１３・・・電力制御装置　
　　１４・・・電力制御信号１５・・・電圧検出信号　
　　１６・・・電圧制御装置１７・・・目標電圧信号　
　　１８・・・電圧制御信号１９・・・レゾルバ　　　
　　２０・・・回転数検出信号１０１・・・電機子移動
装置代理人　弁理士　則　近　憲　佑系統Ａ第　　１　　図第　　２　　図

Claims

【特許請求の範囲】

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結合された回転形系統連
系装置において、一方の回転機を同期機とし、もう一方
の回転機を巻線形誘導機とし、周波数変換装置によって
その巻線形誘導機の交流励磁巻線に流れる交流励磁電流
が高速に制御されるように構成したことを特徴とする回
転形系統連系装置。