JPH0530219B2 - - Google Patents
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- JPH0530219B2 JPH0530219B2 JP60010960A JP1096085A JPH0530219B2 JP H0530219 B2 JPH0530219 B2 JP H0530219B2 JP 60010960 A JP60010960 A JP 60010960A JP 1096085 A JP1096085 A JP 1096085A JP H0530219 B2 JPH0530219 B2 JP H0530219B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、発電機が接続される電力系統の等
価電圧、等価リアクタンスの推定方法、特に発電
機の運転情報だけからこれらを求めることが可能
な電力系統の電圧、リアクタンス推定方法に関す
る。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention provides a method for estimating the equivalent voltage and equivalent reactance of a power system to which a generator is connected, in particular, it is possible to obtain these only from operating information of the generator. This paper relates to methods for estimating voltage and reactance of power systems.
第4図は一般的な電力系統を示す系統図、第5
図は第4図における電圧、電流の関係を示すベク
トル図である。なお、第4図において、1,Gは
発電機、2,Xeは系統リアクトル、3は無限大
母線である。
Figure 4 is a system diagram showing a general power system, Figure 5
The figure is a vector diagram showing the relationship between voltage and current in FIG. 4. In addition, in FIG. 4, 1, G is a generator, 2, X e is a system reactor, and 3 is an infinite bus.
すなわち、発電機1側から電力系統側を眺める
と、第4図のように無限大母線3と系統リアクト
ル2によつて表現することができる。このとき、
発電機1の安定度は、その電力系統との結合度に
よつて影響を受ける。つまり、電力系統が充分に
大きく安定であるものとすると、発電機1がこの
電力系統に密に結合されていれば、すなわちリア
クタンスXeが小さければ安定度は良く、逆に疎
に結合されていれば、すなわちリアクタンスXe
が大きければ安定度は悪い。したがつて、個々の
発電所において、無限大母線3の等価電圧(系統
電圧)VBとリアクトル2の等価リアクタンスXe
とを推定し、系統変化に応じて発電機の安定度を
適応制御すれば、個々の発電機の安定度ひいては
電力系統全体の安定度を向上させることができ
る。なお、このような適応制御を行なうのが、い
わゆる発電機多変数適応制御装置(TAGEC)と
呼ばれるものである。 That is, when looking at the power system side from the generator 1 side, it can be expressed by the infinite bus 3 and the system reactor 2 as shown in FIG. At this time,
The stability of the generator 1 is affected by its degree of coupling with the power system. In other words, assuming that the power system is sufficiently large and stable, if the generator 1 is tightly coupled to this power system, that is, if the reactance X e is small, the stability will be good; That is, the reactance X e
The larger the value, the worse the stability. Therefore, in each power plant, the equivalent voltage (system voltage) V B of infinite bus 3 and the equivalent reactance X e of reactor 2
By estimating this and adaptively controlling the stability of generators in response to system changes, it is possible to improve the stability of individual generators and, ultimately, the stability of the entire power system. Note that such adaptive control is performed by a so-called generator multivariable adaptive control device (TAGEC).
このように、安定度の制御を行なうためには、
電力系統の電圧およびリアクタンスを知ることが
必要であるが、実際の電力系統は多数の発電機が
複雑な電力系統網につながつているため、これら
の値を求めることは必ずしも容易ではない。 In this way, in order to control stability,
Although it is necessary to know the voltage and reactance of the power system, it is not always easy to obtain these values because in actual power systems, many generators are connected to a complex power grid network.
例えば、電力系統の状態が各系統の潮流、各発
電所の電圧出力、負荷の潮流等によつて一義的に
決まることから、これを利用することが考えられ
るが、これら多数の系統から多数の情報を集める
ことはその設備、費用の点、または情報の伝送遅
れ等の技術上の点等からも実現はかなり困難であ
る。 For example, since the state of an electric power system is uniquely determined by the power flow of each system, the voltage output of each power plant, the load flow, etc., it is possible to use this, but it is possible to Gathering information is quite difficult to realize due to equipment, cost, and technical issues such as delays in information transmission.
一方、第4図において、発電機内部電圧をVI、
発電機端子電圧をVG、発電機電流をI、系統の
等価電圧をVB、系統のリアクタンスをXeとする
と、これら電圧、電流の関係は第5図の如く表わ
すことができる。なお、第5図において、δは電
圧VIとVBとの相差角、ωiは電圧VIの角周波数、
ωbは電圧VBの角周波数である。 On the other hand, in Fig. 4, the generator internal voltage is V I ,
Assuming that the generator terminal voltage is V G , the generator current is I, the equivalent voltage of the system is V B , and the reactance of the system is X e , the relationship between these voltages and currents can be expressed as shown in FIG. In addition, in FIG. 5, δ is the phase difference angle between voltages V I and V B , ω i is the angular frequency of voltage V I ,
ω b is the angular frequency of voltage V B.
第5図を参照すれば明らかなように、三角形
OAB,OACは一義的に決まるが、D点は線AB
上の延長線を含む線上のいずれに存在してもよい
ので、一義的には定まらない。このため、角周波
数ωi,ωbとの差を積分する等して相差角δを求
める方法が考えられるが、ωiは計測可能であるの
に対してωbは計測不能であり、また積分回路で
はドリフト等の影響があるため、D点を正確に定
めることができない。
As is clear from Figure 5, the triangle
OAB and OAC are uniquely determined, but point D is on the line AB
Since it may exist anywhere on the line including the extension line above, it is not uniquely defined. For this reason, a method of determining the phase difference angle δ may be considered, such as by integrating the difference between the angular frequencies ω i and ω b , but ω i is measurable, whereas ω b is not. Since the integrating circuit is affected by drift, etc., it is not possible to accurately determine point D.
発電機側で検知することが可能な種々の量(運
転情報)から、発電機が接続される電力系統の電
圧、リアクトルを簡単な手法でしかも精度良く推
定することが可能な推定方法を提供する。
To provide an estimation method capable of estimating the voltage and reactor of a power system to which a generator is connected using a simple method and with high accuracy from various quantities (operating information) that can be detected on the generator side. .
発電機が接続される電力系統を無限大母線とリ
アクトルで表現する場合の無限大母線の等価電圧
とリアクトルの等価リアクタンスを推定するに当
たり、第1の条件で運転されている発電機を所定
の時間だけ故意に条件を変えて第2の運転状態に
移した後、再び第1の条件に戻す操作を行ない、
該第2の状態から再び第1の状態に戻つたものと
見なし得るときその間に得られた発電機端子電
圧、電流、発電機出力および無効電力等の発電機
に関する運転情報から等価電圧および等価リアク
タンスを推定する。
In estimating the equivalent voltage of the infinite bus and the equivalent reactance of the reactor when the power system to which the generator is connected is expressed by an infinite bus and a reactor, the generator operated under the first condition is After intentionally changing the conditions and moving to the second operating condition, the operation is performed to return to the first condition again,
When it can be considered that the second state has returned to the first state, the equivalent voltage and equivalent reactance are determined from the operating information regarding the generator such as the generator terminal voltage, current, generator output, and reactive power obtained during that time. Estimate.
第1図はこの発明の実施例を説明するための発
電機の運転状態の変化態様を示すベクトル図であ
る。
FIG. 1 is a vector diagram showing changes in the operating state of a generator for explaining an embodiment of the present invention.
この実施例では、或る状態で運転されている発
電機を短時間だけ意図的に別の状態に移し、しか
る後に元の運転状態に戻す操作を行なう。このと
きの変化態様を表わしているのが第1図である
が、同図イは元の運転状態に戻つた場合を、また
ロは元の運転状態に戻らなかつた場合をそれぞれ
示している。つまり、同図イの如く元の運転状態
に戻つたということは系統側には変化がなく、し
たがつて、その等価電圧および等価リアクタンス
も変わつていないということであり、同図ロの如
く元の状態に戻らなかつたということは系統側が
変化したものと考えることができる。そこで、こ
の発明では、上述の如く運転条件を変化させ、再
び元の状態に戻つたことを確認し、この確認にも
とづいて電圧およびリアクタンスを推定する。な
お、厳密には、発電機側が元に戻つても、必ずし
も系統側に変化がなかつたとは云い切れない、つ
まり、先の第5図に示すD点が線ABとその延長
線にあるように変化することがあり得るが、短時
間のうちに系統側がこのように変化することは先
ずあり得ないことから、実際には殆んど問題がな
いと云える。また、元の運転状態に戻つたことの
検判定条件としては、例えば、
VG1=VG3
P1=P3
を運転条件として、
I1I3
または
Q1Q3
が成立したときとする。なお、VGは発電機端子
電圧、Pは発電機出力(有効電力)、Iは発電機
電流、Qは無効電力で、1〜3のサフイツクスは
「1」が現在の状態、「2」が運転条件(P,VG)
を変えた状態、「3」は運転条件を元に戻した状
態をそれぞれ表わしており、これら符号の意味
は、第1図においても同様である。 In this embodiment, a generator operating in one state is intentionally moved to another state for a short period of time, and then returned to its original operating state. FIG. 1 shows the state of change at this time, where A shows the case where the original operating state has returned, and B shows the case where the original operating state has not returned. In other words, returning to the original operating state as shown in A of the same figure means that there is no change in the grid, and therefore the equivalent voltage and equivalent reactance have not changed either, as shown in B of the same figure. The fact that it did not return to its original state can be considered to be due to a change in the system. Therefore, in the present invention, the operating conditions are changed as described above, it is confirmed that the original state has been returned again, and the voltage and reactance are estimated based on this confirmation. Strictly speaking, even if the generator side returns to its original state, it cannot necessarily be said that there has been no change in the grid side.In other words, as point D shown in Figure 5 above is on line AB and its extension Although it is possible for the system to change in this way, it is highly unlikely that the system will change in this way in a short period of time, so in reality it can be said that there is almost no problem. Furthermore, the condition for determining whether the original operating state has returned is, for example, when I 1 I 3 or Q 1 Q 3 is satisfied with V G1 = V G3 P 1 = P 3 as the operating condition. In addition, V G is the generator terminal voltage, P is the generator output (active power), I is the generator current, and Q is the reactive power. Operating conditions (P, V G )
"3" represents a state in which the operating conditions have been changed, and "3" represents a state in which the operating conditions have been returned to their original state, and the meanings of these symbols are the same in FIG.
このようにして、元の状態に戻つたことが確認
できれば、第2図イからも明らかなように、発電
機運転状態に関する2つの情報が得られているの
で、この発明ではこれらの情報にもとづいて以下
の如き演算を行なうことにより、系統電圧VBお
よび系統リアクタンスXeを求める。なお、この
演算過程を説明するに当たつては、第2図を参照
する。この第2図は第1図イを変形したベクトル
図であり、同図の発電機電圧端A1,A2を一致さ
せ、線分A1B1とA2B2とを同一線上に描いたもの
である。たゞし、第2図の各電圧、電流の大き
さ、位置は第1図イのそれとは全く無関係に描か
れている。 In this way, if it is confirmed that the original state has been returned, as is clear from Figure 2A, two pieces of information regarding the generator operating status have been obtained, and in this invention, based on these pieces of information, By performing the following calculations, the system voltage V B and the system reactance X e are determined. Incidentally, in explaining this calculation process, reference is made to FIG. 2. This Figure 2 is a vector diagram that is a modification of Figure 1 A, and the generator voltage ends A 1 and A 2 in the figure are made to coincide, and the line segments A 1 B 1 and A 2 B 2 are drawn on the same line. It is something that However, the magnitude and position of each voltage and current in FIG. 2 are drawn completely unrelated to those in FIG. 1A.
このように変形すると、第2図の線分O1D1と
O2D2がそれぞれの電流の逆数比で表わされるこ
とから、
(VG1/I1)2−(Q1/I1 2)2+(Xe−Q1/I1 2)2
=(VB/I1)2 ……(1)
(VG2/I2)2−(Q2/I2 2)2+(Q2/I2 2−Xe)2
=(VB/I2)2 ……(2)
なる関係が成立する。こゝで、
α=(I2/I1)2
とし、
a=1−α
b=Q1/I1 2−αQ2/I2 2
c=(VG1/I1 2−α VG2/I2)2
とおくと、(1),(2)式から
aXe 2+2bXe+C=0 ……(3)
が得られるので、結局Xeは、
Xe=b±√2−/a ……(4)
として求めることができる。つまり、
となる。一方、(1)式からVBは、
の如く求められる。なお、電力系統は通常誘導性
であるから、リアクタンスXeは、
Xe>0
であることが必要である。したがつて、(5)式の如
く表わされる平方根記号の中の値が正で、かつ(5)
式全体が正となるように、無効電力Q1,Q2およ
び発電機電流I1,I2の関係が選ばれることにな
る。 When transformed in this way, the line segment O 1 D 1 in Figure 2 and
Since O 2 D 2 is expressed by the reciprocal ratio of each current, (V G1 /I 1 ) 2 − (Q 1 /I 1 2 ) 2 + (X e −Q 1 /I 1 2 ) 2 = ( V B /I 1 ) 2 ...(1) (V G2 /I 2 ) 2 − (Q 2 /I 2 2 ) 2 + (Q 2 /I 2 2 −X e ) 2 = (V B /I 2 ) 2 ……(2) The following relationship holds true. Here, α=(I 2 /I 1 ) 2 , a=1−α b=Q 1 /I 1 2 −αQ 2 /I 2 2 c=(V G1 /I 1 2 −α V G2 / I 2 ) 2 , we get aX e 2 + 2bX e + C=0 ...(3) from equations (1) and (2), so in the end, X e becomes X e = b±√ 2 −/a ...(4) can be obtained as follows. In other words, becomes. On the other hand, from equation (1), V B is It is required as follows. Note that since the power system is usually inductive, the reactance X e needs to satisfy X e >0. Therefore, the value in the square root symbol expressed as in equation (5) is positive, and (5)
The relationship between the reactive powers Q 1 , Q 2 and the generator currents I 1 , I 2 will be chosen such that the entire equation is positive.
ところで、上述の如き系統側特性の推定を連続
的に行なうと発電機運転上の外乱となるので、こ
の発明では、系統側変化が確認されたときのみ以
上の如き方法を実施することにより、外乱が最小
限となるようにする。なお、系統変化の有無は、
発電機側の運用が変化していないときに発電機側
の運転情報が変化したかどうかによつて判断す
る。例えば、電圧VGおよび出力Pを一定として
運転するとき、すなわち、
VG1=VG2
P1=P2
なる関係が成立するときに、無効電力Qまたは発
電機電流Iが変化したとき、すなわち、
Q1/Q2
I1/I2
が成立するとき、系統変化が生じたものと判定す
る。なお、このときの運転状況は例えば第3図の
如くなり、ここに示される電流I1,I2または無効
電力Q1,Q2が上述の如き関係を満たすとき、系
統側に変化が生じたものとしてXe,VBの推定を
行なうものである。 By the way, if the grid characteristics are estimated continuously as described above, it will cause a disturbance to the generator operation, so in this invention, the above method is carried out only when a change in the grid side is confirmed, thereby eliminating the disturbance. shall be kept to a minimum. In addition, the presence or absence of systematic changes is
The determination is made based on whether the operating information on the generator side has changed while the operation on the generator side has not changed. For example, when operating with constant voltage V G and output P, that is, when the relationship V G1 = V G2 P 1 = P 2 is established, when reactive power Q or generator current I changes, that is, when When Q 1 /Q 2 I 1 /I 2 holds true, it is determined that a systematic change has occurred. The operating situation at this time is, for example, as shown in Figure 3, and when the currents I 1 , I 2 or the reactive powers Q 1 , Q 2 shown here satisfy the relationships described above, a change has occurred on the grid side. As such, X e and V B are estimated.
この発明によれば、発電機のみの情報(運転情
報)から、それが接続されている複雑な電力系統
の電圧、リアクタンスを比較的容易かつ正確に把
握することができ、これにより、発電機を含む電
力系統の安定度を向上させることができる利点が
もたらされるものである。
According to this invention, it is possible to relatively easily and accurately grasp the voltage and reactance of the complex power system to which the generator is connected from information (operating information) only about the generator. This provides the advantage of being able to improve the stability of the power system.
なお、この発明は上述の如き発電機安定度制御
ばかりでなく、電力系統に接続される機器(例え
ば、無効電力制御装置)全般の制御を行なう場合
に利用することができる。 Note that the present invention can be used not only for generator stability control as described above, but also for general control of equipment (for example, a reactive power control device) connected to an electric power system.
第1図はこの発明の実施例を説明するための、
発電機の運転状態の変化態様を示すベクトル図、
第2図は第1図イの変形ベクトル図、第3図は発
電機電圧および発電機出力を一定とした場合の電
圧、電流の関係を示すベクトル図、第4図は一般
的な電力系統を示す系統図、第5図は第4図にお
ける電圧、電流の関係を示すベクトル図である。
符号説明、1,G……発電機、2,Xe……等
価リアクトル、3……無限大母線、VG,VG1〜
VG3……発電機端子電圧、I,I1〜I3……発電機
電流、P1,P2……発電機出力、Q1,Q2……無効
電力、VB……無限大母線電圧。
FIG. 1 is for explaining an embodiment of this invention.
A vector diagram showing changes in the operating status of the generator,
Figure 2 is a modified vector diagram of Figure 1 A, Figure 3 is a vector diagram showing the relationship between voltage and current when the generator voltage and generator output are constant, and Figure 4 is a general power system. The system diagram shown in FIG. 5 is a vector diagram showing the relationship between voltage and current in FIG. 4. Symbol explanation, 1, G... Generator, 2, X e ... Equivalent reactor, 3... Infinite bus, V G , V G1 ~
V G3 ... Generator terminal voltage, I, I 1 - I 3 ... Generator current, P 1 , P 2 ... Generator output, Q 1 , Q 2 ... Reactive power, V B ... Infinite bus Voltage.
Claims (1)
リアクトルによつて表わされる場合の前記無限大
母線の等価電圧および前記リアクトルの等価リア
クタンスを推定する推定方法であつて、第1の条
件で運転されている発電機を所定の時間だけ故意
に条件を変えて第2の運転状態に移した後、再び
第1の条件に戻す操作を行ない、該第2の状態か
ら再び第1の状態に戻つたものと見なし得るとき
その間に得られた発電機端子電圧、電流、発電機
出力および無効電力等の発電機に関する運転情報
から前記等価電圧および前記等価リアクタンスを
推定することを特徴とする電力系統の電圧、リア
クタンス推定方法。 2 特許請求の範囲第1項に記載の電力系統の電
圧、リアクタンス推定方法において、前記発電機
の運転状態が一定と見なし得る時間内に、前記発
電機に関する運転情報に変化があるか否かを監視
し、変化が生じたものと見なされるときのみ前記
等価電圧および等価リアクタンスを推定すること
を特徴とする電力系統の電圧、リアクタンス推定
方法。[Scope of Claims] 1. An estimation method for estimating the equivalent voltage of the infinite bus and the equivalent reactance of the reactor when a power system to which a generator is connected is represented by an infinite bus and a reactor, comprising: After a generator that is being operated under the first condition is intentionally changed for a predetermined period of time and transferred to the second operating condition, the generator is operated to return to the first condition again, and the generator is returned from the second condition. When it can be considered that the first state has returned, the equivalent voltage and the equivalent reactance are estimated from operating information regarding the generator such as the generator terminal voltage, current, generator output, and reactive power obtained during that time. Features a method for estimating voltage and reactance of power systems. 2. In the method for estimating the voltage and reactance of a power system according to claim 1, it is determined whether or not there is a change in operating information regarding the generator within a time period in which the operating state of the generator can be considered constant. A method for estimating voltage and reactance of a power system, comprising monitoring and estimating the equivalent voltage and equivalent reactance only when a change is deemed to have occurred.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60010960A JPS61170665A (en) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | Method for estimating voltage and reactance of electric power system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60010960A JPS61170665A (en) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | Method for estimating voltage and reactance of electric power system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61170665A JPS61170665A (en) | 1986-08-01 |
| JPH0530219B2 true JPH0530219B2 (en) | 1993-05-07 |
Family
ID=11764745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60010960A Granted JPS61170665A (en) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | Method for estimating voltage and reactance of electric power system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61170665A (en) |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP60010960A patent/JPS61170665A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61170665A (en) | 1986-08-01 |
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