JPS61280714A - 電力系統安定化装置 - Google Patents
電力系統安定化装置Info
- Publication number
- JPS61280714A JPS61280714A JP60121917A JP12191785A JPS61280714A JP S61280714 A JPS61280714 A JP S61280714A JP 60121917 A JP60121917 A JP 60121917A JP 12191785 A JP12191785 A JP 12191785A JP S61280714 A JPS61280714 A JP S61280714A
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- generator
- pss
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/10—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
- H02P9/105—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load for increasing the stability
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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。
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〕
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CPSS)に関するものである。
定化装置CPSS)に関するものである。
第4図は例えば特公昭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。
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PSSl(3)はP S S
(2)の入力端子、(4)はダンピング回路、(5)は
入力端子(1)かラノ偏差と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)全制
御するレギュレータ、(7)はこのレギュレータ(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。
差の入力端子、(2)はPSSl(3)はP S S
(2)の入力端子、(4)はダンピング回路、(5)は
入力端子(1)かラノ偏差と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)全制
御するレギュレータ、(7)はこのレギュレータ(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。
(2a)はP S S (2)の入力信8(3)に対す
る応動範囲を定めるためのフィルター回路であって、通
常(2b)はレギュレータ(6)、励磁装置(7)およ
び発電機の形で表現される進み遅れ回路となっている。
る応動範囲を定めるためのフィルター回路であって、通
常(2b)はレギュレータ(6)、励磁装置(7)およ
び発電機の形で表現される進み遅れ回路となっている。
(2c)はP S S (21の出力信号が第4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
に制限するリミッタである。P S S (21の入力
信号としては、通常、発電機回転子の回転数偏差1発電
機端子電圧の周波数偏差2発電機の出力偏差等が用いら
れる。
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
に制限するリミッタである。P S S (21の入力
信号としては、通常、発電機回転子の回転数偏差1発電
機端子電圧の周波数偏差2発電機の出力偏差等が用いら
れる。
次に動作について説明する。発電機端子電圧が基準値か
らずれると入力端子(1)に偏差信号が加わシ、この偏
差信号がレギュレータ(6)により増幅され励磁装置(
7)に入力される。励磁装置(7)ではさらに増幅され
、発電機の界磁へ供給され、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される。ダンピング回路
(7)は、以上の電圧制御を安定にするためのものであ
る。
らずれると入力端子(1)に偏差信号が加わシ、この偏
差信号がレギュレータ(6)により増幅され励磁装置(
7)に入力される。励磁装置(7)ではさらに増幅され
、発電機の界磁へ供給され、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される。ダンピング回路
(7)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C以下AV
Rと呼称する)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シ、電力系
統の安定度を向上するための制御装置がp s s (
2)である。
Rと呼称する)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シ、電力系
統の安定度を向上するための制御装置がp s s (
2)である。
今、発電機回転子の回転数を入力とするPSSを考える
。検出された回転数偏差がPSSの入力端子(3)に加
えられる。この信号はフィルター(2a)で直流分と高
周波がカットされ、補正回路(2b)に加えられ、適正
に増幅・位相補正がなされる。この信号はリミッタ(2
C)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@(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。
。検出された回転数偏差がPSSの入力端子(3)に加
えられる。この信号はフィルター(2a)で直流分と高
周波がカットされ、補正回路(2b)に加えられ、適正
に増幅・位相補正がなされる。この信号はリミッタ(2
C)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@(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。
次に、PSSの原理について説明する。第5図は例えば
電気協同研究第34巻第5号に示された一機無限大系の
発電機の動揺t−線形近似化したブロック線図である。
電気協同研究第34巻第5号に示された一機無限大系の
発電機の動揺t−線形近似化したブロック線図である。
図中、K1は界磁鎖交磁束一定の発電機より発生する同
期化トルク係数、K1はAVRによシ発生する同期化ト
ルク係数、K1はPSSによシ発生する同期化トルク係
数、Dは界磁鎖交磁束一定の発電機よシ発生する制動ト
ルク係数、DはAVRにより発生する制動トルク係数、
DはPSSによシ発生する制動トルク係数を示す。
期化トルク係数、K1はAVRによシ発生する同期化ト
ルク係数、K1はPSSによシ発生する同期化トルク係
数、Dは界磁鎖交磁束一定の発電機よシ発生する制動ト
ルク係数、DはAVRにより発生する制動トルク係数、
DはPSSによシ発生する制動トルク係数を示す。
一般に力率が1.0に近い所で位相角Uが大きくなる場
合、Dは負の値をと9やすい。特に、高速応・高ゲイン
のAVRでは場合によってはD+Dが負になシ、制動力
の不足から定態安定度が保てなくなることがある。この
場合、PSS’6付加することにより制動力りを発生し
、安定化を図る。
合、Dは負の値をと9やすい。特に、高速応・高ゲイン
のAVRでは場合によってはD+Dが負になシ、制動力
の不足から定態安定度が保てなくなることがある。この
場合、PSS’6付加することにより制動力りを発生し
、安定化を図る。
第6図はこれらの様相を示した説明図である。
PSSは高速応・高ゲインのAVRによシ発生する負の
制動力りを打消すように、逆向きの制動力りを発生して
制動力を改善する。しかし、PSSは同期化力の改善を
目的としておらず、K1は非常に小さいか、場合によっ
てはやや負の値を生ずることもある。
制動力りを打消すように、逆向きの制動力りを発生して
制動力を改善する。しかし、PSSは同期化力の改善を
目的としておらず、K1は非常に小さいか、場合によっ
てはやや負の値を生ずることもある。
従来のPSSは以上のように構成されているので、電力
系統で事故が発生した直後の発電機が大きく動揺する過
渡領域において必要な同期化力を向上することができず
、従って、過渡安定度を向上することができないなどの
欠点があった。
系統で事故が発生した直後の発電機が大きく動揺する過
渡領域において必要な同期化力を向上することができず
、従って、過渡安定度を向上することができないなどの
欠点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、発電機が大きく動揺する過渡領域では同期化
力を十分大きくして過渡安定度を向上できるとともに、
発電機の動揺がやや小さくなった定態領域では制動力を
十分大きくして定態安定度を向上できる電力系統安定化
装置を得ることを目的とする。
たもので、発電機が大きく動揺する過渡領域では同期化
力を十分大きくして過渡安定度を向上できるとともに、
発電機の動揺がやや小さくなった定態領域では制動力を
十分大きくして定態安定度を向上できる電力系統安定化
装置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、発電機回転数又
は系統周波数を入力とする同期化力を向上すべく整定さ
れた第1のPSSと、発電機出力を入力信号とする制動
力を向上すべく整定された第2のPSSとを備え、発電
機の動揺の大きさを判定して、第1のPSS及び第2の
PSSの位相補正要素(時定数)を変更させる様にした
ものである。
は系統周波数を入力とする同期化力を向上すべく整定さ
れた第1のPSSと、発電機出力を入力信号とする制動
力を向上すべく整定された第2のPSSとを備え、発電
機の動揺の大きさを判定して、第1のPSS及び第2の
PSSの位相補正要素(時定数)を変更させる様にした
ものである。
この発明におけるPSSは、系統動揺判定回路により発
電機の動揺の大きさが判定され、動揺が大きい領域では
同期化力を向上すべく整定された第1のPSSの位相補
正上進ませ、第2のPSSの位相補正を遅らせ、動揺が
小さい領域では制動力を向止すべく整定された第2のP
SSの位相補正の遅らせ、第1のPSSの位相補正を進
ませ、このPSSの出力を励磁系の補助信号として加え
、発電機の過渡安定度を向上するとともに、動揺のダン
ピングを向上するように励磁装置の出力電圧を制御する
O 〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、(2)は制動力を向上すべく整定された第
2のPSS、(8)は同期化力を向上すべく整定された
Wc1のPSS、(9)は発電機の動揺の大きさを判定
する系統動揺判定回路、σQは系統動揺判定回路(9)
の入力端子、(3)は第10P S S (2)の入力
信号であり、発電機出力信号、αηは第2のP S S
(8)の入力信号であり発電機回転数信号又は系統周
波数信号である0 (8a)はP S S (8)の入力信8(3)に対す
る応動範囲を定めるためのフィルター回路であって、通
常−11−□の形の伝達関数特性を有する01+TR8
l+Tll8 (8b)はレギュレータ(6)、励磁装置および発電機
等1+T22s の時間遅れを補正する部分で・通常に21+T21sの
形で表現される進み遅れ回路となっている。(8c)は
P S S (8)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
リミッタである。
電機の動揺の大きさが判定され、動揺が大きい領域では
同期化力を向上すべく整定された第1のPSSの位相補
正上進ませ、第2のPSSの位相補正を遅らせ、動揺が
小さい領域では制動力を向止すべく整定された第2のP
SSの位相補正の遅らせ、第1のPSSの位相補正を進
ませ、このPSSの出力を励磁系の補助信号として加え
、発電機の過渡安定度を向上するとともに、動揺のダン
ピングを向上するように励磁装置の出力電圧を制御する
O 〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、(2)は制動力を向上すべく整定された第
2のPSS、(8)は同期化力を向上すべく整定された
Wc1のPSS、(9)は発電機の動揺の大きさを判定
する系統動揺判定回路、σQは系統動揺判定回路(9)
の入力端子、(3)は第10P S S (2)の入力
信号であり、発電機出力信号、αηは第2のP S S
(8)の入力信号であり発電機回転数信号又は系統周
波数信号である0 (8a)はP S S (8)の入力信8(3)に対す
る応動範囲を定めるためのフィルター回路であって、通
常−11−□の形の伝達関数特性を有する01+TR8
l+Tll8 (8b)はレギュレータ(6)、励磁装置および発電機
等1+T22s の時間遅れを補正する部分で・通常に21+T21sの
形で表現される進み遅れ回路となっている。(8c)は
P S S (8)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
リミッタである。
系統動揺判定回路(9)の入力信号としては、発電機回
転子の回転数偏差1発電機出力偏差1発電機端子電圧偏
差等が用いられる。
転子の回転数偏差1発電機出力偏差1発電機端子電圧偏
差等が用いられる。
なお、制動力を向上すべく整定されたP S S (2
)は第6図に示すようなトルク特性を持ち、大きな正の
Dを発生するが、同期化力を向上すべく整定されたP
S S (8)は第2図に示すようなトルク特性を持ち
、比較的大きな正のKlを発生する。
)は第6図に示すようなトルク特性を持ち、大きな正の
Dを発生するが、同期化力を向上すべく整定されたP
S S (8)は第2図に示すようなトルク特性を持ち
、比較的大きな正のKlを発生する。
次に動作について説明する。今系統動揺判定回路(9)
の入力端子qOおよび第1のPSS(3)の入力端子(
ロ)に発電機の回転数偏差を入力する場合を考える。
の入力端子qOおよび第1のPSS(3)の入力端子(
ロ)に発電機の回転数偏差を入力する場合を考える。
電力系統で事故が発生すると発電機の回転数偏差Δωは
第3図の如く変化する。平常運転時には発電機回転数偏
差Δωはほとんど零となり、この場合には制動力を向上
するための第2のP S S (2)の位相補正を進ま
せ、同期化力を向上するための第1のPSS(3)の位
相補正を遅らせておく。
第3図の如く変化する。平常運転時には発電機回転数偏
差Δωはほとんど零となり、この場合には制動力を向上
するための第2のP S S (2)の位相補正を進ま
せ、同期化力を向上するための第1のPSS(3)の位
相補正を遅らせておく。
系統事故が発生するとΔωが第3図に示される様変化す
るが、これを系統動揺判定回路(9)でとらえ、事故発
生と同時に第2のP S S (2)の位相補正を遅ら
せ、第10P S S (8)の位相補正を進ませる様
変更する。Δωのピーク値がある値以上になるまでこの
状態を継続し、ある値になったら各位相補正を元の値に
もどす。
るが、これを系統動揺判定回路(9)でとらえ、事故発
生と同時に第2のP S S (2)の位相補正を遅ら
せ、第10P S S (8)の位相補正を進ませる様
変更する。Δωのピーク値がある値以上になるまでこの
状態を継続し、ある値になったら各位相補正を元の値に
もどす。
これら0NcI(7)PSS(2+と第20PSS(8
1(7)出力は励磁系の補助信号として加算回路(5)
に加えられる。この加算はいわゆるベクトル合成であり
系統事故発生直後には同期化力を向上させる第1のPS
S (8)のベクトル成分が大となυ、定常運転時に
は制動力を向上させる第2のP S S (2)のベク
トル成分が大きくなることとなる。
1(7)出力は励磁系の補助信号として加算回路(5)
に加えられる。この加算はいわゆるベクトル合成であり
系統事故発生直後には同期化力を向上させる第1のPS
S (8)のベクトル成分が大となυ、定常運転時に
は制動力を向上させる第2のP S S (2)のベク
トル成分が大きくなることとなる。
なお、上記実施例では発電機の動揺の過渡領域と定態@
V:、を回転数偏差の大きさでもって判定したが、これ
は発電機出力偏差の大きさで判定しても、発電機端子電
圧偏差の大きさで判定してもよい0 又上記実施例では、回転数偏差によシ2段階に各々の位
相補正要素の切換を行ったが、よシ細かくn段階に切換
えてもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
V:、を回転数偏差の大きさでもって判定したが、これ
は発電機出力偏差の大きさで判定しても、発電機端子電
圧偏差の大きさで判定してもよい0 又上記実施例では、回転数偏差によシ2段階に各々の位
相補正要素の切換を行ったが、よシ細かくn段階に切換
えてもよく、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を同期化力向上
のための第1のPSS及び制動向上のための第2のPS
Sを備え発電機の動揺量に応じて各々の位相補正要素を
変更させる様にしたので定態安定度を十分向上出来ると
ともに、過渡安定度をも十分向上できる効果がある。
のための第1のPSS及び制動向上のための第2のPS
Sを備え発電機の動揺量に応じて各々の位相補正要素を
変更させる様にしたので定態安定度を十分向上出来ると
ともに、過渡安定度をも十分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P88’i含む一般
的な励磁系の構成図、第2図は同期化力を向上すべく整
定され九P8Sのトルク特性を説明するベクトル図、第
3図は@電機の動揺の様子を示す波形図、第4図は従来
のPSSt−含む一般的な励磁系の構成図、第5図は一
機無限大系の@電機の動揺を線形近似化したブロック線
図、第6図は制動力全向上すべく整定された従来のPS
Sのトルク特性を説明するベクトル図である。 (1)は発電機端子電圧と基準値との偏差信号の入力端
子、(2)は制動力を向上すべく整定された第2のPS
Sl(3)はWllのPSSの入力端子、(4)はダン
ピング回路、(5)は励磁系の加算回路、(6)はレギ
ュレータ、(7)は励磁装置、(8)は同期化力を向上
すべく整定された第1のPSS、(9)は発電機の動揺
の大きさを判定する系統動揺判定回路、σOは系統動揺
判定回路の入力端子、aηは第1のPSSの入力端子金
示す。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分金示す。
的な励磁系の構成図、第2図は同期化力を向上すべく整
定され九P8Sのトルク特性を説明するベクトル図、第
3図は@電機の動揺の様子を示す波形図、第4図は従来
のPSSt−含む一般的な励磁系の構成図、第5図は一
機無限大系の@電機の動揺を線形近似化したブロック線
図、第6図は制動力全向上すべく整定された従来のPS
Sのトルク特性を説明するベクトル図である。 (1)は発電機端子電圧と基準値との偏差信号の入力端
子、(2)は制動力を向上すべく整定された第2のPS
Sl(3)はWllのPSSの入力端子、(4)はダン
ピング回路、(5)は励磁系の加算回路、(6)はレギ
ュレータ、(7)は励磁装置、(8)は同期化力を向上
すべく整定された第1のPSS、(9)は発電機の動揺
の大きさを判定する系統動揺判定回路、σOは系統動揺
判定回路の入力端子、aηは第1のPSSの入力端子金
示す。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分金示す。
Claims (1)
- 同期発電機の励磁量を、発電機出力、発電機回転数又は
系統周波数等のいずれかを検出して、ゲイン及び位相補
正回路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系統安定化装置(Pow
er Syetem Stabilizer以下PSS
と呼称する)において、発電機の動揺の大きさを判定す
る系統動揺判定回路と、発電機回転数又は系統周波数を
入力信号とし同期化力を向上すべく整定された第1のP
SSと、発電機出力を入力信号とし制動力を向上すべく
整定された第2のPSSを備え、発電機の動揺量に応じ
て、第1のPSS及び第2のPSSの位相補正要素(時
定数)を変更させるようにしたことを特徴とする電力系
統安定化装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60121917A JPS61280714A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 電力系統安定化装置 |
| US06/870,011 US4733156A (en) | 1985-06-05 | 1986-06-03 | Power system stabilizing apparatus |
| EP86304233A EP0206578B1 (en) | 1985-06-05 | 1986-06-04 | Power system stabilizing apparatus |
| DE8686304233T DE3677642D1 (de) | 1985-06-05 | 1986-06-04 | Geraet zur stabilisierung eines leistungssystems. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60121917A JPS61280714A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 電力系統安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61280714A true JPS61280714A (ja) | 1986-12-11 |
| JPH0350492B2 JPH0350492B2 (ja) | 1991-08-01 |
Family
ID=14823108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60121917A Granted JPS61280714A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 電力系統安定化装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4733156A (ja) |
| EP (1) | EP0206578B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61280714A (ja) |
| DE (1) | DE3677642D1 (ja) |
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- 1986-06-04 EP EP86304233A patent/EP0206578B1/en not_active Expired
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Also Published As
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|---|---|
| US4733156A (en) | 1988-03-22 |
| EP0206578B1 (en) | 1991-02-27 |
| DE3677642D1 (de) | 1991-04-04 |
| EP0206578A2 (en) | 1986-12-30 |
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