JP3015499B2 - 同期機の励磁制御装置 - Google Patents
同期機の励磁制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統の電力安定化
および動態安定度改善に寄与する同期機の励磁制御装置
に関する。
および動態安定度改善に寄与する同期機の励磁制御装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力系統の電圧安定性を向上させる対策
として、発電機出力を昇圧させる昇圧変圧器の電力系統
側の電圧（以下、送電電圧という）を、従来から行われ
ている発電機電圧を一定にする制御（以下、ＡＶＲ制御
と言う）と組み合わせて制御する、いわゆる、送電電圧
制御（以下、ＰＳＶＲ制御と言う）が行われている。
として、発電機出力を昇圧させる昇圧変圧器の電力系統
側の電圧（以下、送電電圧という）を、従来から行われ
ている発電機電圧を一定にする制御（以下、ＡＶＲ制御
と言う）と組み合わせて制御する、いわゆる、送電電圧
制御（以下、ＰＳＶＲ制御と言う）が行われている。
【０００３】図６はこの種の制御を行う従来の同期機の
励磁制御装置の構成を示すブロック図である。これはＡ
ＶＲ制御とＰＳＶＲ制御とに随時切換できるようになっ
ている。
励磁制御装置の構成を示すブロック図である。これはＡ
ＶＲ制御とＰＳＶＲ制御とに随時切換できるようになっ
ている。
【０００４】ここで、ＡＶＲ制御は次のようにして行わ
れる。
れる。
【０００５】同期機としての発電機１の出力電圧はＰＴ
６で検出され、偏差演算装置９に加えられる。偏差演算
装置９においては、ＰＴ６の電圧検出値と電圧設定器８
の電圧設定値とが加算器9Aで比較され、その電圧偏差信
号がＡＶＲ制御時に閉成している切換接点24を通して出
力される。この電圧偏差信号は、他の信号と加え合わせ
ることが可能な加算器31を介して、増幅器19に加えられ
る。この増幅器19は加算器19A 、増幅回路20および位相
補償回路21でなり、入力信号は増幅器19で増幅されると
共に、位相補償回路21で位相補償されて出力される。増
幅器19の出力信号は励磁装置30に加えられ、発電機１の
出力電圧制御に供される。これにより、発電機１の出力
電圧は電圧設定器８で設定された値に制御される。
６で検出され、偏差演算装置９に加えられる。偏差演算
装置９においては、ＰＴ６の電圧検出値と電圧設定器８
の電圧設定値とが加算器9Aで比較され、その電圧偏差信
号がＡＶＲ制御時に閉成している切換接点24を通して出
力される。この電圧偏差信号は、他の信号と加え合わせ
ることが可能な加算器31を介して、増幅器19に加えられ
る。この増幅器19は加算器19A 、増幅回路20および位相
補償回路21でなり、入力信号は増幅器19で増幅されると
共に、位相補償回路21で位相補償されて出力される。増
幅器19の出力信号は励磁装置30に加えられ、発電機１の
出力電圧制御に供される。これにより、発電機１の出力
電圧は電圧設定器８で設定された値に制御される。
【０００６】なお、最近は発電機１の制動力を高める制
御も併せて行われる。すなわち、発電機１の出力電圧を
ＰＴ６で検出することと併せて、出力電流をＣＴ５で検
出し、各検出値を系統安定化装置15に加える。系統安定
化装置15においては、電力変動検出器16で発電機１の電
力変化が検出され、系統安定化回路17で安定化が図られ
た後、前述の加算器31に加えられる。これにより、発電
機１の出力電圧一定制御と併せて発電機１の制動力を高
める制御が行われる。
御も併せて行われる。すなわち、発電機１の出力電圧を
ＰＴ６で検出することと併せて、出力電流をＣＴ５で検
出し、各検出値を系統安定化装置15に加える。系統安定
化装置15においては、電力変動検出器16で発電機１の電
力変化が検出され、系統安定化回路17で安定化が図られ
た後、前述の加算器31に加えられる。これにより、発電
機１の出力電圧一定制御と併せて発電機１の制動力を高
める制御が行われる。
【０００７】一方、ＰＳＶＲ制御は次のようにして行わ
れる。
れる。
【０００８】昇圧変圧器２の高圧側の送電電圧ＶH がＰ
Ｄ７で検出され、偏差演算装置12に加えられる。偏差演
算装置12においては、この電圧検出値と電圧設定器11に
よる送電電圧設定値とが加算器12A で比較される。次い
で、その偏差分が増幅器13で増幅された後、位相補償回
路14で位相補償されて出力される。偏差演算装置12の出
力信号は、ＰＳＶＲ制御時に閉成される制御切換接点23
を介して加算器31のもう一つの入力として加えられる。
なお、このとき、偏差演算装置９においては、制御切換
接点23に応動して切換接点24が開放され、切換接点25が
閉成される。これにより、加算器9Aの出力が低減増幅器
10によって低減され、低減された値が偏差演算装置９の
出力として加算器31に加えられる。そして、偏差演算装
置９の出力信号と偏差演算装置12の出力信号とが加算さ
れて増幅器19に加えられ、ＡＶＲ制御と同じようにして
増幅器19の出力が励磁装置30に加えられ、発電機１の出
力電圧制御に供される。
Ｄ７で検出され、偏差演算装置12に加えられる。偏差演
算装置12においては、この電圧検出値と電圧設定器11に
よる送電電圧設定値とが加算器12A で比較される。次い
で、その偏差分が増幅器13で増幅された後、位相補償回
路14で位相補償されて出力される。偏差演算装置12の出
力信号は、ＰＳＶＲ制御時に閉成される制御切換接点23
を介して加算器31のもう一つの入力として加えられる。
なお、このとき、偏差演算装置９においては、制御切換
接点23に応動して切換接点24が開放され、切換接点25が
閉成される。これにより、加算器9Aの出力が低減増幅器
10によって低減され、低減された値が偏差演算装置９の
出力として加算器31に加えられる。そして、偏差演算装
置９の出力信号と偏差演算装置12の出力信号とが加算さ
れて増幅器19に加えられ、ＡＶＲ制御と同じようにして
増幅器19の出力が励磁装置30に加えられ、発電機１の出
力電圧制御に供される。
【０００９】図７はこの従来の同期機の制御装置の制御
部分の簡略な伝達関数を示したブロック図である。な
お、ＰＳＶＲ制御時に接続される低減増幅器10として
は、増幅率βが０＜β≦1.0 のものが用いられる。ま
た、偏差演算装置12に位相補償関数14を設けている。
部分の簡略な伝達関数を示したブロック図である。な
お、ＰＳＶＲ制御時に接続される低減増幅器10として
は、増幅率βが０＜β≦1.0 のものが用いられる。ま
た、偏差演算装置12に位相補償関数14を設けている。
【００１０】ここで、ＰＳＶＲ制御の目的と効果を簡単
に説明する。
に説明する。
【００１１】図６において、昇圧変圧器２のインピーダ
ンスをＺT とし、図７の増幅率ＫH を無限大（１より大
きい非常に大きな値）と仮定する。制御切換接点23が開
放しているＡＶＲ制御時は、発電機１から送電線までの
インピーダンスはＺT である。しかし、制御切換接点23
が閉成するＰＳＶＲ制御時は、発電機１から送電線まで
のインピータンスは等価的にＺT ・β／（ＫH ＋β）と
なる。すなわち、ＰＳＶＲ制御は昇圧変圧器２の等価イ
ンピーダンスを低減すると共に、この昇圧変圧器２の等
価インピーダンスと送電線のインピーダンスとの和を低
減させることができる。このように、等価インピータン
スを低減させることが電力系統の電圧安定化に貢献する
ことは良く知られている。もし、この目的だけを考えれ
ば、β＝１とし、切換接点24および25と、偏差演算装置
12中の位相補償回路14は必要ないが、同期機の励磁制御
装置としては好ましくない影響が現れる。
ンスをＺT とし、図７の増幅率ＫH を無限大（１より大
きい非常に大きな値）と仮定する。制御切換接点23が開
放しているＡＶＲ制御時は、発電機１から送電線までの
インピーダンスはＺT である。しかし、制御切換接点23
が閉成するＰＳＶＲ制御時は、発電機１から送電線まで
のインピータンスは等価的にＺT ・β／（ＫH ＋β）と
なる。すなわち、ＰＳＶＲ制御は昇圧変圧器２の等価イ
ンピーダンスを低減すると共に、この昇圧変圧器２の等
価インピーダンスと送電線のインピーダンスとの和を低
減させることができる。このように、等価インピータン
スを低減させることが電力系統の電圧安定化に貢献する
ことは良く知られている。もし、この目的だけを考えれ
ば、β＝１とし、切換接点24および25と、偏差演算装置
12中の位相補償回路14は必要ないが、同期機の励磁制御
装置としては好ましくない影響が現れる。
【００１２】以下、低減増幅器10および位相補償回路14
の必要性と目的を述べる。ＡＶＲ制御時は増幅器19に位
相補償回路21を設け電圧制御ループの安定性を保ち、か
つ、ＡＶＲ制御による発電機１の動態安定度の低下を適
切な値に抑制している。ＰＳＶＲ制御時に、偏差演算装
置９で検出偏差の低減を行わず、かつ、偏差演算装置12
の位相補償回路14を設けなかったとすれば、ＰＳＶＲ制
御の開ループ一巡伝達関数のゲインはＡＶＲ制御時に比
べて約（１＋ＫH ）倍となり、閉ループ制御の電圧制御
の安定性、および、発電機１の動態安定度を低下させ
る。
の必要性と目的を述べる。ＡＶＲ制御時は増幅器19に位
相補償回路21を設け電圧制御ループの安定性を保ち、か
つ、ＡＶＲ制御による発電機１の動態安定度の低下を適
切な値に抑制している。ＰＳＶＲ制御時に、偏差演算装
置９で検出偏差の低減を行わず、かつ、偏差演算装置12
の位相補償回路14を設けなかったとすれば、ＰＳＶＲ制
御の開ループ一巡伝達関数のゲインはＡＶＲ制御時に比
べて約（１＋ＫH ）倍となり、閉ループ制御の電圧制御
の安定性、および、発電機１の動態安定度を低下させ
る。
【００１３】そこで、偏差演算装置９に検出偏差を低減
させる低減増幅器10を設け、かつ、偏差演算装置12に位
相補償回路14を設けることにより、閉ループ制御の電圧
安定性と動態安定度を、ＡＶＲ制御と同程度に保つよう
にしている。
させる低減増幅器10を設け、かつ、偏差演算装置12に位
相補償回路14を設けることにより、閉ループ制御の電圧
安定性と動態安定度を、ＡＶＲ制御と同程度に保つよう
にしている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の同期機の励磁制御装置にあっては、低減増幅器10お
よび位相補償回路14を備えているため、ＡＶＲ制御と比
較して電圧制御の応答速度がかなり遅くなるという問題
があった。
来の同期機の励磁制御装置にあっては、低減増幅器10お
よび位相補償回路14を備えているため、ＡＶＲ制御と比
較して電圧制御の応答速度がかなり遅くなるという問題
があった。
【００１５】この発明は上記の問題点を解決するために
なされたもので、ＰＳＶＲ制御の応答速度を、ＡＶＲ制
御と同程度に維持することができ、かつ、発電機の動態
安定度をＡＶＲ制御と同等もしくは向上させることので
きる同期機の励磁制御装置を得ることを目的とする。
なされたもので、ＰＳＶＲ制御の応答速度を、ＡＶＲ制
御と同程度に維持することができ、かつ、発電機の動態
安定度をＡＶＲ制御と同等もしくは向上させることので
きる同期機の励磁制御装置を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、同期機の出力
電圧偏差と、制御形態に応じて活殺いずれかに切換えら
れる昇圧変圧器の高圧側電圧の偏差とを加算して増幅す
ると共に、制御形態に応じて定数を変えて位相補償した
値に従って同期機の励磁装置を制御する。
電圧偏差と、制御形態に応じて活殺いずれかに切換えら
れる昇圧変圧器の高圧側電圧の偏差とを加算して増幅す
ると共に、制御形態に応じて定数を変えて位相補償した
値に従って同期機の励磁装置を制御する。
【００１７】また、同期機の出力電圧偏差と、制御形態
に応じて活殺いずれかに切換えられる昇圧変圧器の高圧
側電圧の偏差と、制御形態に応じて定数を変えて安定化
が図るれた同期機の出力の変動分とを加算して増幅し、
得られた値に従って同期機の励磁装置を制御する。
に応じて活殺いずれかに切換えられる昇圧変圧器の高圧
側電圧の偏差と、制御形態に応じて定数を変えて安定化
が図るれた同期機の出力の変動分とを加算して増幅し、
得られた値に従って同期機の励磁装置を制御する。
【００１８】さらに、同期機の出力電圧偏差と、制御形
態に応じて活殺いずれかに切換えられる昇圧変圧器の高
圧側電圧の偏差と、制御形態に応じて定数を変えて安定
化が図られた同期機の出力の変動分とを加算して増幅す
ると共に、制御形態に応じて定数を変えて位相補償した
値に従って同期機の励磁装置を制御する。
態に応じて活殺いずれかに切換えられる昇圧変圧器の高
圧側電圧の偏差と、制御形態に応じて定数を変えて安定
化が図られた同期機の出力の変動分とを加算して増幅す
ると共に、制御形態に応じて定数を変えて位相補償した
値に従って同期機の励磁装置を制御する。
【００１９】この場合、昇圧変圧器の高圧側電圧の偏差
を位相補償することとし、上記機能の機能の少なくとも
一つをコンピュータに持たせるものである。
を位相補償することとし、上記機能の機能の少なくとも
一つをコンピュータに持たせるものである。
【００２０】また、上記機能の少なくとも一つをコンピ
ュータに持たせた場合、制御定数を徐々に変化させるよ
うにしたものである。
ュータに持たせた場合、制御定数を徐々に変化させるよ
うにしたものである。
【００２１】
【作用】この発明においては、制御形態の変化に対して
定数を変えて位相補償するようにしたので、この定数を
適当に選定することにより、開ループ一巡伝達関数の低
域遮断周波数の変化を抑えることができる。
定数を変えて位相補償するようにしたので、この定数を
適当に選定することにより、開ループ一巡伝達関数の低
域遮断周波数の変化を抑えることができる。
【００２２】また、制御形態に応じて定数を変えて同期
機の出力の変動分を安定化させることにより、電力動揺
周波数帯での制動トルク係数の変化を抑えることができ
る。
機の出力の変動分を安定化させることにより、電力動揺
周波数帯での制動トルク係数の変化を抑えることができ
る。
【００２３】さらに、制御形態に応じて定数を変えて同
期機の出力の変動分を安定化させると同時に、定数を変
えて位相補償するようにすれば、開ループ一巡伝達関数
の低域遮断周波数の変化、および、電力動揺周波数帯で
の制動トルク係数の変化を抑えることができる。
期機の出力の変動分を安定化させると同時に、定数を変
えて位相補償するようにすれば、開ループ一巡伝達関数
の低域遮断周波数の変化、および、電力動揺周波数帯で
の制動トルク係数の変化を抑えることができる。
【００２４】さらにまた、昇圧変圧器の高圧側電圧の偏
差を位相補償する機能を付加すると同時にコンピュータ
によりディジタル化することにより、過渡安定度を高め
ることができる。
差を位相補償する機能を付加すると同時にコンピュータ
によりディジタル化することにより、過渡安定度を高め
ることができる。
【００２５】また、制御定数を徐々に変化させることに
より、制御切換時の衝撃を軽減することができる。
より、制御切換時の衝撃を軽減することができる。
【００２６】
【実施例】図１はこの発明の第１実施例の構成を示すブ
ロック図である。図中、従来装置として示した図６と同
一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示す。こ
れは、図６の装置と比較して、偏差演算装置９中の低減
増幅器10、切換接点24および25を除去して加算器9Aの出
力をそのまま加算器31に加えると共に、偏差演算装置12
中の位相補償回路14を除去して増幅器13の出力をそのま
ま加算器31に加え、さらに、系統安定化装置15中の系統
安定化回路18、切換接点28および29を除去して系統安定
化回路17の出力をも直接加算器31に加える一方、増幅器
19に位相補償回路22、切換接点26および27を付加した構
成になっている。なお、増幅器19を構成する切換接点26
はＡＶＲ制御時に閉成して位相補償回路21を増幅回路20
に接続し、切換接点27はＰＳＶＲ制御時に閉成して位相
補償回路22を増幅回路20に接続するもので、位相補償回
路21および22は制御形態が変化しても開ループ一巡伝達
関数の遮断周波数を同程度にするように位相補償定数が
選定されている。
ロック図である。図中、従来装置として示した図６と同
一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示す。こ
れは、図６の装置と比較して、偏差演算装置９中の低減
増幅器10、切換接点24および25を除去して加算器9Aの出
力をそのまま加算器31に加えると共に、偏差演算装置12
中の位相補償回路14を除去して増幅器13の出力をそのま
ま加算器31に加え、さらに、系統安定化装置15中の系統
安定化回路18、切換接点28および29を除去して系統安定
化回路17の出力をも直接加算器31に加える一方、増幅器
19に位相補償回路22、切換接点26および27を付加した構
成になっている。なお、増幅器19を構成する切換接点26
はＡＶＲ制御時に閉成して位相補償回路21を増幅回路20
に接続し、切換接点27はＰＳＶＲ制御時に閉成して位相
補償回路22を増幅回路20に接続するもので、位相補償回
路21および22は制御形態が変化しても開ループ一巡伝達
関数の遮断周波数を同程度にするように位相補償定数が
選定されている。
【００２７】この図１に示した実施例の制御部分の伝達
関数を示すと図２のようになる。この図２からも明らか
なように、ＡＶＲ制御時の伝達関数は図６の伝達関数と
同じになる。一方、ＰＳＶＲ制御時には、偏差演算装置
９の出力と、偏差演算装置12との出力とが加算器31で加
算されるため、開ループ一巡伝達関数の直流ゲインはＡ
ＶＲ制御時と比較して最大（１＋ＫH ）倍となる。しか
し、位相補償回路22の定数を適切に選定すれば、ＡＶＲ
制御時と同程度の応答速度および電圧制御性が得られ
る。具体的には位相補償回路21のゲインＫF1に対して位
相補償回路22のゲインＫF2を直流ゲインの増加比率と同
程度の比率で大きくすることにより、開ループ一巡伝達
関数の遮断周波数をＡＶＲ制御時と同程度にできる。こ
の結果、動態安定度もＡＶＲ制御時と同程度になる。
関数を示すと図２のようになる。この図２からも明らか
なように、ＡＶＲ制御時の伝達関数は図６の伝達関数と
同じになる。一方、ＰＳＶＲ制御時には、偏差演算装置
９の出力と、偏差演算装置12との出力とが加算器31で加
算されるため、開ループ一巡伝達関数の直流ゲインはＡ
ＶＲ制御時と比較して最大（１＋ＫH ）倍となる。しか
し、位相補償回路22の定数を適切に選定すれば、ＡＶＲ
制御時と同程度の応答速度および電圧制御性が得られ
る。具体的には位相補償回路21のゲインＫF1に対して位
相補償回路22のゲインＫF2を直流ゲインの増加比率と同
程度の比率で大きくすることにより、開ループ一巡伝達
関数の遮断周波数をＡＶＲ制御時と同程度にできる。こ
の結果、動態安定度もＡＶＲ制御時と同程度になる。
【００２８】図３はこの発明の第２実施例の構成を示す
ブロック図であり、図中、第１図と同一の符号を付した
ものはそれぞれ同一の要素を示している。これは第１図
に示した増幅器19中の位相補償回路22、切換接点26およ
び27を除去して増幅回路20に対する位相補償係数を一定
にする一方、系統安定化装置15に系統安定化回路18、切
換接点28および29を付加することにより、ＰＳＶＲ制御
時に係数の異なる系統安定化回路18を切換接続するよう
に構成したものである。
ブロック図であり、図中、第１図と同一の符号を付した
ものはそれぞれ同一の要素を示している。これは第１図
に示した増幅器19中の位相補償回路22、切換接点26およ
び27を除去して増幅回路20に対する位相補償係数を一定
にする一方、系統安定化装置15に系統安定化回路18、切
換接点28および29を付加することにより、ＰＳＶＲ制御
時に係数の異なる系統安定化回路18を切換接続するよう
に構成したものである。
【００２９】この実施例においても、ＡＶＲ制御時は上
記実施例と同様に動作する。しかし、ＰＳＶＲ制御時に
は直流ゲインは増加する。これに対して何の対策も講じ
なければ電圧制御の開ループの一巡伝達関数の遮断角周
波数は大きくなり、ＡＶＲ制御時より動態安定度は悪く
なる。このために、系統安定化装置15において、系統安
定化定数の異なる系統安定化回路18を切換接続すること
により、電力変動検出器16に系統安定化回路18を直列接
続する。具体的には系統安定化回路18のゲインと進み、
遅れ関数を電力動揺周波数帯域で制動トルク係数がＡＶ
Ｒ制御時と同程度以上になるように選定する。
記実施例と同様に動作する。しかし、ＰＳＶＲ制御時に
は直流ゲインは増加する。これに対して何の対策も講じ
なければ電圧制御の開ループの一巡伝達関数の遮断角周
波数は大きくなり、ＡＶＲ制御時より動態安定度は悪く
なる。このために、系統安定化装置15において、系統安
定化定数の異なる系統安定化回路18を切換接続すること
により、電力変動検出器16に系統安定化回路18を直列接
続する。具体的には系統安定化回路18のゲインと進み、
遅れ関数を電力動揺周波数帯域で制動トルク係数がＡＶ
Ｒ制御時と同程度以上になるように選定する。
【００３０】図４はこの発明の第３実施例の構成を示す
ブロック図であり、図中、図１および図３と同一の符号
を付したものはそれぞれ同一の要素を示す。この装置は
制御形態に応じて位相補償係数の異なる位相補償回路21
および22を増幅回路20に切換接続する増幅器19と、制御
形態に応じて系統安定化定数の異なる系統安定化回路17
および18を切換接続する系統安定化装置15とを備えたも
のである。
ブロック図であり、図中、図１および図３と同一の符号
を付したものはそれぞれ同一の要素を示す。この装置は
制御形態に応じて位相補償係数の異なる位相補償回路21
および22を増幅回路20に切換接続する増幅器19と、制御
形態に応じて系統安定化定数の異なる系統安定化回路17
および18を切換接続する系統安定化装置15とを備えたも
のである。
【００３１】上述したように、増幅器19で位相補償回路
を切換えることにより、電圧の制御性をＡＶＲ制御時と
同等程度にすることができるが、一巡伝達関数の低周波
数域のゲインはＡＶＲ制御時に比べて大きく、しかも、
位相遅れは大きくなっている。したがって、ＰＳＶＲ制
御制御時には、増幅器19の位相補償回路の切換だけでは
動態安定度がＡＶＲ制御時と比較して悪くなる場合もあ
る。このため、系統安定化装置15において、増幅器19に
おける位相補償回路の切換と同時に、系統安定化装置15
における系統安定化回路の切換を行うものである。この
結果、ＰＳＶＲ制御時の電圧制御性をＡＶＲ制御時と同
等にし、かつ、動態安定度をＡＶＲ制御時より改善する
ことができる。
を切換えることにより、電圧の制御性をＡＶＲ制御時と
同等程度にすることができるが、一巡伝達関数の低周波
数域のゲインはＡＶＲ制御時に比べて大きく、しかも、
位相遅れは大きくなっている。したがって、ＰＳＶＲ制
御制御時には、増幅器19の位相補償回路の切換だけでは
動態安定度がＡＶＲ制御時と比較して悪くなる場合もあ
る。このため、系統安定化装置15において、増幅器19に
おける位相補償回路の切換と同時に、系統安定化装置15
における系統安定化回路の切換を行うものである。この
結果、ＰＳＶＲ制御時の電圧制御性をＡＶＲ制御時と同
等にし、かつ、動態安定度をＡＶＲ制御時より改善する
ことができる。
【００３２】図５はこの発明の第４実施例の構成を示す
ブロック図であり、図中、図４と同一の符号を付したも
のはそれぞれ同一の要素を示す。そして、位相補償回路
14を付加してなる偏差演算装置12を用いた点が図４と異
なっている。これは、ＰＳＶＲ制御時の電圧制御性、動
態安定度および過渡安定度をＡＶＲ制御時と同等あるい
はそれ以上に改善することを意図したもので、偏差演算
装置９、偏差演算装置12、系統安定化装置15の増幅器19
および制御切換接点23の各機能をコンピュータで実現し
ている。これは特に、励磁装置30がＣＰＵ機能を所持す
るディジタル演算装置によって構成されている場合に効
果的である。
ブロック図であり、図中、図４と同一の符号を付したも
のはそれぞれ同一の要素を示す。そして、位相補償回路
14を付加してなる偏差演算装置12を用いた点が図４と異
なっている。これは、ＰＳＶＲ制御時の電圧制御性、動
態安定度および過渡安定度をＡＶＲ制御時と同等あるい
はそれ以上に改善することを意図したもので、偏差演算
装置９、偏差演算装置12、系統安定化装置15の増幅器19
および制御切換接点23の各機能をコンピュータで実現し
ている。これは特に、励磁装置30がＣＰＵ機能を所持す
るディジタル演算装置によって構成されている場合に効
果的である。
【００３３】すなわち、ＡＶＲ制御とＰＳＶＲ制御との
相互切換時に、接点による切換をするのではなく、数値
の変更で対応できる点で有効である。また、数値の切換
も瞬時の切換ではなく、制御定数全体の強調を保ちなが
ら切換前の値から徐々に切換後の最終値に変更すること
が可能であり、制御切換の衝撃を所望の程度に軽減でき
る。
相互切換時に、接点による切換をするのではなく、数値
の変更で対応できる点で有効である。また、数値の切換
も瞬時の切換ではなく、制御定数全体の強調を保ちなが
ら切換前の値から徐々に切換後の最終値に変更すること
が可能であり、制御切換の衝撃を所望の程度に軽減でき
る。
【００３４】なお、この実施例のように、偏差演算装置
９、偏差演算装置12、系統安定化装置15の増幅器19およ
び制御切換接点23の全機能をコンピュータに持たせる代
わりに、その一部の機能をコンピュータに持たせるよう
にしてもよい。
９、偏差演算装置12、系統安定化装置15の増幅器19およ
び制御切換接点23の全機能をコンピュータに持たせる代
わりに、その一部の機能をコンピュータに持たせるよう
にしてもよい。
【００３５】また、上記実施例では、昇圧変圧器を介し
て、電力系統に電力を供給する発電機１の励磁制御装置
について説明したが、発明はこれに限定されるものでは
なく、同期調相機、同期周波数変換機等の他の同期機に
も適用可能である。
て、電力系統に電力を供給する発電機１の励磁制御装置
について説明したが、発明はこれに限定されるものでは
なく、同期調相機、同期周波数変換機等の他の同期機に
も適用可能である。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明により明らかなようにこの発
明によれば、電力系統に接続される発電所の同期機出力
の昇圧変圧器の電圧降下の一部を補償するように同期機
の励磁装置を制御し、電力系統の電圧安定化に貢献する
ＰＳＶＲ制御（送電電圧制御）において、従来のＡＶＲ
制御（同期機出力電圧一定制御）と同等の応答速度が得
られ、かつ、従来から提案されているＰＳＶＲ制御より
動態安定度を向上させることができる。また、各構成要
素が持つ機能をコンピュータに持たせるようにすれば、
制御対象同期機の励磁システムあるいは昇圧変圧器を介
して接続される電力系統の条件等に応じて、ＡＶＲ制御
の場合とＰＳＶＲ制御との切換時に適正な制御定数での
切換が容易になるという効果もある。
明によれば、電力系統に接続される発電所の同期機出力
の昇圧変圧器の電圧降下の一部を補償するように同期機
の励磁装置を制御し、電力系統の電圧安定化に貢献する
ＰＳＶＲ制御（送電電圧制御）において、従来のＡＶＲ
制御（同期機出力電圧一定制御）と同等の応答速度が得
られ、かつ、従来から提案されているＰＳＶＲ制御より
動態安定度を向上させることができる。また、各構成要
素が持つ機能をコンピュータに持たせるようにすれば、
制御対象同期機の励磁システムあるいは昇圧変圧器を介
して接続される電力系統の条件等に応じて、ＡＶＲ制御
の場合とＰＳＶＲ制御との切換時に適正な制御定数での
切換が容易になるという効果もある。
【図１】本発明の第１実施例の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第１実施例の動作を説明するための伝
達関数のブロック図である。
達関数のブロック図である。
【図３】本発明の第２実施例の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図４】本発明の第３実施例の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図５】本発明の第４実施例の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図６】従来の同期機の励磁制御装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】従来の同期機の励磁制御装置の制御部の動作を
説明するための伝達関数のブロック図である。
説明するための伝達関数のブロック図である。
【符号の説明】 １ 発電機 ２ 昇圧変圧器 ４ 電力系統 ９ 偏差演算装置 １２ 偏差演算装置 １３ 増幅器 １４ 位相補償回路 １５ 系統安定化装置 １６ 電力変動検出器 １７ 系統安定化回路 １８ 系統安定化回路 １９ 増幅器 ２０ 増幅回路 ２１ 位相補償回路 ２２ 位相補償回路 ２３ 制御切換接点 ３０ 励磁装置30 ３１ 加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大 嶋 静 男 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会 社東芝 本社事務所内 (56)参考文献 特開 昭55−34880（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−79798（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−170400（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−66512（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−70300（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−252931（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 9/14
Claims (5)
- 【請求項１】昇圧変圧器を介して電力系統に電力を供給
する同期機の出力電圧の検出値と設定値との偏差を演算
する第１の偏差演算手段と、前記昇圧変圧器の高圧側電
圧の検出値と設定値との偏差を演算し、この偏差を増幅
して出力する第２の偏差演算手段と、前記第１および第
２の偏差演算手段の出力信号を加算する加算手段と、制
御形態に応じて前記加算手段に対する前記第２の偏差演
算手段の出力信号を活殺いずれかに切換える制御切換手
段と、前記加算手段の出力信号を増幅すると共に、制御
形態に応じて定数を変えて位相補償した値を切換出力す
る増幅手段とを備え、この増幅手段の出力によって前記
同期機の励磁装置を制御すると共に、制御形態の変化に
対して前記増幅手段で定数を変えて位相補償することに
より、開ループ一巡伝達関数の低域遮断周波数の変化を
抑えることを特徴とする同期機の励磁制御装置。 - 【請求項２】昇圧変圧器を介して電力系統に電力を供給
する同期機の出力電圧の検出値と設定値との偏差を演算
する第１の偏差演算手段と、前記昇圧変圧器の高圧側電
圧の検出値と設定値との偏差を演算し、この偏差を増幅
して出力する第２の偏差演算手段と、前記同期機の出力
の変動を検出すると共に、制御形態に応じて定数を変え
て安定化した値を切換出力する系統安定化手段と、前記
第１、第２の偏差演算手段および系統安定化手段の出力
信号を加算する加算手段と、制御形態に応じて前記加算
手段に対する前記第２の偏差手段の出力信号を活殺いず
れかに切換える制御切換手段と、前記加算手段の出力信
号を増幅すると共に、位相補償して出力する増幅手段と
を備え、この増幅手段の出力によって前記同期機の励磁
装置を制御すると共に、制御形態の変化に対して前記系
統安定化手段で定数を変えて安定化することにより、電
力動揺周波数帯域での制動トルク係数の変化を抑えるこ
とを特徴とする同期機の励磁制御装置。 - 【請求項３】昇圧変圧器を介して電力系統に電力を供給
する同期機の出力電圧の検出値と設定値との偏差を演算
する第１の偏差演算手段と、前記昇圧変圧器の高圧側電
圧の検出値と設定値との偏差を演算し、この偏差を増幅
して出力する第２の偏差演算手段と、前記同期機の出力
の変動を検出すると共に、制御形態に応じて定数を変え
て安定化した値を切換出力する系統安定化手段と、前記
第１、第２の偏差演算手段および系統安定化手段の各出
力信号を加算する加算手段と、制御形態に応じて前記加
算手段に対する前記第２の偏差手段の出力信号を活殺い
ずれかに切換える制御切換手段と、前記加算手段の出力
信号を増幅すると共に、制御形態に応じて定数を変えて
位相補償した値を切換出力する増幅手段とを備え、この
増幅手段の出力によって前記同期機の励磁装置を制御す
ると共に、制御形態の変化に対して前記増幅手段で定数
を変えて位相補償することにより、開ループ一巡伝達関
数の低域遮断周波数の変化を抑え、かつ、前記系統安定
化手段で定数を変えて安定化することにより、電力動揺
周波数帯域での制動トルク係数の変化を抑えることを特
徴とする同期機の励磁制御装置。 - 【請求項４】前記第２の偏差演算手段に位相補償機能を
付加し、かつ、前記第１の偏差演算手段、第２の偏差演
算手段、系統安定化手段、制御切換手段、加算手段およ
び増幅手段のうち少なくとも一つの機能をコンピユータ
に持たせたことを特徴とする請求項３記載の同期機の励
磁制御装置。 - 【請求項５】前記制御切換手段による制御形態の切換時
に、前記第１の演算手段の増幅定数、前記第２の演算手
段の増幅定数、前記系統安定化手段の安定化定数、およ
び、前記増幅手段の位相補償定数を徐々に変化させるこ
とを特徴とする請求項４記載の同期機の励磁制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3123976A JP3015499B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 同期機の励磁制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3123976A JP3015499B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 同期機の励磁制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05122998A JPH05122998A (ja) | 1993-05-18 |
| JP3015499B2 true JP3015499B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=14873970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3123976A Expired - Fee Related JP3015499B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 同期機の励磁制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015499B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4034397B2 (ja) * | 1998-01-13 | 2008-01-16 | 中部電力株式会社 | 系統安定化装置 |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP3123976A patent/JP3015499B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05122998A (ja) | 1993-05-18 |
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