JPH065999B2 - AC excitation rotating electric machine control device - Google Patents

AC excitation rotating electric machine control device

Info

Publication number
JPH065999B2
JPH065999B2 JP63054806A JP5480688A JPH065999B2 JP H065999 B2 JPH065999 B2 JP H065999B2 JP 63054806 A JP63054806 A JP 63054806A JP 5480688 A JP5480688 A JP 5480688A JP H065999 B2 JPH065999 B2 JP H065999B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
excitation
frequency
control device
output
slip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63054806A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01231696A (en
Inventor
阪東  明
英治 辻
淳一 塩崎
滋広 粥川
博人 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Kansai Denryoku KK
Original Assignee
Hitachi Ltd
Kansai Denryoku KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Kansai Denryoku KK filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP63054806A priority Critical patent/JPH065999B2/en
Publication of JPH01231696A publication Critical patent/JPH01231696A/en
Publication of JPH065999B2 publication Critical patent/JPH065999B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可変周波数交流励磁により可変速運転を可能
にした交流励磁同期機の制御装置に係り、特に可変速揚
水発電システムやフライホイール発電電動装置などの交
流系統安定向上を図るのに好適な交流励磁回転電機制御
装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a control device for an AC excitation synchronous machine capable of variable speed operation by variable frequency AC excitation, and particularly to a variable speed pumped storage power generation system and flywheel power generation. The present invention relates to an AC excitation rotating electric machine control device suitable for improving stability of an AC system such as an electric device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

交流励磁発電電動装置の従来技術としては、特公昭53
−7628号、特公昭5−60645号の各公報に記載
のように、その交流励磁電流の制御により有効電力と無
効電力を制御する方式が知られており、乱調や脱調を抑
えながら迅速な応答が要求される有効電力調整装置、無
効電力調整装置などに好適なものとして認識されてい
る。
As a conventional technology of an AC excitation generator-motor device, Japanese Patent Publication No.
As described in Japanese Patent Publication No. 7628 and Japanese Patent Publication No. 5-60645, there is known a method of controlling active power and reactive power by controlling the AC exciting current, and it is possible to quickly control while suppressing disturbance and step-out. It is recognized as suitable for an active power adjustment device, a reactive power adjustment device, etc., which require a response.

また、可変速揚水発電装置としては、交流励磁用周波数
変換装置としてサイクロコンバータを用い、ポンプ水車
を交流励磁同期機に直結した方式のものが、電力系統の
周波数調整用として好適である旨、昭和60年度電気関
係学会関西支部連合大会で発表されており、同じような
システムについては、昭和61年度電気学界全国大会1
002号、或いは電気協会雑誌昭和61年3月号の34
頁でも発表されている。
Further, as the variable speed pumped storage hydroelectric generator, a system in which a cycloconverter is used as a frequency converter for AC excitation and a pump turbine is directly connected to an AC excitation synchronous machine is suitable for frequency adjustment of the power system, It has been announced at the Kansai Branch Union Conference of the Institute of Electrical Engineers of 1994, and a similar system can be found in 1986 National Conference of Electrical Engineers 1
No. 002, or 34 in the March issue of the 1986 issue of The Institute of Electrical Engineers of Japan
Also announced on the page.

一方、交流励磁制御装置とポンプ水車案内羽根制御装置
の協調のとり方についての具体的方策は、特願昭60−
210004号、特願昭60−210005号、特願昭
61−99844号に開示されている。
On the other hand, a specific measure for coordinating the AC excitation control device and the pump turbine guide vane control device is disclosed in Japanese Patent Application No. 60-
210004, Japanese Patent Application No. 60-210005 and Japanese Patent Application No. 61-99844.

ところで、以上の文献で紹介された交流励磁発電電動装
置はいずれも交流系統の電圧位相を基準信号として交流
励磁電流の振幅で位相を制御する方法を採用している。
By the way, each of the AC excitation generator-motor devices introduced in the above documents adopts a method of controlling the phase by the amplitude of the AC excitation current with the voltage phase of the AC system as a reference signal.

しかしながら、上記制御方法を用いた場合、すべり周波
数、有効電力出力、無効電力出力で定まる運転条件によ
つては、回転速度を一定に保持出来ない場合がある。
However, when the above control method is used, the rotation speed may not be kept constant depending on the operating conditions determined by the slip frequency, the active power output, and the reactive power output.

また、特願60−21004号、特願60−21005
号のように、交流励磁発電電動装置で、有効電力出力制
御し、水車案内羽根制御系で、回転速度制御する方策を
とつた場合にも、回転速度が指令値の周辺で振動する場
合がある。この振動に伴つて水車系の鉄管水圧、無効電
力出力も振動する場合がある。
In addition, Japanese Patent Application No. 60-21004 and Japanese Patent Application 60-21005.
As shown in No. 6, even if the AC power generator / motor device controls the effective power output and the turbine guide vane control system controls the rotation speed, the rotation speed may oscillate around the command value. . Along with this vibration, the water pressure of the iron pipe of the water turbine system and the reactive power output may also vibrate.

こうした回転速度の不安定現象を安定化する方法につい
て触れた例はない。
There is no mention of a method for stabilizing such a phenomenon of unstable rotation speed.

この従来技術における問題を第5図を用いて説明する。The problem in this prior art will be described with reference to FIG.

この第5図において、5が交流励磁同期機で、その電機
子巻線5aが、同期投入用しゃ断器4、主変圧器3、系
統しゃ断器2をそれぞれ介して交流電力系統(交流系統
と略す)1に接続されている。
In FIG. 5, reference numeral 5 denotes an AC excitation synchronous machine, the armature winding 5a of which has an AC power system (abbreviated as AC system) via a synchronous closing breaker 4, a main transformer 3 and a system breaker 2, respectively. ) 1 is connected.

一方、その交流励磁巻線5bは、各相毎に、サイリスタ
電力変換装置8と励磁用変圧器7からなる周波数変換装
置6を介して交流電力系統1に接続され、交流電力系統
1とは異なつた周波数の交流で励磁される。
On the other hand, the AC excitation winding 5b is connected to the AC power system 1 via the frequency converter 6 including the thyristor power converter 8 and the excitation transformer 7 for each phase, and is different from the AC power system 1. It is excited by the alternating current of the frequency.

9は位相検出器で、交流励磁周波数信号を得る働きを
し、そのため、系統電圧位相θνを検出するための電圧
変成器10と電圧位相演算器11、及び交流励磁同期器5の
電気角で表わした回転位相θγを検出するレゾルバ装置
12と、すべり位相演算器13とを含んでいる。
Reference numeral 9 denotes a phase detector, which functions to obtain an AC excitation frequency signal. Therefore, the voltage transformer 10 and the voltage phase calculator 11 for detecting the system voltage phase θ ν and the electrical angle of the AC excitation synchronizer 5 are used. Resolver device for detecting the indicated rotation phase θ γ
12 and a slip phase calculator 13 are included.

14は励磁電流制御装置で(θν−θγ)で求められるす
べり位相θと共に回転する3相交流電流指令の振幅と
位相を、互いに直交する2軸の電流指令I,Iによ
つて調整し、交流励磁同期機5の励磁巻線電流が前記電
流指令に合致するように、所定のサイリスタ点弧角信号
15を自動パルス移相器16に出力する働きをし、この結
果、自動パルス移相器16からサイリスタ電力変換装置8
の点弧パルス信号17が出力される。
Reference numeral 14 denotes an exciting current control device, which determines the amplitude and phase of a three-phase alternating current command that rotates together with a slip phase θ s obtained by (θ ν −θ γ ) by using biaxial current commands I q and I d orthogonal to each other. The thyristor firing angle signal so that the excitation winding current of the AC excitation synchronous machine 5 matches the current command.
15 is output to the automatic pulse phase shifter 16 and, as a result, the automatic pulse phase shifter 16 transfers the thyristor power converter 8
The ignition pulse signal 17 of is output.

ここで励磁電流制御装置14で調整する電流指令信号は、
特公昭53−7628、特公昭57−60645の記載
の方法で与えられる。即ち、すべり位相θと同一位相
の電流成分Iを調整することにより有効電力出力を制
御し、すべり位相信号θと90°位相差をもつ電流成分
を調整することにより電圧を制御することができる
のである。
Here, the current command signal adjusted by the excitation current controller 14 is
It is given by the method described in JP-B-53-7628 and JP-B-57-60645. That is, the control voltage by controlling the active power output by adjusting the current component I q of the slip phase theta S and the same phase, adjusting the current component I d with a slip phase signal theta S and 90 ° phase difference You can do it.

ここで、交流系統1へ出力されている有効電力Pと電圧
Vは、計器用電流変成器18と計器用電圧変成器10の信号
を計測器(P,Vセンサ)19により直流信号に変換して
検出し、それを自動有効電力制御装置(APR)20と自
動電圧制御装置(AVR)21に入力している。
Here, the active power P and the voltage V output to the AC system 1 are obtained by converting the signals of the instrument current transformer 18 and the instrument voltage transformer 10 into DC signals by the measuring instrument (P, V sensor) 19. It is detected and input to the automatic active power controller (APR) 20 and the automatic voltage controller (AVR) 21.

ところで、このようなシステムでは、一般に、図示され
ていない水車などの原動機が交流励磁同期機5に直結さ
れ、原動機側の出力調整によつて回転速度を交流励磁装
置の許容範囲内に制御している。しかし、交流励磁同期
機5の出力が過大または過小になると回転速度が設定範
囲を越える場合が生じる。このために系統周波数検出用
変換機22の出力と回転周波数検出用変換器23の出力の差
が設定範囲を越えたときに交流励磁電流が補正されるよ
うに、不感帯回路24とすべり周波数補正制御回路25によ
つて補正出力指令ΔPを作り出し、これを出力指令P
に重畳(減算)することにより、上記した回転速度の
逸脱が生じないようにしてある。
By the way, in such a system, generally, a prime mover such as a water turbine (not shown) is directly connected to the AC exciter synchronous machine 5, and the rotation speed is controlled within an allowable range of the AC exciter by adjusting the output of the prime mover. There is. However, if the output of the AC excitation synchronous machine 5 becomes too large or too small, the rotation speed may exceed the set range. Therefore, the dead band circuit 24 and slip frequency correction control are performed so that the AC exciting current is corrected when the difference between the output of the system frequency detecting converter 22 and the output of the rotating frequency detecting converter 23 exceeds the setting range. The circuit 25 produces a corrected output command ΔP 0 , which is output command P
By superimposing (subtracting) on 0 , the above-mentioned deviation of the rotation speed does not occur.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術は交流励磁発電電動装置において、その有
効電力出力を制御した場合、運転条件によつて発生する
虞れのある回転速度の不安定現象について配慮がなされ
ていない。例えば、交流励磁発電電動機を水車に直結し
て可変速水車発電設備として適用した場合、水車側の案
内羽根開度調整で回転速度を制御することになる。しか
してこの場合は、一定出力運転状態でも回転速度が周期
的に変動してしまう。この現象は従来の同期機(励磁電
流は直流)を水車発電機として使用したときに発生する
レーシング現象と同じように、案内羽根駆動用油圧サー
ボ機構の主配圧弁に存在するラツタプ(不感帯)によつ
て発生するものである。
In the above-mentioned prior art, in the AC excitation generator-motor device, when the active power output of the generator is controlled, no consideration is given to the unstable phenomenon of the rotation speed which may occur depending on the operating conditions. For example, when the AC excitation generator motor is directly connected to the turbine and applied as a variable speed turbine generator, the rotation speed is controlled by adjusting the guide blade opening on the turbine side. However, in this case, the rotation speed periodically fluctuates even in the constant output operation state. This phenomenon is similar to the racing phenomenon that occurs when a conventional synchronous machine (exciting current is direct current) is used as a turbine generator, due to the rattap (dead zone) present in the main pressure distribution valve of the guide blade drive hydraulic servo mechanism. It always occurs.

一方、これとは別に、交流励磁同期機を有効電力制御し
た場合、第6図に示すように、発電機のトルクは回転速
度の上昇と共に低下してゆくのに対して、水車側でのト
ルクは、案内羽根開度を変えない限り、回転速度が上昇
してもあまり低下せず、従つて、このゆなシステムでは
回転速度を不安定にする性質が特に強く現われる。
On the other hand, separately from this, when the AC excitation synchronous machine is subjected to active power control, as shown in FIG. 6, the torque of the generator decreases as the rotation speed increases, while the torque on the turbine side decreases. However, unless the guide vane opening is changed, even if the rotation speed increases, the rotation speed does not decrease so much. Therefore, in this system, the rotation speed becomes unstable.

第7図は、このようなシステムにおいて、有効電力制御
系によつて回転速度のレーシングが増幅されてしまう様
子を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a situation in which the racing of the rotational speed is amplified by the active power control system in such a system.

なお、この第7図は交流励磁同期機が同期速度No.より
低速で運転している例であり、従つて、すべり周波数fs
は正となつている。
In addition, this FIG. 7 is an example in which the AC excitation synchronous machine is operating at a speed lower than the synchronous speed No.
Is positive.

さて、この第7図において、図示のように、案内羽根制
御系の出力である開度指令Yrefは、回転速度Nの変化を
抑える方向に滑らかに変化する。一方、実際の案内羽根
開度Yは、駆動機構であるサーボ系の主配圧弁のラツプ
によつて、開度指令Yrefの変化率が低くなると開度Yの
動きは小さくなつてしまい、速度Nの指令に対する偏差
が大きくなるまでこの状態が続く。他方、交流励磁制御
系は有効電力出力Pを一定に保つために、回転速度上昇
と共にトルクを減らす方向に働き、これにより有効電流
指令1を減少させてしまう。
Now, as shown in FIG. 7, the opening degree command Yref, which is the output of the guide vane control system, smoothly changes in the direction in which the change in the rotation speed N is suppressed. On the other hand, the actual guide vane opening Y is reduced by the lap of the main pressure distribution valve of the servo system, which is the drive mechanism, when the rate of change of the opening command Yref becomes low, the movement of the opening Y becomes small and the speed N This state continues until the deviation from the command of becomes large. On the other hand, in order to keep the active power output P constant, the AC excitation control system works in the direction of decreasing the torque as the rotation speed increases, thereby decreasing the active current command 1 q .

この結果、従来技術では、以上のような定常運転状態で
の回転周波数変動と外部からの有効電力出力指令周期が
一致した場合、回転速度が共振によつて大きく変動する
ようになり、従つて、すべり周波数の設定範囲で回転速
度範囲が制約され、実用上の有効電力指令の振れ幅を押
えなければならないという問題点があつた。また、こう
した共振状態では、同じ周期で永路系の鉄管水圧や交流
励磁用周波数変換器の出力電流実効値も振動するため
に、従来技術では、鉄管が過大な水圧により破損する危
険性があること、周波数変換器が過電流状態になる危険
性があることなどの問題点があつた。
As a result, in the conventional technology, when the rotation frequency fluctuation in the steady operation state as described above and the active power output command cycle from the outside match, the rotation speed greatly changes due to resonance, and accordingly, There was a problem that the rotation speed range was restricted by the setting range of the slip frequency, and the swing range of the practical active power command had to be suppressed. Further, in such a resonance state, the iron pipe water pressure of the long-distance system and the output current effective value of the frequency converter for AC excitation also vibrate at the same cycle, so in the prior art, there is a risk that the iron pipe will be damaged by excessive water pressure. However, there is a problem that the frequency converter may be in an overcurrent state.

本発明の目的は、交流励磁発電電動装置の有効電力出力
を指令に対して迅速に追従させながら、他方では回転速
度を充分に安定に制御することができる交流励磁回転電
機制御装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an AC excitation rotary electric machine control device capable of controlling the rotation speed sufficiently and stably while allowing the active power output of the AC excitation generator-motor device to quickly follow the command. It is in.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、前記交流励磁電機子電圧周波数と回転周波
数の差に等しいすべり周波数信号に位相進み補償を加
え、回転速度変動もしくは系統の周波数変動を抑える方
向で有効電力制御系に作用させることにより達成され
る。
The above object is achieved by adding phase lead compensation to the slip frequency signal equal to the difference between the AC excitation armature voltage frequency and the rotation frequency, and causing it to act on the active power control system in the direction of suppressing the rotation speed fluctuation or the system frequency fluctuation. To be done.

〔作用〕[Action]

すべり周波数信号に位相進み補償が与えてられた結果、
有効電力制御系の動作に回転速度変動を抑えるのに役立
つダンパー機能が付与されることになり、回転速度変動
をなくすことができる。
As a result of the phase lead compensation being applied to the slip frequency signal,
The operation of the active power control system is provided with a damper function that helps suppress the rotation speed fluctuation, and the rotation speed fluctuation can be eliminated.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明による交流励磁回転電機制御装置につい
て、図示の実施例により詳細に説明する。
Hereinafter, the AC excitation rotating electric machine control device according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

第1図は本発明の一実施例で、図において、26は補償信
号発生回路で、その他は第5図の従来例と同じであり、
従つて、重複をさけるため、第5図に関して説明した部
分についての説明を省略する。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 26 is a compensation signal generating circuit, and the others are the same as those in the conventional example of FIG.
Therefore, in order to avoid duplication, the description of the parts described with reference to FIG. 5 is omitted.

補償信号発生回路26は、図示のように不完全微分回路で
構成され、すべり周波数信号fsを入力とし、それに位
相進み補償を与えた補償信号ΔPを出力する働きをす
る。
The compensation signal generation circuit 26 is composed of an incomplete differentiation circuit as shown in the figure, and has a function of receiving the slip frequency signal fs as an input and outputting a compensation signal ΔP 1 to which phase lead compensation is applied.

こうして作り出された補償ΔPは、補正出力指令ΔP
と共に、出力指令ΔPに重畳(減算)され、APR
20に入力されて有効電流指令Iに反照されることにな
う。なお、ここで、出力指令P,補正出力指令Δ
,それに補償信号ΔPは、いずれも発電出力を増
加させる方向を正としている。
The compensation ΔP 1 thus created is the correction output command ΔP
With 0, it is superimposed (subtracted) to the output command [Delta] P 0, APR
It is input to 20 and is reflected by the active current command I q . Note that, here, the output command P 0 , the correction output command Δ
Both P 0 and the compensation signal ΔP 1 are positive in the direction of increasing the power generation output.

次に、この実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

補償信号発生回路26は、図示のように不完全微分動作を
行うから、交流励磁同期機5の回転速度と交流系統1の
周波数が一定の場合は、その補償信号ΔPは位相進み
補償によつて0または殆ど0に保たれ、有効電力制御系
は、従来例と同じく外部からの出力指令Pだけに追従
するように横軸電流指令Iを発生している。
Since the compensation signal generation circuit 26 performs the incomplete differentiation operation as shown in the figure, when the rotation speed of the AC excitation synchronous machine 5 and the frequency of the AC system 1 are constant, the compensation signal ΔP 1 is obtained by phase lead compensation. Therefore, the active power control system generates the horizontal axis current command I q so as to follow only the output command P 0 from the outside as in the conventional example.

ところで、横軸電流指令Iは交流励磁同期機5の発電
機トルクにほぼ比例して変化するので、出力指令P
一定でも、回転速度Nが上昇すると、トルクは減少する
方向になるので、電流指令Iは減少する。
By the way, since the horizontal axis current command I q changes substantially in proportion to the generator torque of the AC excitation synchronous machine 5, even if the output command P 0 is constant, the torque tends to decrease as the rotation speed N increases. , The current command I q decreases.

従って、このままでは従来例と同様に、交流励磁同期機
5に直結した原動機から見ると、有効電力制御系は回転
速度変化を増長するように動作し、不安定化をもたらし
てしまう。
Therefore, as it is, as in the conventional example, when viewed from the prime mover directly connected to the AC excitation synchronous machine 5, the active power control system operates so as to increase the rotational speed change, resulting in instability.

一方、交流励磁同期機5の回転速度Nが変化すればすべ
り周波数fsも変化し、例えば回転速度Nが上昇中はすべ
り周波数はfsは下降中となる。
On the other hand, if the rotation speed N of the AC excitation synchronous machine 5 changes, the slip frequency fs also changes. For example, when the rotation speed N is increasing, the slip frequency fs is decreasing.

そして、この実施例では、このすべり周波数fsが補償信
号発生回路26に入力されているから、それに位相進み補
償が与えられた補償信号ΔPが出力され、これがAP
R20による有効電流指令Iに影響を与え、例えば、上
記のように、すべり周波数fsが下降中は、位相進み補修
によつて交流励磁同期機5の発電機出力を増大させる方
向に横軸電流指令Iを変化させる作用が表われ、従っ
て、この実施例によれば、有効電力制御系も回転速度変
動を抑制する機能を持つことになり、この結果、回転速
度Nに不安定特性が現われるのを効果的に抑え、安定度
を充分に高めることができる。
In this embodiment, since the slip frequency fs is input to the compensation signal generation circuit 26, the compensation signal ΔP 1 to which the phase advance compensation is applied is output, and this is the AP.
It affects the active current command I q by R20, and for example, as described above, while the slip frequency fs is decreasing, the horizontal axis current is increased in the direction of increasing the generator output of the AC excitation synchronous machine 5 by the phase advance repair. An effect of changing the command I q appears, and therefore, according to this embodiment, the active power control system also has the function of suppressing the rotation speed fluctuation, and as a result, the rotation speed N exhibits an unstable characteristic. Can be effectively suppressed, and the stability can be sufficiently enhanced.

そして、この第1図の実施例によれば、すべり周波数fs
が一定に保たれる運転条件下では補償信号ΔP=0と
なり、このときには有効電力出力に何等の影響も与えな
いですむという効果がある。
Then, according to the embodiment of FIG. 1, the slip frequency fs
The compensation signal ΔP 1 = 0 under the operating condition in which is kept constant, and at this time, there is an effect that the active power output is not affected at all.

次に、本発明の他の実施例について説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described.

まず、第2図の実施例は、すべり周波数信号fsを位相進
み補償信号発生回路27に入力し、この補償信号発生回路
27の出力を補償信号ΔIとし、それを有効電力制御装
置20の出力である横軸電流指令Iに重畳(減算)する
ように構成したものである。なお、この第2図の実施例
では、位相進み補償信号発生回路27として一次の位相進
み遅れ回路を適用している。
First, in the embodiment of FIG. 2, the slip frequency signal fs is input to the phase advance compensation signal generation circuit 27, and the compensation signal generation circuit 27
The output of 27 is set as a compensation signal ΔI q , which is superposed (subtracted) on the horizontal axis current command I q which is the output of the active power control device 20. In the embodiment shown in FIG. 2, a primary phase advance / delay circuit is applied as the phase advance compensation signal generation circuit 27.

この第2図の実施例によれば、不安定な回転速 の間に入るように設定することにより、回転速度の振動
を有効に抑制する効果がある。
According to the embodiment of FIG. 2, the unstable rotation speed By setting so as to fall within the range, it is possible to effectively suppress the vibration of the rotation speed.

なお、この実施例では、振動周波数ω<ωの場合でも
補償信号ΔIは0にならないが、外側ループをなす自
動有効電力制御装置20の積分ゲインによるフイードバツ
クが働くため、有効電力出力は指令に対して偏差0に制
御することが出来る。ここで、位相進み補償信号発生回
路27としては、第1図の実施例と同じく、不完全微分回
路を用いることもできる。
In this embodiment, the compensation signal ΔI q does not become 0 even in the case of the vibration frequency ω <ω 2 , but since the feedback of the integral gain of the automatic active power control device 20 forming the outer loop works, the active power output is commanded. The deviation can be controlled to zero. Here, as the phase lead compensation signal generating circuit 27, an incomplete differentiating circuit can be used as in the embodiment of FIG.

次に、第3図の実施例は、すべり周波数fsをバンドパス
フイルタ28に入力し、運転条件で定まる回転速度変動成
分を残して位相進み補償信号発生回路26と比例要素29を
介して自動有効電力制御装置20の入力に重畳(減算)さ
せるように構成したもので、このとき、バンドパスフイ
ルタ28の通過周波数帯は有効電力指令Pに応じて変化
させる構成としている。これは、有効電力指令Pでほ
ぼ回転速度の変動周期が定まることを用いたものであ
る。
Next, in the embodiment shown in FIG. 3, the slip frequency fs is input to the band pass filter 28, and the rotational speed fluctuation component determined by the operating condition is left, and the phase lead compensation signal generating circuit 26 and the proportional element 29 are used to automatically enable It is configured to be superimposed (subtracted) on the input of the power control device 20, and at this time, the pass frequency band of the bandpass filter 28 is changed according to the active power command P 0 . This uses that the fluctuation period of the rotation speed is almost determined by the active power command P 0 .

この第3図の実施例によれば、バンドパスフイルタ28に
よつて、すべり周波数fsの変動分のみを取り出すことが
出来るので、位相進み補償信号発生回路26や比例要素29
のゲインを高くし、安定化機能を高める効果がある。
According to the embodiment shown in FIG. 3, only the variation of the slip frequency fs can be taken out by the bandpass filter 28, so that the phase advance compensation signal generating circuit 26 and the proportional element 29 are obtained.
It has the effect of increasing the gain and improving the stabilization function.

さらに第4図の実施例は、レゾルバ装置12の出力を周波
数変換器23に入力しで得られる回転周波数信号frだけを
そのまま位相進み補償信号発生回路26に入力する構成と
している。なお、これに応じて、補正出力指令ΔP
も、この信号frから得るようになつている。この実施
例は交流系統周波数が一定のとき、第1図の実施例と同
じ動作となる。
Further, in the embodiment shown in FIG. 4, only the rotation frequency signal fr obtained by inputting the output of the resolver device 12 to the frequency converter 23 is input to the phase advance compensation signal generating circuit 26 as it is. In accordance with this, the correction output command ΔP
0 is also obtained from this signal fr. This embodiment operates in the same manner as the embodiment of FIG. 1 when the AC system frequency is constant.

この第4図の実施例によれば、系統周波数の検出が不要
となり構成が簡素化される効果がある。特に系統容量に
比して比較的小さな容量の発電電動装置に好適である。
According to the embodiment of FIG. 4, there is an effect that the detection of the system frequency becomes unnecessary and the configuration is simplified. In particular, it is suitable for a generator-motor device having a relatively small capacity compared to the system capacity.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、交流励磁同期機の有効電力制御に伴つ
て現われる虞れのある回転速度変動を抑えることができ
るから、揚水発電システムなどで運転条件によつて発生
する回転速度の不安定現象を安定化する効果がある。ま
た、原動機側の速度制御装置との干渉で発生する回転速
度振動を抑制する効果がある。
According to the present invention, it is possible to suppress fluctuations in the rotation speed that may occur with active power control of an AC excitation synchronous machine. Therefore, an unstable phenomenon of the rotation speed that occurs depending on operating conditions in a pumped storage power generation system or the like. Has the effect of stabilizing. Further, there is an effect of suppressing the rotation speed vibration generated by the interference with the speed control device on the side of the prime mover.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による交流励磁回転電機制御装置の一実
施例を示すブロツク図、第2図,第3図及び第4図はそ
れぞれ本発明の他の一実施例を示すブロツク図、第5図
は従来例のブロツク図、第6図は有効電力制御時での発
電機トルクと水車トルクの関係を示す特性図、第7図は
回転速度変動を説明するための特性図である。 1……交流電力系統、2……系統しゃ断器、3……主変
圧器、4……同期投入しゃ断器、5……交流励磁同期
機、6……周波数変換装置、7……励磁用変圧器、8…
…サイリスタ電力変換装置、9……位相検出器、10……
電圧変成器、11……電圧位相演算器、12……レゾルバ装
置、13……すべり位相演算器、14……励磁電流制御装
置、16……自動パルス移相器、18……電流変成器、19…
…計測器(P,Vセンサ)、20……自動有効電流制御装
置(APR)、21……自動電圧制御装置(AVR)、22
……系統周波数検出用変換器、23……回転周波数検出用
変換器、24……不感帯回路、25……すべり周波数補正制
御回路、26……補償信号発生回路、27……位相進み補正
信号発生回路、28……バンドパスフイルタ、29……比例
要素。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an AC excitation rotary electric machine control device according to the present invention, and FIGS. 2, 3, and 4 are block diagrams showing another embodiment of the present invention, respectively. FIG. 6 is a block diagram of a conventional example, FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between generator torque and water turbine torque during active power control, and FIG. 7 is a characteristic diagram for explaining rotational speed fluctuations. 1 ... AC power system, 2 ... System breaker, 3 ... Main transformer, 4 ... Synchronous closing breaker, 5 ... AC excitation synchronous machine, 6 ... Frequency converter, 7 ... Excitation transformer Bowl, 8 ...
… Thyristor power converter, 9 …… Phase detector, 10 ……
Voltage transformer, 11 …… Voltage phase calculator, 12 …… Resolver device, 13 …… Slip phase calculator, 14 …… Excitation current control device, 16 …… Automatic pulse phase shifter, 18 …… Current transformer, 19 ...
... Measuring instrument (P, V sensor), 20 ... Automatic active current controller (APR), 21 ... Automatic voltage controller (AVR), 22
...... System frequency detection converter, 23 …… Rotation frequency detection converter, 24 …… Dead zone circuit, 25 …… Slip frequency correction control circuit, 26 …… Compensation signal generation circuit, 27 …… Phase advance correction signal generation Circuit, 28 …… Band pass filter, 29 …… Proportional element.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩崎 淳一 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 粥川 滋広 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 中川 博人 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−274400(JP,A) 特開 昭63−95900(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Junichi Shiozaki 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory (72) Inventor Shigehiro Kasugawa 3-chome, Saiwaicho, Hitachi, Ibaraki No. 1 Hitachi Ltd., Hitachi Works (72) Inventor Hiroto Nakagawa 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Kansai Electric Power Co., Inc. (56) Reference JP-A-63-274400 (JP) , A) JP-A-63-95900 (JP, A)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】交流電力系統に接続した電機子巻線と、該
交流電力系統から周波数変換装置を介して交流励磁電力
が供給されるようにした励磁巻線とを有する交流励磁同
期機を備え、上記交流電力系統の周波数と上記交流励磁
同期機の回転周波数との差で表わされるすべり周波数に
応じて上記交流励磁同期機の有効電力出力を制御する方
式の交流励磁回転電機制御装置において、上記すべり周
波数を表わす信号に進み位相補償を与えて補償信号を発
生する補償信号発生回路を設け、上記すべり周波数に応
じて行なわれる有効電力の出力制御に上記補償信号によ
る制御が重畳されるように構成したことを特徴とする交
流励磁回転電機制御装置。
1. An AC excitation synchronous machine having an armature winding connected to an AC power system and an excitation winding adapted to supply AC excitation power from the AC power system via a frequency converter. In the AC excitation rotary electric machine control device of the method of controlling the active power output of the AC excitation synchronous machine according to the slip frequency represented by the difference between the frequency of the AC electric power system and the rotation frequency of the AC excitation synchronous machine, A compensating signal generating circuit for generating a compensating signal by giving lead phase compensation to a signal representing the slip frequency is provided, and the control by the compensating signal is superimposed on the output control of the active power performed according to the slip frequency. An AC excitation rotating electrical machine control device characterized by the above.
【請求項2】特許請求の範囲第1項において、上記補償
信号発生回路が上記すべり信号を入力とする不完全微分
回路であり、この出力である補償信号が有効電力出力指
令から減算されるように構成されていることを特徴とす
る交流励磁回転電機制御装置。
2. A compensation signal generating circuit according to claim 1, wherein the compensation signal generating circuit is an incomplete differentiation circuit which receives the slip signal as an input, and the compensation signal which is the output is subtracted from the active power output command. An AC-excited rotary electric machine control device having the following configuration.
【請求項3】特許請求の範囲第1項において、上記補償
信号発生回路が上記すべり信号を入力とする一次の位相
変位回路であり、この出力である補償信号が有効電力出
力を制御するための横軸電流指令から減算されるように
構成されていることを特徴とす交流励磁回転電機制御装
置。
3. The compensation signal generating circuit according to claim 1, wherein the compensation signal generating circuit is a first-order phase displacement circuit to which the slip signal is input, and the output of the compensation signal controls the active power output. An AC-excited rotary electric machine control device configured to be subtracted from a horizontal axis current command.
【請求項4】特許請求の範囲第2項において、上記不完
全微分回路に対する上記すべり信号の入力が、バンドパ
ス・フイルタを介して行なわれるように構成されている
ことを特徴とする交流励磁回転電機制御装置。
4. The AC excitation rotation according to claim 2, wherein the input of the slip signal to the incomplete differentiation circuit is configured to be performed through a bandpass filter. Electric machine control device.
【請求項5】特許請求の範囲第2項において、上記すべ
り信号が、上記交流電力系統の周波数を一定のものとみ
なして算出されるように構成したことを特徴とする交流
励磁回転電機制御装置。
5. An AC-excited rotary electric machine control device according to claim 2, wherein the slip signal is calculated by assuming that the frequency of the AC power system is constant. .
JP63054806A 1988-03-10 1988-03-10 AC excitation rotating electric machine control device Expired - Fee Related JPH065999B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63054806A JPH065999B2 (en) 1988-03-10 1988-03-10 AC excitation rotating electric machine control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63054806A JPH065999B2 (en) 1988-03-10 1988-03-10 AC excitation rotating electric machine control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01231696A JPH01231696A (en) 1989-09-14
JPH065999B2 true JPH065999B2 (en) 1994-01-19

Family

ID=12980975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63054806A Expired - Fee Related JPH065999B2 (en) 1988-03-10 1988-03-10 AC excitation rotating electric machine control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH065999B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01231696A (en) 1989-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2585233B2 (en) Variable speed turbine generator
EP0688095B1 (en) Variable speed generator-motor apparatus capable of improving accuracy of power system
EP0220492B1 (en) Control system for variable speed hydraulic turbine generator apparatus
JPH0351910B2 (en)
JPS62282172A (en) Variable speed water-wheel generator
US4980629A (en) AC-excited generator/motor apparatus
JPH07184400A (en) Pumped storage power generator with variable speed
JPH065999B2 (en) AC excitation rotating electric machine control device
JPS6271497A (en) Controller for variable-speed hydraulic turbine generator
JPS61173698A (en) Controller of variable speed water wheel generator
JP2650956B2 (en) Variable speed generator motor frequency control device
EP0221244B1 (en) Variable speed pump-up control method and apparatus
JPH05284798A (en) Ac-excited dynamotor
JP2749314B2 (en) Variable speed turbine generator control unit
JP2631373B2 (en) Operation control device of variable speed pumped storage power generation system
CA1293015C (en) Ac-excited generator/motor apparatus
JPH0467800A (en) Method and apparatus for controlling reversible generator
JP2593514B2 (en) Exciter of variable speed induction machine
JP3495140B2 (en) Voltage control device for wound induction machine
JPH0370498A (en) Controller for ac rotary magnet electric machine
JPH0632597B2 (en) Excitation control device for synchronous machine
JP2680009B2 (en) Variable speed generator
JPH02174599A (en) Rotary machine controller
JPH01243895A (en) Exciting method and device for variable speed pumped storage generator/motor
JPH0454832A (en) Rotary system linkage unit

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees