JP2002136194A - 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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- JP2002136194A JP2002136194A JP2000329885A JP2000329885A JP2002136194A JP 2002136194 A JP2002136194 A JP 2002136194A JP 2000329885 A JP2000329885 A JP 2000329885A JP 2000329885 A JP2000329885 A JP 2000329885A JP 2002136194 A JP2002136194 A JP 2002136194A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】同期機が電力系統に並列している場合でも外部
インピーダンスに依存することなく同期機電圧制御の目
標とする応答性を得ることができ、電力系統から見て、
電気的に強い同期機と弱い同期機の格差が低減され、系
統安定度の収斂性を一様にすることができる同期機の励
磁制御装置を提供する。 【解決手段】電力系統２に接続される同期機５の界磁側
に接続され界磁電流を生成する励磁装置６と、この励磁
装置６を制御する電圧調整装置８とを備え、前記電圧調
整装置８は、同期機電圧を入力されこの同期機電圧が所
定値となるように制御する電圧制御部83と、この電圧制
御部83の出力と前記界磁電流を入力されこの界磁電流が
所定値となるように制御する電流制御部87とを備えた構
成とする。
インピーダンスに依存することなく同期機電圧制御の目
標とする応答性を得ることができ、電力系統から見て、
電気的に強い同期機と弱い同期機の格差が低減され、系
統安定度の収斂性を一様にすることができる同期機の励
磁制御装置を提供する。 【解決手段】電力系統２に接続される同期機５の界磁側
に接続され界磁電流を生成する励磁装置６と、この励磁
装置６を制御する電圧調整装置８とを備え、前記電圧調
整装置８は、同期機電圧を入力されこの同期機電圧が所
定値となるように制御する電圧制御部83と、この電圧制
御部83の出力と前記界磁電流を入力されこの界磁電流が
所定値となるように制御する電流制御部87とを備えた構
成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統に接続さ
れ発電機や調相機として運転される同期機の励磁制御装
置に関する。
れ発電機や調相機として運転される同期機の励磁制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に電力分野において、同期機は発電
を行う発電機あるいは揚水を行う電動機あるいは位相調
整を行う調相機として、電力系統に並列された状態で使
用される場合が多い。
を行う発電機あるいは揚水を行う電動機あるいは位相調
整を行う調相機として、電力系統に並列された状態で使
用される場合が多い。
【０００３】電力に系統に並列された従来の同期機の励
磁制御装置の接続例を図13に示す。この図に示すよう
に、理想電圧源として作用する無限大母線１に電力系統
２が接続されており、この電力系統２に遮断器３と主変
圧器４を介して同期機５の電機子側が接続されている。
また同期機５の界磁側は励磁装置６に接続されている。
図では、励磁装置６としてサイリスタ整流器を使用し、
自己の電力の一部を励磁変圧器７を介して励磁装置６に
供給する例を示している。電圧調整装置８は、電圧検出
器９によって検出される同期機電圧ＶＧを入力し、励磁
装置６のサイリスタにゲートパルスを出力する。
磁制御装置の接続例を図13に示す。この図に示すよう
に、理想電圧源として作用する無限大母線１に電力系統
２が接続されており、この電力系統２に遮断器３と主変
圧器４を介して同期機５の電機子側が接続されている。
また同期機５の界磁側は励磁装置６に接続されている。
図では、励磁装置６としてサイリスタ整流器を使用し、
自己の電力の一部を励磁変圧器７を介して励磁装置６に
供給する例を示している。電圧調整装置８は、電圧検出
器９によって検出される同期機電圧ＶＧを入力し、励磁
装置６のサイリスタにゲートパルスを出力する。
【０００４】このような接続の従来の同期機の励磁制御
装置のブロックダイヤグラムを図14に示す。また図14中
には励磁装置６の作用、同期機５の界磁側の挙動、電力
系統２の挙動も示してある。これらの構成要素は下記の
ように動作する。
装置のブロックダイヤグラムを図14に示す。また図14中
には励磁装置６の作用、同期機５の界磁側の挙動、電力
系統２の挙動も示してある。これらの構成要素は下記の
ように動作する。
【０００５】（１）先ず電圧設定器81で目標とすべき同
期機電圧指令ＶＧ＊を作成し、加減算器82で同期機電圧
指令ＶＧ＊と同期機電圧ＶＧとの偏差をとり、これが極
小となるように電圧制御器83で界磁電圧目標Ｖｆ’を作
成する。界磁電圧目標Ｖｆ’は演算器84でサイリスタの
点弧角αに変換され、更にパルス発生器85でゲートパル
スに変換される。
期機電圧指令ＶＧ＊を作成し、加減算器82で同期機電圧
指令ＶＧ＊と同期機電圧ＶＧとの偏差をとり、これが極
小となるように電圧制御器83で界磁電圧目標Ｖｆ’を作
成する。界磁電圧目標Ｖｆ’は演算器84でサイリスタの
点弧角αに変換され、更にパルス発生器85でゲートパル
スに変換される。
【０００６】（２）ゲートパルスは励磁装置６のサイリ
スタのゲートに与えられ、界磁電圧Ｖｆが発生する。 （３）界磁電圧Ｖｆは界磁側開路時定数Ｔｄｏ’を有す
る一次遅れ要素を介して界磁電流Ｉｆに変換され、界磁
電流Ｉｆは界磁側から見た同期機内部インピーダンスＺ
Ｇｆにより同期機内部誘起電圧ＶＧｆに変換される。
スタのゲートに与えられ、界磁電圧Ｖｆが発生する。 （３）界磁電圧Ｖｆは界磁側開路時定数Ｔｄｏ’を有す
る一次遅れ要素を介して界磁電流Ｉｆに変換され、界磁
電流Ｉｆは界磁側から見た同期機内部インピーダンスＺ
Ｇｆにより同期機内部誘起電圧ＶＧｆに変換される。
【０００７】（４）同期機内部誘起電圧ＶＧｆと母線電
圧ＶＢとの電圧差が同期機インピーダンスＸｄ’と外部
インピーダンスＸｅ（主変圧器４のインピーダンス＋電
力系統２のインピーダンス）に印加され同期機電流ＩＧ
が発生し、同期機電流ＩＧによって外部インピーダンス
Ｘｅに印加された電圧差と母線電圧との和が同期機電圧
ＶＧとなる。 （５）同期機電圧ＶＧは電圧調整装置８に帰還され、上
記（１）の如くに同期機電圧指令ＶＧ＊と同期機電圧Ｖ
Ｇとの偏差が極小となるように制御される。
圧ＶＢとの電圧差が同期機インピーダンスＸｄ’と外部
インピーダンスＸｅ（主変圧器４のインピーダンス＋電
力系統２のインピーダンス）に印加され同期機電流ＩＧ
が発生し、同期機電流ＩＧによって外部インピーダンス
Ｘｅに印加された電圧差と母線電圧との和が同期機電圧
ＶＧとなる。 （５）同期機電圧ＶＧは電圧調整装置８に帰還され、上
記（１）の如くに同期機電圧指令ＶＧ＊と同期機電圧Ｖ
Ｇとの偏差が極小となるように制御される。
【０００８】図16〜図18は上記（１）〜（５）の挙動を
説明する図であり、図16は等価回路を、図17は電圧分布
を、図18は電圧電流ベクトルを示したものである。これ
らの図を参照することにより、上記（１）〜（５）の挙
動を容易に理解することができる。
説明する図であり、図16は等価回路を、図17は電圧分布
を、図18は電圧電流ベクトルを示したものである。これ
らの図を参照することにより、上記（１）〜（５）の挙
動を容易に理解することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図14および
図16〜図18から判るように、電力系統２に並列されてい
る同期機５の電機子側電圧ＶＧは、同期機内部誘起電圧
ＶＧｆを電圧源として同期機インピーダンスＸｄ’と外
部インピーダンスＸｅとの比で母線電圧ＶＢに引きつけ
られている。比較のため、系統から解列されている場合
の電圧調整装置８の構成図および励磁装置６の作用，同
期機５の界磁側の挙動を図15に示す。
図16〜図18から判るように、電力系統２に並列されてい
る同期機５の電機子側電圧ＶＧは、同期機内部誘起電圧
ＶＧｆを電圧源として同期機インピーダンスＸｄ’と外
部インピーダンスＸｅとの比で母線電圧ＶＢに引きつけ
られている。比較のため、系統から解列されている場合
の電圧調整装置８の構成図および励磁装置６の作用，同
期機５の界磁側の挙動を図15に示す。
【００１０】図14と図15を比べると、電力系統の挙動部
分に差が有ることが判る。すなわち、図15に示すように
系統から解列されている場合には、同期機内部誘起電圧
ＶＧｆが同期機電圧ＶＧに等しくなり、電圧調整装置８
に帰還されるのに対し、図14に示すように系統に並列さ
れている場合には、同期機電圧ＶＧは（Ｘｅ）／（Ｘ
ｄ’＋Ｘｅ）分だけ母線電圧ＶＢに引きつけられてい
る。
分に差が有ることが判る。すなわち、図15に示すように
系統から解列されている場合には、同期機内部誘起電圧
ＶＧｆが同期機電圧ＶＧに等しくなり、電圧調整装置８
に帰還されるのに対し、図14に示すように系統に並列さ
れている場合には、同期機電圧ＶＧは（Ｘｅ）／（Ｘ
ｄ’＋Ｘｅ）分だけ母線電圧ＶＢに引きつけられてい
る。
【００１１】一方、同期機電圧制御の応答性の評価は、
結果の再現性を考慮し、一般に解列状態で行われる。従
って、解列状態で評価された同期機電圧制御の応答性
は、並列状態において（Ｘｅ）／（Ｘｄ’＋Ｘｅ）分だ
け異なるものとなり、さらには外部インピーダンスＸｅ
の大きさによって応答性が一様ではなくなってくる。す
なわち、並列中の同期機電圧制御の応答性は外部インピ
ーダンスＸｅの大きさに依存していることになる。
結果の再現性を考慮し、一般に解列状態で行われる。従
って、解列状態で評価された同期機電圧制御の応答性
は、並列状態において（Ｘｅ）／（Ｘｄ’＋Ｘｅ）分だ
け異なるものとなり、さらには外部インピーダンスＸｅ
の大きさによって応答性が一様ではなくなってくる。す
なわち、並列中の同期機電圧制御の応答性は外部インピ
ーダンスＸｅの大きさに依存していることになる。
【００１２】視点を変えると電力系統分野では、今後系
統安定化装置が数多く導入されていく関係から、系統か
ら見て、並列されている各々の同期機が自己容量および
自己頂上電圧に応じて近似した同様な挙動を示し、系統
安定度の収斂性が一様になることが望まれている。
統安定化装置が数多く導入されていく関係から、系統か
ら見て、並列されている各々の同期機が自己容量および
自己頂上電圧に応じて近似した同様な挙動を示し、系統
安定度の収斂性が一様になることが望まれている。
【００１３】しかしながら、上記の解列状態で評価され
た同期機電圧の応答性は並列状態においてはそれと異な
り、さらに外部インピーダンスＸｅの大きさによって応
答性が一様ではなくなってくるという事象は、系統から
見て、電気的に強い同期機と弱い同期機との格差が広が
るということに繋がり、系統安定度の収斂性が一様では
なくなってしまうことを示唆するものである。
た同期機電圧の応答性は並列状態においてはそれと異な
り、さらに外部インピーダンスＸｅの大きさによって応
答性が一様ではなくなってくるという事象は、系統から
見て、電気的に強い同期機と弱い同期機との格差が広が
るということに繋がり、系統安定度の収斂性が一様では
なくなってしまうことを示唆するものである。
【００１４】そこで本発明は、同期機が電力系統に並列
している場合でも外部インピーダンスに依存することな
く同期機電圧制御の目標とする応答性を得ることがで
き、電力系統から見て、電気的に強い同期機と弱い同期
機の格差が低減され、系統安定度の収斂性を一様にする
ことができる同期機の励磁制御装置を提供することを目
的とする。
している場合でも外部インピーダンスに依存することな
く同期機電圧制御の目標とする応答性を得ることがで
き、電力系統から見て、電気的に強い同期機と弱い同期
機の格差が低減され、系統安定度の収斂性を一様にする
ことができる同期機の励磁制御装置を提供することを目
的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電力
系統に接続される同期機の界磁側に接続され界磁電流を
生成する励磁装置と、この励磁装置を制御する電圧調整
装置とを備え、前記電圧調整装置は、同期機電圧を入力
されこの同期機電圧が所定値となるように制御する電圧
制御部と、この電圧制御部の出力と前記界磁電流を入力
されこの界磁電流が所定値となるように制御する電流制
御部とを備えた構成としたものである。
系統に接続される同期機の界磁側に接続され界磁電流を
生成する励磁装置と、この励磁装置を制御する電圧調整
装置とを備え、前記電圧調整装置は、同期機電圧を入力
されこの同期機電圧が所定値となるように制御する電圧
制御部と、この電圧制御部の出力と前記界磁電流を入力
されこの界磁電流が所定値となるように制御する電流制
御部とを備えた構成としたものである。
【００１６】請求項１の発明によれば、特に界磁電流に
制限がある同期機の励磁制御装置において、同期機内部
誘起電圧に相当する界磁電流を直接制御することが可能
となるため、上位ループである電圧制御部の応答性に比
べ、下位ループである電流制御部の応答性を充分速くし
ておけば、並列中においても同期機電圧制御の応答性は
外部インピーダンスに依存することなく、目標とする応
答を得ることが可能となる。
制限がある同期機の励磁制御装置において、同期機内部
誘起電圧に相当する界磁電流を直接制御することが可能
となるため、上位ループである電圧制御部の応答性に比
べ、下位ループである電流制御部の応答性を充分速くし
ておけば、並列中においても同期機電圧制御の応答性は
外部インピーダンスに依存することなく、目標とする応
答を得ることが可能となる。
【００１７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、電圧制御部および電流制御部にそれぞれ進み遅れ要
素を設けたものである。請求項２の発明によれば、請求
項１の具体例として、上位ループである電圧制御部およ
び下位ループである電流制御部に進み遅れ要素を設ける
ことにより、請求項１と同様な作用を得ることが可能と
なる。
て、電圧制御部および電流制御部にそれぞれ進み遅れ要
素を設けたものである。請求項２の発明によれば、請求
項１の具体例として、上位ループである電圧制御部およ
び下位ループである電流制御部に進み遅れ要素を設ける
ことにより、請求項１と同様な作用を得ることが可能と
なる。
【００１８】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、電圧制御部に積分要素を設け、電流制御部に進み遅
れ要素を設けた構成としたものである。請求項３の発明
によれば、請求項１と同様な作用に加え、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることが可能となる。
て、電圧制御部に積分要素を設け、電流制御部に進み遅
れ要素を設けた構成としたものである。請求項３の発明
によれば、請求項１と同様な作用に加え、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることが可能となる。
【００１９】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、電圧制御部に積分要素と、この積分要素の出力を制
限する制限器を設け、電流制御部に進み遅れ要素を設け
たものである。
て、電圧制御部に積分要素と、この積分要素の出力を制
限する制限器を設け、電流制御部に進み遅れ要素を設け
たものである。
【００２０】請求項４の発明によれば、請求項１と同様
な作用に加え、同期機電圧のオーバーシュートを小さく
することが可能となると共に、界磁電流に制限をかける
ことが可能となる。
な作用に加え、同期機電圧のオーバーシュートを小さく
することが可能となると共に、界磁電流に制限をかける
ことが可能となる。
【００２１】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、電圧制御部に積分要素と、この積分要素の出力を制
限する制限器と、この制限器の出力から前記積分要素の
出力を補正する補正手段を設け、電流制御部に進み遅れ
要素を設けたものである。
て、電圧制御部に積分要素と、この積分要素の出力を制
限する制限器と、この制限器の出力から前記積分要素の
出力を補正する補正手段を設け、電流制御部に進み遅れ
要素を設けたものである。
【００２２】請求項５の発明によれば、請求項１と同様
な作用に加え、同期機電圧のオーバーシュートを小さく
することが可能となると共に、界磁電流に制限をかける
ことが可能となり、かつ制限が解除された後には速やか
に線形動作へ移行することが可能となる。
な作用に加え、同期機電圧のオーバーシュートを小さく
することが可能となると共に、界磁電流に制限をかける
ことが可能となり、かつ制限が解除された後には速やか
に線形動作へ移行することが可能となる。
【００２３】請求項６の発明は、電力系統に接続される
同期機の界磁側に接続され界磁電流を生成する励磁装置
と、この励磁装置を制御する電圧調整装置とを備え、前
記電圧調整装置は、同期機電圧を入力されこの同期機電
圧が所定値となるように制御する同期機電圧制御部と、
この同期機電圧制御部の出力と界磁電圧を入力されこの
界磁電圧が所定値となるように制御する界磁電圧制御部
とを備えた構成としたものである。
同期機の界磁側に接続され界磁電流を生成する励磁装置
と、この励磁装置を制御する電圧調整装置とを備え、前
記電圧調整装置は、同期機電圧を入力されこの同期機電
圧が所定値となるように制御する同期機電圧制御部と、
この同期機電圧制御部の出力と界磁電圧を入力されこの
界磁電圧が所定値となるように制御する界磁電圧制御部
とを備えた構成としたものである。
【００２４】請求項６の発明によれば、特に界磁電圧に
制限がある同期機の励磁制御装置において、同期機内部
誘起電圧に相当する界磁電圧を直接制御することが可能
となるため、上位ループである同期機電圧制御部の応答
性に比べ、下位ループである界磁電圧制御部の応答性を
充分速くしておけば、並列中においても同期機電圧制御
の応答性は外部インピーダンスに依存することなく、目
標とする応答を得ることが可能となる。
制限がある同期機の励磁制御装置において、同期機内部
誘起電圧に相当する界磁電圧を直接制御することが可能
となるため、上位ループである同期機電圧制御部の応答
性に比べ、下位ループである界磁電圧制御部の応答性を
充分速くしておけば、並列中においても同期機電圧制御
の応答性は外部インピーダンスに依存することなく、目
標とする応答を得ることが可能となる。
【００２５】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、同期機電圧制御部および界磁電圧制御部にそれぞれ
進み遅れ要素を設けたものである。請求項７の発明によ
れば、請求項６の具体例として、上位ループである同期
機電圧制御部および下位ループである界磁電圧制御部に
進み遅れ要素の手段を設けることにより、請求項６と同
様な作用を得ることが可能となる。
て、同期機電圧制御部および界磁電圧制御部にそれぞれ
進み遅れ要素を設けたものである。請求項７の発明によ
れば、請求項６の具体例として、上位ループである同期
機電圧制御部および下位ループである界磁電圧制御部に
進み遅れ要素の手段を設けることにより、請求項６と同
様な作用を得ることが可能となる。
【００２６】請求項８の発明は、請求項６の発明におい
て、同期機電圧制御部に積分要素を設け、界磁電圧制御
部に進み遅れ要素を設けたものである。請求項８の発明
によれば、請求項６と同様な作用に加え、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることが可能となる。
て、同期機電圧制御部に積分要素を設け、界磁電圧制御
部に進み遅れ要素を設けたものである。請求項８の発明
によれば、請求項６と同様な作用に加え、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることが可能となる。
【００２７】請求項９の発明は、請求項６の発明におい
て、同期機電圧制御部に積分要素と、この積分要素の出
力を制限する制限器を設け、界磁電圧制御部に進み遅れ
要素を設けたものである。
て、同期機電圧制御部に積分要素と、この積分要素の出
力を制限する制限器を設け、界磁電圧制御部に進み遅れ
要素を設けたものである。
【００２８】請求項９の発明によれば、請求項６と同様
な作用に加え、同期機電圧のオーバーシュートを小さく
することが可能となると共に、界磁電圧に制限をかける
ことが可能となる。
な作用に加え、同期機電圧のオーバーシュートを小さく
することが可能となると共に、界磁電圧に制限をかける
ことが可能となる。
【００２９】請求項10の発明は、請求項６の発明におい
て、同期機電圧制御部に積分要素と、この積分要素の出
力を制限する制限器と、この制限器の出力から前記積分
要素の出力を補正する補正手段を設け、界磁電圧制御部
に進み遅れ要素を設けたものである。
て、同期機電圧制御部に積分要素と、この積分要素の出
力を制限する制限器と、この制限器の出力から前記積分
要素の出力を補正する補正手段を設け、界磁電圧制御部
に進み遅れ要素を設けたものである。
【００３０】請求項10の発明によれば、請求項６と同様
な作用に加え、同期機電圧のオーバーシュートを小さく
することが可能となると共に、界磁電圧に制限をかける
ことが可能となり、かつ制限が解除された後には速やか
に線形動作へ移行することが可能となる。
な作用に加え、同期機電圧のオーバーシュートを小さく
することが可能となると共に、界磁電圧に制限をかける
ことが可能となり、かつ制限が解除された後には速やか
に線形動作へ移行することが可能となる。
【００３１】
【発明の実施例の形態】以下、本発明のいくつかの実施
の形態について図を参照して説明する。図１は本発明の
第１の実施の形態の同期機の励磁制御装置の構成を示す
接続図である。従来の構成（図13）に比べ、界磁電流を
検出する電流検出器10が追加されている。界磁電流の検
出方法としては、励磁変圧器７の出力側である励磁装置
６側の電流を検出する例を示している。他は従来の構成
と同様である。
の形態について図を参照して説明する。図１は本発明の
第１の実施の形態の同期機の励磁制御装置の構成を示す
接続図である。従来の構成（図13）に比べ、界磁電流を
検出する電流検出器10が追加されている。界磁電流の検
出方法としては、励磁変圧器７の出力側である励磁装置
６側の電流を検出する例を示している。他は従来の構成
と同様である。
【００３２】図２は、この第１の実施の形態の同期機の
励磁制御装置の構成を示すブロック図である。従来の構
成（図14）に比べ、界磁電流指令Ｉｆ＊と界磁電流Ｉｆ
との偏差をとる加減算器86と、界磁電流Ｉｆが界磁電流
指令Ｉｆ＊となるように制御する電流制御器87が追加さ
れている。他は従来の構成と同様である。また図２中に
は励磁装置６の作用、同期機５の界磁側の挙動、電力系
統２の挙動も示してある。これらの構成要素は下記のよ
うに動作する。
励磁制御装置の構成を示すブロック図である。従来の構
成（図14）に比べ、界磁電流指令Ｉｆ＊と界磁電流Ｉｆ
との偏差をとる加減算器86と、界磁電流Ｉｆが界磁電流
指令Ｉｆ＊となるように制御する電流制御器87が追加さ
れている。他は従来の構成と同様である。また図２中に
は励磁装置６の作用、同期機５の界磁側の挙動、電力系
統２の挙動も示してある。これらの構成要素は下記のよ
うに動作する。
【００３３】（１）先ず電圧設定器81で目標とすべき同
期機電圧指令ＶＧ＊を作成し、加減算器82で同期機電圧
指令ＶＧ＊と同期機電圧ＶＧとの偏差をとり、これが極
小となるように電圧制御器83で界磁電流指令Ｉｆ＊を作
成する。次に加減算器86で界磁電流指令Ｉｆ＊と界磁電
流Ｉｆとの偏差をとり、これが極小となるように電流制
御器87で界磁電圧目標Ｖｆ’を作成する。界磁電圧目標
Ｖｆ’は演算器84でサイリスタの点弧角αに変換され、
更にパルス発生器85でゲートパルスに変換される。
期機電圧指令ＶＧ＊を作成し、加減算器82で同期機電圧
指令ＶＧ＊と同期機電圧ＶＧとの偏差をとり、これが極
小となるように電圧制御器83で界磁電流指令Ｉｆ＊を作
成する。次に加減算器86で界磁電流指令Ｉｆ＊と界磁電
流Ｉｆとの偏差をとり、これが極小となるように電流制
御器87で界磁電圧目標Ｖｆ’を作成する。界磁電圧目標
Ｖｆ’は演算器84でサイリスタの点弧角αに変換され、
更にパルス発生器85でゲートパルスに変換される。
【００３４】（２）ゲートパルスは励磁装置６のサイリ
スタのゲートに与えられ、界磁電圧Ｖｆが発生する。 （３）界磁電圧Ｖｆは界磁側開路時定数Ｔｄｏ’を有す
る一次遅れ要素を介して界磁電流Ｉｆに変換され、界磁
電流Ｉｆは界磁側から見た同期機内部インピーダンスＺ
Ｇｆにより同期機内部誘起電圧ＶＧｆに変換される。こ
こで界磁電流Ｉｆは電圧調整装置８に帰還され、上記
（１）の如くに界磁電流指令Ｉｆ＊と界磁電流Ｉｆとの
偏差が極小となるように制御される。
スタのゲートに与えられ、界磁電圧Ｖｆが発生する。 （３）界磁電圧Ｖｆは界磁側開路時定数Ｔｄｏ’を有す
る一次遅れ要素を介して界磁電流Ｉｆに変換され、界磁
電流Ｉｆは界磁側から見た同期機内部インピーダンスＺ
Ｇｆにより同期機内部誘起電圧ＶＧｆに変換される。こ
こで界磁電流Ｉｆは電圧調整装置８に帰還され、上記
（１）の如くに界磁電流指令Ｉｆ＊と界磁電流Ｉｆとの
偏差が極小となるように制御される。
【００３５】（４）同期機内部誘起電圧ＶＧｆと母線電
圧ＶＢとの電圧差が同期機インピーダンスＸｄ’と外部
インピーダンスＸｅ（主変圧器４のインピーダンス＋電
力系統２のインピーダンス）に印加され同期機電流ＩＧ
が発生し、同期機電流ＩＧによって外部インピーダンス
Ｘｅに印加された電圧差と母線電圧との和が同期機電圧
ＶＧとなる。 （５）同期機電圧ＶＧは電圧調整装置８に帰還され、上
記（１）の如くに同期機電圧指令ＶＧ＊と同期機電圧Ｖ
Ｇとの偏差が極小となるように制御される。
圧ＶＢとの電圧差が同期機インピーダンスＸｄ’と外部
インピーダンスＸｅ（主変圧器４のインピーダンス＋電
力系統２のインピーダンス）に印加され同期機電流ＩＧ
が発生し、同期機電流ＩＧによって外部インピーダンス
Ｘｅに印加された電圧差と母線電圧との和が同期機電圧
ＶＧとなる。 （５）同期機電圧ＶＧは電圧調整装置８に帰還され、上
記（１）の如くに同期機電圧指令ＶＧ＊と同期機電圧Ｖ
Ｇとの偏差が極小となるように制御される。
【００３６】ここで、上位ループである同期機電圧制御
の応答性に比べ、下位ループである界磁電流制御の応答
性を充分速くしておけば、同期機内部誘起電圧ＶＧｆに
相当する界磁電流Ｉｆが直接制御されることになる。こ
のため、並列中における同期機電圧制御の外部インピー
ダンスＸｅへの依存性はなくなり、同期機インピーダン
スＸｄ’と外部インピーダンスＸｅとの比（Ｘｅ）／
（Ｘｄ’＋Ｘｅ）を同期機電圧制御のゲインの一部とし
て、同期機電圧制御の応答性を目標とするものに設定す
ることができる。応答性の目標値は、系統から見て、系
統に並列されている各々の同期機の自己容量をベースに
して一様に設定すれば良い。これによって、系統から見
て、電気的に強い同期機と弱い同期機の格差が低減さ
れ、系統安定度の収斂性を一様にすることが可能とな
る。
の応答性に比べ、下位ループである界磁電流制御の応答
性を充分速くしておけば、同期機内部誘起電圧ＶＧｆに
相当する界磁電流Ｉｆが直接制御されることになる。こ
のため、並列中における同期機電圧制御の外部インピー
ダンスＸｅへの依存性はなくなり、同期機インピーダン
スＸｄ’と外部インピーダンスＸｅとの比（Ｘｅ）／
（Ｘｄ’＋Ｘｅ）を同期機電圧制御のゲインの一部とし
て、同期機電圧制御の応答性を目標とするものに設定す
ることができる。応答性の目標値は、系統から見て、系
統に並列されている各々の同期機の自己容量をベースに
して一様に設定すれば良い。これによって、系統から見
て、電気的に強い同期機と弱い同期機の格差が低減さ
れ、系統安定度の収斂性を一様にすることが可能とな
る。
【００３７】また、系統に並列されている各々の同期機
の頂上電圧に差がある場合には、（（Ｘｅ）／（Ｘｄ’
＋Ｘｅ））×（平均頂上電圧／自己頂上電圧）を同期機
電圧制御のゲインの一部とすれば良い。これによって、
頂上電圧に余裕の有る同期機は系統安定度に大きく寄与
させ（外部ゲインを小さく、制御ゲインを大きく）、頂
上電圧に余裕の無い同期機は系統安定度に小さく寄与さ
せること（外部ゲインを大きく、制御ゲインを小さ
く）、すなわち励磁能力を有効に利用することができ
る。
の頂上電圧に差がある場合には、（（Ｘｅ）／（Ｘｄ’
＋Ｘｅ））×（平均頂上電圧／自己頂上電圧）を同期機
電圧制御のゲインの一部とすれば良い。これによって、
頂上電圧に余裕の有る同期機は系統安定度に大きく寄与
させ（外部ゲインを小さく、制御ゲインを大きく）、頂
上電圧に余裕の無い同期機は系統安定度に小さく寄与さ
せること（外部ゲインを大きく、制御ゲインを小さ
く）、すなわち励磁能力を有効に利用することができ
る。
【００３８】図３は本発明の第２の実施の形態の同期機
の励磁制御装置の要部の構成を示すブロック図である。
全体接続は第1の実施の形態（図１）と同じである。第
１の実施の形態の構成（図２）に比べ、具体的に、同期
機電圧を制御する電圧制御器83を比例要素831と進み遅
れ要素832で構成し、また界磁電流を制御する電流制御
器87を比例要素871と進み遅れ要素872で構成している。
他は第１の実施の形態の構成と同様である。また、これ
ら構成要素の動作も第１の実施の形態における動作と同
様である。
の励磁制御装置の要部の構成を示すブロック図である。
全体接続は第1の実施の形態（図１）と同じである。第
１の実施の形態の構成（図２）に比べ、具体的に、同期
機電圧を制御する電圧制御器83を比例要素831と進み遅
れ要素832で構成し、また界磁電流を制御する電流制御
器87を比例要素871と進み遅れ要素872で構成している。
他は第１の実施の形態の構成と同様である。また、これ
ら構成要素の動作も第１の実施の形態における動作と同
様である。
【００３９】図４は本発明の第３の実施の形態の同期機
の励磁制御装置の要部の構成を示すブロック図である。
全体接続は第１の実施の形態と同じである。第１の実施
の形態の構成（図２）に比べ、同期機電圧を制御する電
圧制御器83を比例要素831と、積分要素833と、これら比
例要素831の出力と積分要素833の出力を加算する加減算
器834で構成し、また、界磁電流を制御する電流制御器8
7を比例要素871と進み遅れ要素872で構成している。他
は第１の実施の形態の構成と同様である。また、これら
構成要素の動作も第１の実施の形態と同様である。
の励磁制御装置の要部の構成を示すブロック図である。
全体接続は第１の実施の形態と同じである。第１の実施
の形態の構成（図２）に比べ、同期機電圧を制御する電
圧制御器83を比例要素831と、積分要素833と、これら比
例要素831の出力と積分要素833の出力を加算する加減算
器834で構成し、また、界磁電流を制御する電流制御器8
7を比例要素871と進み遅れ要素872で構成している。他
は第１の実施の形態の構成と同様である。また、これら
構成要素の動作も第１の実施の形態と同様である。
【００４０】ここで、比例要素831と積分要素833を充分
に積分要素の強い値に設定することにより、同期機電圧
制御のループ特性は一次遅れに近くなり、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることができる。
に積分要素の強い値に設定することにより、同期機電圧
制御のループ特性は一次遅れに近くなり、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることができる。
【００４１】図５は本発明の第４の実施の形態の同期機
の励磁制御装置の要部の構成を示すブロック図である。
全体接続は第１の実施の形態と同じである。第１の実施
の形態の構成（図２）に比べ、同期機電圧を制御する電
圧制御器83を比例要素831と、積分要素833と、これら比
例要素831の出力と積分要素833の出力を加算する加減算
器834と、電圧制御の出力である界磁電流指令Ｉｆ＊を
制限する制限器835で構成し、また、界磁電流を制御す
る電流制御器87を比例要素871と進み遅れ要素872で構成
している。他は第１の実施の形態の構成と同様である。
また、これら構成要素の動作も第１の実施の形態と同様
である。
の励磁制御装置の要部の構成を示すブロック図である。
全体接続は第１の実施の形態と同じである。第１の実施
の形態の構成（図２）に比べ、同期機電圧を制御する電
圧制御器83を比例要素831と、積分要素833と、これら比
例要素831の出力と積分要素833の出力を加算する加減算
器834と、電圧制御の出力である界磁電流指令Ｉｆ＊を
制限する制限器835で構成し、また、界磁電流を制御す
る電流制御器87を比例要素871と進み遅れ要素872で構成
している。他は第１の実施の形態の構成と同様である。
また、これら構成要素の動作も第１の実施の形態と同様
である。
【００４２】ここで、比例要素831と積分要素833を充分
に積分要素の強い値に設定することにより、同期機電圧
制御のループ特性は一次遅れに近くなり、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることができる。また、電
圧制御の出力である界磁電流指令Ｉｆ＊が制限にかかっ
た場合には、界磁電流Ｉｆをその値に制御することがで
きる。
に積分要素の強い値に設定することにより、同期機電圧
制御のループ特性は一次遅れに近くなり、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることができる。また、電
圧制御の出力である界磁電流指令Ｉｆ＊が制限にかかっ
た場合には、界磁電流Ｉｆをその値に制御することがで
きる。
【００４３】図６は本発明の第５の実施の形態の同期機
の励磁制御装置の要部の構成を示すブロック図である。
全体接続は第１の実施の形態と同じである。第１の実施
の形態の構成（図２）に比べ、同期機電圧を制御する電
圧制御器83を比例要素831と、積分要素833と、これら比
例要素831の出力と積分要素833の出力を加算する加減算
器834と、電圧制御の出力である界磁電流指令Ｉｆ＊を
制限する制限器835と、この制限器835の出力と前記比例
要素831の出力との差から積分要素833の出力を補正する
加減算器836で構成し、また、界磁電流を制御する電流
制御器87を比例要素871と進み遅れ要素872で構成してい
る。他は第１の実施の形態の構成と同様である。また、
これら構成要素の動作も第１の実施の形態と同様であ
る。
の励磁制御装置の要部の構成を示すブロック図である。
全体接続は第１の実施の形態と同じである。第１の実施
の形態の構成（図２）に比べ、同期機電圧を制御する電
圧制御器83を比例要素831と、積分要素833と、これら比
例要素831の出力と積分要素833の出力を加算する加減算
器834と、電圧制御の出力である界磁電流指令Ｉｆ＊を
制限する制限器835と、この制限器835の出力と前記比例
要素831の出力との差から積分要素833の出力を補正する
加減算器836で構成し、また、界磁電流を制御する電流
制御器87を比例要素871と進み遅れ要素872で構成してい
る。他は第１の実施の形態の構成と同様である。また、
これら構成要素の動作も第１の実施の形態と同様であ
る。
【００４４】ここで、比例要素831と積分要素833を充分
に積分要素の強い値に設定することにより、同期機電圧
制御のループ特性は一次遅れに近くなり、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることができる。また、電
圧制御の出力である界磁電流指令Ｉｆ＊が制限にかかっ
た場合には、界磁電流Ｉｆをその値に制御することが可
能となる。さらに界磁電流指令Ｉｆ＊が制限にかかった
場合には、制限値から比例要素の出力を差引き、それを
積分要素の出力とすることにより、制限が解除された後
には速やかに線形動作に移行することができる。
に積分要素の強い値に設定することにより、同期機電圧
制御のループ特性は一次遅れに近くなり、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることができる。また、電
圧制御の出力である界磁電流指令Ｉｆ＊が制限にかかっ
た場合には、界磁電流Ｉｆをその値に制御することが可
能となる。さらに界磁電流指令Ｉｆ＊が制限にかかった
場合には、制限値から比例要素の出力を差引き、それを
積分要素の出力とすることにより、制限が解除された後
には速やかに線形動作に移行することができる。
【００４５】図７は本発明の第６の実施の形態の同期機
の励磁制御装置の構成を示す接続図である。従来の構成
（図13）に比べ、界磁電圧を検出する電圧検出器11が追
加されている。他は従来の構成と同様である。
の励磁制御装置の構成を示す接続図である。従来の構成
（図13）に比べ、界磁電圧を検出する電圧検出器11が追
加されている。他は従来の構成と同様である。
【００４６】図８は、この第６の実施の形態の同期機励
磁制御装置のブロック図である。従来の構成（図14）に
比べ、界磁電圧指令Ｖｆ＊と界磁電圧Ｖｆとの偏差をと
る加減算器86と、界磁電圧Ｖｆが界磁電圧指令Ｖｆ＊と
なるように制御する電圧制御器88が追加されている。他
は従来の構成と同様である。また図８中には励磁装置６
の作用、同期機５の界磁側の挙動、電力系統２の挙動も
示してある。これらの構成要素は下記のように動作す
る。
磁制御装置のブロック図である。従来の構成（図14）に
比べ、界磁電圧指令Ｖｆ＊と界磁電圧Ｖｆとの偏差をと
る加減算器86と、界磁電圧Ｖｆが界磁電圧指令Ｖｆ＊と
なるように制御する電圧制御器88が追加されている。他
は従来の構成と同様である。また図８中には励磁装置６
の作用、同期機５の界磁側の挙動、電力系統２の挙動も
示してある。これらの構成要素は下記のように動作す
る。
【００４７】（１）先ず電圧設定器81で目標とすべき同
期機電圧指令ＶＧ＊を作成し、加減算器82で同期機電圧
指令ＶＧ＊と同期機電圧ＶＧとの偏差をとり、これが極
小となるように電圧制御器83で界磁電圧指令Ｖｆ＊を作
成する。次に加減算器86で界磁電圧指令Ｖｆ＊と界磁電
圧Ｖｆとの偏差をとり、これが極小となるように電圧制
御器88で界磁電圧目標Ｖｆ’を作成する。界磁電圧目標
Ｖｆ’は演算器84でサイリスタの点弧角αに変換され、
更にパルス発生器85でゲートパルスに変換される。
期機電圧指令ＶＧ＊を作成し、加減算器82で同期機電圧
指令ＶＧ＊と同期機電圧ＶＧとの偏差をとり、これが極
小となるように電圧制御器83で界磁電圧指令Ｖｆ＊を作
成する。次に加減算器86で界磁電圧指令Ｖｆ＊と界磁電
圧Ｖｆとの偏差をとり、これが極小となるように電圧制
御器88で界磁電圧目標Ｖｆ’を作成する。界磁電圧目標
Ｖｆ’は演算器84でサイリスタの点弧角αに変換され、
更にパルス発生器85でゲートパルスに変換される。
【００４８】（２）ゲートパルスは励磁装置６のサイリ
スタのゲートに与えられ、界磁電圧Ｖｆが発生する。こ
こで界磁電圧Ｖｆは電圧調整装置８に帰還され、上記
（１）の如くに界磁電圧指令Ｖｆ＊と界磁電圧Ｖｆとの
偏差が極小となるように制御される。
スタのゲートに与えられ、界磁電圧Ｖｆが発生する。こ
こで界磁電圧Ｖｆは電圧調整装置８に帰還され、上記
（１）の如くに界磁電圧指令Ｖｆ＊と界磁電圧Ｖｆとの
偏差が極小となるように制御される。
【００４９】（３）界磁電圧Ｖｆは界磁側開路時定数Ｔ
ｄｏ’を有する一次遅れ要素を介して界磁電流Ｉｆに変
換され、界磁電流Ｉｆは界磁側から見た同期機内部イン
ピーダンスＺＧｆにより同期機内部誘起電圧ＶＧｆに変
換される。
ｄｏ’を有する一次遅れ要素を介して界磁電流Ｉｆに変
換され、界磁電流Ｉｆは界磁側から見た同期機内部イン
ピーダンスＺＧｆにより同期機内部誘起電圧ＶＧｆに変
換される。
【００５０】（４）同期機内部誘起電圧ＶＧｆと母線電
圧ＶＢとの電圧差が同期機インピーダンスＸｄ’と外部
インピーダンスＸｅ（主変圧器４のインピーダンス＋電
力系統２のインピーダンス）に印加され同期機電流ＩＧ
が発生し、同期機電流ＩＧによって外部インピーダンス
Ｘｅに印加された電圧差と母線電圧との和が同期機電圧
ＶＧとなる。（５）同期機電圧ＶＧは電圧調整装置８に
帰還され、上記（１）の如くに同期機電圧指令ＶＧ＊と
同期機電圧ＶＧとの偏差が極小となるように制御され
る。
圧ＶＢとの電圧差が同期機インピーダンスＸｄ’と外部
インピーダンスＸｅ（主変圧器４のインピーダンス＋電
力系統２のインピーダンス）に印加され同期機電流ＩＧ
が発生し、同期機電流ＩＧによって外部インピーダンス
Ｘｅに印加された電圧差と母線電圧との和が同期機電圧
ＶＧとなる。（５）同期機電圧ＶＧは電圧調整装置８に
帰還され、上記（１）の如くに同期機電圧指令ＶＧ＊と
同期機電圧ＶＧとの偏差が極小となるように制御され
る。
【００５１】ここで、上位ループである同期機電圧制御
の応答性に比べ、下位ループである界磁電圧制御の応答
性を充分速く、かつ界磁側開路時定数Ｔｄｏ’を有する
一次遅れ補償するようにしておけば、同期機内部誘起電
圧ＶＧｆに相当する界磁電圧Ｖｆが直接制御されること
になるため、並列中における同期機電圧制御の外部イン
ピーダンスＸｅへの依存性はなくなり、同期機インピー
ダンスＸｄ’と外部インピーダンスＸｅとの比（Ｘｅ）
／（Ｘｄ’＋Ｘｅ）を同期機電圧制御のゲインの一部と
して、同期機電圧制御の応答性を目標とするものに設定
することができる。応答性の目標値は、系統から見て、
系統に並列されている各々の同期機の自己容量をベース
にして一様に設定すれば良い。これによって、系統から
見て、電気的に強い同期機と弱い同期機の格差が低減さ
れ、系統安定度の収斂性を一様にすることができる。
の応答性に比べ、下位ループである界磁電圧制御の応答
性を充分速く、かつ界磁側開路時定数Ｔｄｏ’を有する
一次遅れ補償するようにしておけば、同期機内部誘起電
圧ＶＧｆに相当する界磁電圧Ｖｆが直接制御されること
になるため、並列中における同期機電圧制御の外部イン
ピーダンスＸｅへの依存性はなくなり、同期機インピー
ダンスＸｄ’と外部インピーダンスＸｅとの比（Ｘｅ）
／（Ｘｄ’＋Ｘｅ）を同期機電圧制御のゲインの一部と
して、同期機電圧制御の応答性を目標とするものに設定
することができる。応答性の目標値は、系統から見て、
系統に並列されている各々の同期機の自己容量をベース
にして一様に設定すれば良い。これによって、系統から
見て、電気的に強い同期機と弱い同期機の格差が低減さ
れ、系統安定度の収斂性を一様にすることができる。
【００５２】また、系統に並列されている各々の同期機
の頂上電圧に差がある場合には、（（Ｘｅ）／（Ｘｄ’
＋Ｘｅ））×（平均頂上電圧／自己頂上電圧）を同期機
電圧制御のゲインの一部とすれば良い。これによって、
頂上電圧に余裕の有る同期機は系統安定度に大きく寄与
させ、頂上電圧に余裕の無い同期機は系統安定度に小さ
く寄与させること、すなわち励磁能力を有効に利用する
ことができる。
の頂上電圧に差がある場合には、（（Ｘｅ）／（Ｘｄ’
＋Ｘｅ））×（平均頂上電圧／自己頂上電圧）を同期機
電圧制御のゲインの一部とすれば良い。これによって、
頂上電圧に余裕の有る同期機は系統安定度に大きく寄与
させ、頂上電圧に余裕の無い同期機は系統安定度に小さ
く寄与させること、すなわち励磁能力を有効に利用する
ことができる。
【００５３】図９は本発明の第７の実施の形態の同期機
の励磁制御装置の要部のブロック図である。全体接続は
第６の実施の形態と同じである。第６の実施の形態の構
成（図８）に比べ、同期機電圧を制御する電圧制御器83
を比例要素831と進み遅れ要素832で構成し、また、界磁
電圧を制御する電圧制御器88を比例要素881と進み遅れ
要素882で構成している。他は第６の実施の形態の構成
と同様である。また、これら構成要素の動作も第６の実
施の形態と同様である。
の励磁制御装置の要部のブロック図である。全体接続は
第６の実施の形態と同じである。第６の実施の形態の構
成（図８）に比べ、同期機電圧を制御する電圧制御器83
を比例要素831と進み遅れ要素832で構成し、また、界磁
電圧を制御する電圧制御器88を比例要素881と進み遅れ
要素882で構成している。他は第６の実施の形態の構成
と同様である。また、これら構成要素の動作も第６の実
施の形態と同様である。
【００５４】図10は本発明の第８の実施の形態の同期機
の励磁制御装置の要部のブロック図である。全体接続は
第６の実施の形態と同じである。第６の実施の形態の構
成（図８）に比べ、具体的に、同期機電圧を制御する電
圧制御器83を比例要素831と、積分要素833と、これら比
例要素831の出力と積分要素833の出力を加算する加減算
器834で構成し、また、界磁電圧を制御する電圧制御器8
8を比例要素881と進み遅れ要素882で構成している。他
は第６の実施の形態の構成と同様である。また、これら
構成要素の動作も第６の実施の形態と同様である。
の励磁制御装置の要部のブロック図である。全体接続は
第６の実施の形態と同じである。第６の実施の形態の構
成（図８）に比べ、具体的に、同期機電圧を制御する電
圧制御器83を比例要素831と、積分要素833と、これら比
例要素831の出力と積分要素833の出力を加算する加減算
器834で構成し、また、界磁電圧を制御する電圧制御器8
8を比例要素881と進み遅れ要素882で構成している。他
は第６の実施の形態の構成と同様である。また、これら
構成要素の動作も第６の実施の形態と同様である。
【００５５】ここで、比例要素831と積分要素833を充分
に積分要素の強い値に設定することにより、同期機電圧
制御のループ特性は一次遅れに近くなり、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることが可能となる。
に積分要素の強い値に設定することにより、同期機電圧
制御のループ特性は一次遅れに近くなり、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることが可能となる。
【００５６】図11は本発明の第９の実施の形態の同期機
の励磁制御装置の要部のブロック図である。全体接続は
第６の実施の形態と同じである。第６の実施の形態の構
成（図８）に比べ、具体的に、同期機電圧を制御する電
圧制御器83を比例要素831と、積分要素833と、これら比
例要素831の出力と積分要素833の出力を加算する加減算
器834と、電圧制御の出力である界磁電圧指令Ｖｆ＊を
制限する制限器835で構成し、また、界磁電圧を制御す
る電圧制御器88を比例要素881と、進み遅れ要素882で構
成している。他は第６の実施の形態の構成と同様であ
る。また、これら構成要素の動作も第６の実施の形態と
同様である。
の励磁制御装置の要部のブロック図である。全体接続は
第６の実施の形態と同じである。第６の実施の形態の構
成（図８）に比べ、具体的に、同期機電圧を制御する電
圧制御器83を比例要素831と、積分要素833と、これら比
例要素831の出力と積分要素833の出力を加算する加減算
器834と、電圧制御の出力である界磁電圧指令Ｖｆ＊を
制限する制限器835で構成し、また、界磁電圧を制御す
る電圧制御器88を比例要素881と、進み遅れ要素882で構
成している。他は第６の実施の形態の構成と同様であ
る。また、これら構成要素の動作も第６の実施の形態と
同様である。
【００５７】ここで、比例要素831と積分要素833を充分
に積分要素の強い値に設定することにより、同期機電圧
制御のループ特性は一次遅れに近くなり、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることが可能となる。ま
た、電圧制御の出力である界磁電圧指令Ｖｆ＊が制限に
かかった場合には、界磁電圧Ｖｆをその値に制御するこ
とが可能となる。
に積分要素の強い値に設定することにより、同期機電圧
制御のループ特性は一次遅れに近くなり、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることが可能となる。ま
た、電圧制御の出力である界磁電圧指令Ｖｆ＊が制限に
かかった場合には、界磁電圧Ｖｆをその値に制御するこ
とが可能となる。
【００５８】図12は本発明の第10の実施の形態の同期機
の励磁制御装置の要部のブロック図である。全体接続は
第６の実施の形態と同じである。第６の実施の形態の構
成（図８）に比べ、具体的に、同期機電圧を制御する電
圧制御器83を比例要素831と、積分要素833と、これら比
例要素831の出力と積分要素833の出力を加算する加減算
器834と、電圧制御の出力である界磁電圧指令Ｖｆ＊を
制限する制限器835と、この制限器835の出力と前記比例
要素831の出力との差から積分要素833の出力を補正する
加減算器836で構成し、また、界磁電圧を制御する電圧
制御器88を比例要素881と進み遅れ要素882で構成してい
る。他は第６の実施の形態の構成と同様である。また、
これら構成要素の動作も第６の実施の形態と同様であ
る。
の励磁制御装置の要部のブロック図である。全体接続は
第６の実施の形態と同じである。第６の実施の形態の構
成（図８）に比べ、具体的に、同期機電圧を制御する電
圧制御器83を比例要素831と、積分要素833と、これら比
例要素831の出力と積分要素833の出力を加算する加減算
器834と、電圧制御の出力である界磁電圧指令Ｖｆ＊を
制限する制限器835と、この制限器835の出力と前記比例
要素831の出力との差から積分要素833の出力を補正する
加減算器836で構成し、また、界磁電圧を制御する電圧
制御器88を比例要素881と進み遅れ要素882で構成してい
る。他は第６の実施の形態の構成と同様である。また、
これら構成要素の動作も第６の実施の形態と同様であ
る。
【００５９】ここで、比例要素831と積分要素833を充分
に積分要素の強い値に設定することにより、同期機電圧
制御のループ特性は一次遅れに近くなり、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることが可能となる。ま
た、電圧制御の出力である界磁電圧指令Ｖｆ＊が制限に
かかった場合には、界磁電圧Ｖｆをその値に制御するこ
とが可能となる。さらに界磁電圧指令Ｖｆ＊が制限にか
かった場合には、制限値から比例要素の出力を差引き、
それを積分要素の出力とすることにより、制限が解除さ
れた後には速やかに線形動作に移行することが可能とな
る。
に積分要素の強い値に設定することにより、同期機電圧
制御のループ特性は一次遅れに近くなり、同期機電圧の
オーバーシュートを小さくすることが可能となる。ま
た、電圧制御の出力である界磁電圧指令Ｖｆ＊が制限に
かかった場合には、界磁電圧Ｖｆをその値に制御するこ
とが可能となる。さらに界磁電圧指令Ｖｆ＊が制限にか
かった場合には、制限値から比例要素の出力を差引き、
それを積分要素の出力とすることにより、制限が解除さ
れた後には速やかに線形動作に移行することが可能とな
る。
【００６０】
【発明の効果】本発明の同期機の励磁制御装置によれ
ば、電力系統に並列している場合でも同期機電圧制御の
応答性は外部インピーダンスに依存することなく、目標
とする応答を得ることができる。これによって、電力系
統から見て、電気的に強い同期機と弱い同期機の格差が
低減され、系統安定度の収斂性を一様にすることができ
る。また、電力系統に並列されている各々の同期機の頂
上電圧に差がある場合には励磁能力を有効に利用するこ
とができる。
ば、電力系統に並列している場合でも同期機電圧制御の
応答性は外部インピーダンスに依存することなく、目標
とする応答を得ることができる。これによって、電力系
統から見て、電気的に強い同期機と弱い同期機の格差が
低減され、系統安定度の収斂性を一様にすることができ
る。また、電力系統に並列されている各々の同期機の頂
上電圧に差がある場合には励磁能力を有効に利用するこ
とができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の同期機の励磁制御
装置の構成を示す接続図。
装置の構成を示す接続図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の同期機の励磁制御
装置の構成を示すブロック図。
装置の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の同期機の励磁制御
装置の要部の構成を示すブロック図。
装置の要部の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第３の実施の形態の同期機の励磁制御
装置の要部の構成を示すブロック図。
装置の要部の構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第４の実施の形態の同期機の励磁制御
装置の要部の構成を示すブロック図。
装置の要部の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第５の実施の形態の同期機の励磁制御
装置の要部の構成を示すブロック図。
装置の要部の構成を示すブロック図。
【図７】本発明の第６の実施の形態の同期機の励磁制御
装置の構成を示す接続図。
装置の構成を示す接続図。
【図８】本発明の第６の実施の形態の同期機の励磁制御
装置の構成を示すブロック図。
装置の構成を示すブロック図。
【図９】本発明の第７の実施の形態の同期機の励磁制御
装置の要部の構成を示すブロック図。
装置の要部の構成を示すブロック図。
【図１０】本発明の第８の実施の形態の同期機の励磁制
御装置の要部の構成を示すブロック図。
御装置の要部の構成を示すブロック図。
【図１１】本発明の第９の実施の形態の同期機の励磁制
御装置の要部の構成を示すブロック図。
御装置の要部の構成を示すブロック図。
【図１２】本発明の第10の実施の形態の同期機の励磁制
御装置の要部の構成を示すブロック図。
御装置の要部の構成を示すブロック図。
【図１３】従来の同期機の励磁制御装置の構成を示す接
続図。
続図。
【図１４】従来の同期機の励磁制御装置の構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図１５】従来の同期機の励磁制御装置の系統解列時の
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図１６】従来の同期機と電力系統の等価回路を示す
図。
図。
【図１７】従来の同期機と電力系統の電圧分布を示す
図。
図。
【図１８】従来の同期機と電力系統の電圧電流ベクトル
を示す図。
を示す図。
１…無限大母線、２…電力系統、３…遮断器、４…主変
圧器、５…同期機、６…励磁装置、７…励磁変圧器、８
…電圧調整装置、９…電圧検出器、10…電流検出器、11
…電圧検出器、81…電圧設定器、82…加減算器、83…電
圧制御器、831…比例要素、832…進み遅れ要素、833…
積分要素、834…加減算器、835…制限器、836…加減算
器、84…演算器、85…パルス発生器、86…加減算器、87
…電流制御器、871…比例要素、872…進み遅れ要素、88
…電圧制御器、881…比例要素、882…進み遅れ要素、α
…サイリスタ点弧角、Ｉｆ…界磁電流、Ｉｆ＊…界磁電
流指令、Ｖｆ…界磁電圧、Ｖｆ’…界磁電圧目標、Ｖｆ
＊…界磁電圧指令、ＶＧ…同期機電圧、ＶＧ＊…同期機
電圧指令、ＶＧｆ…同期機内部誘起電圧、Ｔｄｏ’…界
磁側開路時定数、Ｘｄ’…同期機インピーダンス、Ｘｅ
…外部インピーダンス、ＺＧｆ…界磁側から見た同期機
内部インピーダンス。
圧器、５…同期機、６…励磁装置、７…励磁変圧器、８
…電圧調整装置、９…電圧検出器、10…電流検出器、11
…電圧検出器、81…電圧設定器、82…加減算器、83…電
圧制御器、831…比例要素、832…進み遅れ要素、833…
積分要素、834…加減算器、835…制限器、836…加減算
器、84…演算器、85…パルス発生器、86…加減算器、87
…電流制御器、871…比例要素、872…進み遅れ要素、88
…電圧制御器、881…比例要素、882…進み遅れ要素、α
…サイリスタ点弧角、Ｉｆ…界磁電流、Ｉｆ＊…界磁電
流指令、Ｖｆ…界磁電圧、Ｖｆ’…界磁電圧目標、Ｖｆ
＊…界磁電圧指令、ＶＧ…同期機電圧、ＶＧ＊…同期機
電圧指令、ＶＧｆ…同期機内部誘起電圧、Ｔｄｏ’…界
磁側開路時定数、Ｘｄ’…同期機インピーダンス、Ｘｅ
…外部インピーダンス、ＺＧｆ…界磁側から見た同期機
内部インピーダンス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H590 AA11 AA21 AA24 AB01 CC01 CD01 CE01 DD24 DD64 EA14 EB02 EB22 FA06 FB05 FC15 GA02 HA02 HA04 HB02 JA12 JA13
Claims (10)
- 【請求項１】 電力系統に接続される同期機の界磁側に
接続され界磁電流を生成する励磁装置と、この励磁装置
を制御する電圧調整装置とを備え、前記電圧調整装置
は、同期機電圧を入力されこの同期機電圧が所定値とな
るように制御する電圧制御部と、この電圧制御部の出力
と前記界磁電流を入力されこの界磁電流が所定値となる
ように制御する電流制御部とを備えたことを特徴とする
同期機の励磁制御装置。 - 【請求項２】 電圧制御部および電流制御部にそれぞれ
進み遅れ要素を設けたことを特徴とする請求項１記載の
同期機の励磁制御装置。 - 【請求項３】 電圧制御部に積分要素を設け、電流制御
部に進み遅れ要素を設けたことを特徴とする請求項１記
載の同期機の励磁制御装置。 - 【請求項４】 電圧制御部に積分要素と、この積分要素
の出力を制限する制限器を設け、電流制御部に進み遅れ
要素を設けたことを特徴とする請求項１記載の同期機の
励磁制御装置。 - 【請求項５】 電圧制御部に積分要素と、この積分要素
の出力を制限する制限器と、この制限器の出力から前記
積分要素の出力を補正する補正手段を設け、電流制御部
に進み遅れ要素を設けたことを特徴とする請求項１記載
の同期機の励磁制御装置。 - 【請求項６】 電力系統に接続される同期機の界磁側に
接続され界磁電流を生成する励磁装置と、この励磁装置
を制御する電圧調整装置とを備え、前記電圧調整装置
は、同期機電圧を入力されこの同期機電圧が所定値とな
るように制御する同期機電圧制御部と、この同期機電圧
制御部の出力と界磁電圧を入力されこの界磁電圧が所定
値となるように制御する界磁電圧制御部とを備えたこと
を特徴とする同期機の励磁制御装置。 - 【請求項７】 同期機電圧制御部および界磁電圧制御部
にそれぞれ進み遅れ要素を設けたことを特徴とする請求
項６記載の同期機の励磁制御装置。 - 【請求項８】 同期機電圧制御部に積分要素を設け、界
磁電圧制御部に進み遅れ要素を設けたことを特徴とする
請求項６記載の同期機の励磁制御装置。 - 【請求項９】 同期機電圧制御部に積分要素と、この積
分要素の出力を制限する制限器を設け、界磁電圧制御部
に進み遅れ要素を設けたことを特徴とする請求項６記載
の同期機の励磁制御装置。 - 【請求項１０】 同期機電圧制御部に積分要素と、この
積分要素の出力を制限する制限器と、この制限器の出力
から前記積分要素の出力を補正する補正手段を設け、界
磁電圧制御部に進み遅れ要素を設けたことを特徴とする
請求項６記載の同期機の励磁制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000329885A JP2002136194A (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | 同期機の励磁制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000329885A JP2002136194A (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | 同期機の励磁制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002136194A true JP2002136194A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18806494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000329885A Pending JP2002136194A (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | 同期機の励磁制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002136194A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004120835A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Nishishiba Electric Co Ltd | 同期発電機の自動電圧調整器 |
| CN104901596A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-09-09 | 安徽理工大学 | 基于改进的模糊pid的励磁控制及其方法 |
| JP2022049229A (ja) * | 2020-09-16 | 2022-03-29 | 三菱重工業株式会社 | 同期機の界磁制御装置及び界磁制御方法 |
-
2000
- 2000-10-30 JP JP2000329885A patent/JP2002136194A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004120835A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Nishishiba Electric Co Ltd | 同期発電機の自動電圧調整器 |
| CN104901596A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-09-09 | 安徽理工大学 | 基于改进的模糊pid的励磁控制及其方法 |
| JP2022049229A (ja) * | 2020-09-16 | 2022-03-29 | 三菱重工業株式会社 | 同期機の界磁制御装置及び界磁制御方法 |
| JP7341966B2 (ja) | 2020-09-16 | 2023-09-11 | 三菱重工業株式会社 | 同期機の界磁制御装置及び界磁制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070228 |