JP2002540752A - 送電線における電力振動を減衰させる方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電気送電線は、電力システムに含まれ、電力（ｐ（ｔ））を送電する。送電線における電力振動（Δｐ（ｔ））を減衰させる方法において、電力システムにおいて予期される振動周波数の前の知識により与えられる第１の周波数（Ω、Ω₁）を表す少なくとも１つの第１の角周波数信号（Ω、Ω₁）が発生され、角周波数信号の時間積分として第１の位相基準信号（θ（ｔ）、θ₁（ｔ））が形成される。電力（ｐ（ｔ））を特徴付ける送電線における電力量（ｐ（ｔ），ｉ（ｔ））が感知され、第１の推定電力量 が形成され、第１の角周波数のために、その振幅及び第１の位相基準信号に対する位相位置を表す。第１の減衰信号（Ｄ（ｔ）、Ｄ１（ｔ））が形成され、これは第１の推定電力量の振幅に依存した振幅を持ち、その位相位置に関連する適格な第１位相シフト（９０°＋α，９０°＋α₁）を持ち、第１の減衰信号は、送電線により送電される電力に影響を及ぼすためアクチュエータに供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の属する技術分野） 本発明は、送電線における電力振動を減衰させる方法に関し、また、この方法
を実行するための装置に関する。 この装置は、推定電力量の振幅に依存し、かつ位相位置に関する適格位相シフ
トをもって減衰信号を形成する手段と、減衰信号に依存して影響され、従って送
電線において送電される電力に影響を及ぼすアクチュエータとから成る。

【０００２】 （従来の技術） ２つの別個の電力網を接続し、又は２つの部分を同一の電力網に接続する送電
線においては、送電される電力における定常状態の間、送電線の２つの端の点の
間で一定の位相角差が維持される。この送電される電力の変化の度ごとに、この
角差に変化を生じる。電力網（複数）における複数発電機の慣性能率の故に、角
差のこの様な各変化は、典型的には０．１から２Ｈｚの区間の固有周波数をもつ
振動形態で発生する。これらの電力振動の内部減衰は、しばしば極めて小さく、
加えて、振動の振幅の増加と共に減少する。振動の振幅が十分に大きければ、内
部減衰は、否定的になるかも知れず、この場合、振動振幅は、制御出来ない態様
で大きくなり、そのため送電線を経由した電力の送電は、中断しなければならな
い。

【０００３】 例えば、送電線又は接続された電力システムにおける短絡に関連して、発電機
を急激に接続から外すか又は電力システムにおける線に関して接続を断つと、特
別に大きな電力振動が発生する。

【０００４】 図１は、電力システムに含まれる送電線における有効電力での障害の状態を示
し、例えば、電力システムに接続され電力を供給する発電機の喪失の場合である
。時間ｔは、水平軸上にプロットされ、瞬時有効電力ｐ（ｔ）は、垂直軸上にプ
ロットされる。与えられた時間区間において、障害は、平均電力Ｐ_av及び振動成
分Δｐ（ｔ）により特徴付けることが出来、後者は、角周波数Ω＝２πｆを持つ
。上述の様に、周波数ｆは、通常、０．１から２Ｈｚの区間内にある。

【０００５】 電力振動の減衰は、送電線により送られる電力に影響を及ぼすことにより改善
することが出来る。知られた方法で、この影響は、例えば、達成できる。 −電力網に接続される発電機の端子電圧を、いわゆる電力システム安定器（ＰＳ
Ｓ）により影響を及ぼし、これは発電機のための磁化装置に影響し、従ってその
端子電圧に影響し、 −送電線に接続される制御可能直列コンデンサにより、いわゆるサイリスタ制御
直列コンデンサ（ＴＣＳＣ）により送電線の全体のリアクタンスに影響し、この
場合、送電線の全体のリアクタンスは、線リアクタンスに直列コンデンサのリア
クタンスを加えたものから成り、又は、 −送電線上のある点において、いわゆる無効電力補償器（静止バール補償器、Ｓ
ＶＣ）により無効電力を供給および消費させる、これは、補償器が接続され、従
って、送電線に電力が流れる線上のその点における電圧に影響する。

【０００６】 発電機、制御可能直列コンデンサ及び無効電力補償器は、それぞれアクチュエ
ータを構成し、これは、上述の量の各々の発電機の端子電圧、送電線の全体のリ
アクタンス、線に沿ったある点の電圧を変調し、このため元の電力振動に加えて
、追加の制御された電力振動が達成される。この制御された電力振動が元の振動
と同じ周波数をもって、かつ、その位相位置から９０°偏倚した位相位置をもっ
て実行されると、元の振動の減衰が得られる。

【０００７】 表示について当業者に自明な区別の負担を掛けないため、以下の記載において
、装置において発生する量に対して、これらの量に対応し、制御装置に供給され
処理される測定値及び信号／計算値に関する限りでは、同じ表示が一般に使用さ
れ、これは以下に説明される。

【０００８】 図２は、電力システム安定器（ＰＳＳ）による減衰装置の既知の実施例を概略
的に示す。発電機１は、電力変圧器Ｔ１を経由して送電線２に接続され、送電線
２は、次に追加の線３（概略のみ示す）を持つ電力網Ｎ２に接続される。発電機
は、磁化装置１ａを持つ。送電線を通る電圧Ｖと電流Ｉは、電圧変圧器Ｔ２及び
電流測定装置ＩＭによりそれぞれ感知される。電圧制御器４は、象徴的にのみ示
すが、電圧基準信号Ｖ_REF及び電圧Ｖの実際の値の測定値Ｖ_SVARが供給され、こ
の測定値は、電圧変圧器Ｔ２を経由して入手される。電圧制御器からの出力信号
は、発電機の磁化装置に供給され、測定値Ｖ_SVARが電圧基準信号Ｖ_REFに接近し
、少なくとも定常状態条件の下では、それに相当するように影響を及ぼす。

【０００９】 電力計算部材５は、測定値Ｖ_SVAR及び電流Ｉの実際値の測定値ｉ（ｔ）が供給
され、これらから、発電機により電力網Ｎ２へ送られる実際の電力の計算値ｐ（
ｔ）を計算する。この計算値は、もしあれば、電力振動の振幅及び位相位置の識
別のため識別部材６へ供給される。識別部材は、計算値ｐ（ｔ）から制御信号Δ
Ｖ_PSSを形成し、これは発電機の電圧制御器へ、正規電圧基準Ｖ_REFに加えての追
加として供給される。送電線における電力振動は、発電機により送られる電力に
おいても発生するので、この方法において送電線における電力振動の減衰もまた
達成できる。

【００１０】 識別部材６の既知の実施例は、図４に示される。計算値ｐ（ｔ）は、 をもついわゆるウォッシュ・アウト・フィルタ６１に供給され、ｓは、ラプラス
演算子である。このフィルタは、定数又は計算値ｐ（ｔ）の緩やかに変化する成
分を分離するが、その振動部分Ｐ_avは、送出される。このフィルタは、減衰され
るべき振動の周波数から十分の距離を持って選ばれた を持つ。

【００１１】 計算値ｐ（ｔ）の振動部分の上述の望ましい９０°の位相シフトは、１つ又は
それより多い進み遅れフィルタの援助で達成され、この実施例においては、 をそれぞれ持つカスケード接続されたフィルタ６２及び６３により達成される。

【００１２】 進み遅れフィルタ６３からの出力信号Ｄ（ｔ）は、減衰信号を構成し、これは
、制御信号ΔＶ_PSSを構成するための信号レベルの必要な適合（図示なし）の後
、発電機の端子電圧の変調に利用され、この様にして所望の制御された電力変動
を達成する。

【００１３】 アクチュエータ（装置が耐えることの出来る最大応力により制限される）の利
用出来る制御範囲の制限の故に、進み遅れフィルタからの出力信号の制限（図に
は概略のみ示す）が導入される。

【００１４】 これらの制限は、減衰装置の効率に不利な効果を与え、制限が活動的でない時
は、大きな信号における効果的増幅が小さな振動振幅において正規の増幅より低
く減少する。

【００１５】 電力システムの障害の場合、ほとんど例外なしに、振動の開始と同時に、送電
線上の平均電力の変化が得られることを経験が示している。これは図１に示され
、これは、どの様にして元の電力が新しいレベルへ緩やかに安定化されるかを示
している。この復帰は、電力システムにおけるオーバライディング制御システム
により制御され、電力振動には無視できる効果を持っている。しかし、その上の
問題は、電力振動の開始（図１を参照）の時に発生する平均電力の速い変化がウ
ォッシュ・アウト・フィルタからの出力信号に望ましくない過渡的な寄与を生じ
させることである。この寄与は、フィルタからの全出力信号をアクチュエータの
利用出来る制御範囲を超える程、大きくする。これに対抗するため、あるいわゆ
る非全体ワインドアップ方策に従い進み遅れフィルタにおける制限が導入される
。しかし、これでは、進み遅れフィルタにおける望ましい位相シフトの維持を困
難にしている。

【００１６】 ２つより多い発電機を持つ電力システムにおいては、異なる周波数を持つ数個
の振動モードが発生し、ここでは異なるグループの発電機が相互に振動する。こ
れは、その制御装置が図４による従来技術に基づく減衰装置をして異なる振動モ
ードに反応させ、これ自体は、受容できる全体の減衰を生じるが、減衰装置から
の作用により妨害されることがある。

【００１７】 図３は、減衰装置の既知の実施例を示し、アクチュエータは、制御可能な直列
コンデンサ（ＴＣＳＣ）の形式である。発電機Ｇ１は、電力変圧器Ｔ１を経由し
て電力網Ｎ１に接続され、発電機Ｇ２は、電力変圧器Ｔ３を経由して電力網Ｎ２
に接続される。これら電力網は、少なくとも１つの送電線２により相互接続され
、この中に制御可能な直列コンデンサ７が接続される。以下において、制御可能
な直列コンデンサは、それ自体は、知られた方法で、リアクタンス調整器により
、そのリアクタンスの基準値Ｘ_REFによって制御されると仮定する。

【００１８】 電力計算部材５は、図２を参照して述べたのと同様な方法で、送電線により送
電される有効電力の計算値ｐ（ｔ）を計算する。この計算値は、リアクタンス計
算部材９に供給され、この計算部材は、図４を参照して述べたように、ウォッシ
ュ・アウト及び進み遅れフィルタを含み、並びに、補正値ΔＸ_PODを構成するた
め減衰信号Ｄ（ｔ）の適合（図示なし）を含む。この補正値は、直列コンデンサ
のリアクタンスのための基準値Ｘ_REFと共に加算部材１０に供給され、その出力
信号は、所望の制御された電力変動を達成するためリアクタンス調整器８へ供給
される。

【００１９】 図９Ａは、減衰装置の既知の実施例を概略的に示し、ここではアクチュエータ
は、無効電力補償器（ＳＶＣ）の形式であり、また図の対応する部品、及び、適
用可能な場合は、対応する量は、図３と同じ参照番号が与えられる。無効電力補
償器７’は＜接続点Ｊ１において送電線２と並列接続に接続される。この接続点
と電力網Ｎ１及びＮ２との間の送電線のインピーダンスは、図において線リアク
タンスＬＲ１及びＬＲ２として、それぞれ記号が付けられる。補償器は、それ自
体知られた方法で、電圧調整器８’を経由して接続点Ｊ１における電圧に影響を
与えるため適合化され、この調整器は、出力信号として、そのサセプタンスのた
め基準値Ｂ（ｔ）を形成し補償器に供給する。

【００２０】 差分形成部材４’は、供給され、出力信号として電圧基準値Ｖ_REFと電圧変圧
器Ｔ２を経由して入手される電圧Ｖの実際の値の測定値Ｖ_SVARの差分を形成し、
この出力信号は、電圧制御器に供給される。

【００２１】 計算値ｐ（ｔ）は、計算部材９’に供給され、これは図４を参照して述べた様
にウオッシュ・アウト及び進み遅れフィルタと、補正値ΔＵ（ｔ）を構成するた
め減衰信号Ｄ（ｔ）の適合物（図に示されず）から成る。この補正値は、電圧基
準値Ｖ_REFへの追加として差分形成部材４’に供給される。補償器のサセプタン
スのための基準値Ｂ（ｔ）は、この様に補正値ΔＵ（ｔ）に依存して形成される
。

【００２２】 接続点Ｊ１における電圧が（補正値ΔＢ（ｔ）に依存して）変動すると。送電
線における有効電力流れも影響される。注目すべきは、電圧変動と電力変動との
間の関係は、送電線に沿つた補償器の位置、並びに線の受取り端に置かれた負荷
に対する電圧特性に依存し、図において電力網Ｎ２に接続される負荷Ｌとして記
号が付けられる。接続点Ｊ１における電圧の増加は、通常、送電される有効電力
の増加となり、これは発電機Ｇ２を救援する。補償器（この例において）が電力
網Ｎ２の近くに接続され、また、これに加え、負荷Ｌがある大きさで又は電圧に
大きく依存する場合には、しかし、接続点Ｊ１における電圧の増加が負荷Ｌにお
ける大きな電力増加となり、このため発電機Ｇ２上の負荷が代わりに増加するか
も知れない。これらの情況の下では、電圧制御器の基準値への補正値ΔＵ（ｔ）
の符号の反転が電力振動の正しい減衰が得られるために起こらなければならない
。

【００２３】 （発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、与えられた角周波数で振動する電力振動の成分を同時に発生
する平均電力の変化及び偏倚した角周波数の変化に妨害されることなく、迅速に
かつ荒く識別出来る導入部に記載した種類の方法及びこの方法を実行するための
装置を達成することである。

【００２４】 （課題を解決するための手段） 本発明には、電力システムにおいて予期される振動周波数についての前の知識
により与えられる第１の角周波数を表す少なくとも１つの第１の角周波数信号を
発生し、第１の角周波数信号の時間積分として第１の位相基準信号を形成し、送
電線により送電される電力を特徴付ける電力量を感知し、特徴付ける電力量に依
存して第１の推定電力量を形成し、第１の角周波数の振動をその振幅及び第１の
位相基準信号に対する位相位置で表現し、第１の減衰信号を、振幅を第１の推定
電力量に依存し、適格な第１の位相シフトをその位相位置に関連して形成し、第
１の減衰信号に依存してアクチュエータに影響を及ぼし、送電線で送電される電
力に影響を及ぼすことにより達成される。

【００２５】 本発明の有利な開発において、電力システムは、少なくとも２つの振動モード
を現し、これに加えて、電力システムにおいて予期される振動周波数の前の知識
により与えられる第２の角周波数を表す少なくとも１つの第２の角周波数信号が
発生され、第２の角周波数信号の時間積分として第２の位相基準信号が形成され
、特徴付ける電力量に依存して第２の推定電力量が形成され、第２の角周波数の
振動をその振幅及び第２の位相基準信号に対する位相位置で表現し、第２の減衰
信号は、振幅を第２の推定電力量に依存し、適格な第２の位相シフトをその位相
位置に関連して形成され、アクチュエータは、第２の減衰信号に依存しても影響
される。

【００２６】 本発明の別の有利な開発においては、角周波数信号への補正周波数は、推定電
力量／複数推定電力量における振動成分の振幅が適格レベルを超える時は、電力
振動の実際の周波数に依存して形成される。

【００２７】 本発明のその上の有利な開発においては、減衰信号（複数）は、補正周波数が
それぞれの与えられたレベルを超え又は低下するとき非活性化される。

【００２８】 本発明の更に別の有利な開発においては、減衰信号（複数）の振幅は、言及し
た推定電力量／複数推定電力量の増加する振幅と共に増加する増幅率に依存して
形成される。

【００２９】 本発明の更に別の有利な開発においては、言及した適格位相シフト（複数）は
、送電線における前記推定値の振幅に依存して形成される。

【００３０】 本発明の更に別の有利な開発及び実施例は、以下の記載から明らかになる。

【００３１】 （発明の実施の態様） 次の記載は、方法並びに装置に関する。 図に示すブロックは、ユニット、部材、フィルタ等として説明されるが、これ
らは所望の機能を達成するための手段として理解されるべきであり、特に、これ
らの機能がソフトウエアとして、例えば、マイクロプロセッサにおいて実施され
る場合にその通りである。 特に、図５−９Ａ、９Ｂに記載されるブロック及び部材は、当業者に知られた
何かの方法で実行でき、それらの機能のみが以下において説明される。

【００３２】 本発明によれば、同時の平均電力変化及び偏倚した周波数での振動の何らの悩
ませる影響なしで、振動の振動成分の推定のために電力振動の予期される周波数
の前の知識が利用される。このことは、送電線が含まれる電力システムの、振動
の見地からの、予期される振舞いの知識を通じて与えられる角周波数に基づいて
推定を実行することによりなされる。この様な知識は、当業者により、それ自体
知られた方法で、計算又はシミュレーション、又はこの代わりに電力システムの
、例えば、障害に関しての観察の形式のシステム研究により得られる。

【００３３】 識別された振動成分から、所望の特性を持つ減衰信号、例えば、振動の振幅に
比例する振幅を持ち、かつ振動に関する所望の相対的位相を持つ減衰信号を引き
出すことができる。

【００３４】 どのアクチュエータが減衰のために利用されるかに依存して、減衰信号の追加
の適合化が実施されるかも知れない。これは、例えば、アクチュエータが基準値
でそのリアクタンスを制御される制御可能直列コンデンサの形式の時、又は基準
値でそのサセプタンスが制御される静止無効電力補償器の形式の時、適用される
。

【００３５】 ｐ（ｔ）は、以下において送電線の有効電力を特徴付ける量を意味し、例えば
、送電線により送電される電力の上述の計算値、及び発電機により送電線を経由
して電力網へ送られる電力がそれぞれこれである。さらに、予期される振動周波
数は既知であり、その角周波数は、Ωであると仮定する。

【００３６】 発明の第１実施例 ある時間区間において、有効電力は、平均電力Ｐ_av及び重ねられた振動成分Δ
ｐ（ｔ）により、以下に従い表すことができ、 ここで、θ（ｔ）は、与えられた角周波数Ωの時間積分として形成される位相
基準信号、Ｐ_avは、スカラ定数又は緩やかに変化する時間の関数、また は、複素定数又は緩やかに変化する時間の関数である。タスクは、従って、これ
らの定数を効率的な方法で識別することである。位相基準信号は、振動成分Δｐ
（ｔ）に対する位相位置のための基準として使用される。

【００３７】 式（１）は、次の様に書き直され、そこに上部添字としての星印は、対応する
量の共役複素数を示す。 ここにおいて、式（１）及び（２）は、以下に変換され、 式（３）における右側項は、電力信号ｐ（ｔ）が式（１）におけるように生成さ
れるとき、定数（複素数及びスカラ）となる。定数 及び の推定値が利用できると仮定すると、これにより式（３）におけるこれらの推定
値は、それぞれ定数Ｐ_av及び を置換できる。これは、次式を与え、

【００３８】 この推定値が正しく、かつ、式（１）が有効電力を特徴付ける実際の量に近似
する限りにおいて、式（４）における右側項は、定数である。式（４）における
右側項の低域ろ波を含む信号処理の後、所望の定数 及び の推定値が得られる。 これは、次のアルゴリズムを与える。 ここで、Ｈ_LP,ph及びＨ_LP,avは、低域通過特性を持つフィルタを表す演算子であ
る。複素量 の低域通過ろ波は、その実数部及び虚数部それぞれに別個に行なわれる。

【００３９】 図５は、ブロック図形式で振動成分の分離がどのように本発明のこの実施例に
より実行されるかを示す。所望の定数 及び の推定値は、低域フィルタにおける時定数に依存する過渡の後、式（１）による
振動成分Δｐ（ｔ）を表す安定した値を取る。

【００４０】 差分形成部材５０は、供給され、出力信号として、有効電力を特徴付ける量ｐ
（ｔ）と、以下の説明から明らかとなる方法で形成される平均電力Ｐ_avの推定値
との差分を形成する。部材５０からの出力信号は、乗算部材５１に供給され、因
子２により乗算される。差分形成部材５２は、供給され、出力信号として、乗算
の結果と、以下の説明から明らかとなる方法で形成される計算値 との差分を形成する。部材５２からの出力信号は、因子 による乗算のため乗算部材５３に供給され、乗算の結果は、伝達関数Ｈ_LP,phに
より特徴付けられる低域フィルタ部材５４に供給される。式（５）と比較すると
、部材５４からの出力信号は所望の推定電力量 を構成することが示される。

【００４１】 部材５４からの出力信号は、計算部材５５に供給され、これは出力信号として
、推定電力量 に対する共役複素数 を形成し、この出力信号は、因子 による乗算のため乗算部材５６に供給される。この乗算の結果は、計算値 を構成し、これは、一方では、上述の様に、差分形成部材５２へ供給され、他方
では、計算部材５７へ供給される。これは、出力信号として供給された計算値の
実数部を形成する。この出力信号は、図では で示され、従って平均電力上に重ねられた周波数Ωの振動成分Δｐ（ｔ）の推定
値を構成する。

【００４２】 差分形成部材５８は、供給され、出力信号として、有効電力を特徴付ける量ｐ
（ｔ）と、計算部材５７からの出力信号との差分を形成する。部材５８からのこ
の出力信号は、伝達関数Ｈ_LP,avにより特徴付けられる低域フィルタ部材５９に
供給される。上の式（５）と比較すると、部材５９からの出力信号は、平均電力
Ｐ_avの推定値 を構成することが示され、これは、上述の様に、差分形成部材５０に供給される
。

【００４３】 上述の部材５１−５７は、一緒に計算装置ＥＳＴ１を形成し、これは、差分形
成部材５０と一緒にフィルタ装置を形成する。

【００４４】 図５は、どの様に位相基準信号θ（ｔ）が与えられた角周波数Ωの時間積分と
して積分部材５０ａにおいて形成され、どの様に上述の因子 が位相基準信号に依存して計算部材５０ｂにおいて形成されるかを示す。与えら
れた角周波数を表す角周波数Ωは、図５においてブロック５０ｄにより示される
信号発生部材において、それ自体知られた方法で形成され、その出力信号は、積
分部材５０ａにおいて積分される。

【００４５】 図５に示すフィルタ装置は、交差接続された低域ろ波部材による推定電力量 および送電線での推定平均電力 の低域ろ波から成る信号処理を達成し、推定電力量 は、平均電力の推定値 に依存して形成され、平均電力の推定値 は、低域ろ波により得られる推定電力量 の成分に依存して形成される。

【００４６】 低域フィルタ部材５４及び５９は、例えば、帯域幅が−３ｄＢで典型的に（０
．２−０．５）＊Ωを持つ第１位低域フィルタ又は第２位ベッセル又はブッテル
ワース形フィルタにより実現出来る。

【００４７】本発明の第２実施例 本発明の第２実施例は、最少二乗法による帰納的回帰、いわゆるＲＬＳアルゴ
リズムの使用に基づいている。推定の数学的背景を以下の述べる。

【００４８】 式（１）は、次の様に書直すことが出来、 ここで、△Ｐ_x及びｊ△Ｐ_yは、それぞれ複素量 の実数成分及び虚数成分である。全部の未知定数Ｐ_av、△Ｐ_x、及び△Ｐ_yは、実
数である。式（６）の最初の方程式は、回帰方程式として理解することが出来、
ここで、ψ^T（ｔ）は、いわゆる回帰ベクトルで、Θは、定数Ｐ_av、△Ｐ_x及び△
Ｐ_yをもつ求めるパラメタベクトルである。このパラメタベクトルは、帰納的最
少二乗推定、それ自体知られた方法のＲＬＳアルゴリズム、例えばアストロム／
ウイッテンマークの適応制御（ＩＳＢＮ０−２０１−５５８６６−１）に記載さ
れた方法で決定することが出来る。

【００４９】 解答は、次の式により与えられ、 ここで は、推定されたパラメタベクトルであり、Ｉは、ユニットマトリックス、λは、
アルゴリズムのメモリを制御する、いわゆる、忘れ因子である。

【００５０】 図６は、ブロック図の形式で本発明の第２の実施例を示す。 計算ブロック６０は、上述の方法で形成された位相基準信号が供給され、出力
信号として回帰ベクトル〔1 cosθ -sinθ〕を形成する。 有効電力を特徴付ける量ｐ（ｔ）、回帰ベクトル及び忘れ因子は、計算部材６
１に供給され、これは、供給された値に依存して、上述の方法で、出力信号とし
て式（９）による推定パラメタベクトルを形成する。

【００５１】 本発明による減衰装置に影響するための減衰信号の発生 電力信号における振動成分の分離のため、好ましくは、上述の実施例のどれに
よっても得られる推定電力量 に基づいて、減衰信号Ｄ（ｔ）を発生することが出来る。その振幅は、振動成分
の振幅 に依存して形成され、例えば、それに比例して、増幅率ｋ_Dを用い、電力信号に
おける振動成分に対する位相位置に関連する適格位相シフト９０°＋αを用いる
。 発電機の慣性能率のみが考慮され、送電システムにおける損失が無視されると、
電力振動と減衰信号との間の理想的位相シフトは、９０°であることを示すこと
が出来る。式（１０）における角度αは、損失及び他の要因を考慮にいれて理想
的位相シフトの補正を可能にするため加えられた。角度αは、実際には約１０度
のオ−ダである。

【００５２】 図７は、概略的ブロック図形式で式（１０）を示す。 位相基準信号θ（ｔ）は、積分部材５０ａにおいて与えられた角周波数Ωの時
間積分として形成され、また因子 は、計算部材５０ｃにおいて位相基準信号に依存して形成される。因子 は、計算部材７１ｃにおいて角度αに依存して形成される。

【００５３】 推定電力量 及び因子 は、乗算部材７２に印加され、乗算の結果は、因子 と一緒に乗算部材７３に供給される。乗算部材７３からの出力信号は、計算ブロ
ック７４に供給され、これは、出力信号として、それに供給された信号の虚数部
を形成する。計算ブロック７４からの出力信号は、 に等しく、即ち、因子−ｋ_Dは別として、式（１０）における第３項に等しい。
計算ブロック７４からの出力信号及び因子−ｋ_Dは、乗算部材７５に供給され、
その出力信号は減衰銀号Ｄ（ｔ）を構成する。

【００５４】 減衰銀号Ｄ（ｔ）は、この様に振動している機械上のトルクへの所望の影響を
表す。

【００５５】 アクチュエ−タが図２を参照して上に述べた様に、発電機のための磁化装置か
ら成る場合には、減衰信号は、磁化装置の動作範囲に対してレベルの適合及び制
限の後は、減衰装置に対する制御信号として直接使用できる。これは、図７にお
いてＰＳＳで示す乗算部材７５からの出力の形式で示される。

【００５６】 アクチュエ−タが図３を参照して上に述べた様に、制御可能な直列コンデンサ
から成る場合には、送電線を経由する接続に対する全有効リアクタンスが影響を
受ける。

【００５７】 発電機におけるトルクへの影響は、従って電力流れの瞬時方向に依存する。一
般に、減衰は、電力がその電力に対する零ラインから偏向する時、送電線の全有
効リアクタンスが減少する（即ち、誘導性がより少なくなる）と、また電力がこ
の零ラインに近付く時、全有効リアクタンスが増加する（即ち、より多く誘導性
になる）と達成される。

【００５８】 減衰信号を次により所望のリアクタンス信号（制御可能な直列コンデンサに対
するリアクタンス値に対応する信号）に変換することが可能であり、 （１１） ΔＸ_REF＝sign[p(t)]Ｄ(t) ここで、ｓｉｇｎ［ｐ（ｔ）］は、瞬時電力流れ方向を示す。図７に示す様に、
信号ｓｉｇｎ［ｐ（ｔ）］は、有効電力を特徴付ける量ｐ（ｔ）に依存して、計
算部材７６において、それ自体知られた方法で形成され、減衰信号Ｄ（ｔ）と一
緒に乗算部材７７に供給され。これは、出力信号として式（１１）による信号を
形成する。 これは、図７において、ＴＣＳＣで表される乗算部材７７からの出力の形式で
示される。

【００５９】 この様に得られた信号は、レベルに関して適合され、次にＴＣＳＣの主回路が
実行できるそれらのリアクタンス値に制限される。これらのリアクタンス値は、
連続的に又は不連続的に可変であり、又は連続的及び不連続的に可変な値の組合
わせでも良い。

【００６０】 アクチュエータが図９Ａを参照して上に述べた様に、無効電力補償器から成る
場合には、減衰信号は、補償器の動作範囲に対してレベルの適合及び制限の後は
、補償器の電圧制御器のための制御信号として直接、使用することができる。こ
れは、図７において、ＳＶＣで表される乗算部材７５からの出力の形式で示され
る。ある応用における、減衰信号の又は電圧制御器の基準値に対する補償値ΔＵ
（ｔ）の符号反転の必要性は、減衰信号に依存し、図９Ａを参照して述べた様に
、図７には示されないが、この修正は、必要な場合には、勿論、当業者により実
施できる。

【００６１】 周波数補正 上に述べた様に、本発明の制御装置は、ある与えられた周波数の電力振動に対
して意図されている。電力システムにおいて、どの線がある時間に動作している
かに依存して困難な動作状態が発生する。あるモードにおける電力振動の周波数
は、電力システムの動作状態に依存して幾分変化する。実際の振動が制御装置が
設定されている周波数から偏倚すると，推定電力量を表すベクトル は、偏倚周波数で回転する。減衰信号と実際の振動との間の位相シフトは、意図
した９０°＋αにはならない。

【００６２】 本発明の開発によれば、与えられた角周波数Ωに対する周波数補正は、減衰振
動の周波数を実際の振動の周波数に適合させるため導入される。この様な周波数
補正の実施例は、以下に記載され、かつ図８に示される。

【００６３】 推定電力量 は、絶対値形成部材８１に供給され、これは、出力信号として推定電力量の振幅
の絶対値 を形成する。この推定電力量 は、位相値形成部材８２へも供給され、これは、出力信号として、推定電力量の
位相位置を表す偏角 を形成する。

【００６４】 絶対値形成部材８１の出力信号、即ち絶対値 は、比較値ＡＭＰＲと比較のため比較部材８３に供給される。絶対値 が比較値ＡＭＰＲを超える場合は、比較部材８３は、論理信号ＤＥＶを形成し、
これは、遅れ素子８４に供給され、遅れ素子は、信号ＤＥＶを、いわゆる、サン
プル及びホールドユニット８５へ送出し、これは、適格時間ｔ１だけ遅延しＤＥ
Ｖ’で示される。ユニット８５は、推定電力量 が供給され、それが遅延された信号ＤＥＶ’を受ける時に電力量を感知し、その
値をｔ０で示される時間に位相値形成部材８６へ送出す。位相値形成部材８６は
、出力信号として偏角、 を形成し、これは、時間ｔ０における推定電力量の位相位置を表す。

【００６５】 位相値形成部材８６からの出力信号Φ_refは、今や推定電力量 の実際の位相位置のための基準値を構成することが許され、その電力量は、上述
の様に、位相値形成部材８２からの出力信号として形成される。

【００６６】 角度Φ_ref及びΦは、差分形成部材８７に供給され、これらの差分は、好まし
くは比例積分特性をもつ周波数制御器８８へ供給される。周波数制御器８８から
の出力信号は、従って次の形式を持ち、 ここで、ΔΩは、与えられた角周波数Ωへの補正周波数を構成し、ｋ_DF及びＴ_DF は、それぞれ周波数制御器における増幅及び時定数である。

【００６７】 補正周波数ΔΩ及び与えられた角周波数Ωは、加算部材８９に供給され、これ
は、出力信号として、次の式に従い、補正された角周波数Ω_corrを形成する。 （１４） Ω_corr＝Ω＋ΔΩ

【００６８】 本発明の開発において、図５、６及び７を参照して説明した実施例における与
えられた角周波数Ωは、上に述べた式における補正された周波数Ω_corrにより置
換され、これに対して、与えられた角周波数Ωは、図８及び９Ｂを参照して説明
した様に、加算部材８９に供給されべきものとして利用されるだけである。これ
は、図５、６及び７において、積分部材５０ａへの入力信号Ω_corrにより、括弧
に入れて示される。積分部材からの対応する出力信号、即ちθ（ｔ）は、括弧に
入れて示される。

【００６９】 遅れ素子８４における遅延ｔ１は、与えられた角周波数Ωの１−２サイクルを
構成するように有利に選ぶことが出来る。

【００７０】 減衰が電力システムにおける意図していない振動モードへの干渉及び不安定化
を防止するため、本発明の追加の開発においては、制御システムに設定される電
力振動に対する与えられた角周波数から上方及び下方の両方への許容される最大
の周波数偏倚ΔΩが定義される。周波数制御器８８は、従って修正され、周波数
偏倚ΔΩが最大許容周波数偏倚を超える全部の振動に対して、その出力信号は、
この最大許容周波数偏倚に残り、また周波数偏倚が下方の最大許容周波数偏倚よ
り低く落ちる全部の振動に対して、その出力信号は、この下方の最大許容周波数
偏倚に残る。送電線における電力振動と関連して所定の時間期間に亘り、これら
の制限のどれかに残る時は、減衰信号は、非活性化される。

【００７１】 これは概略的に図９Ｂに示される。選択器９１は、２つの入力を持ち、一方に
は、上述の方法で形成される減衰信号Ｄ（ｔ）が供給されており、他方には、値
零の信号が供給されて、その出力上では、Ｄ１（ｔ）で示す信号が送出される。
この信号Ｄ１（ｔ）は、選択器の正常の位置では減衰信号Ｄ（ｔ）と一致するが
、選択器に供給され影響を与える信号ＤＡＣＴに依存して、選択器の位置は、変
化し、このため、それは値零を持つ信号を送出する。周波数制御器８８からの出
力信号として形成される周波数偏倚ΔΩは、それに供給される信号の上方及び下
方の両方への制限を図式的に示した制限装置９２に供給される。制限装置９２か
らの出力信号ΔΩ１は、従って周波数偏倚が最大許容周波数偏倚を超えない限り
において周波数偏倚ΔΩに等しいが、さもなければ、これらの偏倚に制限される
。制限装置９２からの出力信号ΔΩ１は、本発明の開発においては、式（１４）
を参照して説明したのと同様な方法で加算部材８９に供給される。

【００７２】 それ自体知られた方法で、制限装置は、周波数偏倚ΔΩが上限及び下限にそれ
ぞれ達した時、論理出力信号Ｌｉｍ１及びＬｉｍ２をそれぞれ形成する。この信
号Ｌｉｍ１及びＬｉｍ２は、ＯＲ回路９３に供給され、これは、これらをタイミ
ング回路９４へ送出する。信号Ｌｉｍ１及びＬｉｍ２のいずれかが少なくとも所
定の時間帰還ｔＬに亘り残っていれば、タイミング回路は、それ自体知られた方
法で、影響信号ＰＡＣＴを形成する。

【００７３】 電力依存振幅及び／又は位相シフト 正常動作の間に発生する振動は、通常、１つの低い振幅を現し、電力システム
の固有減衰能力は、この様な振動を減衰させるのに通常、十分である。この様な
情況の下では、減衰装置の介入は、必要ではなく、この様な振動振幅にある減衰
信号における増幅率ｋ_Dには低い値を分け与えるのが有利であり、特に減衰効果
を加えるべきアクチュエータ上の熱応力を減少させるためである。

【００７４】 増加している振動振幅において十分な減衰の達成を確保するため、増幅率の値
もそこで増加すべきであり、振動の振幅に依存するのが有利であり、例えば階段
的又は選ばれた連続的特性に従う。

【００７５】 特に、アクチュエータが送電線に接続されたリアクトル電力のための静止並列
補償器から成る場合には、その減衰能力は、通常、送電線に流れる電力の大きさ
と方向に依存し、「減衰信号の発生」の標題の章で図７を参照して述べた適格角
度αを形成するのが有利である。

【００７６】 図１０Ａは、増幅率ｋ_Dの電力に依存した適合の実施例を示す。例えば、図５
を参照して述べたフィルタ装置により形成される推定電力量 は、絶対値形成部材１０１に供給され、その出力信号 は、関数値形成部材１０２に供給される。この部材は、増幅率の値ｋ_Dを、推定
電力量の値に依存し関数値形成部材のために選択された特性に従い発生し、この
特性は、図において階段的関数として示される。関数値形成部材１０２の出力信
号は、符号が反転されて、図７を参照して述べ、かつ、これに示される乗算部材
７５に供給される。

【００７７】 図１０Ｂは、適格角度αを電力に依存して適合させる実施例を示す。例えば、
図５を参照して述べたフィルタ装置により形成される推定平均電力 は、関数値形成部材１０３に供給される。この部材は、適格角度値αを、推定平
均電力の振幅に依存し関数値形成部材のために選択された特性に従い発生し、こ
の特性は、図において連続的非線形関数として示され、これは、負及び正の両方
の値を適合出来る。関数値形成部材１０３の出力信号は、図７を参照して述べ、
かつ、これに示される計算部材７１に供給される。

【００７８】 １つの振動周波数より多い振動の同時減衰 前の説明は、装置が単一の与えられた周波数の振動の減衰を意図していると仮
定した場合の本発明の実施例に関する。 ２つより多い発電機を持つ電力システムにおいては、異なる周波数を持つ数個
の振動モードが発生し、そこでは発電機の異なるグループがそれらの間で振動す
る。

【００７９】 本発明の有利な開発においては、異なるが与えられた周波数を持つ数個のこの
様な振動モードの同時減衰を達成する様、設計することが出来る。この開発の以
下の説明は、角周波数Ω₁及びΩ₂をそれぞれ持つ２つの振動モードのみに関して
いる。しかし、記載される原理は、当業者に自明な方法で３つ又はそれ多い振動
モードに適用するため拡張できる。

【００８０】 ２つの予期される振動周波数は、既知であり、その角周波数は、それぞれΩ₁
及びΩ₂であると仮定する。式（１）は、次を読み取るように一般化できる。

【００８１】 式（１）に基づき、所望の定数 及び の推定値のための式（５）を結果として生じるものと完全に類似な推論により、
次の形式の所望の定数 及び の推定値を表すアルゴリズムが得られる。 ここでＨ_LP,ph1，Ｈ_LP,ph2及びＨ_LP,avは、低域通過特性を持つフィルタを表す
演算子である。複素量 及び の低域通過ろ波は、従ってその実数部及び虚数部、それぞれ各別個に基づいて実
行できる。

【００８２】 図１１は、ブロック図の形式で、どの様にして式（１６）による振動成分の分
離が本発明の開発に従い実行されるかを示す。 差分形成部材５０１は、一方では、有効電力を特徴付ける量ｐ（ｔ）及び他方
では、平均電力Ｐ_avの推定値 及び周波数Ωの振動成分Δｐ₂の推定値 が供給され、出力信号として、この差分を形成し、ここでの振動成分は、平均電
力上に重ね合わされ、ここでの推定値は、以下から明らかになる方法で形成され
る。差分形成部材５０１からの出力信号は、図５を参照して説明した計算装置Ｅ
ＳＴ１に供給され、その計算装置は、図５を参照して説明し、図１１で同じ参照
番号で示した部材５１−５３及び５５−５７と同じ種類の部材から成る。図５に
示す低域フィルタ５４は、図１１において特性Ｈ_LP,ph1で示した。図５を参照し
て説明したのと類似の方法で、低域ろ波部材５４からの出力信号は、所望の推定
電力量 から成り、これは、式（１６）との直接の比較からも明らかである。

【００８３】 差分形成部材５０２は、一方では有効電力を特徴付ける量ｐ（ｔ）、及び他方
では、平均電力Ｐ_avの推定値 および周波数Ω₁の振動成分Δｐ₁の推定値 が供給され、出力信号として、この差分を形成し、ここでの振動成分は、平均電
力上に重ね合わされ、ここでの推定値は、以下から明らかになる方法で形成され
る。差分形成部材５０２からの出力信号は、計算装置ＥＳＴ２に供給され、これ
は、計算装置ＥＳＴ１と同じ種類の部材５１−５３及び５５−５７から成る。図
を不必要に複雑にしないため、しかし、これらの部材は、装置ＥＳＴ２には示さ
れない。低域ろ波部材は、図１１では参照数字５４２で示され、伝達関数Ｈ_{LP,p h2} で特徴付けられるが、図５を参照して述べた低域ろ波部材５４と同じ種類で、
かつこれに対応する。図５を参照して説明したのと類似の方法で、低域ろ波部材
５４２からの出力信号は、所望の推定電力量 から成り、これは、式（１６）との直接の比較からも明らかである。

【００８４】 平均電力上に重ね合わされた周波数Ω₁の振動成分Δｐ₁の推定値 及び平均電力上に重ね合わされた周波数Ω₂の振動成分Δｐ₂の推定値 は、図５を参照して説明したのと類似の方法で、それぞれ計算装置ＥＳＴ１及び
ＥＳＴ２における計算部材５７からの出力信号として形成される（装置ＥＳＴ２
における部材５７は図には示されない）。

【００８５】 差分形成部材５８は、供給され、出力信号として、有効電力を特徴付ける量ｐ
（ｔ）及び、装置ＥＳＴ１における及び装置ＥＳＴ２における計算部材５７から
のそれぞれの出力信号 及び の差分を形成する。部材５８からの出力信号は、伝達関数Ｈ_LP,avで特徴付けら
れる低域ろ波部材５９に供給され、この部材は、図５を参照して説明し、かつ同
じ参照数字を持つ低域ろ波部材と同じ種類である。式（１６）との直接の比較は
、部材５９からの出力信号が平均電力Ｐ_avの推定値 を構成することが示され、それは、上述の様に差分形成部材５０１及び５０２に
供給される。

【００８６】 図１１は、どの様にして位相基準信号θ１（ｔ）が与えられた角周波数Ω₁の
時間積分として積分部材５０ａ１において形成され、どの様にして因子 が位相基準信号に依存して計算部材５０ｂ１において形成されるかを示す。与え
られた角周波数を表す角周波数信号Ω₁は、それ自体知られた方法で、図１１に
おいてブロック５０ｄ１で示す信号発生部材において形成され、その出力信号は
、積分部材５０ａ１において積分される。

【００８７】 位相基準信号θ２（ｔ）、因子 及び角周波数信号Ω₂は、類似の方法で積分部材５０ａ２、計算部材５０ｂ２、
及び信号発生部材５０ｄ２において形成される。

【００８８】 減衰信号のための式（１０）は、この場合、次の形式を持つ。 これは、式（１０）と同様な方法で展開の後、図１２に示す様な形式を持つ。こ
れは図７と匹敵する。

【００８９】 図１２に示す部材５０ａ１、５０ｃ１及び７１１−７５１は、図７を参照して
説明した部材５０ａ、５０ｃ及び７１−７５と同じ種類で対応し、図７を参照し
て説明した複数量が供給され、これらは、角周波数信号Ω₁を持つ振動モードに
関連する。

【００９０】 図１２に示す部材５０ａ２、５０ｃ２及び７１２−７５２は、図７を参照して
説明した部材５０ａ、５０ｃ及び７１−７５と同じ種類で、対応し、また図７を
参照して説明した複数量が供給され、これらは、角周波数信号Ω₂を持つ振動モ
ードに関連する。

【００９１】 乗算部材７５１からの出力信号は、角周波数信号Ω₁を持つ振動モードを減衰
させるための減衰信号Ｄ₁（ｔ）を構成し、また乗算部材７５２からの出力信号
は、角周波数信号Ω₂を持つ振動モードを減衰させるための減衰信号Ｄ₂（ｔ）を
構成する。２つの減衰信号Ｄ₁（ｔ）及びＤ₂（ｔ）は、加算部材７８に供給され
、その出力信号は、結果としての減衰信号Ｄ（ｔ）を形成する。この結果として
の減衰信号は、図７を参照して説明した様に処理され利用できる。

【００９２】 上述の周波数補正は、減衰信号の周波数を実際の振動の現実の周波数に適合の
ために、本発明の実施例に適用しても良く、この場合、与えられ予期される周波
数の各１つに対する個々の周波数補正による。１つの周波数より多くを含むため
の周波数補正の拡張は、上の記載に基づいて、当業者に自明の方法で遂行出来、
従って、ここでは、より詳細には記載されないが、積分部材５０ａ１及び５０ａ
２への入力信号Ω_1corr及びΩ_2corrをそれぞれ括弧に入れて図１１及び１２に示
される。積分部材からの対応する出力信号、即ち位相基準信号θ₁（ｔ）及びθ₂ （ｔ）も括弧内に示される。

【００９３】 上述の本発明の第２の実施例も、異なるが与えられた周波数を持つ数個の振動
モードの同時減衰を含む様に形成出来る。

【００９４】 式（６）は、次の様に一般化でき

【００９５】 式（６）に基づき、結果として式（７）を生じるものと類似の推論により、対
応する回帰ベクトルは、次の形式を持つであろう。

【００９６】 式（８）は、次により置換される式（９）に従う表示 を持ち、変更されずに残る。

【００９７】 本発明は、示した実施例に限定されずに、当業者が上記に基づいて実行できる
複数の修正は、特許請求の範囲内で実行可能である。従って、図においてｐ（ｔ
）で表わされ、記載において使用され、かつ電力を特徴付ける電力量は、対応す
る電流信号で置換しても良く、この場合、減衰装置が零ラインと交差する振動に
対して動作すると、即ち、電力が方向を変えると、減衰装置に対して正しい機能
を与えるために、信号は、送電線により送電される電力の方向を示す符号を付与
することを考慮すべきである。他の測定信号も減衰装置を制御するのに有用であ
り、本発明の範囲内において利用出来る。二重並列回路を持つ送電線においては
、両方の回路に対する全電力信号が、一方の回路だけからの電力信号よりも減衰
装置を制御するのに適しており、減衰装置は、電力の流れを同じ送電経路に沿つ
て並列回路の間で移動させる傾向にある。

【図面の簡単な説明】

本発明は、添付図面を参照した実施例の記載により、より詳細に説明され、図
面は、それぞれ全部概略的であり、単一線図でブロック図の形式であり、

【図１】 電力システムにおける発電機の喪失の場合の電力障害の例を示す。

【図２】 回路網に接続された発電機上の磁化装置による電力振動の減衰の既知の原理を
示す。

【図３】 送電線内に接続された制御可能直列コンデンサによる電力振動の減衰の既知の
原理を示す。

【図４】 電力振動を減衰させるための制御信号を形成する既知の方法を示す。

【図５】 電力振動の振動成分を表す推定電力量を形成するための本発明の第１の実施例
を示す。

【図６】 電力振動の振動成分を表す推定電力量を形成するための本発明の第２の実施例
を示す。

【図７】 電力振動を減衰させるための本発明による制御信号の形成の例を示す。

【図８】 電力振動の設定周波数の周波数補正のための本発明の開発の実施例を示す。

【図９Ａ】 送電線に接続された制御可能無効電力補償器による電力振動の減衰の既知の原
理を示す。

【図９Ｂ】 減衰信号を非活性化するための本発明の開発を示す。

【図１０Ａ】 減衰信号の修正の電力に依存した適合のための本発明の開発の実施例を示す。

【図１０Ｂ】 減衰信号の位相シフトの電力に依存した適合のための本発明の開発の実施例を
示す。

【図１１】 電力振動の２つの同時に振動している成分を表す推定電力量を形成するための
本発明の第１の実施例の開発を示す。

【図１２】 ２つの同時に振動している成分を含む電力振動を減衰するための制御信号を形
成するための本発明の開発を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ 【要約の続き】 される。

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力システムに含まれる電気送電線（２）における電力振動
   （Δｐ（ｔ））を減衰させる方法であつて、その送電線は、電力（ｐ（ｔ））を
   送電するものにおいて、 電力システムにおいて予期される振動についての前の知識により与えられる第
   １の角周波数（Ω、Ω₁）を表す、少なくとも１つの第１の角周波数信号（Ω、
   Ω₁）が発生され、 前記第１の角周波数信号の時間積分として第１の位相基準信号（θ（ｔ）、θ ₁ （ｔ））が形成され、 送電線における電力（ｐ（ｔ））を特徴付ける電力量（ｐ（ｔ）、ｉ（ｔ））
   が感知され、 前記特徴付ける電力量に依存して第１の推定電力量 が形成され、前記第１の角周波数の振動のために、その振幅及び前記第１の位相
   基準信号に対する位相位置を表し、 振幅が前記第１の推定電力量の振幅に依存し、適格な位相シフト（９０°＋α
   、９０°＋α₁）がその位相位置に関する第１の減衰信号（Ｄ（ｔ）、Ｄ₁（ｔ）
   ）が形成され、 前記第１の減衰信号に依存してアクチュエータ（１ａ、７、７’）が影響され
   、送電線で送電される電力が影響されることを特徴とする電力システムに含まれ
   る電気送電線における電力振動を減衰させる方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法であつて、電力システムは、少なくとも
   ２つの振動モードを示すものにおいて、 電力システムにおいて予期される振動についての前の知識により与えられる第
   ２の角周波数（Ω₂）を表す少なくとも１つの第２の角周波数信号（Ω₂）が発生
   され、 前記第２の角周波数信号の時間積分として第２の位相基準信号（Θ₂（ｔ））
   が形成され、 前記特徴付ける電力量に依存して第２の推定電力量 が形成され、前記第２の角周波数の振動のために、その振幅及び前記第２の位相
   基準信号に対する位相位置を表し、 前記第１の推定電力量は、前記第２の角周波数の振動成分（Δｐ₂）の推定値
   にも依存して形成され、前記振動成分は、平均電力上に重ね合わされており、前
   記第２の推定電力量は、前記第１の角周波数の振動成分（Δｐ₁）の推定値 にも依存して形成され、前記振動成分は、平均電力上に重ね合わされており、 振幅は、前記第２の推定電力量に依存し、適格な第２の位相シフト（９０°＋
   α₂）は、その位相位置に関する第２の減衰信号（Ｄ₂（ｔ））が形成され、 前記アクチュエータは、前記第２の減衰信号にも依存して影響されることを特
   徴とする電気送電線における電力振動を減衰させる方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の方法において、前記感知された電力量は、第
   １のフィルタ装置（５０、５０１、ＥＳＴ１、５９）に供給され、前記第１の推
   定電力量は、交差接続に配置された低域フィルタ（５４、５９）による前記第１
   の推定電力量及び送電線内の平均電力 の低域ろ波を含む信号処理により、前記第１のフィルタ装置からの出力信号とし
   て形成され、前記値は、フィルタ装置において形成されることを特徴とする電気
   送電線における電力振動を減衰させる方法。
4. 【請求項４】 請求項２及び３記載の方法において、前記感知された電力量
   は、これに加えて、第２のフィルタ装置（５０２、ＥＳＴ２）に供給され、前記
   第２の推定電力量は、交差接続に配置された低域フィルタ（５４２、５９）によ
   る前記第２の推定電力量及び送電線内の平均電力の低域ろ波を含む信号処理によ
   り、前記第２のフィルタ装置からの出力信号として形成され、前記値は、前記第
   １のフィルタ装置において形成されることを特徴とする電気送電線における電力
   振動を減衰させる方法。
5. 【請求項５】 請求項１又は２記載の方法において、前記感知された電力量
   は、帰納的最少二乗アルゴリズム（ＲＬＳアルゴリズム）により前記推定電力量
   を形成する計算装置（６０）に供給されることを特徴とする電気送電線における
   電力振動を減衰させる方法。
6. 【請求項６】 先行する請求項のいずれかに記載の方法において、前記角周
   波数信号（ｓ）への補正周波数（ΔΩ）は、それぞれ言及した推定電力量／複数
   推定電力量における振動成分の振幅が適格レベルを超える時、電力振動の実際の
   周波数に依存して形成されることを特徴とする電気送電線における電力振動を減
   衰させる方法。
7. 【請求項７】 請求項６記載の方法において、前記減衰信号（複数）は、前
   記補正周波数が与えられたレベルを超えまたは低下するとき、非活性化されるこ
   とを特徴とする電気送電線における電力振動を減衰させる方法。
8. 【請求項８】 先行する請求項のいずれかに記載の方法において、前記減衰
   信号（複数）は、それぞれ言及した推定電力量／複数推定電力量の増加する振幅
   と共に増加する増幅率（ｋ_D、ｋ_D1、ｋ_D2）に依存して形成されることを特徴と
   する電気送電線における電力振動を減衰させる方法。
9. 【請求項９】 請求項１から７のいずれかに記載の方法において、前記適格
   位相シフト（複数）は、送電線における前記推定値の振幅に依存して形成される
   ことを特徴とする電気送電線における電力振動を減衰させる方法。
10. 【請求項１０】 先行する請求項のいずれかに記載の方法において、送電線
    を経由して電力網（Ｎ２）へ電力を送電する発電機（１）のための磁化装置（１
    ａ）は、前記減衰信号（複数）に依存して影響されることを特徴とする電気送電
    線における電力振動を減衰させる方法。
11. 【請求項１１】 請求項１から９のいずれかに記載の方法において、リアク
    タンス変調信号（ΔＸ_POD）は、前記減衰信号（複数）に依存し、かつ送電線に
    おける瞬時電力流れ方向（ｓｉｇｎ［ｐ（ｔ）］）に依存して形成され、前記リ
    アクタンス変調信号は、送電線内へ接続される制御可能直列コンデンサ（７）へ
    制御信号として供給され、この直列コンデンサは、前記アクチュエータを構成す
    ることを特徴とする電気送電線における電力振動を減衰させる方法。
12. 【請求項１２】 請求項１から９のいずれかに記載の方法において、電圧補
    正値（ΔＵ（ｔ））は、前記減衰信号（複数）に依存して形成され、かつ無効電
    力（ＳＶＣ）のための静止補償器（７’）へ供給され、前記補償器は、送電線に
    接続され、かつ前記アクチュエータを構成することを特徴とする電気送電線にお
    ける電力振動を減衰させる方法。
13. 【請求項１３】 電力システムに含まれる電気送電線（２）における電力振
    動（Δｐ（ｔ））を減衰させる装置であつて、その送電線は、電力（ｐ（ｔ））
    を送電するものにおいて、 電力システムにおいて予期される振動についての前の知識により与えられる第
    １の角周波数（Ω、Ω₁）を表す少なくとも１つの第１の角周波数信号（Ω、Ω₁ ）を発生する手段（５０ｄ、５０ｄ１）と、 前記第１の角周波数（Ω、Ω₁）信号の時間積分として第１の位相基準信号（
    θ（ｔ）、θ₁（ｔ））を形成する手段（５０ａ、５０ａ１）と、 送電線における電力（ｐ（ｔ））を特徴付ける感知された電力量（ｐ（ｔ）、
    ｉ（ｔ））を形成する測定装置（Ｔ２、ＩＭ）と、 前記感知された電力量に基づいて第１の推定電力量 を形成する手段（５０、５０１、ＥＳＴ１、５９、６０）で、前記第１の角周波
    数の振動のために、その振幅及び前記第１の位相基準信号に対する位相位置を表
    す前記手段と、 振幅が前記第１の推定電力量に依存し、適格な第１の位相シフト（９０°＋α
    、９０°＋α₁）がその位相位置に関する第１の減衰信号（Ｄ（ｔ）、Ｄ₁（ｔ）
    ）を形成する手段（５０ｃ、５０ｃ１、７１−７７、７１１−７５１）と、 前記第１の減衰信号に依存して影響されるアクチュエータ（１ａ、７、７’）
    とから成り、送電線で送電される電力が影響されることを特徴とする電力システ
    ムに含まれる電気送電線における電力振動を減衰させる装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の装置において、電力システムは、少なく
    とも２つの振動モードを示し、これに加えて、 電力システムにおいて予期される振動についての前の知識により与えられる第
    ２の角周波数（Ω₂）を表す少なくとも１つの第２の角周波数信号（Ω₂）を発生
    する手段（５０ｄ２）と、 前記第２の角周波数信号の時間積分により第２の位相基準信号（θ₂（ｔ））
    を形成する手段（５０ａ２）と、 前記感知された電力量及び前記第１の角周波数の振動成分（Δｐ１）の推定値
    に基づいて、第２の推定電力量 を形成する手段（５０２、ＥＳＴ２）であつて、前記第２の角周波数の振動のた
    めに、その振幅及び前記第２の位相基準信号に対する位相位置を表し、前記振動
    成分は、平均電力上に重ね合わされ、第１の推定電力量を形成する前記手段は、
    前記第２の角周波数の振動成分（Δｐ₂）の推定値 にも基づいて、これを形成し、前記振動成分は、平均電力上に重ね合わされる前
    記手段と、 振幅が前記第２の推定電力量に依存し、適格な第２の位相シフト（９０°＋α ₂ ）がその位相位置に関する第２の減衰信号（Ｄ₂（ｔ））を形成する手段（５０
    ｃ２、７１２−７５２）と、 前記第１及び第２の減衰信号の合計を形成する手段（７８）とから成り、前記
    アクチュエータは、前記合計に依存して影響されることを特徴とする電気送電線
    における電力振動を減衰させる装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３記載の装置であつて、前記第１の推定電力量を
    形成する前記手段は、前記第１の推定電力量が供給される第１のフィルタ装置を
    含み、このフィルタ装置は、前記第１の推定電力量及び送電線における平均電力
    の推定値のろ波のため交差接続に配列された低域フィルタ（５４，５９）を持ち
    、前記推定値は、このフィルタ装置内で形成されることを特徴とする電気送電線
    における電力振動を減衰させる装置。
16. 【請求項１６】 請求項１３及び１４記載の装置において、前記第２の推定
    電力量を形成する手段は、第２のフィルタ装置（５０２、ＥＳＴ２）を含み、こ
    れは前記第２の電力量が供給され、このフィルタ装置は、前記第２の推定電力量
    及び送電線における平均電力の前記推定値のろ波のため交差接続に配列された低
    域フィルタ（５４、５９）を持つことを特徴とする電気送電線における電力振動
    を減衰させる装置。
17. 【請求項１７】 請求項１３及び１４のいずれかに記載の装置において、前
    記推定電力量／複数電力量を形成する手段は、帰納的最少二乗アルゴリズム（Ｒ
    ＬＳアルゴリズム）により前記推定電力量／複数電力量を形成する計算装置（６
    ０）を含むことを特徴とする電気送電線における電力振動を減衰させる装置。
18. 【請求項１８】 請求項１３−１７のいずれかに記載の装置において、それ
    ぞれ言及した推定電力量／複数電力量が適格レベルを超える時、電力振動の実際
    の周波数に依存して前記角周波数への補正周波数（ΔΩ）を形成する手段（８１
    −８９）を含むことを特徴とする電気送電線における電力振動を減衰させる装置
    。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載の装置において、前記補正周波数が与えら
    れたレベルを超え又はこれより低下するとき、前記減衰信号を非活性化する手段
    （９１−９４）を含むことを特徴とする電気送電線における電力振動を減衰させ
    る装置。
20. 【請求項２０】 請求項１３−１９のいずれかに記載の装置において、それ
    ぞれ言及した推定電力量／複数電力量の増幅率（ｋ_D、ｋ_D1、ｋ_D2）を形成する
    手段（１０１、１０２）を含み、前記減衰信号（複数）の振幅は、前記増幅率に
    依存して形成されることを特徴とする電気送電線における電力振動を減衰させる
    装置。
21. 【請求項２１】 請求項１３−１９のいずれかに記載の装置において、送電
    線における平均電力の振幅に依存して前記適格位相シフト（複数）を形成する手
    段（１０３）を含むことを特徴とする電気送電線における電力振動を減衰させる
    装置。
22. 【請求項２２】 請求項１３−２１のいずれかに記載の装置において、前記
    アクチュエータは、送電線を経由して電力網（Ｎ２）へ電力を送電する発電機（
    １）のための磁化装置（１ａ）であることを特徴とする電気送電線における電力
    振動を減衰させる装置。
23. 【請求項２３】 請求項１３−２１のいずれかに記載の装置において、前記
    アクチュエータは、送電線内へ接続される制御可能な直列コンデンサ（７）であ
    り、前記直列コンデンサの制御信号は、リアクタンス変調信号（ΔＸ_POD）であ
    り、前記リアクタンス変調信号は、前記減衰信号（複数）及び送電線における瞬
    時電力流れ方向（ｓｉｇｎ［ｐ（ｔ）］）に依存して形成されることを特徴とす
    る電気送電線における電力振動を減衰させる装置。
24. 【請求項２４】 請求項１３−２１のいずれかに記載の装置において、前記
    アクチュエータは、送電線に接続される無効電力（ＳＶＣ）のための静止補償器
    （７’）であることを特徴とする電気送電線における電力振動を減衰させる装置
    。