JP2004153940A - Controller for ac excitation type generator motor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for a generator motor which can quickly control the frequency ripple of a power system by making the most of the available rotational energy of an AC excitation type generator motor (hereinafter referred to as a generator motor) to the utmost. <P>SOLUTION: An acceleration/deceleration control signal generator 33 monitors the frequency fg of the voltage of the stator winding of the generator motor 1, and when the frequency fg gets over the specified frequency fζ or when it falls under another specified frequency fη(fη<fζ), it computes the available rotational energy from the number of revolutions and the allowable revolution range of the generator motor at that time, and controls the active power of the generator motor 1 via a q-axis controller 15 and a converter controller 6 thereby controlling the ripple of frequency of the power system. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流励磁形発電電動機の制御装置、特に電力系統における周波数変動を迅速に抑制できる交流励磁形発電電動機の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電力系統に接続し発電を行っている発電機の発電量が、電力系統を介して負荷で消費される電力量より多い場合に、発電機の発電電力の余剰分が発電機の加速エネルギーとして作用するので、この分発電機速度が上昇し交流周波数が上昇する。逆に、発電量が不足する場合には不足分が発電機の減速エネルギーとして作用するので、この分発電機速度が下降し、交流周波数が低下する。
【0003】
電力の供給源と需要端の中間においてこれら交流周波数の変動からエネルギーの需給バランスの変動を検出し、過不足分を一時的に発電電動機の慣性エネルギーに変換することにより、発電電力変動や負荷変動による電力動揺を抑制する方法が知られている。もちろん、これらの方法は、長時間の有効電力を吸収または放出するのではなく、数秒程度の短時間の周期で有効電力の吸収放出を繰り返すことにより上記のような変動を抑制しようとするものである(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−295097号公報(第3頁)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の交流励磁形発電電動機の制御装置おいて、利用可能な交流励磁形発電電動機の回転エネルギーを最大限に活用して、電力系統の周波数変動を迅速に抑制できるものが望まれていた。また、電力系統の周波数変動を抑制するに当たり、交流励磁形発電電動機の回転数が許容範囲を逸脱して上昇しすぎたり、減少しすぎたりすることを防止しなければならない。なお、発電機を制御するための条件を電力系統側で検出する場合、特に発電機の制御装置と電力系統との距離が数キロメートルと遠い場合、信号の伝送遅れ、信号品質の低下、建設費の増加などの問題点があった。
【0006】
この発明は、上記のような問題点を解決して、電力系統の周波数変動を迅速に抑制でき、また交流励磁形発電電動機の運転許容範囲を逸脱して運転されないように制御できる交流励磁形発電電動機の制御装置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る交流励磁形発電電動機の制御装置は、固定子巻線が電力系統に接続されるとともに回転子巻線が可変周波数の電力変換器に接続された交流励磁形発電電動機を制御するものであって、固定子巻線の電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、交流励磁形発電電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、交流励磁形発電電動機の運転可能な回転数の上限値と下限値と回転数とに基づいて交流励磁形発電電動機の利用可能な回転エネルギーを求める手段と、利用可能な回転エネルギーに応じて電力変換器を介して交流励磁形発電電動機の有効電力を制御することにより電力系統の周波数変動を抑制する周波数変動抑制手段とを備えたものである。
【0008】
そして、固定子巻線が電力系統に接続されるとともに回転子巻線が可変周波数の電力変換器に接続された交流励磁形発電電動機を制御するものであって、固定子巻線の電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、交流励磁形発電電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数の変動に応じて交流励磁形発電電動機の運転可能な回転数の上限値又は下限値になるように電力変換器を介して交流励磁形発電電動機の回転数を制御することにより電力系統の周波数変動を抑制する周波数変動抑制手段とを備えたものである。
【0009】
さらに、固定子巻線が電力系統に接続されるとともに回転子巻線が可変周波数の電力変換器に接続された交流励磁形発電電動機を制御するものであって、固定子巻線の電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、交流励磁形発電電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数と回転数からすべり周波数を求める手段と、交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数の変動に応じてすべり周波数が交流励磁形発電電動機の回転子の励磁可能な励磁周波数の上限値又は下限値になるように電力変換器の出力周波数を制御することにより電力系統の周波数変動を抑制する周波数変動抑制手段とを備えたものである。
【0010】
また、固定子巻線が電力系統に接続されるとともに回転子巻線が可変周波数の電力変換器に接続された交流励磁形発電電動機を制御するものであって、固定子巻線の電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数と基準となる所定の周波数との周波数偏差又は交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数の変化率を検出して所定の位相補正する位相補正手段と、交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数の変動に応じて位相補正された周波数偏差又は位相補正された周波数の変化率に基づき電力変換器を介して交流励磁形発電電動機の有効電力又は回転数又はすべり周波数を制御することにより電力系統の周波数変動を抑制する周波数変動抑制手段とを備えたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の一形態を図1及び図2に基づいて説明する。図1は交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図、図2は図1の加減速抑制信号発生器の構成図である。図1において、交流励磁形発電電動機1は、発電機母線25及び昇圧変圧器2を介して電力系統3に接続されている。可変周波数の電力変換器4は、励磁変圧器5を介して発電機母線25に接続され、電力の供給を受ける。
【0012】
変換器制御装置6は、計器用変流器(CT)23にて変流された交流励磁形発電電動機1の回転子の電流、後述の位相及び回転数検出器7、d軸制御装置11、q軸制御装置15から入力された各信号に基づき、電力変換器4を制御する。変換器制御装置6は、すべり周波数制御器6aを有する。すべり周波数制御器6aは、交流励磁形発電電動機1のすべり周波数fsを検出し、電力変換器4の出力周波数feがこのすべり周波数fsと等しくなるよう制御する。
【0013】
位相及び回転数検出器7は、交流励磁形発電電動機1の回転子の回転位相及び回転数Nを検出する。電圧検出器8は、計器用変圧器(PT)22を介して交流励磁形発電電動機1(発電機母線25)の固定子電圧Vgを検出する。制御目標電圧設定器9は、固定子電圧の制御目標電圧V0を設定する。電圧偏差検出器10は、制御目標電圧設定器9にて設定された制御目標電圧V0と電圧検出器8にて検出される固定子電圧Vgとの偏差ΔVを検出する。d軸制御装置11は、電圧偏差検出器10にて検出された偏差ΔVに基づき変換器制御装置6へd軸成分の制御指令値を与える。
【0014】
有効電力検出器12は、PT22にて変圧された交流励磁形発電電動機1の固定子電圧と計器用変流器(CT)21にて変流された交流励磁形発電電動機1の固定子の電流とに基づき、交流励磁形発電電動機1の固定子の有効電力Pgを検出する。なお、CT21及びPT22は、その製作費を安価にするとともに、検出した信号の伝送距離を短くするために、昇圧変圧器2の低圧側である発電機母線25であってかつ交流励磁形発電電動機1の近くに設けられている。
【0015】
制御目標有効電力設定器13は、制御目標有効電力P0を設定する。電力偏差検出器14は、制御目標有効電力設定器13にて設定された制御目標有効電力P0と有効電力検出器12にて検出される有効電力Pgとの偏差ΔPを検出する。q軸制御装置15は、電力偏差検出器14にて検出された偏差ΔPに基づき変換器制御装置6へq軸成分の制御指令値を与える。周波数検出器30は、PT22を介して交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgを検出する。
【0016】
加減速抑制信号発生器33は、図2に示すように、加減速発生時抑制指令信号発信手段33a、上下限回転数設定手段33b、利用可能回転エネルギー計算手段33c、制御継続時間設定手段33e、有効電力値計算手段33f及び周波数変動抑制手段としての抑制信号生成手段33gを有する。この加減速抑制信号発生器33は、電力系統の加減速を検出して、電力系統の周波数変動の抑制を行う抑制信号S6を発生する。
【0017】
次に動作について説明する。交流励磁形発電電動機1の場合、設備の経済性などの点から回転子の交流励磁の周波数範囲、つまり交流励磁形発電電動機1の運転可能回転数範囲が制限されている場合がある。運転可能回転数範囲が制限されている場合に一律の加速抑制信号あるいは減速抑制信号を加えると、この運転可能回転数範囲から逸脱した運転域に入り込む可能性がある。
【0018】
加減速抑制信号発生器33は、交流励磁形発電電動機1が許容される最大限の範囲で、電力系統3における過剰な有効電力をその回転エネルギーとして吸収し、あるいは不足する有効電力をその回転エネルギーから放出するように交流励磁形発電電動機1を制御する。これにより、電力系統3の周波数変動を迅速に抑制するとともに、交流励磁形発電電動機1が運転可能回転数範囲から逸脱した運転域に入り込むのを防止する。以下、詳細に動作を説明する。
【0019】
図2において、加減速発生時抑制指令信号発信手段33aは、電力系統3すなわち交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgが所定の周波数fζを超える(fg>fζ)まで加速されたとき、あるいは周波数fgが別の所定の周波数fη(但し、fη<fζ)を下回る(fg<fη)まで減速されたとき、加減速抑制指令信号S2を発信する。
【0020】
利用可能回転エネルギー計算手段33cは、加減速発生時抑制指令信号発信手段33aから加減速抑制指令信号S2を受信すると、次のようにして利用可能回転エネルギーを計算する。
以下では、交流励磁形発電電動機1の回転数を増加させることにより、余剰電力を吸収する場合について説明する。
【0021】
回転数Nにて回転している回転子が持っている回転エネルギーE1は、交流励磁形発電電動機1の慣性能率をI(kg・m)とすると、

Figure 2004153940
にて求められる。従って、運転可能回転数の上限値をNmaxとすると、回転数がNからNmaxまで変化するときの回転エネルギーΔEは、式(2)にて求まる。
Figure 2004153940
【0022】
回転エネルギーΔEはW・秒の単位であり、シミュレーション計算などにより決定した加速抑制の制御継続時間をtとすると、このときの有効電力の可能制御量ΔPcは、
ΔPc=ΔE/t (3)
で求まる。有効電力値計算手段33fは、制御継続時間設定手段33eに予め設定された上記制御継続時間tと、上記ΔEとから、上記(3)式に基づきΔPcを計算する。
これに基づき、抑制信号生成手段33gにて生成される抑制信号S6を、このΔPc、tの関数による図2の抑制信号生成手段33gの枠内に示すような、一定時間tの間有効電力をΔPだけ減少させる信号とすることにより、交流励磁形発電電動機1を過度に制御することなく運転許容限度内での電力系統の周波数変動抑制制御を実現できる。
【0023】
具体的には、図1に示すように抑制信号S6を電力偏差検出器14に加算することにより、有効電力を低下させる方向に制御し電力系統の加速を抑制する。つまり、電力系統が加速されるのは発電量>負荷(需要)量の状態であるので、発生有効電力を少なくし、交流励磁形発電電動機1の回転エネルギーとして吸収させることにより、電力系統の周波数の上昇を抑制することができる。
【0024】
加減速発生時抑制指令信号発信手段33aは、交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgが所定の周波数fζを超えると、加減速抑制指令信号S2を発する。加減速抑制指令信号S2を受けた後、利用可能回転エネルギー計算手段33c、有効電力値計算手段33f、抑制信号生成手段33gは上述のように動作し、抑制信号S6を発信する。
【0025】
なお、電力系統が減速した場合の制御も、固定子巻線電圧の周波数fgが所定の周波数fηを下回ったことを検出すること、交流励磁形発電電動機1の回転数がNminを下回らないようにしながら、最速にて交流励磁形発電電動機1の回転エネルギーを放出させ有効電力Pgを増加させる方向に制御する以外は上述した電力系統が加速した場合の制御と同様である。
また、上記はq軸制御として有効電力を制御している例を示したが、q軸制御として回転数あるいはすべりを制御している場合でも、同様の効果を得ることができる。
【0026】
なお、応答時間を短縮するために、利用可能回転エネルギー計算手段33cや有効電力値計算手段33fの代わりに、例えば利用可能な回転エネルギーを求める手段としての有効電力値記憶手段を設け、この有効電力値記憶手段に回転数に対応させて予め算出しておいた利用可能回転エネルギーΔE及び可能制御量ΔPcをテーブルとして記憶させておき、加減速抑制指令信号S2が発せられたとき、当該テーブルを参照して回転数Nに対応した可能制御量ΔPcを読み出すようにすることもできる。
【0027】
以上のように、この実施の形態によれば、利用可能な回転エネルギーを求め、電力系統の周波数が変動したとき、利用可能な回転エネルギーと予め定められた抑制継続時間とから求めた交流励磁形発電電動機の有効電力の可能制御量だけ交流励磁形発電電動機の有効電力を増減して、すなわち利用可能な回転エネルギーに応じて交流励磁形発電電動機の有効電力を制御することにより、利用可能な回転エネルギーを最大限に活用して電力系統の周波数変動を迅速に抑制することができる。
【0028】
また、交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧Vg、周波数fg、電流Jg、電力Pgなどの交流励磁形発電電動機の諸量の情報に基づいて、交流励磁形発電電動機の有効電力を制御することができる。従って、交流励磁形発電電動機の制御装置と電力系統との距離が遠い場合でも、信号の伝送遅れ、信号品質の低下、建設費の増加などを防止できる。
【0029】
実施の形態2.
図3及び図4はこの発明の他の実施の形態を示すものであり、図3は交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図、図4は図3の加減速抑制信号発生器の構成図である。この実施の形態においては、図3のように加減速抑制信号発生器133を設けている。加減速抑制信号発生器133は、図4に示すように制御継続時間計算手段133e、制御可能有効電力値計算手段133f及び周波数変動抑制手段としての抑制信号生成手段133gを有する。その他の構成については、図1及び図2に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
【0030】
交流励磁形発電電動機1は、固定子の電流容量、回転子の電流容量あるいは制御装置、電力変換器の性能から運転可能な有効電力の範囲が決まっている。この運転可能な有効電力の最大値をPmax、最小値をPmin、そのときの運転有効電力をPaとすると、利用可能な有効電力値は、(Pmax−Pa)、あるいは(Pmin−Pa)となる。制御可能有効電力値計算手段133fが、この(Pmax−Pa)、あるいは(Pmin−Pa)を求める。これをΔPmaとする。
【0031】
次に、制御継続時間計算手段133eが、このΔPmaと上記(2)式に示した利用可能な回転エネルギーΔEとから制御継続時間t1を次のようにして求める。
t1=ΔE/ΔPma (4)
抑制信号生成手段133gは、抑制信号S7をこのΔPma、t1の関数による図4の抑制信号生成手段133gの枠内に示すような、一定時間t1の間有効電力をΔPmaだけ減少させる信号とすることにより、交流励磁形発電電動機1を過度に制御することなく許容運転限度内での加減速抑制制御を行い、電力系統の周波数変動を抑制する。
【0032】
なお、利用可能な有効電力は、必要に応じ、定常的な運転に対する定格値、時間の関数として表される過渡的な限界値のどちらを適用してもよい。
また、図示していないが、電力系統の加減速抑制制御により電力系統が減速状態となった後も加速抑制制御を継続すると電力系統の減速を拡大し電力系統を不安定とする可能性があるため、上述の加減速抑制信号発生器133には、上記計算により求まった制御時間t1に関係なく、一定時間で、あるいは周波数変化など例えば周波数が低下方向に転じたことを検出し、この抑制制御S7を止める加減速抑制制御停止器が付加されている。
【0033】
以上のように、この実施の形態によれば、利用可能な回転エネルギーと制御可能有効電力値とから制御継続時間を求め、電力系統の周波数が変動したとき、制御可能有効電力値だけ交流励磁形発電電動機の有効電力を増減する、すなわち利用可能な回転エネルギーに応じて交流励磁形発電電動機の有効電力を増減することにより、利用可能な回転エネルギーを最大限に活用して電力系統の周波数変動を迅速に抑制することができる。
【0034】
実施の形態3.
図5、図6はさらにこの発明の他の実施の形態を示すものであり、図5は交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図、図6は図5の条件検出器のロジック回路図である。以上に示した実施の形態1及び2は、加減速抑制のための信号を制御目標有効電力設定器13の設定値に加算する方式であるが、加減速抑制制御を行うときは図5に示すように制御モード切換器35によりq軸制御を回転数制御に切り換え、その制御目標回転数Nvを運転可能回転数の上限値あるいは下限値とすることによっても、交流励磁形発電電動機1の能力限度内で電力系統の周波数変動抑制制御を実現できる。以下、具体的に説明する。
【0035】
図5において、交流励磁形発電電動機1の制御装置には、条件検出器34、制御モード切換器35、周波数変動抑制手段としての目標回転数変更器40及び回転数偏差検出器41が設けられている。条件検出器34は、電力系統3が加速あるいは減速しつつあることを検出し、制御モード切換器35及び目標回転数変更器40に切換信号S9,S10,S11(詳細後述)を発信する。制御モード切換器35は、通常は電力偏差検出器14からの偏差ΔPをq軸制御装置15に与える。そして、切換信号S9を受信すると、回転数偏差検出器41からの回転数の偏差ΔNをq軸制御装置15に与えるように切り換える。
【0036】
目標回転数変更器40は、通常の回転数制御時の目標値Nr、運転可能回転数の下限値Nmin、運転可能回転数の上限値Nmaxを記憶しており、切換信号S10、S11に応じてこれらの値のうちの一つを選択して目標回転数Nvとして回転数偏差検出器41に出力する。回転数偏差検出器41は、目標回転数Nvと回転数Nとの偏差ΔNを出力する。
その他の構成については、図1に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
【0037】
制御モード切換器35は、通常は、電力偏差検出器14からの偏差ΔPを、q軸制御装置15に与えるように切り換えられている。ここで、条件検出器34の動作を図4に基づいて説明する。条件検出器34は、交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgが周波数fζよりも大きくなると、信号S9を出して制御モード切換器35を回転数偏差検出器41側に切換えるとともに、目標回転数を運転可能回転数の上限値Nmaxに変更するように、目標回転数変更器40に変更指令S10を発信する。
【0038】
逆に、交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgがfηよりも小さくなったとき、つまり電力系統が減速したときは、信号S9を出して制御モード切換器35を回転数偏差検出器41側に切換えるとともに、信号S11を発信して目標回転数変更器40により目標回転数Nvを回転数の下限値Nminに変更する。これにより電力系統3が加速しているときには上限値Nmax、電力系統が減速しているときには下限値Nminに制御することができる。
【0039】
つまり、電力系統が加速しているときに交流励磁形発電電動機1の出力を低下させる方向の制御、電力系統が減速しているときに交流励磁形発電電動機1の出力を増加させる方向の制御となり、電力系統の周波数変動を抑制できる。
【0040】
なお、以上は回転数制御にて説明したが、すべり制御であっても同様の効果を得ることができる。また、以上は制御モード切換信号S9が発せられる前はq軸制御を電力偏差検出器14からの偏差ΔPに基づいて制御しているものを説明したが、常に回転数あるいはすべりに基づいてq軸制御をしているものであってもよい。この場合は、制御モードの切換は不要であり、回転数あるいはすべりの目標値だけを変更することにより同様の効果が得られる。
【0041】
また、以上では目標回転数Nvを上限あるいは下限の回転数Nmax,Nminに切り換えるものを示したが、この目標回転数Nvを固定子巻線電圧の周波数fgの上昇速度あるいは低下速度に応じて例えば比例させて変更するようにしても同様の効果を奏する。
【0042】
実施の形態4.
図7〜図9は、さらにこの発明の他の実施の形態を示すものであり、図7は交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図である。図8は図7の変換器制御装置の励磁周波数切換器の構成図、図9は図7の周波数切換条件検出器のロジック回路図である。上記実施の形態3では、回転数制御に切り換える方式を示したが、電力変換器4の出力周波数、つまり交流励磁形発電電動機1の回転子の励磁周波数を変更しても同様な効果を得ることができる。図7は、この場合の構成を示し、変換制御装置106は、励磁周波数切換器106aを有する。また、周波数切換条件検出器42が設けられている。周波数切換条件検出器42及び励磁周波数切換器106aが、この発明における周波数変動抑制手段である。
【0043】
この実施の形態における励磁周波数切換器106aは、図1の変換器制御装置6のすべり周波数制御器6aの代わりに設けられたものである。図8に示すように、励磁周波数切換器106aは切換スイッチ106bを有し、励磁周波数を実すべり周波数fs1、マイナスすべり最大周波数値fs2、プラスすべり最大周波数値fs3に切換えることができる。
【0044】
図9は、周波数切換条件検出器42のロジック回路を示したものであり、交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgが所定の範囲内(fζ≧fg≧fη)にあるときは、通常のすべり周波数制御を選択する信号S15を発信する。電力系統が加速され、交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgが所定の周波数fζよりも大きくなったときはマイナスすべり最大周波数値fs2を選択する信号S16を発信する。電力系統が減速され、交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgが所定の周波数fη(但し、fη<fζ)よりも小さくなったときはプラスすべり最大周波数値fs3を選択する信号S17を発信する。この信号S15,S16,S17を励磁周波数切換器106aが受信して電力変換器4の出力周波数を変更する。
【0045】
電力変換器4の周波数がマイナスすべり最大周波数値fs2に設定されると、交流励磁形発電電動機1は許容最大回転数になるよう回転数が増加、つまり有効電力を低下させる方向に変化する。プラスすべり最大周波数値fs3選択時はその逆に変化する。よって、実施の形態4と同様、電力系統の周波数変動を抑制できる。
【0046】
なお、以上は電力変換器4の出力周波数の制御値をプラスすべり最大周波数値、マイナスすべり最大周波数値に切り換えるものを説明した。しかし、この出力周波数の制御値を固定子周波数の上昇速度あるいは低下速度に応じて、例えば比例させて、プラスすべり最大周波数値あるいはマイナスすべり最大周波数値の方向に変更するものであっても、同様な効果が得られる。
【0047】
実施の形態5.
図10〜図12は、さらにこの発明の他の実施の形態を示すものであり、図10は交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図、図11は図10の加減速抑制信号発生器の構成図である。図12は、図10とは別の交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図である。この実施の形態は、図1における加減速抑制信号発生器33の代わりに、図10及び図11に示す加減速抑制信号発生器233を設けることにより電力系統の周波数変動を速やかに収束させるものである。
【0048】
加減速抑制信号発生器233は、図11に示すように、スイッチ制御回路233a、偏差検出器233b、周波数変動抑制手段としての位相補正回路233c、開閉スイッチ233dを有している。偏差検出器233bは、定格周波数f0と、交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧Vgの周波数fgとの偏差Δfを出力し、この偏差Δfを位相補正回路233cにて位相補正した信号を、開閉スイッチ233dを介して電力偏差検出器14に与えるように構成されている。
【0049】
図11において、常時は、開閉スイッチ233dが開放している。電力系統が加速して交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgが所定の周波数fζよりも大きくなったときに、開閉スイッチ233dを閉成して位相補正された信号S20を電力偏差検出器14(図10)に与える。これにより、周波数の偏差に応じてq軸制御を変化させて電力系統の周波数変動を抑制する。
【0050】
その後、交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgが所定の周波数fθ(但し、fθ<fζ、例えばfζ=f0+Δf5に設定する、Δf5は所定値)を下回った状態、及び交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgが所定の周波数fκ(但し、fκ<fη、例えばfη=f0+Δf5に設定する、Δf5は所定値)を上回った状態が所定時間継続したときに、電力系統の過渡的な動揺が収束したと判断し、スイッチ制御回路233aにより開閉スイッチ233dを開放して電力偏差検出器14へ信号S20を出力しないようにする。
【0051】
電力系統が減速して交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgが所定の周波数fη(但し、fη<fζ)よりも小さくなったときも、同様に開閉スイッチ233dを閉成して位相補正された信号S20を電力偏差検出器14(図10)に与える。これにより、周波数の偏差に応じてq軸制御を変化させて電力系統の加減速を抑制する。
【0052】
位相補正は、電力系統の特性、当該交流励磁形発電電動機の制御系及び交流励磁形発電電動機自身の時定数などを考慮し、電力系統の周波数変動抑制に最適なタイミングで制御するためのものである。
【0053】
また、図12に示すように、周波数変化率検出器(例えば、微分器)44と位相補正器45を組み合わせて用いることもできる。図12においては、周波数変化率検出器44にて交流励磁形発電電動機1の周波数の変化率を検出して位相補正器45に入力し、この変化率に所定の位相補正を行って信号S21を電力偏差検出器14に加算するように構成している。
【0054】
位相補正は、上記のように交流励磁形発電電動機1又は電力系統3の周波数の変化率をそのまま位相補正回路45に入力するようにしてもよいし、定格周波数f0と交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fg又は電力系統3の周波数との偏差を位相補正するようにしてもよい。
なお、この実施の形態において、有効電力を制御する代わりに、交流励磁形発電電動機1の回転数又はすべり周波数を制御しても同様の効果を奏する。
以上により、電力系統の加減速による動揺が長く継続するような場合でも、速やかに電力系統の加減速を収束させ、電力系統の安定度を向上させることができる。
【0055】
実施の形態6.
図13は、さらにこの発明の他の実施の形態を示す交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図である。実施の形態5においては、連続的に電力系統の加減速を抑制するものを示した。しかし、これらの方式の場合、位相補正回路233c(図11)や位相補正器45のゲインをあまり大きく取ると小さな周波数変動においても交流励磁形発電電動機1の出力を大きく変化させることになり、電力系統の不要な周波数変化を発生させる可能性があり、ゲインはあまり大きな値とすることができない。
【0056】
このため、電力系統の動揺が大きい場合の第1波に対する抑制力が不足する場合がある。このような場合、図13に示すように周波数変化率検出器44と位相補正器45を設ける。そして、周波数変動抑制手段としての位相補正器45により位相補正された信号S21を電力偏差検出器14に加える。このように構成することにより、電力系統の大きな動揺から、大きな動揺が収まった後の収束性の改善まで、広範囲の電力系統の周波数変動を抑制することができる。
【0057】
なお、動揺の第1波に対しては図1に示した加減速抑制制御信号発生器33による抑制制御を行い、その後は図13に示した位相補正器45による抑制制御に切り換える切換器を設けても同様の効果を得ることができる。
【0058】
実施の形態7.
図14は、さらにこの発明の他の実施の形態を示す交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図である。実施の形態1や2では、回転エネルギーなどから求めた時間の間、電力系統の加速あるいは減速を抑制するための抑制信号を継続させるものを示した。しかし、例えば電力系統の加速抑制制御中に電力系統3が減速域となった後もこの制御を継続させると逆に減速を拡大させる。
【0059】
この実施の形態においては、図14のように抑制制御解除器46を設ける。抑制制御解除器46は、周波数検出器30から交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgを得て、周波数fgと定格周波数f0との差の絶対値|fg−f0|が所定値Δf2を下回るようになったとき、加減速抑制制御器33からの信号S6を遮断して抑制制御を解除する。このように、加速抑制制御の結果交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgが定格周波数付近に戻ってきたことを検出し抑制制御を解除することにより、上記のような過度な抑制制御を防止することができる。
【0060】
この実施の形態では、図1に示した実施の形態の制御装置に抑制制御解除器46を設けたものを示したが、実施の形態2〜6に示したものに抑制制御解除器46を設けても同様の効果を奏する。
【0061】
実施の形態8.
図15、図16は、さらにこの発明の他の実施の形態を示すもので、図15は交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図、図16は有効電力制限器の構成図である。交流励磁形発電電動機1は運転可能な出力範囲を持っており、以上に示した各実施の形態1〜7における加減速抑制制御において、この運転可能な出力範囲を超えた運転状態となる可能性がある。この実施の形態は、これを防止するためのものである。
【0062】
図15において、交流励磁形発電電動機1の制御装置には有効電力制限器48が設けられ、有効電力検出器12にて検出された有効電力Pgに基づいてq軸制御装置15へ電力制御のための制御信号S31を発信する。q軸制御装置15は、上記制御信号S31に従って交流励磁形発電電動機1の電力を制御する。有効電力制限器48は、図16に示すように対上限偏差検出器48a、対下限偏差検出器48b、高値選択器48c、低値選択器48dを有する。有効電力制限器48には、電圧偏差検出器14から偏差ΔPが、有効電力検出器12から有効電力pgが入力される。
【0063】
対上限偏差検出器48aは、有効電力検出器12からの有効電力pgと交流励磁形発電電動機1の運転可能な有効電力の上限値Pmaxとの偏差ΔP1を求める。対下限偏差検出器48bは、有効電力検出器12からの有効電力pgと交流励磁形発電電動機1の運転可能な有効電力の下限値Pmaxとの偏差ΔP2を求める。
【0064】
高値選択器48cは、偏差ΔPと偏差ΔP2とを比較し、高い方の値を低値選択器48dに出力する。低値選択器48dは、高値選択器48cからの出力と偏差ΔP1とを比較し低い方の値を選択し、制御信号S31として、q軸制御装置15に出力する。q軸制御装置15は、この制御信号S31に基づき交流励磁形発電電動機1の有効電力を制御する。
【0065】
これにより、交流励磁形発電電動機1が有効電力の上限値Pmaxと下限値Pminとの間で運転されているときは、高値選択器48c、低値選択器48dとも偏差ΔPの方を選択するため、制御信号S31として偏差ΔPがそのまま出力される。そして、交流励磁形発電電動機1の有効電力PgがPmaxより大きくなったとすると、有効電力と上限値Pmaxとの偏差ΔP1はマイナス(負)、有効電力Pgと下限値Pminとの偏差ΔP2もマイナス(負)となる。一方、有効電力Pgが増加していることから偏差ΔPは有効電力を増加させる方向のプラスであり、高値選択器48cでは高い方の値である偏差ΔPが選択される。
【0066】
低値選択器48dでは、低い方の値である有効電力Pgと上限値Pmaxとの偏差ΔP1が選択される。従って、制御信号S31として偏差ΔP1が選択され、有効電力を抑制する方向に制御される。最終的には偏差零つまり有効電力が上限値Pmaxに到達する。また、交流励磁形発電電動機1の有効電力Pgが下限値Pminより小さくなったときは、制御信号S31として偏差ΔP2が出力される。そして、有効電力を増加する方向に制御され、最終的には有効電力が下限値Pminまで回復する。
以上により、交流励磁形発電電動機1が許容範囲を超えて運転されるのを防止できる。
【0067】
この実施の形態では、有効電力Pgの大きさに応じて時限特性無しで有効電力の出力制限を行うものを示したが、交流励磁形発電電動機1の有する過負荷耐量を有効に活用するために所定時間所定量の過負荷を許容するように時限特性を持たせたようなものであってもよい。また、有効電力の代わりに固定子電流の制御を行う制限制御方式、有効電力以外に無効電力を加味してd、q両軸の制限制御を行う方式、あるいは交流励磁形発電電動機1の運転可能な回転数範囲での運転となるよう回転数の制限制御を行う方式としてもよい。
【0068】
この実施の形態では、図1の実施の形態の制御装置に有効電力制限器48を設けたものを示したが、実施の形態2〜7に示したものに有効電力制限器48を設けても同様の効果を奏する。
【0069】
実施の形態9.
図17は、さらにこの発明の他の実施の形態を示す原動機制御器の構成図である。図17において、周波数調整用制御手段としての原動機制御器50は、周波数偏差検出器50a、原動機出力増減信号発信器50bを有している。以上の各実施の形態においては、電力系統3の加減速を抑制する方式について示した。しかしながら、電力系統の加減速が収束した後、電力系統の需給バランスが崩れ、電源(供給)に比べ負荷(需要)の方が多いと周波数は低めで、逆だと高めで安定する。交流励磁形発電電動機1にポンプ水車などの原動機が接続されている場合は、図17に示す原動機制御器50(発電方向の例)を設けて、その出力を制御する。
【0070】
原動機制御器50は、その周波数偏差検出器50aにて定格周波数f0と交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgとの偏差Δfを求めて原動機出力増減信号発信器50bに与える。原動機出力増減信号発信器50bは、偏差Δfが所定値λよりも大きくなると原動機出力増の信号S41を出力し、偏差Δfが(−λ)よりも小さくなると原動機出力減の信号S42を出力し、図示しない原動機の出力を制御する。これにより、交流励磁形発電電動機1の入力を調整し、その能力の範囲内で需給バランスの崩れを補償することができる。
【0071】
実施の形態10.
図18は、さらにこの発明の他の実施の形態を示す原動機制御器の構成図である。図18において、すべり値調整用制御手段としての原動機制御器51は、すべり値検出器51a、原動機出力増減信号発信器51bを有している。電力系統3の加減速が収束した後、電力系統の需給バランスを極力維持しようと制御した結果、交流励磁形発電電動機1がその可変周波数の上限あるいは下限での運転状態となる場合がある。この状態での運転の場合、次に電力系統での加減速が発生した場合、加速あるいは減速のどちらかの抑制制御ができない。そこで、この実施の形態においては、このような事態を防止するために、交流励磁形発電電動機1にポンプ水車などの原動機が接続されている場合は、図18に示す原動機制御器(発電方向の例)51を付加する。
【0072】
原動機制御器51は、そのすべり検出器51aにて交流励磁形発電電動機1の固定子巻線電圧の周波数fgと回転数Nからすべり値Sを求めて原動機出力増減信号発信器51bに与える。原動機出力増減信号発信器51bは、すべり値Sが所定値Spmよりも大きくなると原動機出力増の信号S43を、すべり値Sが(−Spm)よりも小さくなると原動機出力減の信号S44を出力し、図示しない原動機の出力を制御する。これにより、交流励磁形発電電動機1の入力を調整し、その能力の範囲内で交流励磁形発電電動機1がその可変周波数限度内での運転となるよう制御することが可能である。所定値Spmを、例えば通常運用時の制御目標のすべり値に設定すると、すべり値が制御目標のすべり値になるように原動機の出力が制御される。
【0073】
実施の形態11.
図19は、さらにこの発明の他の実施の形態を示す原動機制御器の構成図である。この実施の形態は、図17に示した周波数を制御するための原動機制御器50と図18に示したすべり値を制御する原動機制御器51との両者の機能を有するものである。図19において、周波数及びすべり値調整用制御手段としての原動機制御器54は、周波数偏差検出器50a、原動機出力増減信号発信器50b、すべり検出器51a、原動機出力増減信号発信器51b、OR回路54a,54bを有している。
【0074】
OR回路54aは、偏差Δfが所定値λより大きくなるか、すべり値Sが所定値Spmより大きくなると原動機出力増の信号S45を発し、原動機の出力を増加させる。OR回路54bは、偏差Δfが(−λ)よりも小さくなるか、すべり値Sが(−Spm)よりも小さくなると原動機出力減の信号S45を発し、原動機の出力を減少させる。交流励磁形発電電動機1の能力の範囲内で、電力系統の周波数維持及び引き続き発生する電力系統の周波数変動に対する加減速抑制制御能力を確保することができる。
【0075】
なお、実施の形態1〜8では交流励磁形発電電動機1の駆動装置には触れなかったが、本発明は、この駆動装置が水車/ポンプのような原動機/回転負荷であるシステムあるいは同期調相機のように駆動装置が無いシステムのどちらにも適用可能で、いずれにおいても同様の効果を奏する。
【0076】
【発明の効果】
この発明に係る交流励磁形発電電動機の制御装置は、以上説明したように、固定子巻線が電力系統に接続されるとともに回転子巻線が可変周波数の電力変換器に接続された交流励磁形発電電動機を制御するものであって、固定子巻線の電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、交流励磁形発電電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、交流励磁形発電電動機の運転可能な回転数の上限値と下限値と回転数とに基づいて交流励磁形発電電動機の利用可能な回転エネルギーを求める手段と、利用可能な回転エネルギーに応じて電力変換器を介して交流励磁形発電電動機の有効電力を制御することにより電力系統の周波数変動を抑制する周波数変動抑制手段とを備えたものであるので、
利用可能な回転エネルギーを求め、電力系統の周波数が変動したとき、上記利用可能な回転エネルギーに応じて交流励磁形発電電動機の有効電力を制御することにより電力系統の周波数変動を迅速に抑制することができる。
【0077】
そして、固定子巻線が電力系統に接続されるとともに回転子巻線が可変周波数の電力変換器に接続された交流励磁形発電電動機を制御するものであって、固定子巻線の電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、交流励磁形発電電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数の変動に応じて交流励磁形発電電動機の運転可能な回転数の上限値又は下限値になるように電力変換器を介して交流励磁形発電電動機の回転数を制御することにより電力系統の周波数変動を抑制する周波数変動抑制手段とを備えたものであるので、
交流励磁形発電電動機の回転数が運転可能な回転数の上限値又は下限値になるように交流励磁形発電電動機の有効電力を増減することにより電力系統の周波数の変動を迅速に抑制することができる。
【0078】
さらに、固定子巻線が電力系統に接続されるとともに回転子巻線が可変周波数の電力変換器に接続された交流励磁形発電電動機を制御するものであって、固定子巻線の電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、交流励磁形発電電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数と回転数からすべり周波数を求める手段と、交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数の変動に応じてすべり周波数が交流励磁形発電電動機の回転子の励磁可能な励磁周波数の上限値又は下限値になるように電力変換器の出力周波数を制御することにより電力系統の周波数変動を抑制する周波数変動抑制手段とを備えたものであるので、
すべり周波数が交流励磁形発電電動機の回転子の励磁可能な励磁周波数の上限値又は下限値になるように電力変換器の出力周波数を制御することにより電力系統の周波数の変動を迅速に抑制することができる。
【0079】
また、固定子巻線が電力系統に接続されるとともに回転子巻線が可変周波数の電力変換器に接続された交流励磁形発電電動機を制御するものであって、固定子巻線の電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数と基準となる所定の周波数との周波数偏差又は交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数の変化率を検出して所定の位相補正する位相補正手段と、交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数の変動に応じて位相補正された周波数偏差又は位相補正された周波数の変化率に基づき電力変換器を介して交流励磁形発電電動機の有効電力又は回転数又はすべり周波数を制御することにより電力系統の周波数変動を抑制する周波数変動抑制手段とを備えたものであるので、
位相補正された周波数偏差又は周波数の変化率に基づき交流励磁形発電電動機の有効電力又は回転数又はすべり周波数を制御することにより電力系統の周波数の変動を迅速に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の一形態である交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図である。
【図2】図1の加減速抑制信号発生器の構成図である。
【図3】この発明の他の実施の形態である交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図である。
【図4】図3の加減速抑制信号発生器の構成図である。
【図5】さらに、この発明の他の実施の形態である交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図である。
【図6】図5の条件検出器のロジック回路図である。
【図7】さらに、この発明の他の実施の形態である交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図である。
【図8】図7の変換器制御装置の励磁周波数切換器の構成図である。
【図9】図7の周波数切換条件検出器のロジック回路図である。
【図10】さらに、この発明の他の実施の形態である交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図である。
【図11】図10の加減速抑制信号発生器のロジック回路及び構成図である。
【図12】図10の制御装置とは別の交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図である。
【図13】さらに、この発明の他の実施の形態を示す交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図である。
【図14】さらに、この発明の他の実施の形態を示す交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図である。
【図15】この発明の他の実施の形態である交流励磁形発電電動機の制御装置の構成図である。
【図16】図15の有効電力制限器の構成図である。
【図17】さらに、この発明の他の実施の形態を示す原動機制御器の構成図である。
【図18】さらに、この発明の他の実施の形態を示す原動機制御器の構成図である。
【図19】さらに、この発明の他の実施の形態を示す原動機制御器の構成図である。
【符号の説明】
1 交流励磁形発電電動機、3 電力系統、4 電力変換器、
6 変換器制御装置、7 位相及び回転数検出器、8 電圧検出器、
9 制御目標電圧設定器、10 電圧偏差検出器、11 d軸制御装置、
12 有効電力検出器、13 制御目標有効電力設定器、
14 電力偏差検出器、15 q軸制御装置、30 周波数検出器、
31 電流検出器、33 加減速抑制信号発生器、
33a 加減速発生時抑制指令信号発信手段、
33c 利用可能回転エネルギー計算手段、33e 制御継続時間設定手段、
33f 有効電力計算手段、33g 抑制信号生成手段、34 条件検出器、
35 制御モード切換器、40 目標回転数変更器、41 回転数偏差検出器、
42 周波数切換条件検出器、44 周波数変化率検出器、45 位相補正器、
46 抑制制御解除器、48 有効電力制限器、
50,51,54 原動機制御器、106 変換器制御装置、
106a 励磁周波数切換器、133 加減速抑制信号発生器、
133f 制御可能有効電力計算手段、133e 制御継続時間計算手段、
133g 抑制信号生成手段、233 加減速抑制信号発生器、
233c 位相補正回路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an AC excitation type generator motor, and more particularly to a control device for an AC excitation type generator motor which can quickly suppress frequency fluctuations in a power system.
[0002]
[Prior art]
When the amount of power generated by the generator connected to the power system and generating power is greater than the amount of power consumed by the load via the power system, the surplus of the power generated by the generator acts as acceleration energy for the generator. Therefore, the generator speed increases and the AC frequency increases accordingly. Conversely, when the amount of power generation is insufficient, the shortage acts as deceleration energy of the generator, so that the generator speed decreases and the AC frequency decreases accordingly.
[0003]
In the middle of the power supply source and demand end, fluctuations in the supply and demand of energy are detected from these fluctuations in the AC frequency, and the excess or deficiency is temporarily converted to the inertial energy of the generator motor to generate fluctuations in the generated power or load. There is known a method for suppressing power fluctuations caused by power. Of course, these methods do not absorb or release long-term active power, but rather attempt to suppress such fluctuations by repeating absorption and release of active power in a short period of about several seconds. (For example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-295097 (page 3)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional AC-excited generator motor control device as described above, a control device that can quickly suppress the frequency fluctuation of the power system by maximizing the available rotational energy of the available AC-excited generator motor is desired. I was Further, in suppressing the frequency fluctuation of the power system, it is necessary to prevent the rotational speed of the AC excitation type generator motor from rising or falling too much outside the allowable range. When the conditions for controlling the generator are detected on the power system side, especially when the distance between the control device of the generator and the power system is as long as several kilometers, signal transmission delay, deterioration of signal quality, construction cost There was a problem such as an increase.
[0006]
The present invention solves the above-described problems, and can quickly suppress the frequency fluctuation of the power system, and can control the AC-excited generator so that the AC-excited generator-motor can be controlled so as not to operate outside the allowable operation range. It is an object to obtain a control device for an electric motor.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A control device for an AC excitation type generator motor according to the present invention controls an AC excitation type generator motor in which a stator winding is connected to a power system and a rotor winding is connected to a variable frequency power converter. Frequency detection means for detecting the frequency of the voltage of the stator winding, rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the AC excitation generator motor, and the upper limit of the operable rotation speed of the AC excitation generator motor Means for determining the available rotational energy of the AC-excited generator motor based on the value, the lower limit value, and the number of revolutions, and the active power of the AC-excited generator motor via the power converter according to the available rotational energy. Frequency fluctuation suppressing means for controlling the frequency fluctuation of the power system by controlling.
[0008]
The stator winding is connected to a power system, and the rotor winding controls an AC-excited generator motor connected to a variable frequency power converter, and the frequency of the stator winding voltage is controlled. Frequency detecting means for detecting the rotation speed of the AC excitation type generator motor, and the rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the AC excitation type generator motor. Frequency fluctuation suppression means for controlling the frequency of the AC-excited generator motor via the power converter so as to be at the upper limit value or the lower limit value of the operable speed, thereby suppressing frequency fluctuation of the power system. Things.
[0009]
Further, the stator winding is connected to a power system and the rotor winding controls an AC excitation type generator motor connected to a variable frequency power converter, and the frequency of the stator winding voltage is controlled. Frequency detection means for detecting the rotation speed of the AC excitation type generator motor, rotation speed detection means, and means for determining the slip frequency from the frequency and the rotation speed of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor, The power converter is controlled so that the slip frequency becomes the upper limit or lower limit of the exciting frequency of the rotor of the AC excitation generator motor in accordance with the frequency fluctuation of the stator winding voltage of the AC excitation generator motor. Frequency fluctuation suppressing means for suppressing the frequency fluctuation of the power system by controlling the output frequency.
[0010]
In addition, the stator winding is connected to a power system and the rotor winding controls an AC excitation type generator motor connected to a variable frequency power converter, and the frequency of the stator winding voltage is controlled. And a frequency deviation between the frequency of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor and a predetermined reference frequency or a change in the frequency of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor. Phase correction means for detecting the rate and correcting the predetermined phase, and a phase deviation or a rate of change of the phase-corrected frequency in accordance with the fluctuation of the frequency of the voltage of the stator winding of the AC-excited generator motor. Frequency fluctuation suppressing means for suppressing the frequency fluctuation of the power system by controlling the active power, the rotational speed or the slip frequency of the AC excitation type generator motor via the power converter.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a control device of an AC excitation type generator motor, and FIG. 2 is a configuration diagram of an acceleration / deceleration suppression signal generator of FIG. In FIG. 1, the AC-excited generator motor 1 is connected to a power system 3 via a generator bus 25 and a step-up transformer 2. The variable frequency power converter 4 is connected to the generator bus 25 via the excitation transformer 5 and receives power supply.
[0012]
The converter control device 6 includes a current of the rotor of the AC excitation type generator motor 1, the current of which is transformed by the current transformer (CT) 23, a phase and rotation speed detector 7 described later, a d-axis control device 11, The power converter 4 is controlled based on each signal input from the q-axis control device 15. The converter control device 6 has a slip frequency controller 6a. The slip frequency controller 6a detects the slip frequency fs of the AC-excited generator motor 1 and controls the output frequency fe of the power converter 4 to be equal to the slip frequency fs.
[0013]
The phase and rotation speed detector 7 detects the rotation phase and the rotation speed N of the rotor of the AC excitation type generator motor 1. The voltage detector 8 detects a stator voltage Vg of the AC-excited generator motor 1 (the generator bus 25) via the instrument transformer (PT) 22. The control target voltage setter 9 sets the control target voltage V0 of the stator voltage. The voltage deviation detector 10 detects a deviation ΔV between the control target voltage V0 set by the control target voltage setter 9 and the stator voltage Vg detected by the voltage detector 8. The d-axis control device 11 gives a control command value of the d-axis component to the converter control device 6 based on the deviation ΔV detected by the voltage deviation detector 10.
[0014]
The active power detector 12 detects the stator voltage of the AC-excited generator motor 1 transformed by the PT 22 and the current of the stator of the AC-excited generator motor 1 transformed by the current transformer (CT) 21. Based on this, the active power Pg of the stator of the AC excitation type generator motor 1 is detected. In order to reduce the manufacturing cost and shorten the transmission distance of the detected signal, CT21 and PT22 are generator buses 25 on the low voltage side of the step-up transformer 2 and are AC-excited generator motors. 1 is provided.
[0015]
The control target active power setter 13 sets the control target active power P0. The power deviation detector 14 detects a deviation ΔP between the control target active power P0 set by the control target active power setting unit 13 and the active power Pg detected by the active power detector 12. The q-axis control device 15 gives a control command value of the q-axis component to the converter control device 6 based on the deviation ΔP detected by the power deviation detector 14. Frequency detector 30 detects frequency fg of the stator winding voltage of AC-excited generator motor 1 via PT 22.
[0016]
As shown in FIG. 2, the acceleration / deceleration suppression signal generator 33 includes acceleration / deceleration occurrence suppression command signal transmission means 33a, upper / lower limit rotation speed setting means 33b, available rotation energy calculation means 33c, control duration setting means 33e, It has an active power value calculating means 33f and a suppression signal generating means 33g as frequency fluctuation suppressing means. The acceleration / deceleration suppression signal generator 33 detects acceleration / deceleration of the power system and generates a suppression signal S6 for suppressing frequency fluctuation of the power system.
[0017]
Next, the operation will be described. In the case of the AC-excited generator motor 1, the frequency range of the AC excitation of the rotor, that is, the operable rotational speed range of the AC-excited generator motor 1 is sometimes limited from the viewpoint of the economics of the equipment. If a uniform acceleration suppression signal or deceleration suppression signal is added when the operable speed range is limited, there is a possibility that the vehicle will enter an operating range that deviates from the operable speed range.
[0018]
The acceleration / deceleration suppression signal generator 33 absorbs excess active power in the power system 3 as its rotational energy within the maximum allowable range of the AC-excited generator motor 1 or converts insufficient active power into its rotational energy. The AC excitation type generator motor 1 is controlled so as to be discharged from the motor. As a result, the frequency fluctuation of the power system 3 is quickly suppressed, and the AC-excited generator motor 1 is prevented from entering an operation range that deviates from the operable speed range. Hereinafter, the operation will be described in detail.
[0019]
In FIG. 2, acceleration / deceleration occurrence suppression command signal transmission means 33a is accelerated until the frequency fg of the stator winding voltage of the electric power system 3, that is, the AC excitation type generator motor 1 exceeds a predetermined frequency fζ (fg> fζ). Or when the frequency fg is reduced to a value lower than another predetermined frequency fη (however, fη <fζ) (fg <fη), the acceleration / deceleration suppression command signal S2 is transmitted.
[0020]
Upon receiving the acceleration / deceleration suppression command signal S2 from the acceleration / deceleration occurrence suppression command signal transmission means 33a, the available rotation energy calculation means 33c calculates the available rotation energy as follows.
Hereinafter, a case will be described in which the surplus power is absorbed by increasing the rotation speed of the AC excitation type generator motor 1.
[0021]
The rotational energy E1 of the rotor rotating at the rotational speed N is represented by I (kg · m) where I is the inertia rate of the AC-excited generator motor 1.
Figure 2004153940
Is required. Therefore, assuming that the upper limit of the operable rotation speed is Nmax, the rotation energy ΔE when the rotation speed changes from N to Nmax is obtained by Expression (2).
Figure 2004153940
[0022]
The rotational energy ΔE is in the unit of W · sec. Assuming that the control duration of acceleration suppression determined by a simulation calculation or the like is t, the possible control amount ΔPc of the active power at this time is:
ΔPc = ΔE / t (3)
Is determined by The active power value calculating means 33f calculates ΔPc from the control duration time t preset in the control duration setting means 33e and the ΔE based on the equation (3).
Based on this, the suppression signal S6 generated by the suppression signal generation unit 33g is converted into an active power by a function of ΔPc, t for a fixed time t as shown in the frame of the suppression signal generation unit 33g in FIG. By setting the signal to decrease by ΔP, the frequency fluctuation suppression control of the power system within the allowable operation limit can be realized without excessively controlling the AC-excited generator motor 1.
[0023]
Specifically, as shown in FIG. 1, by adding the suppression signal S6 to the power deviation detector 14, control is performed in a direction to reduce the active power, and the acceleration of the power system is suppressed. That is, since the power system is accelerated in the state of power generation amount> load (demand) amount, the generated active power is reduced and absorbed as the rotational energy of the AC-excited generator motor 1, so that the frequency of the power system is reduced. Can be suppressed.
[0024]
The acceleration / deceleration occurrence suppression command signal transmission means 33a issues an acceleration / deceleration suppression command signal S2 when the frequency fg of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor 1 exceeds a predetermined frequency fζ. After receiving the acceleration / deceleration suppression command signal S2, the available rotation energy calculation means 33c, the active power value calculation means 33f, and the suppression signal generation means 33g operate as described above to transmit the suppression signal S6.
[0025]
Note that the control when the power system is decelerated also detects that the frequency fg of the stator winding voltage has fallen below a predetermined frequency fη, and prevents the rotation speed of the AC excitation generator motor 1 from falling below Nmin. However, the control is the same as the above-described control in the case where the power system is accelerated, except that the rotational energy of the AC excitation type generator motor 1 is released at the highest speed and the control is performed in a direction to increase the effective power Pg.
In the above description, the example in which the active power is controlled as the q-axis control is shown. However, the same effect can be obtained even when the rotation speed or the slip is controlled as the q-axis control.
[0026]
In order to shorten the response time, instead of the available rotational energy calculating means 33c and the active power value calculating means 33f, for example, an active power value storage means as a means for obtaining available rotational energy is provided. The available rotational energy ΔE and the possible control amount ΔPc calculated in advance in correspondence with the number of rotations in the value storage means are stored as a table, and when the acceleration / deceleration suppression command signal S2 is issued, the table is referred to. Thus, the possible control amount ΔPc corresponding to the rotation speed N can be read.
[0027]
As described above, according to this embodiment, the available rotational energy is obtained, and when the frequency of the power system fluctuates, the AC excitation type obtained from the available rotational energy and the predetermined suppression duration is determined. By increasing or decreasing the active power of the AC-excited generator motor by the possible control amount of the active power of the generator motor, that is, by controlling the active power of the AC-excited generator motor according to the available rotational energy, It is possible to quickly suppress frequency fluctuations of the power system by making the most of energy.
[0028]
Also, the active power of the AC-excited generator motor is controlled based on various information of the AC-excited generator motor such as the stator winding voltage Vg, frequency fg, current Jg, and power Pg of the AC-excited generator motor 1. can do. Therefore, even if the distance between the control device of the AC excitation type generator motor and the power system is long, it is possible to prevent signal transmission delay, deterioration of signal quality, increase in construction cost, and the like.
[0029]
Embodiment 2 FIG.
3 and 4 show another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a configuration diagram of a control device of an AC excitation type generator motor, and FIG. 4 is a configuration diagram of an acceleration / deceleration suppression signal generator of FIG. It is. In this embodiment, an acceleration / deceleration suppression signal generator 133 is provided as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the acceleration / deceleration suppression signal generator 133 includes a control duration calculation unit 133e, a controllable active power value calculation unit 133f, and a suppression signal generation unit 133g as a frequency fluctuation suppression unit. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0030]
The range of the active power that can be operated in the AC excitation generator motor 1 is determined from the current capacity of the stator, the current capacity of the rotor, or the performance of the control device and the power converter. Assuming that the maximum value of the operable active power is Pmax, the minimum value is Pmin, and the operating active power at that time is Pa, the available active power value is (Pmax-Pa) or (Pmin-Pa). . The controllable active power value calculation means 133f calculates this (Pmax-Pa) or (Pmin-Pa). This is defined as ΔPma.
[0031]
Next, the control duration calculating means 133e calculates the control duration t1 from the ΔPma and the available rotational energy ΔE shown in the above equation (2) as follows.
t1 = ΔE / ΔPma (4)
The suppression signal generation unit 133g sets the suppression signal S7 to a signal that reduces the active power by ΔPma for a certain time t1, as shown in the frame of the suppression signal generation unit 133g in FIG. 4 by the function of ΔPma, t1. As a result, the acceleration / deceleration suppression control within the allowable operation limit is performed without excessively controlling the AC-excited generator motor 1, thereby suppressing the frequency fluctuation of the power system.
[0032]
It should be noted that the available active power may be either a rated value for steady operation or a transient limit value expressed as a function of time, if necessary.
Although not shown, if the acceleration suppression control is continued even after the power system is decelerated by the power system acceleration / deceleration suppression control, the power system may be decelerated and the power system may become unstable. For this reason, the acceleration / deceleration suppression signal generator 133 detects that the frequency has turned to a lowering direction, such as a frequency change, for a fixed time or a frequency change, regardless of the control time t1 obtained by the above calculation. An acceleration / deceleration suppression control stop unit for stopping S7 is added.
[0033]
As described above, according to this embodiment, the control duration is obtained from the available rotational energy and the controllable active power value, and when the frequency of the power system fluctuates, only the controllable active power value corresponds to the AC excitation type. By increasing or decreasing the active power of the generator motor, that is, by increasing or decreasing the active power of the AC-excited generator motor in accordance with the available rotational energy, the available rotational energy is utilized to the maximum to reduce the frequency fluctuation of the power system. It can be suppressed quickly.
[0034]
Embodiment 3 FIG.
5 and 6 show still another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a configuration diagram of a control device of an AC excitation type generator motor, and FIG. 6 is a logic circuit diagram of a condition detector of FIG. is there. In the first and second embodiments described above, a method for adding a signal for acceleration / deceleration suppression to the set value of the control target active power setting unit 13 is shown in FIG. 5 when the acceleration / deceleration suppression control is performed. As described above, the q-axis control is switched to the rotation speed control by the control mode switch 35, and the control target rotation speed Nv is set to the upper limit value or the lower limit value of the operable rotation speed. Within the system, frequency fluctuation suppression control of the power system can be realized. This will be specifically described below.
[0035]
In FIG. 5, the control device of the AC excitation type generator motor 1 is provided with a condition detector 34, a control mode switch 35, a target rotation speed changer 40 as frequency fluctuation suppression means, and a rotation speed deviation detector 41. I have. The condition detector 34 detects that the power system 3 is accelerating or decelerating, and transmits switching signals S9, S10, S11 (details will be described later) to the control mode switch 35 and the target speed changer 40. The control mode switch 35 normally gives the deviation ΔP from the power deviation detector 14 to the q-axis controller 15. When the switching signal S9 is received, the switching is performed so as to give the deviation ΔN of the rotational speed from the rotational speed deviation detector 41 to the q-axis controller 15.
[0036]
The target rotation speed changer 40 stores a target value Nr, a lower limit value Nmin of the operable rotation speed, and an upper limit value Nmax of the operable rotation speed during normal rotation speed control, and responds to the switching signals S10 and S11. One of these values is selected and output to the rotational speed deviation detector 41 as the target rotational speed Nv. The rotational speed deviation detector 41 outputs a deviation ΔN between the target rotational speed Nv and the rotational speed N.
Other configurations are the same as those in the first embodiment shown in FIG. 1, and the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0037]
The control mode switch 35 is normally switched so as to give the deviation ΔP from the power deviation detector 14 to the q-axis controller 15. Here, the operation of the condition detector 34 will be described with reference to FIG. When the frequency fg of the stator winding voltage of the AC-excited generator motor 1 becomes higher than the frequency fζ, the condition detector 34 outputs a signal S9 to switch the control mode switch 35 to the rotational speed deviation detector 41 and A change command S10 is transmitted to the target speed changer 40 so as to change the target speed to the upper limit Nmax of the operable speed.
[0038]
Conversely, when the frequency fg of the stator winding voltage of the AC-excited generator motor 1 becomes smaller than fη, that is, when the power system decelerates, a signal S9 is issued to cause the control mode switch 35 to rotate the rotational speed deviation. While switching to the detector 41 side, the signal S11 is transmitted, and the target rotation speed changer 40 changes the target rotation speed Nv to the lower limit value Nmin of the rotation speed. Thereby, the upper limit Nmax can be controlled when the power system 3 is accelerating, and the lower limit Nmin can be controlled when the power system 3 is decelerating.
[0039]
That is, control is performed in the direction of decreasing the output of the AC-excited generator motor 1 when the power system is accelerating, and in the direction of increasing the output of the AC-excited generator motor 1 when the power system is decelerating. In addition, frequency fluctuation of the power system can be suppressed.
[0040]
Although the above description has been made with reference to the rotation speed control, the same effect can be obtained with the slip control. In the above description, the q-axis control is controlled based on the deviation ΔP from the power deviation detector 14 before the control mode switching signal S9 is issued. However, the q-axis control is always performed based on the rotation speed or the slip. It may be controlling. In this case, it is not necessary to switch the control mode, and the same effect can be obtained by changing only the rotation speed or the slip target value.
[0041]
In the above description, the target rotational speed Nv is switched to the upper or lower rotational speeds Nmax and Nmin. However, the target rotational speed Nv may be changed according to the rising speed or the decreasing speed of the frequency fg of the stator winding voltage. The same effect can be obtained by changing the value in proportion.
[0042]
Embodiment 4 FIG.
7 to 9 show still another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a configuration diagram of a control device of an AC excitation type generator motor. 8 is a configuration diagram of an excitation frequency switch of the converter control device of FIG. 7, and FIG. 9 is a logic circuit diagram of the frequency switching condition detector of FIG. In the third embodiment, the method of switching to the rotation speed control is described. However, the same effect can be obtained even if the output frequency of the power converter 4, that is, the excitation frequency of the rotor of the AC excitation type generator motor 1 is changed. Can be. FIG. 7 shows a configuration in this case, and the conversion control device 106 has an excitation frequency switch 106a. Further, a frequency switching condition detector 42 is provided. The frequency switching condition detector 42 and the excitation frequency switch 106a are the frequency fluctuation suppressing means in the present invention.
[0043]
The excitation frequency switch 106a in this embodiment is provided instead of the slip frequency controller 6a of the converter control device 6 of FIG. As shown in FIG. 8, the excitation frequency switch 106a has a changeover switch 106b, and can switch the excitation frequency to an actual slip frequency fs1, a minus slip maximum frequency value fs2, and a plus slip maximum frequency value fs3.
[0044]
FIG. 9 shows a logic circuit of the frequency switching condition detector 42 when the frequency fg of the stator winding voltage of the AC-excited generator motor 1 is within a predetermined range (fζ ≧ fg ≧ fη). Transmits a signal S15 for selecting the normal slip frequency control. When the power system is accelerated and the frequency fg of the stator winding voltage of the AC-excited generator motor 1 becomes higher than a predetermined frequency fζ, a signal S16 for selecting the minus slip maximum frequency value fs2 is transmitted. When the power system is decelerated and the frequency fg of the stator winding voltage of the AC-excited generator motor 1 becomes lower than a predetermined frequency fη (where fη <fζ), a signal for selecting the plus slip maximum frequency value fs3. Send S17. The excitation frequency switch 106a receives the signals S15, S16, and S17, and changes the output frequency of the power converter 4.
[0045]
When the frequency of the power converter 4 is set to the minus slip maximum frequency value fs2, the rotational speed of the AC excitation type generator motor 1 increases so as to reach the allowable maximum rotational speed, that is, changes in a direction to reduce the active power. When the plus-slip maximum frequency value fs3 is selected, the opposite occurs. Therefore, similarly to the fourth embodiment, it is possible to suppress the frequency fluctuation of the power system.
[0046]
In the above description, switching of the control value of the output frequency of the power converter 4 to the maximum positive slip frequency value and the maximum negative slip frequency value has been described. However, even if the control value of the output frequency is changed in the direction of the maximum positive slip frequency value or the maximum negative slip frequency value, for example, in proportion to the rising speed or the decreasing speed of the stator frequency, the same applies. Effects can be obtained.
[0047]
Embodiment 5 FIG.
10 to 12 show another embodiment of the present invention. FIG. 10 is a configuration diagram of a control device of an AC excitation type generator motor, and FIG. 11 is a diagram of an acceleration / deceleration suppression signal generator of FIG. It is a block diagram. FIG. 12 is a configuration diagram of a control device for an AC excitation type generator motor different from FIG. In this embodiment, by providing the acceleration / deceleration suppression signal generator 233 shown in FIGS. 10 and 11 instead of the acceleration / deceleration suppression signal generator 33 in FIG. 1, the frequency fluctuation of the power system is quickly converged. is there.
[0048]
As shown in FIG. 11, the acceleration / deceleration suppression signal generator 233 includes a switch control circuit 233a, a deviation detector 233b, a phase correction circuit 233c as frequency fluctuation suppression means, and an open / close switch 233d. The deviation detector 233b outputs a deviation Δf between the rated frequency f0 and the frequency fg of the stator winding voltage Vg of the AC-excited generator motor 1, and outputs a signal obtained by phase-correcting the deviation Δf by a phase correction circuit 233c. , And is supplied to the power deviation detector 14 via the open / close switch 233d.
[0049]
In FIG. 11, the open / close switch 233d is normally open. When the power system accelerates and the frequency fg of the stator winding voltage of the AC-excited generator motor 1 becomes higher than a predetermined frequency fζ, the on / off switch 233d is closed to output the phase-corrected signal S20. It is given to the deviation detector 14 (FIG. 10). Thereby, the q-axis control is changed according to the deviation of the frequency to suppress the frequency fluctuation of the power system.
[0050]
Thereafter, the state in which the frequency fg of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor 1 is lower than a predetermined frequency fθ (however, fθ <fζ, for example, fζ = f0 + Δf5, Δf5 is a predetermined value), and AC excitation When the state in which the frequency fg of the stator winding voltage of the motor generator motor 1 exceeds a predetermined frequency fκ (however, fκ <fη, for example, setting fη = f0 + Δf5, Δf5 is a predetermined value) continues for a predetermined time, It is determined that the transient fluctuation of the power system has converged, and the switch control circuit 233a opens the on / off switch 233d so that the signal S20 is not output to the power deviation detector 14.
[0051]
Similarly, when the power system decelerates and the frequency fg of the stator winding voltage of the AC-excited generator motor 1 becomes lower than a predetermined frequency fη (where fη <f 開 閉), the open / close switch 233d is also closed. The signal S20 having undergone the phase correction is supplied to the power deviation detector 14 (FIG. 10). As a result, the q-axis control is changed according to the frequency deviation to suppress the acceleration / deceleration of the power system.
[0052]
The phase correction takes into account the characteristics of the power system, the control system of the AC-excited generator motor, the time constant of the AC-excited generator motor itself, and the like, and performs control at an optimal timing for suppressing frequency fluctuations of the power system. is there.
[0053]
Further, as shown in FIG. 12, a frequency change rate detector (for example, a differentiator) 44 and a phase corrector 45 can be used in combination. In FIG. 12, a frequency change rate detector 44 detects a change rate of the frequency of the AC excitation type generator motor 1 and inputs the detected change rate to a phase corrector 45, performs a predetermined phase correction on the change rate, and outputs a signal S21. It is configured to add to the power deviation detector 14.
[0054]
For the phase correction, as described above, the rate of change of the frequency of the AC excitation type generator motor 1 or the power system 3 may be directly input to the phase correction circuit 45, or the rated frequency f0 and the AC excitation type generator motor 1 The deviation from the frequency fg of the stator winding voltage or the frequency of the power system 3 may be phase corrected.
In this embodiment, the same effect can be obtained by controlling the rotation speed or the slip frequency of the AC-excited generator motor 1 instead of controlling the active power.
As described above, even when the fluctuation due to the acceleration / deceleration of the power system continues for a long time, the acceleration / deceleration of the power system can be quickly converged, and the stability of the power system can be improved.
[0055]
Embodiment 6 FIG.
FIG. 13 is a configuration diagram of a control device of an AC excitation type generator motor showing still another embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, an example in which the acceleration and deceleration of the power system are continuously suppressed has been described. However, in the case of these methods, if the gain of the phase correction circuit 233c (FIG. 11) and the phase corrector 45 is set too large, the output of the AC excitation type generator motor 1 will be largely changed even with a small frequency fluctuation, and Unwanted frequency changes of the system may occur, and the gain cannot be set to a very large value.
[0056]
For this reason, the power of suppressing the first wave when the fluctuation of the power system is large may be insufficient. In such a case, a frequency change rate detector 44 and a phase corrector 45 are provided as shown in FIG. Then, the signal S21 whose phase has been corrected by the phase corrector 45 as the frequency fluctuation suppressing means is added to the power deviation detector 14. With this configuration, it is possible to suppress frequency fluctuations in a wide range of the power system from a large fluctuation of the power system to an improvement in convergence after the large fluctuation has subsided.
[0057]
It should be noted that a switch is provided for performing the suppression control by the acceleration / deceleration suppression control signal generator 33 shown in FIG. 1 on the first wave of the oscillation, and thereafter switching to the suppression control by the phase corrector 45 shown in FIG. However, the same effect can be obtained.
[0058]
Embodiment 7 FIG.
FIG. 14 is a configuration diagram of a control device for an AC excitation type generator motor showing still another embodiment of the present invention. In the first and second embodiments, the case where the suppression signal for suppressing the acceleration or deceleration of the power system is continued during the time obtained from the rotational energy or the like has been described. However, for example, if this control is continued even after the power system 3 enters the deceleration range during the acceleration suppression control of the power system, the deceleration is expanded.
[0059]
In this embodiment, a suppression control canceller 46 is provided as shown in FIG. The suppression control canceller 46 obtains the frequency fg of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor 1 from the frequency detector 30, and determines the absolute value | fg-f0 | of the difference between the frequency fg and the rated frequency f0. When the value falls below the value Δf2, the signal S6 from the acceleration / deceleration suppression controller 33 is cut off to cancel the suppression control. As described above, by detecting that the frequency fg of the stator winding voltage of the AC-excited generator motor 1 has returned to the vicinity of the rated frequency as a result of the acceleration suppression control, and canceling the suppression control, the excessive The suppression control can be prevented.
[0060]
In this embodiment, the control device of the embodiment shown in FIG. 1 is provided with the suppression control canceler 46, but the control device of the second to sixth embodiments is provided with the suppression control canceler 46. The same effect can be obtained.
[0061]
Embodiment 8 FIG.
15 and 16 show still another embodiment of the present invention. FIG. 15 is a configuration diagram of a control device of an AC excitation type generator motor, and FIG. 16 is a configuration diagram of an active power limiter. The AC-excited generator-motor 1 has an operable output range, and in the acceleration / deceleration suppression control in each of the above-described first to seventh embodiments, there is a possibility that the operating state will exceed the operable output range. There is. This embodiment is intended to prevent this.
[0062]
In FIG. 15, the control device of the AC-excited generator motor 1 is provided with an active power limiter 48 for controlling the q-axis control device 15 based on the active power Pg detected by the active power detector 12. Is transmitted. The q-axis control device 15 controls the power of the AC-excited generator motor 1 according to the control signal S31. As shown in FIG. 16, the active power limiter 48 has an upper limit deviation detector 48a, a lower limit deviation detector 48b, a high value selector 48c, and a low value selector 48d. The active power limiter 48 receives the deviation ΔP from the voltage deviation detector 14 and the active power pg from the active power detector 12.
[0063]
The upper limit deviation detector 48a calculates a deviation ΔP1 between the active power pg from the active power detector 12 and the upper limit value Pmax of the operable active power of the AC-excited generator motor 1. The lower limit deviation detector 48b obtains a deviation ΔP2 between the active power pg from the active power detector 12 and the lower limit Pmax of the operable active power of the AC-excited generator motor 1.
[0064]
The high value selector 48c compares the deviation ΔP with the deviation ΔP2, and outputs the higher value to the low value selector 48d. The low value selector 48d compares the output from the high value selector 48c with the deviation ΔP1, selects the lower value, and outputs the lower value to the q-axis controller 15 as a control signal S31. The q-axis control device 15 controls the active power of the AC-excited generator motor 1 based on the control signal S31.
[0065]
Thereby, when the AC excitation type generator motor 1 is operated between the upper limit value Pmax and the lower limit value Pmin of the active power, both the high value selector 48c and the low value selector 48d select the deviation ΔP. , The deviation ΔP is output as it is as the control signal S31. If active power Pg of AC-excited generator motor 1 is greater than Pmax, deviation ΔP1 between active power and upper limit Pmax is minus (negative), and deviation ΔP2 between active power Pg and lower limit Pmin is also minus ( Negative). On the other hand, since the active power Pg is increasing, the deviation ΔP is positive in the direction of increasing the active power, and the higher value selector 48c selects the higher value deviation ΔP.
[0066]
In the low value selector 48d, a deviation ΔP1 between the active power Pg, which is the lower value, and the upper limit value Pmax is selected. Accordingly, the deviation ΔP1 is selected as the control signal S31, and the control is performed in a direction to suppress the active power. Eventually, the deviation is zero, that is, the active power reaches the upper limit value Pmax. Further, when the active power Pg of the AC-excited generator motor 1 becomes smaller than the lower limit value Pmin, the deviation ΔP2 is output as the control signal S31. Then, the active power is controlled to increase, and finally the active power is restored to the lower limit Pmin.
As described above, the AC-excited generator motor 1 can be prevented from operating beyond the allowable range.
[0067]
In this embodiment, the output of the active power is limited without the time characteristic according to the magnitude of the active power Pg. However, in order to effectively utilize the overload withstand capability of the AC-excited generator motor 1. It may be one having a timed characteristic so as to allow a predetermined amount of overload for a predetermined time. In addition, a limit control method in which stator current is controlled instead of active power, a method in which d and q axes are limited in consideration of reactive power in addition to active power, or an AC-excited generator motor 1 can be operated. It is also possible to adopt a system in which the rotation speed is controlled so that the operation is performed in a suitable rotation speed range.
[0068]
In this embodiment, the active power limiter 48 is provided in the control device of the embodiment of FIG. 1, but the active power limiter 48 may be provided in the embodiments shown in the second to seventh embodiments. A similar effect is achieved.
[0069]
Embodiment 9 FIG.
FIG. 17 is a configuration diagram of a prime mover controller showing still another embodiment of the present invention. In FIG. 17, a motor controller 50 as a frequency adjustment control unit includes a frequency deviation detector 50a and a motor output increase / decrease signal transmitter 50b. In each of the above embodiments, the method of suppressing the acceleration / deceleration of the power system 3 has been described. However, after the acceleration / deceleration of the power system has converged, the supply / demand balance of the power system is disrupted. The frequency is lower when the load (demand) is larger than the power supply (supply), and the frequency is higher and stable when the load is higher. When a prime mover such as a pump turbine is connected to the AC excitation type generator motor 1, a prime mover controller 50 (an example of a power generation direction) shown in FIG. 17 is provided to control the output.
[0070]
The prime mover controller 50 obtains the deviation Δf between the rated frequency f0 and the frequency fg of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor 1 by the frequency deviation detector 50a, and gives it to the prime mover output increase / decrease signal transmitter 50b. The motor output increase / decrease signal transmitter 50b outputs a motor output increase signal S41 when the deviation Δf becomes larger than a predetermined value λ, and outputs a motor output reduction signal S42 when the deviation Δf becomes smaller than (−λ). The output of a prime mover (not shown) is controlled. As a result, the input of the AC-excited generator motor 1 can be adjusted, and the collapse of the supply and demand balance can be compensated within the range of the capability.
[0071]
Embodiment 10 FIG.
FIG. 18 is a configuration diagram of a prime mover controller showing still another embodiment of the present invention. In FIG. 18, a prime mover controller 51 as a slip value adjusting control means has a slip value detector 51a and a prime mover output increase / decrease signal transmitter 51b. After the acceleration / deceleration of the power system 3 converges, as a result of controlling to maintain the supply-demand balance of the power system as much as possible, the AC-excited generator motor 1 may be in an operating state at the upper limit or the lower limit of the variable frequency. In the case of operation in this state, when acceleration or deceleration occurs in the electric power system next, either acceleration or deceleration suppression control cannot be performed. Therefore, in this embodiment, in order to prevent such a situation, when a prime mover such as a pump turbine is connected to the AC-excited generator motor 1, the prime mover controller shown in FIG. Example) 51 is added.
[0072]
The motor controller 51 obtains a slip value S from the frequency fg of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor 1 and the rotation speed N by the slip detector 51a, and gives the slip value S to the motor output increase / decrease signal transmitter 51b. The prime mover output increase / decrease signal transmitter 51b outputs a prime mover output increase signal S43 when the slip value S becomes larger than a predetermined value Spm, and outputs a prime mover output decrease signal S44 when the slip value S becomes smaller than (-Spm). The output of a prime mover (not shown) is controlled. This makes it possible to adjust the input of the AC-excited generator motor 1 and control the AC-excited generator motor 1 to operate within its variable frequency limit within its capability. When the predetermined value Spm is set to, for example, the slip value of the control target during normal operation, the output of the prime mover is controlled so that the slip value becomes the slip value of the control target.
[0073]
Embodiment 11 FIG.
FIG. 19 is a configuration diagram of a prime mover controller showing still another embodiment of the present invention. This embodiment has the functions of both a prime mover controller 50 for controlling the frequency shown in FIG. 17 and a prime mover controller 51 for controlling the slip value shown in FIG. In FIG. 19, a motor controller 54 as a frequency and slip value adjustment control means includes a frequency deviation detector 50a, a motor output increase / decrease signal transmitter 50b, a slip detector 51a, a motor output increase / decrease signal transmitter 51b, and an OR circuit 54a. , 54b.
[0074]
The OR circuit 54a issues a motor output increase signal S45 when the deviation Δf becomes larger than a predetermined value λ or the slip value S becomes larger than a predetermined value Spm, and increases the output of the motor. When the deviation Δf is smaller than (−λ) or when the slip value S is smaller than (−Spm), the OR circuit 54b issues a signal S45 of a motor output decrease to reduce the output of the motor. Within the range of the capacity of the AC-excited generator motor 1, it is possible to maintain the frequency of the power system and the ability to control acceleration / deceleration for the frequency fluctuation of the power system that occurs continuously.
[0075]
In the first to eighth embodiments, the driving device of the AC-excited generator motor 1 is not described, but the present invention relates to a system in which the driving device is a prime mover / rotary load such as a water turbine / pump or a synchronous phase shifter. As described above, the present invention can be applied to any of the systems having no driving device, and the same effect is obtained in any of them.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, the control apparatus for an AC excitation type generator motor according to the present invention is an AC excitation type generator motor in which a stator winding is connected to a power system and a rotor winding is connected to a variable frequency power converter. Frequency generator for controlling the frequency of the stator winding voltage, rotation number detector for detecting the number of rotations of the AC excitation type generator motor, and operation of the AC excitation type generator motor. Means for determining the available rotational energy of the AC-excited generator motor based on the upper and lower limit values of the possible rotational speed and the rotational speed, and the AC-excited type via a power converter according to the available rotational energy. Frequency fluctuation suppressing means for suppressing the frequency fluctuation of the power system by controlling the active power of the generator motor,
Obtain available rotational energy and, when the frequency of the power system fluctuates, quickly suppress the frequency fluctuation of the power system by controlling the active power of the AC excitation generator motor according to the available rotational energy. Can be.
[0077]
The stator winding is connected to a power system, and the rotor winding controls an AC-excited generator motor connected to a variable frequency power converter, and the frequency of the stator winding voltage is controlled. Frequency detecting means for detecting the rotation speed of the AC excitation type generator motor, and the rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the AC excitation type generator motor. Frequency fluctuation suppression means for controlling the frequency of the AC-excited generator motor via the power converter so as to be at the upper limit value or the lower limit value of the operable speed, thereby suppressing frequency fluctuation of the power system. Because
By increasing or decreasing the active power of the AC-excited generator motor so that the rotational speed of the AC-excited generator motor becomes the upper limit or the lower limit of the operable rotational speed, it is possible to quickly suppress the fluctuation of the frequency of the power system. it can.
[0078]
Further, the stator winding is connected to a power system and the rotor winding controls an AC excitation type generator motor connected to a variable frequency power converter, and the frequency of the stator winding voltage is controlled. Frequency detection means for detecting the rotation speed of the AC excitation type generator motor, rotation speed detection means, and means for determining the slip frequency from the frequency and the rotation speed of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor, The power converter is controlled so that the slip frequency becomes the upper limit or lower limit of the exciting frequency of the rotor of the AC excitation generator motor in accordance with the frequency fluctuation of the stator winding voltage of the AC excitation generator motor. Since it is provided with frequency fluctuation suppressing means for controlling the frequency fluctuation of the power system by controlling the output frequency,
Suppressing fluctuations in the frequency of the power system quickly by controlling the output frequency of the power converter so that the slip frequency becomes the upper limit or lower limit of the exciting frequency of the rotor of the AC excitation generator motor that can be excited. Can be.
[0079]
In addition, the stator winding is connected to a power system and the rotor winding controls an AC excitation type generator motor connected to a variable frequency power converter, and the frequency of the stator winding voltage is controlled. And a frequency deviation between the frequency of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor and a predetermined reference frequency or a change in the frequency of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor. Phase correction means for detecting the rate and correcting the predetermined phase, and a phase deviation or a rate of change of the phase-corrected frequency in accordance with the fluctuation of the frequency of the voltage of the stator winding of the AC-excited generator motor. Frequency fluctuation suppressing means for suppressing the frequency fluctuation of the power system by controlling the active power or the rotation speed or the slip frequency of the AC excitation type generator motor via the power converter based on
By controlling the active power, the rotational speed, or the slip frequency of the AC-excited generator motor based on the phase corrected frequency deviation or the rate of change of the frequency, fluctuations in the frequency of the power system can be quickly suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a control device for an AC excitation type generator motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of an acceleration / deceleration suppression signal generator of FIG. 1;
FIG. 3 is a configuration diagram of a control device for an AC excitation type generator motor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of an acceleration / deceleration suppression signal generator of FIG. 3;
FIG. 5 is a configuration diagram of a control device of an AC excitation type generator motor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a logic circuit diagram of the condition detector of FIG. 5;
FIG. 7 is a configuration diagram of a control device for an AC excitation type generator motor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of an excitation frequency switch of the converter control device of FIG. 7;
FIG. 9 is a logic circuit diagram of the frequency switching condition detector of FIG. 7;
FIG. 10 is a configuration diagram of a control device for an AC excitation generator motor according to another embodiment of the present invention.
11 is a logic circuit and configuration diagram of the acceleration / deceleration suppression signal generator of FIG.
12 is a configuration diagram of a control device of an AC excitation type generator motor different from the control device of FIG. 10;
FIG. 13 is a configuration diagram of a control device for an AC excitation type generator motor showing another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a configuration diagram of a control device of an AC excitation type generator motor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a configuration diagram of a control device for an AC excitation type generator motor according to another embodiment of the present invention.
16 is a configuration diagram of the active power limiter of FIG.
FIG. 17 is a configuration diagram of a prime mover controller showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a configuration diagram of a prime mover controller showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a configuration diagram of a prime mover controller showing still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 AC excitation generator motor, 3 power system, 4 power converter,
6 converter control device, 7 phase and rotation speed detector, 8 voltage detector,
9 control target voltage setter, 10 voltage deviation detector, 11 d-axis controller,
12 active power detector, 13 control target active power setting device,
14 power deviation detector, 15 q-axis controller, 30 frequency detector,
31 current detector, 33 acceleration / deceleration suppression signal generator,
33a an acceleration / deceleration occurrence suppression command signal transmitting means,
33c available rotational energy calculating means, 33e control duration setting means,
33f active power calculation means, 33g suppression signal generation means, 34 condition detector,
35 control mode switch, 40 target speed changer, 41 speed deviation detector,
42 frequency switching condition detector, 44 frequency change rate detector, 45 phase corrector,
46 suppression control canceller, 48 active power limiter,
50, 51, 54 prime mover controller, 106 converter controller,
106a excitation frequency switcher, 133 acceleration / deceleration suppression signal generator,
133f controllable active power calculation means, 133e control duration calculation means,
133g suppression signal generation means, 233 acceleration / deceleration suppression signal generator,
233c Phase correction circuit.

Claims (11)

固定子巻線が電力系統に接続されるとともに回転子巻線が可変周波数の電力変換器に接続された交流励磁形発電電動機を制御するものであって、
上記固定子巻線の電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、
上記交流励磁形発電電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、
上記交流励磁形発電電動機の運転可能な回転数の上限値と下限値と上記回転数とに基づいて上記交流励磁形発電電動機の利用可能な回転エネルギーを求める手段と、
上記利用可能な回転エネルギーに応じて上記電力変換器を介して上記交流励磁形発電電動機の有効電力を制御することにより上記電力系統の周波数変動を抑制する周波数変動抑制手段と、
を備えた交流励磁形発電電動機の制御装置。
A stator winding is connected to a power system and a rotor winding controls an AC excitation type generator motor connected to a variable frequency power converter,
Frequency detection means for detecting the frequency of the voltage of the stator winding,
Rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the AC excitation type generator motor,
Means for determining the available rotational energy of the AC-excited generator motor based on the upper limit value and the lower limit value of the operable rotational speed of the AC-excited generator motor and the rotational speed;
Frequency fluctuation suppressing means for suppressing the frequency fluctuation of the power system by controlling the active power of the AC excitation generator motor via the power converter according to the available rotational energy,
A control device for an AC-excited generator motor equipped with:
上記周波数変動抑制手段は、上記利用可能な回転エネルギーと予め定められた抑制継続時間とから求めた上記交流励磁形発電電動機の有効電力の可能制御量だけ上記交流励磁形発電電動機の有効電力を増減するものであることを特徴とする請求項1に記載の交流励磁形発電電動機の制御装置。The frequency fluctuation suppressing means increases or decreases the active power of the AC excitation generator motor by a possible control amount of the active power of the AC excitation generator motor obtained from the available rotational energy and a predetermined suppression duration. 2. The control device for an AC-excited generator motor according to claim 1, wherein: 上記周波数変動抑制手段は、上記交流励磁形発電電動機の運転可能な有効電力の最大値と最小値と現在の有効電力とに基づいて求めた制御可能有効電力値だけ上記交流励磁形発電電動機の有効電力を増減するものであることを特徴とする請求項1に記載の交流励磁形発電電動機の制御装置。The frequency fluctuation suppressing unit is configured to control the effective frequency of the AC-excited generator motor by the controllable active power value obtained based on the maximum and minimum values of the operable active power of the AC-excited generator motor and the current active power. The control device for an AC-excited generator motor according to claim 1, wherein the control device increases or decreases electric power. 固定子巻線が電力系統に接続されるとともに回転子巻線が可変周波数の電力変換器に接続された交流励磁形発電電動機を制御するものであって、
上記固定子巻線の電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、
上記交流励磁形発電電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、
上記交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数の変動に応じて上記交流励磁形発電電動機の運転可能な回転数の上限値又は下限値になるように上記電力変換器を介して上記交流励磁形発電電動機の回転数を制御することにより上記電力系統の周波数変動を抑制する周波数変動抑制手段と、
を備えた交流励磁形発電電動機の制御装置。
A stator winding is connected to a power system and a rotor winding controls an AC excitation type generator motor connected to a variable frequency power converter,
Frequency detection means for detecting the frequency of the voltage of the stator winding,
Rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the AC excitation type generator motor,
Through the power converter so as to reach the upper limit or lower limit of the operable rotation speed of the AC excitation type generator motor according to the fluctuation of the frequency of the voltage of the stator winding of the AC excitation type generator motor. Frequency fluctuation suppressing means for suppressing the frequency fluctuation of the power system by controlling the rotation speed of the AC excitation type generator motor,
A control device for an AC-excited generator motor equipped with:
固定子巻線が電力系統に接続されるとともに回転子巻線が可変周波数の電力変換器に接続された交流励磁形発電電動機を制御するものであって、
上記固定子巻線の電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、
上記交流励磁形発電電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、
上記交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数と上記回転数からすべり周波数を求める手段と、
上記交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数の変動に応じて上記すべり周波数が上記交流励磁形発電電動機の回転子の励磁可能な励磁周波数の上限値又は下限値になるように上記電力変換器の出力周波数を制御することにより上記電力系統の周波数変動を抑制する周波数変動抑制手段と、
を備えた交流励磁形発電電動機の制御装置。
A stator winding is connected to a power system and a rotor winding controls an AC excitation type generator motor connected to a variable frequency power converter,
Frequency detection means for detecting the frequency of the voltage of the stator winding,
Rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the AC excitation type generator motor,
Means for determining the slip frequency from the frequency of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor and the rotation speed,
The slip frequency is set so as to be the upper limit value or the lower limit value of the excitation frequency at which the rotor of the AC excitation type generator motor can be excited according to the variation in the frequency of the voltage of the stator winding of the AC excitation type generator motor. Frequency fluctuation suppressing means for suppressing the frequency fluctuation of the power system by controlling the output frequency of the power converter,
A control device for an AC-excited generator motor equipped with:
固定子巻線が電力系統に接続されるとともに回転子巻線が可変周波数の電力変換器に接続された交流励磁形発電電動機を制御するものであって、
上記固定子巻線の電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、
上記交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数と基準となる所定の周波数との周波数偏差又は上記交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数の変化率を検出して所定の位相補正する位相補正手段と、
上記交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数の変動に応じて上記位相補正された周波数偏差又は上記位相補正された周波数の変化率に基づき上記電力変換器を介して上記交流励磁形発電電動機の有効電力又は回転数又はすべり周波数を制御することにより上記電力系統の周波数変動を抑制する周波数変動抑制手段と、
を備えた交流励磁形発電電動機の制御装置。
A stator winding is connected to a power system and a rotor winding controls an AC excitation type generator motor connected to a variable frequency power converter,
Frequency detection means for detecting the frequency of the voltage of the stator winding,
A frequency deviation between the frequency of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor and a predetermined reference frequency or a change rate of the frequency of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor is detected and determined. Phase correction means for correcting the phase of
The AC excitation type through the power converter based on the phase-corrected frequency deviation or the rate of change of the phase-corrected frequency according to the variation in the frequency of the voltage of the stator winding of the AC-excited generator motor. Frequency fluctuation suppressing means for suppressing the frequency fluctuation of the power system by controlling the active power or rotation speed or slip frequency of the generator motor,
A control device for an AC-excited generator motor equipped with:
上記交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数と上記電力系統の定格周波数との偏差が所定値以下になったとき上記周波数変動抑制手段の動作を解除する抑制動作解除手段を設けたものであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の交流励磁形発電電動機の制御装置。Suppressing operation canceling means for canceling the operation of the frequency fluctuation suppressing means when the deviation between the frequency of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor and the rated frequency of the power system is equal to or less than a predetermined value is provided. The control device for an AC excitation type generator motor according to any one of claims 1 to 6, wherein the control device is a motor. 上記交流励磁形発電電動機の有効電力の出力限界を超えないように上記交流励磁形発電電動機の有効電力を制限する出力制限手段を設けたものであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の交流励磁形発電電動機の制御装置。7. An apparatus according to claim 1, further comprising output limiting means for limiting the active power of said AC excitation generator motor so as not to exceed the output limit of the active power of said AC excitation generator motor. The control device for an AC-excited generator motor according to any one of the preceding claims. 上記交流励磁形発電電動機は原動機又は回転負荷に連結されたものであって、上記周波数変動抑制手段の動作後所定時間後に上記交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数と上記電力系統の定格周波数との偏差が所定値以上であるとき上記原動機の出力又は上記回転負荷の大きさを変化させて上記交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数と上記電力系統の定格周波数との偏差が上記所定値未満になるようにする周波数調整用制御手段を設けたものであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の交流励磁形発電電動機の制御装置。The AC-excited generator motor is connected to a prime mover or a rotating load, and after a predetermined time after the operation of the frequency fluctuation suppressing means, the frequency of the stator winding voltage of the AC-excited generator motor and the power system When the deviation from the rated frequency of the motor is not less than a predetermined value, the output frequency of the prime mover or the magnitude of the rotating load is changed to change the frequency of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor and the rated frequency of the power system. 7. An AC-excited generator motor according to claim 1, further comprising a frequency adjustment control means for causing a deviation from the predetermined value to be less than the predetermined value. Control device. 上記交流励磁形発電電動機は原動機又は回転負荷に連結されたものであって、上記周波数変動抑制手段の動作後所定時間後に上記交流励磁形発電電動機のすべり値が許容すべり値範囲の上限値又は下限値であるとき上記原動機の出力又は上記回転負荷の大きさを変化させて上記すべり値が上記上限値より小さく上記下限値より大きくなるようにするすべり値調整用制御手段を設けたものであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の交流励磁形発電電動機の制御装置。The AC-excited generator motor is connected to a prime mover or a rotating load, and the slip value of the AC-excited generator motor is an upper limit or a lower limit of an allowable slip value range after a predetermined time after the operation of the frequency fluctuation suppressing means. When the value is a value, a slip value adjusting control means for changing the output of the prime mover or the magnitude of the rotational load so that the slip value is smaller than the upper limit value and larger than the lower limit value is provided. The control apparatus for an AC excitation type generator motor according to any one of claims 1 to 6, wherein 上記交流励磁形発電電動機は原動機又は回転負荷に連結されたものであって、上記周波数変動抑制手段の動作後所定時間後に上記交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数と上記電力系統の定格周波数との偏差が所定値以上でありかつ上記交流励磁形発電電動機のすべり値が許容すべり値範囲の上限値又は下限値であるとき上記原動機の出力又は上記回転負荷の大きさを変化させて上記交流励磁形発電電動機の固定子巻線の電圧の周波数と上記電力系統の定格周波数との偏差が上記所定値未満になるようにする周波数調整用制御手段及び上記すべり値が上記上限値より小さく上記下限値より大きくなるようにするすべり値調整用制御手段を設けたものであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の交流励磁形発電電動機の制御装置。The AC-excited generator motor is connected to a prime mover or a rotating load, and after a predetermined time after the operation of the frequency fluctuation suppressing means, the frequency of the stator winding voltage of the AC-excited generator motor and the power system When the deviation from the rated frequency of the motor is equal to or greater than a predetermined value and the slip value of the AC-excited generator motor is the upper limit value or the lower limit value of the allowable slip value range, the output of the prime mover or the magnitude of the rotational load is changed. Frequency control means for controlling the deviation between the frequency of the stator winding voltage of the AC excitation type generator motor and the rated frequency of the power system to be less than the predetermined value, and the slip value is higher than the upper limit value. The AC excitation according to any one of claims 1 to 6, further comprising a slip value adjusting control means for making the slip value smaller than the lower limit value. The control device of the generator motor.
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