JP2016158336A5 - 同期機の励磁装置、励磁方法、および蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、同期機の励磁装置、励磁方法、および蓄電装置に関する。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、設備容量を抑えつつ、系統事故時の過渡安定度を向上させることができ、系統事故復帰時の同期機の交流出力電圧上昇を抑制できる同期機の励磁装置、励磁方法、および蓄電装置を提供することを目的とする。

Claims (11)

1. 同期機の励磁電源を供給する励磁機と、前記同期機の交流出力電圧を調整する自動電圧調整器と、前記自動電圧調整器が出力する指令に応じて前記励磁機を励磁する電力を供給する蓄電装置とを具備する、同期機の励磁装置において、
   前記蓄電装置が、交流電圧を整流して直流電圧を生成する蓄電整流手段と、前記蓄電整流手段が出力する直流電圧を電源として蓄電手段を充電する蓄電充電手段と、前記蓄電手段の充電電圧が所定の範囲に入るように前記蓄電手段の充電電流を制御する蓄電制御手段と、前記蓄電手段に蓄えた電力を前記励磁機の界磁巻線に放電するスイッチング手段と、前記自動電圧調整器が出力する指令に応じて前記スイッチング手段の出力電圧を制御するスイッチング駆動手段と、を備えていることを特徴とする同期機の励磁装置。
2. 請求項１に記載の同期機の励磁装置において、
   交流電圧を整流して直流電圧を出力し、前記スイッチング手段の出力電圧と合わせて前記励磁機の界磁電圧を形成するサイリスタ整流器と、前記自動電圧調整器が出力する指令に応じて前記サイリスタ整流器の出力電圧を制御するパルス発生手段と、をさらに備えていることを特徴とする同期機の励磁装置。
3. 請求項２に記載の同期機の励磁装置において、
   前記自動電圧調整器は、当該自動電圧調整器が生成する励磁機界磁電圧指令のうち、前記サイリスタ整流器が出力可能な範囲の指令を前記パルス発生手段に出力する手段と、前記励磁機界磁電圧指令から前記パルス発生手段に出力する指令を減算した指令を前記スイッチング駆動手段に出力する手段と、を備えていることを特徴とする同期機の励磁装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の同期機の励磁装置において、
   前記スイッチング手段は、前記蓄電手段の正極を前記スイッチング手段の出力の正極に時分割して接続する第１の半導体スイッチング素子と、前記蓄電手段の負極を前記スイッチング手段の出力の負極に時分割して接続する第２の半導体スイッチング素子と、アノード側が前記蓄電手段の負極に接続されカソード側が前記スイッチング手段の出力の正極に接続された第１のバイパスダイオードと、カソード側が前記蓄電手段の正極に接続されアノード側が前記スイッチング手段の出力の負極に接続された第２のバイパスダイオードと、を備えていることを特徴とする同期機の励磁装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の同期機の励磁装置において、
   前記スイッチング手段は、前記蓄電手段の正極を前記スイッチング手段の出力の正極に時分割して接続する半導体スイッチング素子と、アノード側が前記蓄電手段の負極に接続されカソード側が前記スイッチング手段の出力の正極に接続されたバイパスダイオードと、を備えていることを特徴とする同期機の励磁装置。
6. 請求項４に記載の同期機の励磁装置において、
   前記スイッチング駆動手段は、最小値が０で最大値が前記蓄電手段の定格電圧に対応する値の三角波を出力する三角波発生器と、前記自動電圧調整器が出力する指令が三角波より大きい時に前記第１の半導体スイッチング素子のゲート信号をオン出力する手段と、前記自動電圧調整器が出力する指令に前記蓄電手段の定格電圧に対応する値を加算した値が三角波より大きい時に前記第２の半導体スイッチング素子のゲート信号をオン出力する手段と、を備えていることを特徴とする同期機の励磁装置。
7. 請求項４に記載の同期機の励磁装置において、
   前記スイッチング駆動手段は、最小値が前記蓄電手段の定格電圧に対応する値を符号反転した値で最大値が前記蓄電手段の定格電圧に対応する値の三角波を出力する三角波発生器と、前記自動電圧調整器が出力する指令が三角波より大きい時に前記第１の半導体スイッチング素子および前記第２の半導体スイッチング素子のそれぞれのゲート信号をオン出力する手段と、を備えていることを特徴とする同期機の励磁装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の同期機の励磁装置において、
   前記自動電圧調整器は、前記スイッチング駆動手段に出力する指令を前記蓄電手段の充電電圧に応じて補正する手段を備えていることを特徴とする同期機の励磁装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の同期機の励磁装置において、
   前記蓄電制御手段は、前記蓄電手段の充電電圧が所定の値になるように充電電流指令値を出力する電圧制御手段と、前記蓄電手段の充電電流を充電電流指令値に一致させるように制御する電流制御手段と、を備えていることを特徴とする同期機の励磁装置。
10. 同期機の励磁電源を供給する励磁機と、前記同期機の交流出力電圧を調整する自動電圧調整器と、前記自動電圧調整器が出力する指令に応じて前記励磁機を励磁する電力を供給する蓄電装置とを具備する励磁装置に適用される、同期機の励磁方法であって、
    蓄電整流手段により、交流電圧を整流して直流電圧を生成し、
    蓄電充電手段により、前記蓄電整流手段が出力する直流電圧を電源として蓄電手段を充電し、
    蓄電制御手段により、前記蓄電手段の充電電圧が所定の範囲に入るように前記蓄電手段の充電電流を制御し、
    スイッチング手段により、前記蓄電手段に蓄えた電力を前記励磁機の界磁巻線に放電できるようにし、
    スイッチング駆動手段により、前記自動電圧調整器が出力する指令に応じて前記スイッチング手段の出力電圧を制御する
    ことを特徴とする同期機の励磁方法。
11. 交流電圧を整流して直流電圧を生成する蓄電整流手段と、
    前記蓄電整流手段が出力する直流電圧を電源として蓄電手段を充電する蓄電充電手段と、
    前記蓄電手段の充電電圧が所定の範囲に入るように前記蓄電手段の充電電流を制御する蓄電制御手段と、
    前記蓄電手段に蓄えた電力を、同期機の励磁電源を供給する励磁機の界磁巻線に放電するスイッチング手段と、
    前記同期機の交流出力電圧を調整する自動電圧調整器が出力する指令に応じて前記スイッチング手段の出力電圧を制御するスイッチング駆動手段と
    を具備することを特徴とする蓄電装置。