JP2540202B2 - 発電機の多変数制御システムにおける補正制御方式 - Google Patents
発電機の多変数制御システムにおける補正制御方式Info
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- JP2540202B2 JP2540202B2 JP1046459A JP4645989A JP2540202B2 JP 2540202 B2 JP2540202 B2 JP 2540202B2 JP 1046459 A JP1046459 A JP 1046459A JP 4645989 A JP4645989 A JP 4645989A JP 2540202 B2 JP2540202 B2 JP 2540202B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、発電所における発電機励磁系およびター
ビン調速系の制御システムに係り、特に多変数制御シス
テムを採用した場合、系統短絡事故発生に際して過渡安
定度を改善するための前記励磁系および調速系の補正制
御方式に関する。
ビン調速系の制御システムに係り、特に多変数制御シス
テムを採用した場合、系統短絡事故発生に際して過渡安
定度を改善するための前記励磁系および調速系の補正制
御方式に関する。
従来、発電機の制御システムとしては、自動電圧調整
器（AVR）により電圧を一定に保持する制御と調速系
（ガバナ系）によりタービン回転数（周波数）を一定に
保持する制御とが、一般的に採用されている。この制御
システムは、負制動現象に伴う発電機出力電圧および電
力の動揺が、主として高いゲインを有するAVRによって
発生することが知られており、このため系統安定化装置
（PSS）が補助的に設けられている。このPSSは、発電機
出力、タービン回転数、発電機内部相差角等の各偏差の
少なくとも１つを取り出し、これを例えば位相調整器を
介して前記AVRに補正信号として与えることにより、前
記動揺の抑制を図るものである。
器（AVR）により電圧を一定に保持する制御と調速系
（ガバナ系）によりタービン回転数（周波数）を一定に
保持する制御とが、一般的に採用されている。この制御
システムは、負制動現象に伴う発電機出力電圧および電
力の動揺が、主として高いゲインを有するAVRによって
発生することが知られており、このため系統安定化装置
（PSS）が補助的に設けられている。このPSSは、発電機
出力、タービン回転数、発電機内部相差角等の各偏差の
少なくとも１つを取り出し、これを例えば位相調整器を
介して前記AVRに補正信号として与えることにより、前
記動揺の抑制を図るものである。
しかしながら、前記PSSによれば、例えば系統側に発
生する外乱に応じて発電機出力（電力）が動揺すると、
その変動分がPSSによって取り出されるが、この変動固
有周波数はその時の発電機出力状態や、発電機端子以遠
の外部リアクタンスの大きさによって大幅に変化するた
め、前記位相調整器の位相特性が変わり、動揺の抑制効
果が低下する難点がある。
生する外乱に応じて発電機出力（電力）が動揺すると、
その変動分がPSSによって取り出されるが、この変動固
有周波数はその時の発電機出力状態や、発電機端子以遠
の外部リアクタンスの大きさによって大幅に変化するた
め、前記位相調整器の位相特性が変わり、動揺の抑制効
果が低下する難点がある。
そこで、出願人は先に、前述した問題点を克服し、優
れた制御性能を発揮し得る発電機制御方式として、発電
機出力電圧を制御する発電機励磁系と、タービン回転数
を制御するタービン調速系と、発電機およびタービンか
ら得られる各種の観測量をもとにして最適フィードバッ
クゲインを演算し多変数制御理論に基づく制御を行う多
変数制御装置とを設けることを特徴とする発電機制御方
式を開発し、特許出願を行った（特開昭62−135298号公
報）。
れた制御性能を発揮し得る発電機制御方式として、発電
機出力電圧を制御する発電機励磁系と、タービン回転数
を制御するタービン調速系と、発電機およびタービンか
ら得られる各種の観測量をもとにして最適フィードバッ
クゲインを演算し多変数制御理論に基づく制御を行う多
変数制御装置とを設けることを特徴とする発電機制御方
式を開発し、特許出願を行った（特開昭62−135298号公
報）。
第３図は、前記特許出願に係る発電機制御方式の制御
系統図を示すものである。第３図において、参照符号10
は発電機およびタービンから得られる各種の観測量をも
とに最適フィードバックゲインを演算し多変数制御理論
に基づく制御を行う多変数制御装置である。また、参照
符号12,18はリミッタ、14はサイリスタ励磁装置の点弧
角調整器、16はフィルタ、20は調速機（ガバナ）、22は
タービン開度調節器、24はタービンサーボモータをそれ
ぞれ示し、前記点弧角調節器14によって発電機励磁系が
形成され、また調速機20とタービン開度調節器22とター
ビンサーボモータ24とによってタービン調速系が形成さ
れる。従って、発電機励磁系については、前記多変数制
御装置10からの操作出力に基づいて制御を行う一方、タ
ービン調速系については、前記多変数制御装置10からの
操作出力を補正信号として加えて制御を行うことによ
り、特に電圧・電力変動を有効に抑制し、発電機制御の
安定度の向上を図ることができる。
系統図を示すものである。第３図において、参照符号10
は発電機およびタービンから得られる各種の観測量をも
とに最適フィードバックゲインを演算し多変数制御理論
に基づく制御を行う多変数制御装置である。また、参照
符号12,18はリミッタ、14はサイリスタ励磁装置の点弧
角調整器、16はフィルタ、20は調速機（ガバナ）、22は
タービン開度調節器、24はタービンサーボモータをそれ
ぞれ示し、前記点弧角調節器14によって発電機励磁系が
形成され、また調速機20とタービン開度調節器22とター
ビンサーボモータ24とによってタービン調速系が形成さ
れる。従って、発電機励磁系については、前記多変数制
御装置10からの操作出力に基づいて制御を行う一方、タ
ービン調速系については、前記多変数制御装置10からの
操作出力を補正信号として加えて制御を行うことによ
り、特に電圧・電力変動を有効に抑制し、発電機制御の
安定度の向上を図ることができる。
なお、多変数制御装置10において、使用されている各
符号の内容は次の通りである。
符号の内容は次の通りである。
VS:電圧設定値 Vt(k):（ｋ）時点の発電機出力電圧 PS:出力設定値 Pe(k):（ｋ）時点の発電機出力 Φf(k):（ｋ）時点の界磁磁束 Φf(k-1):（ｋ−１）時点の界磁磁束 ω(k):（ｋ）時点のタービン角周波数 ω(k-1):（ｋ−１）時点のタービン角周波数 δ(k):（ｋ）時点の発電機相差角 δ(k-1):（ｋ−１）時点の発電機相差角 Pm(k):（ｋ）時点のタービン開度 Pm(k-1):（ｋ−１）時点のタービン開度 ue(k):（ｋ）時点の界磁操作量 ue(k-1):（ｋ−１）時点の界磁操作量 ug(k):（ｋ）時点の調速操作量 ug(k-1):（ｋ−１）時点の調速操作量 このように、多変数制御装置10においては、定周期Δ
τのサンプリング制御を前提としており、上記各種の今
回値にはサフィックス（ｋ）を付し、前回値にはサフィ
ックス（ｋ−１）を付して示している。また、K11〜K16
およびK21〜K26は、個別に決定されるゲインである。
τのサンプリング制御を前提としており、上記各種の今
回値にはサフィックス（ｋ）を付し、前回値にはサフィ
ックス（ｋ−１）を付して示している。また、K11〜K16
およびK21〜K26は、個別に決定されるゲインである。
そこで、前記多変数制御装置10における発電機励磁系
およびタービン調速系に対するそれぞれの制御量は次の
通りである。
およびタービン調速系に対するそれぞれの制御量は次の
通りである。
〈界磁操作量ue(k)について〉 電圧制御偏差VS−Vt(k)の界磁操作量ue(k)に対する効
果は、Δτ時間において次式で示すように積分効果を果
たす。
果は、Δτ時間において次式で示すように積分効果を果
たす。
〈調速（ガバナ）操作量ug(k)について〉 電力制御偏差PS−Pe(k)の調速（ガバナ）操作量ug(k)
に対する効果は、前記と同様にしてΔτ時間において次
式で示すように積分効果を果たす。
に対する効果は、前記と同様にしてΔτ時間において次
式で示すように積分効果を果たす。
このようにして取り出された操作量は、一方の界磁操
作量ue(k)についてはリミッタ12および点弧角調節器14
を介してそのまま発電機励磁系に与えられる。また、他
方の調速（ガバナ）操作量ug(k)については、フィルタ1
6およびリミッタ18等を介して、タービンサーボモータ2
4の開度調節器22に補正制御信号として与えられる。こ
の時、調速系は調速機20によってタービン角周波数ωは
またタービン出力Peによる一変数フィードバック制御が
行われ、この調速機20の出力ug(k)′に対して多変数制
御装置10の出力が補正制御信号として与えられることに
なる。
作量ue(k)についてはリミッタ12および点弧角調節器14
を介してそのまま発電機励磁系に与えられる。また、他
方の調速（ガバナ）操作量ug(k)については、フィルタ1
6およびリミッタ18等を介して、タービンサーボモータ2
4の開度調節器22に補正制御信号として与えられる。こ
の時、調速系は調速機20によってタービン角周波数ωは
またタービン出力Peによる一変数フィードバック制御が
行われ、この調速機20の出力ug(k)′に対して多変数制
御装置10の出力が補正制御信号として与えられることに
なる。
従って、前述した発電機制御方式によれば、発電機や
タービンから観測される各種情報をもとにして多変数フ
ィードバック制御を行う制御装置によって、その出力を
既設の調速系に対して補正信号として与えて制御を行
い、従来方式に比べて過渡および定態安定度の向上が得
られ、運転状態変化時や系統解列、系統故障時等におい
ても従来方式より良好な制御結果が得られる。
タービンから観測される各種情報をもとにして多変数フ
ィードバック制御を行う制御装置によって、その出力を
既設の調速系に対して補正信号として与えて制御を行
い、従来方式に比べて過渡および定態安定度の向上が得
られ、運転状態変化時や系統解列、系統故障時等におい
ても従来方式より良好な制御結果が得られる。
しかしながら、前述したように、発電機励磁系および
タービン調速系を対象とした適応形多変数フィードバッ
ク制御システムは、本来動態安定度領域を対象とする適
応形多変数フィードバック制御システムであって、例え
ば各発電機の固有振動周波数（一般に0.5〜2Hz程度）に
関連する動揺を安定化するもので、電圧変動に関する過
渡ゲインは必ずしも大きくない。
タービン調速系を対象とした適応形多変数フィードバッ
ク制御システムは、本来動態安定度領域を対象とする適
応形多変数フィードバック制御システムであって、例え
ば各発電機の固有振動周波数（一般に0.5〜2Hz程度）に
関連する動揺を安定化するもので、電圧変動に関する過
渡ゲインは必ずしも大きくない。
しかるに、発電機励磁系においては、系統短絡事故発
生瞬時の過渡安定度増強のために高い励磁系過渡ゲイン
が要求される。従って、この種の適応形多変数フィード
バック制御システムにおいては、動態領域での電圧・電
力動揺安定化性能は理論的に得られる適応ゲインとし、
系統短絡事故発生瞬時には、発電機の過渡安定度向上の
ために、その電圧瞬時低下量が所定値を越えたときのみ
必要な期間だけ増磁信号を与えることが望まれる。
生瞬時の過渡安定度増強のために高い励磁系過渡ゲイン
が要求される。従って、この種の適応形多変数フィード
バック制御システムにおいては、動態領域での電圧・電
力動揺安定化性能は理論的に得られる適応ゲインとし、
系統短絡事故発生瞬時には、発電機の過渡安定度向上の
ために、その電圧瞬時低下量が所定値を越えたときのみ
必要な期間だけ増磁信号を与えることが望まれる。
また、前記の適応形多変数フィードバック制御システ
ムによれば、電力制御偏差PS−Pe(k)の部分は、タービ
ン出力設定値PSと発電機出力現在値Pe(k)の偏差がそれ
ぞれ適応ゲインK12とK22を介して、発電機励磁系および
タービン調速系への制御信号の一部となる。この場合
に、系統短絡事故が発生すると、事故が回復するまで発
電機出力Pe(k)は減少し、少なくともタービンは加速状
態になる。一方、制御系からは、電力制御偏差PS−P
e(k)に応じてタービン調速バルブは（PS−Pe(k)）×K22
の上げ方向の制御信号を受ける。これは、タービンの入
力が増加方向であるため、系統故障継続時間中にますま
すタービンを加速する結果となり、過渡安定度上好まし
くない。このため、系統短絡事故発生に際しては、短絡
時の電圧降下等を条件に発電機出力Pe(k)の事故発生直
前の値にホールドすることが必要である。
ムによれば、電力制御偏差PS−Pe(k)の部分は、タービ
ン出力設定値PSと発電機出力現在値Pe(k)の偏差がそれ
ぞれ適応ゲインK12とK22を介して、発電機励磁系および
タービン調速系への制御信号の一部となる。この場合
に、系統短絡事故が発生すると、事故が回復するまで発
電機出力Pe(k)は減少し、少なくともタービンは加速状
態になる。一方、制御系からは、電力制御偏差PS−P
e(k)に応じてタービン調速バルブは（PS−Pe(k)）×K22
の上げ方向の制御信号を受ける。これは、タービンの入
力が増加方向であるため、系統故障継続時間中にますま
すタービンを加速する結果となり、過渡安定度上好まし
くない。このため、系統短絡事故発生に際しては、短絡
時の電圧降下等を条件に発電機出力Pe(k)の事故発生直
前の値にホールドすることが必要である。
そこで、本発明の目的は、発電機制御を行うための多
変数フィードバック制御システムにおいて、系統短絡事
故の発生に際して生じる電圧・電力の変動に対し、発電
機励磁系における過渡ゲインの不足や、タービン調速系
における加速増大を防止して発電機制御の過渡安定度を
向上することができる発電機の多変数制御システムにお
ける補正制御方式を提供するにある。
変数フィードバック制御システムにおいて、系統短絡事
故の発生に際して生じる電圧・電力の変動に対し、発電
機励磁系における過渡ゲインの不足や、タービン調速系
における加速増大を防止して発電機制御の過渡安定度を
向上することができる発電機の多変数制御システムにお
ける補正制御方式を提供するにある。
本発明に係る発電機の多変数制御システムにおける補
正制御方式は、発電機励磁系と、タービン調速系と、発
電機およびタービンから得られる各種の観測量を基にし
て多変数制御理論に基づく制御演算を行い個々の最適フ
ィードバックゲインを決定し、前記各系に対する操作量
を出力する多変数制御装置とを備え、前記発電機励磁系
については前記多変数制御装置からの操作量に基づいて
制御を行うと共に、前記タービン調速系については前記
多変数制御装置からの操作量を前記調速系出力に補正信
号として加算して制御を行う発電機の多変数制御システ
ムにおいて、 発電機出力電圧の瞬時低下量が所定値を越えた際に、
所定期間だけ前記多変数制御装置から発電機励磁系に与
えられる界磁操作量を増加させるように構成することを
特徴とする。
正制御方式は、発電機励磁系と、タービン調速系と、発
電機およびタービンから得られる各種の観測量を基にし
て多変数制御理論に基づく制御演算を行い個々の最適フ
ィードバックゲインを決定し、前記各系に対する操作量
を出力する多変数制御装置とを備え、前記発電機励磁系
については前記多変数制御装置からの操作量に基づいて
制御を行うと共に、前記タービン調速系については前記
多変数制御装置からの操作量を前記調速系出力に補正信
号として加算して制御を行う発電機の多変数制御システ
ムにおいて、 発電機出力電圧の瞬時低下量が所定値を越えた際に、
所定期間だけ前記多変数制御装置から発電機励磁系に与
えられる界磁操作量を増加させるように構成することを
特徴とする。
また、本発明に係る別の補正方式は、前記発電機の多
変数制御システムにおいて、 発電機出力電圧の瞬時低下量が所定値を越えたこと、
および発電機出力電流の瞬時増加量が所定値を越えたこ
とを条件に、発電機出力を発電機出力電圧の瞬時低下が
生じる直前の値にホールドするように構成することを特
徴とする。
変数制御システムにおいて、 発電機出力電圧の瞬時低下量が所定値を越えたこと、
および発電機出力電流の瞬時増加量が所定値を越えたこ
とを条件に、発電機出力を発電機出力電圧の瞬時低下が
生じる直前の値にホールドするように構成することを特
徴とする。
本発明に係る発電機の多変数制御システムにおける補
正制御方式によれば、系統短絡事故発生時において、電
圧瞬時低下量が所定値を越えた時に、電圧制御偏差を演
算するための適応ゲインを平常時よりも高めることによ
って、発電機励磁系に増磁信号を与えて発電機制御の過
渡安定度を向上することができる。
正制御方式によれば、系統短絡事故発生時において、電
圧瞬時低下量が所定値を越えた時に、電圧制御偏差を演
算するための適応ゲインを平常時よりも高めることによ
って、発電機励磁系に増磁信号を与えて発電機制御の過
渡安定度を向上することができる。
また、系統短絡事故発生時において、発電機出力電圧
・電力の変動に際し、例えば発電機電圧の瞬時低下量が
所定値を越えると共に発電機電流の瞬時増加量が所定値
を越えた場合に、発電機の電力制御偏差を演算するため
の発電機出力を短絡事故発生直前の値に保持することに
よって、タービン調速系の制御を安定化して発電機制御
の過渡安定度を向上することができる。
・電力の変動に際し、例えば発電機電圧の瞬時低下量が
所定値を越えると共に発電機電流の瞬時増加量が所定値
を越えた場合に、発電機の電力制御偏差を演算するため
の発電機出力を短絡事故発生直前の値に保持することに
よって、タービン調速系の制御を安定化して発電機制御
の過渡安定度を向上することができる。
次に、本発明に係る発電機の多変数制御システムにお
ける補正制御方式の実施例につき説明する。
ける補正制御方式の実施例につき説明する。
第１図は本発明に係る補正制御方式の一実施例であっ
て多変数制御システムの構成の要部を示し、多変数制御
システムの全体の構成は第３図に示す通りである。従っ
て、第３図に示す構成と同一の構成部分については同一
の参照符号を付して説明する。
て多変数制御システムの構成の要部を示し、多変数制御
システムの全体の構成は第３図に示す通りである。従っ
て、第３図に示す構成と同一の構成部分については同一
の参照符号を付して説明する。
そこで、第１図に示す実施例は、多変数制御装置10
（第３図参照）における発電機励磁系への制御量である
界磁操作量ue(k)を得るための系、すなわち電圧制御偏
差VS−Vt(k)を検出しこれに適応ゲインK11を与えて前記
式（１）の演算を行う系において、発電機出力電圧（端
子電圧）Vt(k)の瞬時低下を検出するための不完全微分
回路30と不感帯設定器32と検出器34とを設け、前記電圧
の瞬時低下に伴う所要の検出値ΔvSを得、この検出値Δ
vSを前記適応ゲインK11の出力側に加算するよう構成し
たものである。この場合、前記不完全微分回路30と不感
帯設定器32とは、系統短絡事故が発生してその外乱が発
電機の過渡安定度に関与する場合に、当該発電機の端子
電圧Vt(k)の瞬時低下量（一般に数％以上となる）を検
出する。しかし、平常時の出力動揺に伴う電圧変動に対
しては、前記不完全微分回路30と不感帯設定器32はその
検出値ΔvSが零になるように設定する。
（第３図参照）における発電機励磁系への制御量である
界磁操作量ue(k)を得るための系、すなわち電圧制御偏
差VS−Vt(k)を検出しこれに適応ゲインK11を与えて前記
式（１）の演算を行う系において、発電機出力電圧（端
子電圧）Vt(k)の瞬時低下を検出するための不完全微分
回路30と不感帯設定器32と検出器34とを設け、前記電圧
の瞬時低下に伴う所要の検出値ΔvSを得、この検出値Δ
vSを前記適応ゲインK11の出力側に加算するよう構成し
たものである。この場合、前記不完全微分回路30と不感
帯設定器32とは、系統短絡事故が発生してその外乱が発
電機の過渡安定度に関与する場合に、当該発電機の端子
電圧Vt(k)の瞬時低下量（一般に数％以上となる）を検
出する。しかし、平常時の出力動揺に伴う電圧変動に対
しては、前記不完全微分回路30と不感帯設定器32はその
検出値ΔvSが零になるように設定する。
このように構成した本実施例の補正制御方式によれ
ば、系統短絡事故の発生瞬時において、発電機端子電圧
の瞬時低下量が所定値（不感帯α）を越えた際に、必要
な期間（周期Δτ）だけ発電機励磁系に対し増磁信号を
与えることができる。これにより、系統短絡事故発生瞬
時における発電機励磁系の過渡安定度を向上することが
できる。
ば、系統短絡事故の発生瞬時において、発電機端子電圧
の瞬時低下量が所定値（不感帯α）を越えた際に、必要
な期間（周期Δτ）だけ発電機励磁系に対し増磁信号を
与えることができる。これにより、系統短絡事故発生瞬
時における発電機励磁系の過渡安定度を向上することが
できる。
なお、第３図に示す多変数制御システムにおいて、発
電機の動的挙動に対する主要な影響量として予め選ばれ
た諸量すなわち界磁磁束Φｆ、タービン角周波数ω、発
電機相差角δおよび発電機出力Peについては、それぞれ
測定または推定された今回値と前回値との偏差が、一方
ではそれぞれ適応ゲインK13〜K16にて励磁系操作量に関
与し、他方ではそれぞれ適応ゲインK23〜K26にてガバナ
系操作量に関与する。この場合、例えば界磁磁束Φｆだ
けに着目して、これの励磁系操作量に対する効果は、Δ
τ時間で次のようになる。
電機の動的挙動に対する主要な影響量として予め選ばれ
た諸量すなわち界磁磁束Φｆ、タービン角周波数ω、発
電機相差角δおよび発電機出力Peについては、それぞれ
測定または推定された今回値と前回値との偏差が、一方
ではそれぞれ適応ゲインK13〜K16にて励磁系操作量に関
与し、他方ではそれぞれ適応ゲインK23〜K26にてガバナ
系操作量に関与する。この場合、例えば界磁磁束Φｆだ
けに着目して、これの励磁系操作量に対する効果は、Δ
τ時間で次のようになる。
ue(k)＝ue(k-1)＋K13（Φf(k)−Φf(k-1)） 従って、 Δue(k)＝K13・ΔΦf(k) ∴ue(k)＝K13ΔΦf(k) …（３） となる。すなわち、磁界磁束Φｆは励磁系操作量に対し
て比例効果を示す。このようにして、前記各諸量につい
ての個々の影響量は、それぞれの励磁系の操作量に対し
てもガバナ系の操作量に対しても比例効果を示すことに
なる。
て比例効果を示す。このようにして、前記各諸量につい
ての個々の影響量は、それぞれの励磁系の操作量に対し
てもガバナ系の操作量に対しても比例効果を示すことに
なる。
ここで、個々のゲインK11〜K16およびK21〜K26を最適
に設定するためには、例えば制御指標Ｊとして、 を定め、予め重み係数q1〜q4を設定した上で、この指標
Ｊの値が最小となるようにゲインを決定する手法を用い
ればよい。この場合に、必要となるのが制御対象の動的
モデルであり、さらにこのモデルに各制御偏差を表わす
状態量を加えたモデルについて指標Ｊを考えるのであ
る。
に設定するためには、例えば制御指標Ｊとして、 を定め、予め重み係数q1〜q4を設定した上で、この指標
Ｊの値が最小となるようにゲインを決定する手法を用い
ればよい。この場合に、必要となるのが制御対象の動的
モデルであり、さらにこのモデルに各制御偏差を表わす
状態量を加えたモデルについて指標Ｊを考えるのであ
る。
従って、本発明の多変数制御システムによる発電機制
御方式では、電圧および電力の制御偏差について積分制
御が行われる結果、最終的な定常偏差は零になる。この
ため、前述した制御対象の動的モデルは、簡易モデルで
もよく、これによって制御ゲインの決定が実用的に簡単
になる。そして、前記のように重み係数q1〜q4を設定す
るだけで、自動計算により最適な制御ゲインを決定する
ことができ、動特性の優れた制御を実現することができ
る。
御方式では、電圧および電力の制御偏差について積分制
御が行われる結果、最終的な定常偏差は零になる。この
ため、前述した制御対象の動的モデルは、簡易モデルで
もよく、これによって制御ゲインの決定が実用的に簡単
になる。そして、前記のように重み係数q1〜q4を設定す
るだけで、自動計算により最適な制御ゲインを決定する
ことができ、動特性の優れた制御を実現することができ
る。
第２図は、本発明に係る補正制御方式の別の実施例で
ある多変数制御システムの構成の要部を示すものであ
る。そこで、本実施例は、多変数制御装置10（第３図参
照）におけるタービン調速系への制御量である調速操作
量ug(k)を得るための系、すなわち電力制御偏差PS−P
e(k)を検出しこれに適応ゲインK22を与えて前記式
（２）の演算を行うと共に電圧制御偏差VS−Ve(k)を検
出しこれに適応ゲインK21を与えて次式（５）の演算を
行う系において、発電機出力電圧Vt(k)および発電機出
力電流It(k)の瞬時低下をそれぞれ検出するための不完
全微分回路40,42とコンバレータ44,46とANDゲート48と
ホールド回路50とハイセレクタ52とを設け、前記電圧お
よび電流が所定値を越えたことを検出し、この時発電機
出力Pe(k)（Vt(k)）の値を前記電圧および電流が所定値
を越える直前の値にホールドするよう構成したものであ
る。この場合、ホールド回路50とハイセレクタ52とは、
系統短絡事故が発生して発電機の端子電圧Vt(k)の瞬時
低下量が所定値を越えたこと、および電流It(k)の瞬時
増加量が所定値を越えたことを条件に、系統短絡継続期
間中（一般に0.1秒前後）タービン調速系に対して過渡
安定度を保持するため不要動作信号を与えないように、
この時の発電機出力Pe(k)′（Vt(k)′）を系統短絡事故
発生直前の発電機出力Pe(k)″（Vt(k)″）にホールドす
る。
ある多変数制御システムの構成の要部を示すものであ
る。そこで、本実施例は、多変数制御装置10（第３図参
照）におけるタービン調速系への制御量である調速操作
量ug(k)を得るための系、すなわち電力制御偏差PS−P
e(k)を検出しこれに適応ゲインK22を与えて前記式
（２）の演算を行うと共に電圧制御偏差VS−Ve(k)を検
出しこれに適応ゲインK21を与えて次式（５）の演算を
行う系において、発電機出力電圧Vt(k)および発電機出
力電流It(k)の瞬時低下をそれぞれ検出するための不完
全微分回路40,42とコンバレータ44,46とANDゲート48と
ホールド回路50とハイセレクタ52とを設け、前記電圧お
よび電流が所定値を越えたことを検出し、この時発電機
出力Pe(k)（Vt(k)）の値を前記電圧および電流が所定値
を越える直前の値にホールドするよう構成したものであ
る。この場合、ホールド回路50とハイセレクタ52とは、
系統短絡事故が発生して発電機の端子電圧Vt(k)の瞬時
低下量が所定値を越えたこと、および電流It(k)の瞬時
増加量が所定値を越えたことを条件に、系統短絡継続期
間中（一般に0.1秒前後）タービン調速系に対して過渡
安定度を保持するため不要動作信号を与えないように、
この時の発電機出力Pe(k)′（Vt(k)′）を系統短絡事故
発生直前の発電機出力Pe(k)″（Vt(k)″）にホールドす
る。
このように構成した本実施例の補正制御方式によれ
ば、系統短絡事故が発生するとその期間中発電機出力P
e(k)（Vt(k)）が減少してタービンが加速状態になると
共に、電力制御偏差PS−Pe(k)を増大しタービン調速系
への制御量を増してタービンをさらに加速する結果とな
るが、この場合の制御系において前記発電機出力を系統
短絡事故が発生する直前の発電機出力にホールドするこ
とによって、制御系の過渡安定度を向上することができ
る。
ば、系統短絡事故が発生するとその期間中発電機出力P
e(k)（Vt(k)）が減少してタービンが加速状態になると
共に、電力制御偏差PS−Pe(k)を増大しタービン調速系
への制御量を増してタービンをさらに加速する結果とな
るが、この場合の制御系において前記発電機出力を系統
短絡事故が発生する直前の発電機出力にホールドするこ
とによって、制御系の過渡安定度を向上することができ
る。
前述した実施例から明らかなように、本発明によれ
ば、発電機励磁系と、タービン調速系と、発電機および
タービンから得られる各種の観測量をもとにして多変数
制御理論に基づく制御演算を行い個々の最適フィードバ
ックゲインを決定し前記各系に対応する操作量を出力す
る多変数制御装置とを備え、前記発電機励磁系について
は前記多変数制御装置からの操作量に基づいて制御を行
うと共に、前記タービン調速系については前記多変数制
御装置からの操作量を該調速系出力に補正制御信号とし
て加算して制御を行う発電機の多変数制御システムにお
いて、系統短絡事故が発生した場合、発電機励磁系につ
いては、電圧瞬時低下量が所定値を越えた時に、電圧制
御偏差を演算するための適応ゲインを平常時よりも高
め、またタービン調速系については、発電機電圧の瞬時
低下量が所定値を越えると共に発電機電流の瞬時増加量
が所定値を越えた場合に、発電機の電力制御偏差を演算
するための発電機出力を短絡事故発生直前の値に保持す
ることによって、各制御系の安定化を容易に達成し、こ
れにより系統短絡事故発生時においても発電機制御の過
渡安定度の向上を適正かつ確実に実現することができ
る。
ば、発電機励磁系と、タービン調速系と、発電機および
タービンから得られる各種の観測量をもとにして多変数
制御理論に基づく制御演算を行い個々の最適フィードバ
ックゲインを決定し前記各系に対応する操作量を出力す
る多変数制御装置とを備え、前記発電機励磁系について
は前記多変数制御装置からの操作量に基づいて制御を行
うと共に、前記タービン調速系については前記多変数制
御装置からの操作量を該調速系出力に補正制御信号とし
て加算して制御を行う発電機の多変数制御システムにお
いて、系統短絡事故が発生した場合、発電機励磁系につ
いては、電圧瞬時低下量が所定値を越えた時に、電圧制
御偏差を演算するための適応ゲインを平常時よりも高
め、またタービン調速系については、発電機電圧の瞬時
低下量が所定値を越えると共に発電機電流の瞬時増加量
が所定値を越えた場合に、発電機の電力制御偏差を演算
するための発電機出力を短絡事故発生直前の値に保持す
ることによって、各制御系の安定化を容易に達成し、こ
れにより系統短絡事故発生時においても発電機制御の過
渡安定度の向上を適正かつ確実に実現することができ
る。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本
発明は前述した実施例に限定されることなく、本発明の
精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし
得ることは勿論である。
発明は前述した実施例に限定されることなく、本発明の
精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし
得ることは勿論である。
第１図は本発明に係る補正制御方式の一実施例を示す発
電機の多変数制御システムの要部構成からなるブロック
回路図、第２図は本発明に係る補正制御方式の別の実施
例を示す発電機の多変数制御システムの要部構成からな
るブロック回路図、第３図は多変数制御システムの基本
構成を示す発電機制御系のブロック回路図である。 10……多変数制御装置 12……リミッタ、14……点弧角調整器 16……フィルタ、18……リミッタ 20……調速機 22……タービン開度調節器 24……タービンサーボモータ 30……不完全微分回路 32……不感帯設定器、34……検出器 40,42……不完全微分回路 44,46……コンパレータ 48……ANDゲート、50……ホールド回路 52……ハイセレクタ
電機の多変数制御システムの要部構成からなるブロック
回路図、第２図は本発明に係る補正制御方式の別の実施
例を示す発電機の多変数制御システムの要部構成からな
るブロック回路図、第３図は多変数制御システムの基本
構成を示す発電機制御系のブロック回路図である。 10……多変数制御装置 12……リミッタ、14……点弧角調整器 16……フィルタ、18……リミッタ 20……調速機 22……タービン開度調節器 24……タービンサーボモータ 30……不完全微分回路 32……不感帯設定器、34……検出器 40,42……不完全微分回路 44,46……コンパレータ 48……ANDゲート、50……ホールド回路 52……ハイセレクタ
Claims (2)
- 【請求項１】発電機励磁系と、タービン調速系と、発電
機およびタービンから得られる各種の観測量を基にして
多変数制御理論に基づく制御演算を行い個々の最適フィ
ードバックゲインを決定し、前記各系に対する操作量を
出力する多変数制御装置とを備え、前記発電機励磁系に
ついては前記多変数制御装置からの操作量に基づいて制
御を行うと共に、前記タービン調速系については前記多
変数制御装置からの操作量を前記調速系出力に補正信号
として加算して制御を行う発電機の多変数制御システム
において、 発電機出力電圧の瞬時低下量が所定値を越えた際に、所
定期間だけ前記多変数制御装置から発電機励磁系に与え
られる界磁操作量を増加させるように構成することを特
徴とする発電機の多変数制御システムにおける補正制御
方式。 - 【請求項２】発電機励磁系と、タービン調速系と、発電
機およびタービンから得られる各種の観測量を基にして
多変数制御理論に基づく制御演算を行い個々の最適フィ
ードバックゲインを決定し、前記各系に対する操作量を
出力する多変数制御装置とを備え、前記発電機励磁系に
ついては前記多変数制御装置からの操作量に基づいて制
御を行うと共に、前記タービン調速系については前記多
変数制御装置からの操作量を前記調速系出力に補正信号
として加算して制御を行う発電機の多変数制御システム
において、 発電機出力電圧の瞬時低下量が所定値を越えたこと、お
よび発電機出力電流の瞬時増加量が所定値を越えたこと
を条件に、発電機出力を発電機出力電圧の瞬時低下が生
じる直前の値にホールドするように構成することを特徴
とする発電機の多変数制御システムにおける補正制御方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046459A JP2540202B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 発電機の多変数制御システムにおける補正制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046459A JP2540202B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 発電機の多変数制御システムにおける補正制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02228297A JPH02228297A (ja) | 1990-09-11 |
| JP2540202B2 true JP2540202B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=12747745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1046459A Expired - Lifetime JP2540202B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 発電機の多変数制御システムにおける補正制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2540202B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012500931A (ja) * | 2008-08-25 | 2012-01-12 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | 火力発電所を制御する方法及びデバイス |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2749728B2 (ja) * | 1991-08-26 | 1998-05-13 | 三菱電機株式会社 | 同期機の励磁制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59169396A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-25 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 発電機の制御方式 |
| JPH0697880B2 (ja) * | 1987-11-12 | 1994-11-30 | 株式会社日立製作所 | 同期機の励磁制御装置 |
-
1989
- 1989-03-01 JP JP1046459A patent/JP2540202B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012500931A (ja) * | 2008-08-25 | 2012-01-12 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | 火力発電所を制御する方法及びデバイス |
| US8624414B2 (en) | 2008-08-25 | 2014-01-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for controlling a steam power plant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02228297A (ja) | 1990-09-11 |
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