JP2616047B2 - 発電機低励磁制限装置 - Google Patents
発電機低励磁制限装置Info
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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、火力・水力・原子力・その他の発電機の
低励磁制限装置に関し、特に制御遅れを極力少なくして
速やかに発電機の進相出力を制限することができる発電
機低励磁制限装置に関する。
低励磁制限装置に関し、特に制御遅れを極力少なくして
速やかに発電機の進相出力を制限することができる発電
機低励磁制限装置に関する。
従来、発電機進相運転領域を制限するための低励磁制
限装置（UEL）を備える発電機励磁制御系として、第５
図に示すような構成の発電機励磁制御系が知られてい
る。第５図において、参照符号10は発電機を示し、この
発電機10の出力電力は線路12を介して系統14へ供給され
る。発電機10の界磁巻線16には、励磁電源18からサイリ
スタ回路20を介して所望の界磁電圧が供給される。発電
機電流Ｉおよび発電機端子電圧Ｖを、それぞれ線路12に
設けた電流検出器22および電圧検出器24によって検出
し、検出電圧Ｖを自動電圧制御回路（AVR）26に加え
る。このAVR26の出力を、リミッタ回路28を介して前記
サイリスタ回路20に加え、発電機10の出力を制御する。
さらに、前記検出電圧Ｖおよび検出電流ＩをUEL30に加
え、このUEL30の出力VLをリミッタ回路28に加えるよう
構成してリミッタ回路28の下限値を変えることにより低
励磁制限動作を実現する。
限装置（UEL）を備える発電機励磁制御系として、第５
図に示すような構成の発電機励磁制御系が知られてい
る。第５図において、参照符号10は発電機を示し、この
発電機10の出力電力は線路12を介して系統14へ供給され
る。発電機10の界磁巻線16には、励磁電源18からサイリ
スタ回路20を介して所望の界磁電圧が供給される。発電
機電流Ｉおよび発電機端子電圧Ｖを、それぞれ線路12に
設けた電流検出器22および電圧検出器24によって検出
し、検出電圧Ｖを自動電圧制御回路（AVR）26に加え
る。このAVR26の出力を、リミッタ回路28を介して前記
サイリスタ回路20に加え、発電機10の出力を制御する。
さらに、前記検出電圧Ｖおよび検出電流ＩをUEL30に加
え、このUEL30の出力VLをリミッタ回路28に加えるよう
構成してリミッタ回路28の下限値を変えることにより低
励磁制限動作を実現する。
第４図は、無効電力（Ｑ）の制限特性を示す図であ
り、参照符号40は発電機出力限界曲線を表す。この曲線
40内にＱ制限特性直線42を設定して、この直線42より下
の斜線部分44がUEL30の動作領域となる。尚、Ｑ制限特
性直線42は、有効電力Ｐの関数として次式で設定する。
り、参照符号40は発電機出力限界曲線を表す。この曲線
40内にＱ制限特性直線42を設定して、この直線42より下
の斜線部分44がUEL30の動作領域となる。尚、Ｑ制限特
性直線42は、有効電力Ｐの関数として次式で設定する。
Ｑ＝aP−QC …（１） ここで、ａは直線の傾き、QCはこの直線42とＱ軸との
交点である。
交点である。
発電機10の運転状態がUEL30の動作領域であるかどう
かの判定を（１）式の両辺の大きさを比較して行うため
に、（１）式の両辺の差をとってΔＱと置いた（２）式
を用いる。
かの判定を（１）式の両辺の大きさを比較して行うため
に、（１）式の両辺の差をとってΔＱと置いた（２）式
を用いる。
ΔＱ＝aP−QC−Ｑ …（２） （２）式において、ΔＱ＞０の場合がUEL30の動作領
域となる。
域となる。
第６図は、第５図におけるUEL30の部分を詳細に示すU
ELブロック図である。UEL30は電力（P,Q）演算器32、偏
差（ΔＱ）演算器34、PI演算器36およびリミッタ回路38
とから構成され、P,Q演算器32において発電機端子電圧
Ｖおよび電流Ｉから発電機有効電力Ｐと無効電力Ｑを演
算する。ΔＱ演算器34は、このP,Qを用いて前記（２）
式を演算して偏差ΔＱを求める。この演算結果から得ら
れる偏差ΔＱをPI演算器36において演算し、演算結果を
リミッタ回路38を介してUEL30の出力VLとしてAVR出力の
リミッタ回路28に加えて下限値を変更するよう構成する
ことにより、発電機10の低励磁制限を行う。
ELブロック図である。UEL30は電力（P,Q）演算器32、偏
差（ΔＱ）演算器34、PI演算器36およびリミッタ回路38
とから構成され、P,Q演算器32において発電機端子電圧
Ｖおよび電流Ｉから発電機有効電力Ｐと無効電力Ｑを演
算する。ΔＱ演算器34は、このP,Qを用いて前記（２）
式を演算して偏差ΔＱを求める。この演算結果から得ら
れる偏差ΔＱをPI演算器36において演算し、演算結果を
リミッタ回路38を介してUEL30の出力VLとしてAVR出力の
リミッタ回路28に加えて下限値を変更するよう構成する
ことにより、発電機10の低励磁制限を行う。
常時は、AVR26の本来の動作を妨げないように、リミ
ッタ回路28の下限値を−1.1PUとする必要があり、この
下限値をUEL30の出力VLによって決定すると共にVL＝−
1.1PUを実現するためにUEL30では、以下に説明する演算
を行っている。
ッタ回路28の下限値を−1.1PUとする必要があり、この
下限値をUEL30の出力VLによって決定すると共にVL＝−
1.1PUを実現するためにUEL30では、以下に説明する演算
を行っている。
発電機10の定格運転点は、第４図に示すように遅相運
転であり、無効電力Ｑは正である。また、このＱは、Ｑ
制限特性直線42より上にあるから、ΔＱ演算器34におい
て前記（２）式の計算で求められる偏差ΔＱは負とな
る。従って、PI演算器36の積分器は、ΔＱ演算器34から
の負の入力を積分し続けるために下げ信号を出し続ける
が、リミッタ回路38の下限値を−1.1PUに設定しておく
ことによってPI演算器36の出力が制限される結果、常時
は、UEL30の出力VLをVL＝−1.1PUとすることができる。
転であり、無効電力Ｑは正である。また、このＱは、Ｑ
制限特性直線42より上にあるから、ΔＱ演算器34におい
て前記（２）式の計算で求められる偏差ΔＱは負とな
る。従って、PI演算器36の積分器は、ΔＱ演算器34から
の負の入力を積分し続けるために下げ信号を出し続ける
が、リミッタ回路38の下限値を−1.1PUに設定しておく
ことによってPI演算器36の出力が制限される結果、常時
は、UEL30の出力VLをVL＝−1.1PUとすることができる。
一方、何等かの原因で発電機10のＱ出力が進相とな
り、第４図の斜線部で示すUEL動作領域44に入った場合
は、ΔＱ演算器34において前記（２）式の計算で求めら
れる偏差ΔＱは正となる。従って、ΔＱ＞０である間、
PI演算器36は上げ信号を出し続けるが、ΔＱ＝０となっ
た時に積分動作を停止し、UEL30の出力VLはその時点の
値、すなわち、第３図に示すＱ制限値Quに対応したVLの
値Vuを保持するよう動作する。
り、第４図の斜線部で示すUEL動作領域44に入った場合
は、ΔＱ演算器34において前記（２）式の計算で求めら
れる偏差ΔＱは正となる。従って、ΔＱ＞０である間、
PI演算器36は上げ信号を出し続けるが、ΔＱ＝０となっ
た時に積分動作を停止し、UEL30の出力VLはその時点の
値、すなわち、第３図に示すＱ制限値Quに対応したVLの
値Vuを保持するよう動作する。
このようにして、従来は発電機10の低励磁制限を行っ
ている。
ている。
しかしながら、前述した発電機低励磁制限装置によれ
ば、発電機のＱ出力がUEL動作領域に入った場合の低励
磁制限動作において、UELの出力VLがＬ制限値Quに対応
したVLの値Vuに達するまでに時間遅れがある。更にこの
点に関し、第３図のUEL効果の図の従来方式を参照しな
がら以下説明する。
ば、発電機のＱ出力がUEL動作領域に入った場合の低励
磁制限動作において、UELの出力VLがＬ制限値Quに対応
したVLの値Vuに達するまでに時間遅れがある。更にこの
点に関し、第３図のUEL効果の図の従来方式を参照しな
がら以下説明する。
第３図は、発電機の無効電力出力Ｑが初期値Q0で運転
中に、何等かの原因でUEL動作領域であるQ1なった場合
のUEL出力VLと発電機のＱ出力との動作特性を示す図で
ある。先ず、初期値Q0は、Q0＞QuであるからΔＱ演算器
による出力ΔＱは負となり、前記したようにUEL出力VL
としては、VL＝−1.1PUとなっている。従来方式の場
合、発電機のＱ出力がＱ制限値Quを越えてＱ制限領域に
入るとΔＱは正となり、VLは−1.1PUからUELのPI制御に
よって上昇を始める。このときのAVR出力をVAとすれ
ば、VLがVL＝VAまで上昇した時（t3時間）に初めてAVR
出力に対しリミットがかかり、今までQ1であったＱが上
昇し始め、Ｑ制限値であるQuにまで上昇することによっ
て低励磁制限が行われる。
中に、何等かの原因でUEL動作領域であるQ1なった場合
のUEL出力VLと発電機のＱ出力との動作特性を示す図で
ある。先ず、初期値Q0は、Q0＞QuであるからΔＱ演算器
による出力ΔＱは負となり、前記したようにUEL出力VL
としては、VL＝−1.1PUとなっている。従来方式の場
合、発電機のＱ出力がＱ制限値Quを越えてＱ制限領域に
入るとΔＱは正となり、VLは−1.1PUからUELのPI制御に
よって上昇を始める。このときのAVR出力をVAとすれ
ば、VLがVL＝VAまで上昇した時（t3時間）に初めてAVR
出力に対しリミットがかかり、今までQ1であったＱが上
昇し始め、Ｑ制限値であるQuにまで上昇することによっ
て低励磁制限が行われる。
従って、UEL出力であるVLがAVR出力VAに達するまでの
遅れ時間（t3−t1）の間は、Ｑが進相にあってUEL動作
領域内にあるにもかかわらず、無制御状態を呈するとい
う問題点がある。
遅れ時間（t3−t1）の間は、Ｑが進相にあってUEL動作
領域内にあるにもかかわらず、無制御状態を呈するとい
う問題点がある。
そこで、本発明の目的は、発電機の無効電力出力Ｑが
無制御状態となるような制御遅れ時間を極力少なくし
て、ＱがUEL動作領域内に入った場合、速やかにＱ制御
値内に戻すことができる発電機低励磁制限装置を提供す
るにある。
無制御状態となるような制御遅れ時間を極力少なくし
て、ＱがUEL動作領域内に入った場合、速やかにＱ制御
値内に戻すことができる発電機低励磁制限装置を提供す
るにある。
本発明に係る発電機低励磁制限装置は、発電機の有効
電力（Ｐ）と無効電力（Ｑ）とを演算する電力（P,Q）
演算器、無効電力（Ｑ）と無効電力（Ｑ）制限特性直線
との偏差（ΔＱ）を演算する偏差（ΔＱ）演算器、偏差
（ΔＱ）を比例積分するPI演算器およびPI演算器出力を
制限する第１のリミッタ回路とからなり、この第１のリ
ミッタ回路を介した前記PI演算器出力（VL）により、自
動電圧制御装置の出力制限用である第２のリミッタ回路
の下限値を変えることによって発電機の進相運転を制限
する発電機低励磁制限装置において、 発電機の無効電力（Ｑ）出力が制限範囲を越えたこと
を検出して前記PI演算器の積分値を零に設定する設定回
路を設けたことを特徴とする。
電力（Ｐ）と無効電力（Ｑ）とを演算する電力（P,Q）
演算器、無効電力（Ｑ）と無効電力（Ｑ）制限特性直線
との偏差（ΔＱ）を演算する偏差（ΔＱ）演算器、偏差
（ΔＱ）を比例積分するPI演算器およびPI演算器出力を
制限する第１のリミッタ回路とからなり、この第１のリ
ミッタ回路を介した前記PI演算器出力（VL）により、自
動電圧制御装置の出力制限用である第２のリミッタ回路
の下限値を変えることによって発電機の進相運転を制限
する発電機低励磁制限装置において、 発電機の無効電力（Ｑ）出力が制限範囲を越えたこと
を検出して前記PI演算器の積分値を零に設定する設定回
路を設けたことを特徴とする。
前記発電機低励磁制限装置において、設定回路は、偏
差（ΔＱ）＞０を判定する第１の比較器と、前記第１の
リミッタ回路を介したPI演算器出力（VL）＜０を判定す
る第２の比較器と、この両比較器の出力信号を入力とす
るAND回路と、該AND回路の出力信号を入力としてワンシ
ョットパルスを発生するモノステーブルと、そしてこの
ワンショットパルス入力により前記PI演算器の積分値を
零に設定するよう動作する積分値零設定回路とから構成
することができる。
差（ΔＱ）＞０を判定する第１の比較器と、前記第１の
リミッタ回路を介したPI演算器出力（VL）＜０を判定す
る第２の比較器と、この両比較器の出力信号を入力とす
るAND回路と、該AND回路の出力信号を入力としてワンシ
ョットパルスを発生するモノステーブルと、そしてこの
ワンショットパルス入力により前記PI演算器の積分値を
零に設定するよう動作する積分値零設定回路とから構成
することができる。
また、前記設定回路は、偏差（ΔＱ）＞０を判定する
第１の比較器と、発電機無効電力出力（Ｑ）＞０を判定
する第３の比較器と、第１の比較器出力をセット入力と
すると共に第２の比較器出力をリセット入力とするフリ
ップフロップと、該フリップフロップの出力信号を入力
としてワンショットパルスを発生するモノステーブル
と、そしてこのワンショットパルス入力により前記PI演
算器の積分値を零に設定するよう動作する積分値零設定
回路とから構成することもできる。
第１の比較器と、発電機無効電力出力（Ｑ）＞０を判定
する第３の比較器と、第１の比較器出力をセット入力と
すると共に第２の比較器出力をリセット入力とするフリ
ップフロップと、該フリップフロップの出力信号を入力
としてワンショットパルスを発生するモノステーブル
と、そしてこのワンショットパルス入力により前記PI演
算器の積分値を零に設定するよう動作する積分値零設定
回路とから構成することもできる。
さらに、前記のいずれかの発電機低励磁制限装置にお
いて、発電機出力電流が所定値よりも小さいことを判定
する第４の比較器と、この第４の比較器出力信号によっ
て前記PI演算器の積分値を低励磁制限装置の出力信号に
かかわらず強制的に所定の下限値に設定変更するよう動
作する積分値下限設定回路とを設ければ好適である。
いて、発電機出力電流が所定値よりも小さいことを判定
する第４の比較器と、この第４の比較器出力信号によっ
て前記PI演算器の積分値を低励磁制限装置の出力信号に
かかわらず強制的に所定の下限値に設定変更するよう動
作する積分値下限設定回路とを設ければ好適である。
本発明に係る発電機低励磁制限装置によれば、低励磁
制限装置に新たに付加した設定回路は、発電機の無効電
力Ｑが制限範囲を越えたことを検出して前記PI演算器に
対し積分値出力を零にするよう動作する。従って、従来
の低励磁装置における下限値（−1.1PU）から零（0.0P
U）まで積分するために要する遅れ時間をなくすことが
できる。
制限装置に新たに付加した設定回路は、発電機の無効電
力Ｑが制限範囲を越えたことを検出して前記PI演算器に
対し積分値出力を零にするよう動作する。従って、従来
の低励磁装置における下限値（−1.1PU）から零（0.0P
U）まで積分するために要する遅れ時間をなくすことが
できる。
この設定回路を、AND回路を用いて構成した回路にお
いては、第１の比較器のΔＱ＞０判定出力および第２の
比較器のVL＜０の判定出力のAND条件で作動し、フリッ
プフロップ回路FFを用いて構成した回路においては、第
１の比較器のΔＱ＞０判定出力でFF回路をセットし、第
３の比較器のＱ＞０判定出力でFF回路をリセットするよ
う動作することによって、前記低励磁装置のPI演算器に
対し積分値出力を零に設定する。
いては、第１の比較器のΔＱ＞０判定出力および第２の
比較器のVL＜０の判定出力のAND条件で作動し、フリッ
プフロップ回路FFを用いて構成した回路においては、第
１の比較器のΔＱ＞０判定出力でFF回路をセットし、第
３の比較器のＱ＞０判定出力でFF回路をリセットするよ
う動作することによって、前記低励磁装置のPI演算器に
対し積分値出力を零に設定する。
さらに、低励磁制限装置に付加した第４の比較器は、
発電機出力電流が所定値以下となったことを判定して信
号を出力し、積分値下限設定回路はこの第４の比較器出
力信号により前記PI演算器の積分値を所定の下限値に設
定変更するよう動作する。これにより、低励磁制限装置
動作中に負荷遮断が生じた場合でも、負荷遮断時のAVR
本来の動作を妨げることがないので、AVRの電圧上昇抑
制動作を効果的に行うことができる。
発電機出力電流が所定値以下となったことを判定して信
号を出力し、積分値下限設定回路はこの第４の比較器出
力信号により前記PI演算器の積分値を所定の下限値に設
定変更するよう動作する。これにより、低励磁制限装置
動作中に負荷遮断が生じた場合でも、負荷遮断時のAVR
本来の動作を妨げることがないので、AVRの電圧上昇抑
制動作を効果的に行うことができる。
次に、本発明に係る発電機低励磁制限装置の実施例に
つき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
つき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す発電機低励磁制限
装置のブロック回路図である。尚、説明の便宜上、第６
図に示す従来回路と同一の構成部分には同一の参照符号
を付してその詳細な説明は省略する。
装置のブロック回路図である。尚、説明の便宜上、第６
図に示す従来回路と同一の構成部分には同一の参照符号
を付してその詳細な説明は省略する。
第１図において、電圧検出器24および電流検出器22の
両検出値を入力とするP,Q演算器32、この演算結果P,Qか
ら偏差ΔＱを求めるΔＱ演算器34、偏差ΔＱを比例積分
するPI演算器36およびこの出力をリミッタ回路38を介し
てAVRのリミッタ回路28（第５図参照）に加える点は従
来のUELと同一である。しかるに、本実施例回路では、
第１図中の点線で囲まれた付加回路を設けている。すな
わち、前記偏差ΔＱを入力とする比較器46とUEL3の出力
VLを入力とする比較器48を設け、そしてこれら比較器4
6,48を入力とするAND回路50、モノステーブル52および
積分値零設定回路54を順次接続した回路を設け、さら
に、電流検出器22の検出値を入力とする比較器56および
積分値下限設定回路58を設けると共に、この積分値下限
設定回路58および前記積分値零設定回路54の出力をそれ
ぞれ前記PI演算器36に接続配置した付加回路を設けるよ
う構成する。
両検出値を入力とするP,Q演算器32、この演算結果P,Qか
ら偏差ΔＱを求めるΔＱ演算器34、偏差ΔＱを比例積分
するPI演算器36およびこの出力をリミッタ回路38を介し
てAVRのリミッタ回路28（第５図参照）に加える点は従
来のUELと同一である。しかるに、本実施例回路では、
第１図中の点線で囲まれた付加回路を設けている。すな
わち、前記偏差ΔＱを入力とする比較器46とUEL3の出力
VLを入力とする比較器48を設け、そしてこれら比較器4
6,48を入力とするAND回路50、モノステーブル52および
積分値零設定回路54を順次接続した回路を設け、さら
に、電流検出器22の検出値を入力とする比較器56および
積分値下限設定回路58を設けると共に、この積分値下限
設定回路58および前記積分値零設定回路54の出力をそれ
ぞれ前記PI演算器36に接続配置した付加回路を設けるよ
う構成する。
このように構成した本実施例の発電機低励磁制限装置
によれば、比較器46においてΔＱ＞０を判定すると共
に、比較器48においてVL＜０を判定し、これら比較器46
および比較器48の出力信号のAND条件をAND回路50にて判
定する。これによって、発電機のＱ出力が制限範囲を越
えたことを検出する。AND条件成立による出力信号は、
モノステーブル52においてワンショット化信号に変換さ
れ、このワンショットパルスが積分値零設定回路54に入
力される。積分値零設定回路54はPI演算器36の積分値を
零に設定するよう動作する。ここで、積分値零設定回路
54の動作条件として、ΔＱ＞０とVL＜０のAND出力とし
ているのは、第３図に示すように、制御過程において制
御目標値Qu,Vuに対し若干オーバーシュートが発生して
動揺しながら最終値Qu,Vuに落ち着くために、動揺中の
ＱがQuよりも低い範囲ではΔＱ＞０となることがあり、
ΔＱ＞０のみの判定条件だけではPI演算器36の積分値が
零になってしまう不都合が生じるから、これを回避する
ためである。このように、発電機のＱ出力が制限範囲を
越えたことを検出して、PI演算器36に対し積分値出力を
零にするよう動作するから、第３図の太線の動作特性で
示すように、細線で示した従来方式と比べて下限値（−
1.1PU）から零（0.0PU）まで積分するために要する遅れ
時間（t2−t1）をなくすことができる。
によれば、比較器46においてΔＱ＞０を判定すると共
に、比較器48においてVL＜０を判定し、これら比較器46
および比較器48の出力信号のAND条件をAND回路50にて判
定する。これによって、発電機のＱ出力が制限範囲を越
えたことを検出する。AND条件成立による出力信号は、
モノステーブル52においてワンショット化信号に変換さ
れ、このワンショットパルスが積分値零設定回路54に入
力される。積分値零設定回路54はPI演算器36の積分値を
零に設定するよう動作する。ここで、積分値零設定回路
54の動作条件として、ΔＱ＞０とVL＜０のAND出力とし
ているのは、第３図に示すように、制御過程において制
御目標値Qu,Vuに対し若干オーバーシュートが発生して
動揺しながら最終値Qu,Vuに落ち着くために、動揺中の
ＱがQuよりも低い範囲ではΔＱ＞０となることがあり、
ΔＱ＞０のみの判定条件だけではPI演算器36の積分値が
零になってしまう不都合が生じるから、これを回避する
ためである。このように、発電機のＱ出力が制限範囲を
越えたことを検出して、PI演算器36に対し積分値出力を
零にするよう動作するから、第３図の太線の動作特性で
示すように、細線で示した従来方式と比べて下限値（−
1.1PU）から零（0.0PU）まで積分するために要する遅れ
時間（t2−t1）をなくすことができる。
また、比較器56は、発電機10の出力電流Ｉが予め設定
された所定値以下となったことを判定することにより発
電機負荷遮断の発生を検出して出力信号を発する。この
信号によって、積分値下限設定回路58はPI演算器36の積
分値をUELの出力VLにかかわらず、下限値（この場合、
−1.1PU）に設定変更するよう動作する。この動作によ
って、UEL動作中であってもAVR26は負荷遮断時の電圧上
昇を抑制する動作を効果的に行うことができる。尚、発
電機の出力電流Ｉに対して設定される前記所定値は、発
電所内負荷電流によって決定される値である。
された所定値以下となったことを判定することにより発
電機負荷遮断の発生を検出して出力信号を発する。この
信号によって、積分値下限設定回路58はPI演算器36の積
分値をUELの出力VLにかかわらず、下限値（この場合、
−1.1PU）に設定変更するよう動作する。この動作によ
って、UEL動作中であってもAVR26は負荷遮断時の電圧上
昇を抑制する動作を効果的に行うことができる。尚、発
電機の出力電流Ｉに対して設定される前記所定値は、発
電所内負荷電流によって決定される値である。
第２図は、本発明の別の実施例を示す発電機低励磁制
限装置のブロック回路図である。本実施例において第１
図の実施例と構成の異なる点は、AND回路50の代わりに
フリップフロップ回路FF60と、VL＜０を判定する比較器
48の代わりにＱ＞０を判定する比較器62とを設け、FF回
路60のセット端子Ｓに比較器46の出力端を接続すると共
にリセット端子Ｒに比較器62の出力端を接続配置した点
である。
限装置のブロック回路図である。本実施例において第１
図の実施例と構成の異なる点は、AND回路50の代わりに
フリップフロップ回路FF60と、VL＜０を判定する比較器
48の代わりにＱ＞０を判定する比較器62とを設け、FF回
路60のセット端子Ｓに比較器46の出力端を接続すると共
にリセット端子Ｒに比較器62の出力端を接続配置した点
である。
このように構成された第２図の実施例では、発電機10
のＱ出力が制限範囲を越えたことを、前記実施例のΔＱ
＞０かつVL＜０のAND条件ではなく、ΔＱ＞０とＱ＞０
によるフリップフロップ出力としている点が異なるだけ
であり、Ｑ出力が制限範囲を越えた場合のPI演算器36に
対し積分値を零に設定するよう動作する点は同様であ
る。従って、本実施例においても、従来方式と比べて下
限値（−1.1PU）から零（0.0PU）まで積分するために要
する遅れ時間（t2−t1）をなくすことができる。尚、積
分値零設定回路54の動作条件に、ΔＱ＞０とＱ＞０の２
条件を用いている点は、ΔＱ＞０のみの判定では前記実
施例で説明したのと同様な不都合が発生するからであ
る。
のＱ出力が制限範囲を越えたことを、前記実施例のΔＱ
＞０かつVL＜０のAND条件ではなく、ΔＱ＞０とＱ＞０
によるフリップフロップ出力としている点が異なるだけ
であり、Ｑ出力が制限範囲を越えた場合のPI演算器36に
対し積分値を零に設定するよう動作する点は同様であ
る。従って、本実施例においても、従来方式と比べて下
限値（−1.1PU）から零（0.0PU）まで積分するために要
する遅れ時間（t2−t1）をなくすことができる。尚、積
分値零設定回路54の動作条件に、ΔＱ＞０とＱ＞０の２
条件を用いている点は、ΔＱ＞０のみの判定では前記実
施例で説明したのと同様な不都合が発生するからであ
る。
前述した実施例から明らかなように、本発明の発電機
低励磁制限装置によれば、発電機の無効電力出力Ｑが制
限範囲を越えたことを検出してUELのPI演算器に対し積
分値出力を零にするよう動作する。従って、従来のUEL
において下限値（−1.1PU）から零（0.0PU）まで積分す
るために要した遅れ時間をなくすことができる。
低励磁制限装置によれば、発電機の無効電力出力Ｑが制
限範囲を越えたことを検出してUELのPI演算器に対し積
分値出力を零にするよう動作する。従って、従来のUEL
において下限値（−1.1PU）から零（0.0PU）まで積分す
るために要した遅れ時間をなくすことができる。
一般に、発電機定格運転時におけるAVR出力VAは、0.3
PU前後である。VA＝0.3PUを例として、本発明に係る装
置による短縮時間の効果を第３図に示す時間t1〜t3を用
いて概略計算すると、以下のようになる。
PU前後である。VA＝0.3PUを例として、本発明に係る装
置による短縮時間の効果を第３図に示す時間t1〜t3を用
いて概略計算すると、以下のようになる。
（t3−t2）:0.3 ＝（t3−t1）：（0.3＋1.1） ∴（t3−t2）／（t3−t1） ＝0.3/1.4 ≒1/4.7 すなわち、VA＝0.3PUとすれば、本装置の場合、従来
装置に比べて約4.7分の１に短縮することができる。上
記計算は、発電機の初期運転状態を定格運転として概略
計算したが、発電機の初期運転状態にかかわらず制御の
無駄時間を削除することができ、UEL制御を速やかに行
えることは明らかである。
装置に比べて約4.7分の１に短縮することができる。上
記計算は、発電機の初期運転状態を定格運転として概略
計算したが、発電機の初期運転状態にかかわらず制御の
無駄時間を削除することができ、UEL制御を速やかに行
えることは明らかである。
また、発電機電流が所定値以下となったことを判定す
ることにより、発電機負荷遮断の発生を検出してUELのP
I演算器出力を下限値に設定する機能を付加したことに
よって、UEL動作中に発電機負荷遮断が発生した場合で
も、AVRは負荷遮断時の電圧上昇を効果的に抑制する動
作を実行することができる。
ることにより、発電機負荷遮断の発生を検出してUELのP
I演算器出力を下限値に設定する機能を付加したことに
よって、UEL動作中に発電機負荷遮断が発生した場合で
も、AVRは負荷遮断時の電圧上昇を効果的に抑制する動
作を実行することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本
発明は前記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。
発明は前記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図は本発明に係る発電機低励磁制限装置の一実施例
を示すブロック回路図、第２図は本発明に係る別の実施
例を示すUELブロック回路図、第３図（ａ），（ｂ）はU
EL動作特性を示す図であり、第３図（ａ）はUEL出力VL
の制御に対する従来方式と比較した特性線図、第３図
（ｂ）は無効電力Ｑの制御に対する従来方式と比較した
特性線図、第４図は無効電力制限特性を示す特性線図、
第５図は従来のUELを備える発電機励磁制御系の構成を
示すブロック図、第６図は第５図における従来のUEL部
分の構成を示すブロック図である。 10……発電機、12……線路 14……系統、16……界磁巻線 18……励磁電源、20……サイリスタ回路 22……電流検出器、24……電圧検出器 26……自動電圧制御回路［AVR］ 28,38……リミッタ回路 30……低励磁制限装置［UEL］ 32……電力（P,Q）演算器 34……ΔＱ演算器、36……PI演算器 40……発電機出力限界曲線 42……Ｑ制限特性直線、44……UEL動作領域 46,48,56,62……比較器 50……AND回路、52……モノステーブル 54……積分値零設定回路 58……積分値下限設定回路 60……フリップフロップ回路［FF］
を示すブロック回路図、第２図は本発明に係る別の実施
例を示すUELブロック回路図、第３図（ａ），（ｂ）はU
EL動作特性を示す図であり、第３図（ａ）はUEL出力VL
の制御に対する従来方式と比較した特性線図、第３図
（ｂ）は無効電力Ｑの制御に対する従来方式と比較した
特性線図、第４図は無効電力制限特性を示す特性線図、
第５図は従来のUELを備える発電機励磁制御系の構成を
示すブロック図、第６図は第５図における従来のUEL部
分の構成を示すブロック図である。 10……発電機、12……線路 14……系統、16……界磁巻線 18……励磁電源、20……サイリスタ回路 22……電流検出器、24……電圧検出器 26……自動電圧制御回路［AVR］ 28,38……リミッタ回路 30……低励磁制限装置［UEL］ 32……電力（P,Q）演算器 34……ΔＱ演算器、36……PI演算器 40……発電機出力限界曲線 42……Ｑ制限特性直線、44……UEL動作領域 46,48,56,62……比較器 50……AND回路、52……モノステーブル 54……積分値零設定回路 58……積分値下限設定回路 60……フリップフロップ回路［FF］
Claims (4)
- 【請求項１】発電機の有効電力（Ｐ）と無効電力（Ｑ）
とを演算する電力（P,Q）演算器、無効電力（Ｑ）と無
効電力（Ｑ）制限特性直線との偏差（ΔＱ）を演算する
偏差（ΔＱ）演算器、偏差（ΔＱ）を比例積分するPI演
算器およびPI演算器出力を制限する第１のリミッタ回路
とからなり、この第１のリミッタ回路を介した前記PI演
算器出力（VL）により、自動電圧制御装置の出力制限用
である第２のリミッタ回路の下限値を変えることによっ
て発電機の進相運転を制限する発電機低励磁制限装置に
おいて、 発電機の無効電力（Ｑ）出力が制限範囲を越えたことを
検出して前記PI演算器の積分値を零に設定する設定回路
を設けたことを特徴とする発電機低励磁制限装置。 - 【請求項２】設定回路は、偏差（ΔＱ）＞０を判定する
第１の比較器と、前記第１のリミッタ回路を介したPI演
算器出力（VL）＜０を判定する第２の比較器と、この両
比較器の出力信号を入力とするAND回路と、該AND回路の
出力信号を入力としてワンショットパルスを発生するモ
ノステーブルと、そしてこのワンショットパルス入力に
より前記PI演算器の積分値を零に設定するよう動作する
積分値零設定回路とから構成してなる請求項１記載の発
電機低励磁制限装置。 - 【請求項３】設定回路は、偏差（ΔＱ）＞０を判定する
第１の比較器と、発電機無効電力出力（Ｑ）＞０を判定
する第３の比較器と、第１の比較器出力をセット入力と
すると共に第２の比較器出力をリセット入力とするフリ
ップフロップと、該フリップフロップの出力信号を入力
としてワンショットパルスを発生するモノステーブル
と、そしてこのワンショットパルス入力により前記PI演
算器の積分値を零に設定するよう動作する積分値零設定
回路とから構成してなる請求項１記載の発電機低励磁制
限装置。 - 【請求項４】発電機出力電流が所定値よりも小さいこと
を判定する第４の比較器と、この第４の比較器出力信号
によって前記PI演算器の積分値を低励磁制限装置の出力
信号にかかわらず強制的に所定の下限値に設定変更する
よう動作する積分値下限設定回路とをさらに設けてなる
請求項１乃至３のいずれか記載の発電機低励磁制限装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252035A JP2616047B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 発電機低励磁制限装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252035A JP2616047B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 発電機低励磁制限装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03117398A JPH03117398A (ja) | 1991-05-20 |
| JP2616047B2 true JP2616047B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=17231673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1252035A Expired - Lifetime JP2616047B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 発電機低励磁制限装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2616047B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009045058A2 (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-09 | Kyungsung University Industry Cooperation Foundation | System and method for directly and instantaneously controlling exciter of generator |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105024601B (zh) * | 2014-04-23 | 2017-09-01 | 国家电网公司 | 发电机的励磁低励限制方法和装置 |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1252035A patent/JP2616047B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009045058A2 (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-09 | Kyungsung University Industry Cooperation Foundation | System and method for directly and instantaneously controlling exciter of generator |
| WO2009045058A3 (en) * | 2007-10-04 | 2009-06-25 | Univ Kyungsung Ind Coop Found | System and method for directly and instantaneously controlling exciter of generator |
| US8525489B2 (en) | 2007-10-04 | 2013-09-03 | Kyungsung University Industry Cooperation Foundation | System and method for directly and instantaneously controlling exciter of generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03117398A (ja) | 1991-05-20 |
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