JP2846261B2

JP2846261B2 - 電力系統安定化装置

Info

Publication number: JP2846261B2
Application number: JP6297235A
Authority: JP
Inventors: 雅彦南部
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JPH08163782A; US5604420A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、同期発電機の励磁装
置に適用され、電力系統を安定化する電力系統安定化装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の電力系統安定化システムの
構成を示すシステム構成図である。図において、１は同
期発電機（以下、発電機という）、２は発電機１を外部
電力系統４から引き外すための遮断器、３は遮断器２と
外部電力系統４との間に設けられる主変圧器、５は発電
機１の回転子に接続されたタービン軸、６は発電機１の
電流を検出するための変成器、７は発電機１の端子電圧
を検出するための変成器、１３は変成器６，７が検出し
た電圧および電流から発電機出力を算出する電力変換
器、５１は発電機１の回転子の回転数や発生電力を入力
して自動電圧制御装置（ＡＶＲ）に対する補助信号を作
成する系統安定化装置、１０は発電機１の端子電圧を安
定化するためのＡＶＲ、８は発電機１の発生電力の一部
を発電機１の界磁巻線を励磁するサイリスタ励磁装置９
ａに供給するための変成器である。

【０００３】変成器７によって検出される発電機１の端
子電圧が基準値からずれると、ＡＶＲ１０は、基準値か
らの偏差が零になるようにサイリスタ励磁装置９ａを制
御する。ここで、系統安定化装置５１は、例えば、電力
変換器１３を介して発電機出力を入力し、また、回転子
の回転数を入力する。そして、電力系統の安定度を向上
させるために、発電機出力や回転子回転数から補助信号
を作成し、それらをＡＶＲ１０に供給する。ＡＶＲ１０
は、電圧偏差に対して補助信号を加味してサイリスタ励
磁装置９ａを制御する。なお、一般に、系統安定化装置
５１は、発電機出力偏差、発電機回転数偏差または系統
周波数偏差のいずれかを用いる。偏差とは、それぞれ基
準値からのずれ量である。

【０００４】図８は例えば特公平４−３５９７５号公報
に示された従来の電力系統安定化システムにおける系統
安定化装置および励磁系（ＡＶＲおよび励磁装置）の部
分を示すブロック図である。図８に示されたものは、２
並列型電力系統安定化装置（２並列型ＰＳＳ）を構成し
ている。図において、３１は発電機１の回転子回転数の
偏差信号を入力端子２３から入力し所定の周波数以下の
信号のみを通過させるローパスフィルタ、２２はローパ
スフィルタ３１の出力にもとづいて回転数偏差に関する
補助信号を作成する第１の系統安定化回路である。第１
の系統安定化回路２２において、２２ａは入力信号に対
する応動範囲を定めるためのフィルタ回路であり、通
常、［Ｔr1Ｓ／（１＋Ｔr1Ｓ）］・［１／（１＋Ｔh1
Ｓ）］の形の伝達特性を有する。２２ｂはレギュレータ
２６、励磁装置９および発電機１等の時間遅れを補償す
るための増幅・位相補正回路であり、通常、Ｋp ・（１
＋ＴP2Ｓ）／（１＋ＴP1Ｓ）の形の伝達特性を有する。
２２ｃは第１の系統安定化回路２２の出力が励磁系全体
から考えて適当な信号レベルになるように制限するリミ
ッタ回路である。

【０００５】３２は発電機１の出力偏差信号を入力端子
２９から入力し所定の周波数以上の信号のみを通過させ
るハイパスフィルタ、２８はハイパスフィルタ３２の出
力にもとづいて出力偏差に関する補助信号を作成する第
２の系統安定化回路である。第２の系統安定化回路２８
において、２８ａは入力信号に対する応動範囲を定める
ためのフィルタ回路であり、［Ｔr2Ｓ／（１＋Ｔr2
Ｓ）］・［（１／（１＋Ｔh2Ｓ）］の形の伝達特性を有
する。２８ｂは増幅・位相補正回路であり、Ｋw ・（１
＋Ｔw2Ｓ）／（１＋Ｔw1Ｓ）の形の伝達特性を有する。
２８ｃは第２の系統安定化回路２８の出力が励磁系全体
から考えて適当な信号レベルになるように制限するリミ
ッタ回路である。３０は第１の系統安定化回路２２の出
力から第２の系統安定化回路２８の出力を減算する減算
回路である。

【０００６】２１は発電機１の端子電圧の基準値からの
偏差が入力される入力端子、２５は入力端子１からの電
圧偏差と減算回路３０の出力を加算するとともにダンピ
ング回路２４の出力を減算する演算回路である。２６は
演算回路２５の出力にもとづいて励磁装置９を制御する
レギュレータ、９は発電機１の界磁巻線を励磁する励磁
装置、２４は励磁装置９の出力をレギュレータ２６の入
力側にフィードバックして電圧制御を安定化するための
ダンピング回路である。

【０００７】なお、フィルタ３１，３２、第１の系統安
定化回路２２、第２の系統安定化回路２８および減算回
路３０は図７における系統安定化装置５１に相当し、演
算回路２５、レギュレータ２６およびダンピング回路２
４はＡＶＲに相当し、励磁装置９はサイリスタ励磁装置
９ａに相当している。

【０００８】次に動作について説明する。系統安定化装
置５１は、一般に、発電機出力偏差、発電機回転数偏差
または系統周波数偏差のいずれかを入力として用いる
が、ここでは、発電機回転数偏差が第１の系統安定化回
路２２に入力される場合を示す。入力端子２３に回転数
偏差信号が入力されると、ローパスフィルタ３１は、そ
の信号からノイズやねじり振動の影響を除去するため
に、５〜１０rad ／秒以上の周波数成分をカットする。
さらに、回転数偏差信号は、フィルタ回路２２ａによっ
てその直流分と高周波分がカットされ、増幅・位相補正
回路２２ｂに入力する。増幅・位相補正回路２２ｂは、
その信号に対して適当に増幅および位相補正を行う。な
お、増幅・位相補正回路２２ｂは、位相進み補正を行う
ように設定される。そして、リミッタ回路２２ｃは、増
幅・位相補正回路２２ｂの出力を励磁系全体からみて適
正な信号レベル以下になるように制限する。

【０００９】回転数偏差が生ずるときには、発電機出力
も変化する。よって、入力端子２９には、出力偏差信号
が入力される。ハイパスフィルタ３２は、第１の系統安
定化回路２２が有効に作用しない周波数領域の動揺に対
して十分な効果が得られるように、１〜２rad ／秒以下
の周波数成分をカットする。出力偏差信号は、フィルタ
回路２８ａによってその直流分と高周波分がカットさ
れ、増幅・位相補正回路２８ｂに入力する。増幅・位相
補正回路２８ｂは、その信号に対して適当に増幅および
位相補正を行う。なお、増幅・位相補正回路２８ｂは、
位相遅れ補正を行うように設定される。そして、リミッ
タ回路２８ｃは、増幅・位相補正回路２８ｂの出力を励
磁系全体からみて適正な信号レベル以下になるように制
限する。

【００１０】減算回路３０は、第１の系統安定化回路２
２から第２の系統安定化回路２８の出力を減算し、励磁
系の演算回路２５に結果を出力する。演算回路２５は、
入力端子２１から入力された発電機１の端子電圧の偏差
に減算回路３０の出力を加え、ダンピング回路２４の出
力を減算してレギュレータ２６に供給する。

【００１１】以上のような２並列型電力系統安定化装置
の作用によって、系統動揺に含まれる周期３〜５秒程度の低周波数系統間振動、および周期１秒程度の発電機間振動に対して効果的な対応がなされる。すなわち、低周波数
系統間振動に対して、回転数偏差を入力とする位相進み
特性を持つ第１の系統安定化回路２２が補助信号を発生
し、周期１秒程度の発電機間振動に対して、発電機出力
偏差を入力とする位相遅れ特性を持つ第２の系統安定化
回路２８が補助信号を発生する。そして、それらの補助
信号が励磁系に加えられ、複数の電力動揺モードに対す
るダンピング性能が向上する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の電力系統安定化
装置は以上のように構成されているので、あらかじめ予
測できる複数の電力動揺モードに対しては有効に機能す
る。しかし、対応すべき電力動揺モードの数を増加させ
るとそれに応じて系統安定化回路の数も増やさなければ
ならない。また、増幅・位相補正回路２２ｂ，２８ｂに
おいて用いられている定数は、ある一つの安定平衡点の
近傍で、発電機１の出力Ｐと内部相差角δとの関係を線
形化したときの設計値である。よって、系統安定化装置
５１は設計点（例えば図９におけるδ1 ）近傍での微小
擾乱に対しては有効に機能する。しかし、電力系統構成
の変更や大規模な負荷遮断などによる安定平衡点の移動
によって非線形性が強く現れるような場合（例えば、平
衡点が図９におけるδ2 に移動した場合）に対しては、
電力系統の安定度が確保できないという問題点があっ
た。

【００１３】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、電力動揺をより速やかに収束さ
せるとともに、安定平衡点の移動によって電力系統の非
線形性が強く現れる状況においても、複数の電力動揺に
対して十分な安定化効果を引き出せる電力系統安定化装
置を得ることを目的とする。

【００１４】請求項１記載の発明に係る電力系統安定化
装置は、発電機の励磁量を調整する自動電圧制御装置に
対して、発電機出力偏差、発電機回転数偏差または系統
周波数偏差にもとづく補助信号を与えて電力系統を安定
化する電力系統安定化装置であって、発電機に接続され
た主変圧器の２次側母線電圧の位相に対する前記発電機
の内部相差角の位相差を算出するとともに、位相差の位
相差基準値からの偏差を出力する位相差計算回路と、位
相差計算回路の出力にもとづく補助信号を作成する系統
安定化回路とを備えたものである。

【００１５】請求項２記載の発明に係る電力系統安定化
装置は、位相差計算回路が算出した位相差、同期発電機
の回転数偏差、同期発電機の内部電圧および主変圧器の
２次側電圧を用いて、電力系統の非線形性を補償する補
償信号を出力する第１の非線形補償回路をさらに備えた
ものである。

【００１６】そして、請求項３記載の発明に係る電力系
統安定化装置は、位相差計算回路が算出した位相差およ
び主変圧器の２次側電圧を用いて、電力系統の非線形性
を補償する補償信号を出力する第２の非線形補償回路を
さらに備えたものである。

【００１７】

【作用】請求項１記載の発明における系統安定化回路
は、位相差計算回路による位相差を用いて動揺中の発電
機内部位相を直接に制御することによって、電力動揺を
速やかに収束させる。

【００１８】請求項２記載の発明における第１の非線形
補償回路および請求項３記載の発明における第２の非線
形補償回路は、電力系統の非線形性を弱めるように作用
して自動電圧制御系の応答を線形化することを可能に
し、従来の系統安定化回路における固定化された定数が
あたかも最適値に変更されたように系統安定化回路の出
力を補償する。

【００１９】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１による電力系統安定化
装置を含むシステムのシステム構成図である。図におい
て、１１は主変圧器３の２次側母線の電流を検出するた
めの変成器、１２は主変圧器３の２次側母線の電圧を検
出するための変成器、１４は検出された電流および電圧
を用いて電力を算出する電力変換器、１５は電力変換器
１４の出力および変成器１２の検出電圧等を用いて主変
圧器３の電圧位相と発電機１の内部相差角との位相差δ
h を求める位相差計算回路、１６は電力変換器１３の出
力および発電機の端子電圧等を用いて発電機１の内部電
圧を求める電圧計算回路、１７は位相差計算回路１５の
出力、電圧計算回路１６の出力、変成器１２の検出電圧
および発電機１の回転数偏差を用いて電力系統の非線形
性を弱めるような補償信号を生成する第１の非線形補償
回路、１８は位相差計算回路１５の出力および変成器１
２の検出電圧を用いて電力系統の非線形性を弱めるよう
な補償信号を生成する第２の非線形補償回路、１９は発
電機１の回転数偏差、発電機１の端子電圧偏差および位
相差計算回路１５の出力を用いてＡＶＲ１０への補助信
号を作成する系統安定化装置である。

【００２０】４１は系統安定化回路１９の出力と第２の
非線形補償回路１８の出力とを乗算する乗算回路、４２
は乗算回路４１の出力に第１の非線形補償回路１７の出
力を加算する加算回路、４３は加算回路４２の出力を励
磁系に加えるための加算回路である。その他のものは、
図７に同一符号を付して示したものと同一のものであ
る。

【００２１】図２は、位相差計算回路１５、第１の非線
形補償回路１７、第２の非線形補償回路１８および各系
統安定化回路の構成を励磁系とともに示すブロック図で
ある。図において、１５ａは位相差の基準値δh0を設定
する位相差基準値設定部、１５ｂは主変圧器３の２次側
母線の電圧位相を基準とした発電機１の内部相差角の位
相差δh を算出する位相差計算部、１５ｃは位相差計算
部１５ｂによる位相差δh と基準値δh0との偏差を求め
る減算回路、３６は位相差に関する補助信号を作成する
第３の系統安定化回路（系統安定化回路）、６０は第１
の系統安定化回路２２の出力から第２の系統安定化回路
２８の出力を減算するとともに、第３の系統安定化回路
３６の出力を加算する演算回路である。その他のものは
同一符号を付して図１または図８に示したものと同一の
ものである。

【００２２】第３の系統安定化回路３６において、３６
ａは入力信号に対する応動範囲を定めるためのフィルタ
回路であり、［Ｔr3Ｓ／（１＋Ｔr3Ｓ）］・［１／（１
＋Ｔh3Ｓ）］の形の伝達特性を有する。３６ｂは増幅・
位相補正回路であり、Ｋδ・（１＋Ｔδ2 Ｓ）／（１＋
Ｔδ1 Ｓ）の形の伝達特性を有する。３６ｃは第３の系
統安定化回路３６の出力が励磁系全体から考えて適当な
信号レベルになるように制限するリミッタ回路である。

【００２３】なお、位相差基準値設定部１５ａ、位相差
計算部１５ｂおよび減算回路１５ｃは、図１における位
相差計算回路１５に対応する。フィルタ回路３１，３
２、第１の系統安定化回路２２、第２の系統安定化回路
２８および第３の系統安定化回路３６は、図１に示す系
統安定化装置１９に対応する。

【００２４】次に動作について説明する。図３に示すよ
うに、主変圧器３の電圧Ｖh は変成器１２で検出され、
通過電流Ｉh は変成器１１で検出される。電力変換器１
４は、検出された電圧Ｖh および電流Ｉh から主変圧器
３の通過潮流Ｐh ，Ｑh を算出する。位相差計算部１５
ｂは、検出された電圧Ｖh 、通過潮流Ｐh ，Ｑh 、主変
圧器３のリアクタンスＸt および発電機１の同期リアク
タンスＸq を用いて、主変圧器３の２次側母線電圧Ｖh
の位相を基準とした発電機１の内部相差角、すなわち位
相差δh を求める。

【００２５】位相差δh は高圧側母線（主変圧器３の２
次側母線）の電圧と発電機内部電圧との位相差であるか
ら、 δh ＝tan ^-1［（Ｐh ・（Ｘt ＋Ｘq ）−Ｑh ・Ｒａ）
／（Ｐh ・Ｒａ＋Ｑh ・（Ｘt ＋Ｘq ）＋Ｖh ² ）］で求められる。ＲａはＸq に比べて無視し得るほど小さ
いので、 δh ≒tan ^-1［Ｐh ・（Ｘt ＋Ｘq ）／（Ｑh ・（Ｘt
＋Ｘq ）＋Ｖh ² ）］の式にもとづいて、位相差計算部１５ｂは、位相差δh
を算出する。

【００２６】一方、位相差基準値設定部１５ａは、発電
機１の界磁電圧Ｅfdを入力として、時々刻々と変わる電
力系統の状況に応じた適切な位相基準値δh0を定める。
すなわち、下式のように、発電機１の界磁電圧Ｅfdと発
電機内部電圧Ｅq'とから発電機出力に見合う位相を算出
しそれを位相基準値δh0とする。 cos（δh0）＝（（１＋ｂ）・Ｅq'−Ｅfd）／ｂ・Ｖh ここで、ｂ＝（Ｘd −Ｘd'）／（Ｘt ＋Ｘd'）である。
なお、Ｘd は発電機１の直軸リアクタンスであり、Ｘd'
は過渡直軸同期リアクタンスである。また、発電機内部
電圧Ｅq'は、例えば、後述する電圧計算回路１６から導
入すればよい。

【００２７】発電機１の内部相差角を直接計測すること
はできないが、以上のようにして、その代替となる値
（Ｖh の位相と発電機１の内部電圧の位相との位相差δ
h ）を求めることができる。つまり、位相差δh は、発
電機１の内部相差角を情報として含むものである。ま
た、電力動揺は発電機１の内部相差角の動揺であり、こ
れを抑制すれば、系統安定化を実現できる。すなわち、
電力系統の構成変更等によって主変圧器３を通過する潮
流量が変化すると、主変圧器３の２次側母線電圧位相と
発電機内部位相との偏差が変化し、位相が動揺し始め
る。すると、位相差計算部１５ｂで算出される位相差δ
h が位相基準値δh0からずれていく。

【００２８】減算回路１５ｃは、そのずれを検出しそれ
を偏差信号として第３の系統安定化回路３６に供給す
る。第３の系統安定化回路３６において、フィルタ回路
３６ａは、偏差信号の高周波数域の雑音などを除去す
る。増幅・位相補正回路３６ｂは、レギュレータ２６、
励磁装置９および発電機１等の時間遅れを補償するため
の位相補正を行い、かつ、信号増幅を行う。そして、リ
ミッタ回路３６ｃは、励磁系に与えられる信号のレベル
が過大にならないようにレベル制限を行う。

【００２９】リミッタ回路３６ｃの出力は、演算回路６
０で、２並列型系統安定化装置の出力、すなわち第１の
系統安定化回路２２および第２の系統安定化回路２８の
出力に加算される。そして、演算回路６０の出力は、電
力系統安定化装置の出力として励磁系に供給される。励
磁系において、補助信号は、励磁装置９の出力に加算さ
れて界磁巻線に供給される。従って、基準値からの発電
機内部相差角の偏差が零になるように制御される。

【００３０】以上のように、動揺中の発電機内部相差角
を直接に制御することによって電力動揺は、速やかに収
束する。なお、この実施例では、１つの増幅・位相補正
回路３６ｂを設けた場合を示したが、２回路以上設けて
もよい。また、系統安定化回路は、アナログ回路で構成
してもよいし、ディジタル回路で構成したもよい。

【００３１】実施例２．図１に示すように第１〜第３の
系統安定化回路２２，２８，３６の出力を第１の非線形
補償回路１７の出力で補償すると、発電機１の運転状態
のいかんに関わらず自動電圧制御系の応答を線形にする
ことができる。

【００３２】図４に示すように、電力変換器１３は、変
成器７が検出した発電機１の端子電圧Ｖt および変成器
６が検出した電流Ｉt を用いて発電機１の端子における
潮流Ｐg ，Ｑg を算出する。内部電圧計算回路１６は、
潮流Ｐg ，Ｑg から、発電機１の内部電圧Ｅq'を算出す
る。第１の非線形補償回路１７は、主変圧器３の２次側
母線電圧Ｖh 、発電機１の内部電圧Ｅq'、位相差δh お
よび発電機１の回転数偏差Δωを導入する。

【００３３】図９に示すように、電力系統構成の変更や
大規模な負荷遮断などによって安定平衡点が移動した場
合には、発電機１の出力Ｐと発電機１の内部相差角δと
の間には強い非線形性が現れる。すなわち、図９に示す
ように、出力Ｐ＝（Ｖ1 ・Ｖ2 ／Ｘ）sin δで表され、
正弦関数が入ることによって強い非線形性が現れる。こ
こで、Ｖ1 ，Ｖ2 はそれぞれ各ノードの電圧、Ｘはノー
ド間のリアクタンス、δはＶ1 ，Ｖ2 間の相差角であ
る。

【００３４】第１の非線形補償回路１７は、自動電圧制
御系が線形応答できるように、出力Ｐと内部相差角δと
の関係に対して、座標軸を変換する演算をもって正弦関
数がある範囲内で線形になるような演算式を算出する。
そして、本来の非線形部分と線形化される部分とを補う
ような補償信号を出力する。第１〜第３の系統安定化回
路２２，２８，３６の出力は、加算回路４２で補償信号
と加算されて励磁系に供給される。なお、演算式は例え
ば以下のようなものである。Ｔd0・（ω−ω0 ）／（ｄ＋sin δh ）［ｆ・cos （２
δh ）−ｄ・Ｅq'・cos δh ］＋（１＋ｂ）・Ｅq'−ｂ
・Ｖh ・cos δh ここで、Ｍは発電機１の慣性定数、Ｔd0は発電機１の界
磁回路の時定数、Ｘ1は主変圧器３のリアクタンスと発
電機１の同期リアクタンスとの加算値、ω0 は発電機１
の同期回転速度を示す。また、ｄ＝［１／（Ｘt ＋Ｘq
）］・（１＋ｂ）・Ｖh 、ｆ＝［１／（Ｘt ＋Ｘq
）］・ｂ・Ｖh ² である。

【００３５】以上のようにして、発電機１の安定平衡点
が移動した場合にも、第１〜第３の系統安定化回路２
２，２８，３６の出力は有効に用いられる。

【００３６】実施例３．図１に示すように、第２の非線
形補償回路１８の出力で第１〜第３の系統安定化回路２
２，２８，３６の出力をさらに補償するようにしてもよ
い。図５に示すように、第２の非線形補償回路１８は、
位相差δh および主変圧器３の２次側母線電圧Ｖh を導
入して、例えば、−（Ｍ・Ｔd0）／（Ｘ1 ・ω0 ・sin
δh ）の演算を行う。

【００３７】すなわち、第２の非線形補償回路１８は、
各定数と位相差δh および主変圧器３の２次側母線電圧
Ｖh を用いて、電力系統の非線形性を弱め自動電圧制御
系が線形応答できるような補償信号を出力する。第２の
非線形補償回路１８は、一種の制御入力変換動作を行
う。第１の非線形補償回路１７は、座標変換による非線
形システムの線形化のための演算を行っていたが、この
回路は、線形で応答された制御信号を元の非線形システ
ムの入力として整合させるような補助信号の演算を行
う。すなわち、線形の座標系で応答された信号を元の座
標系の入力信号として取り扱えるように修正する作用を
果たす。そして、第２の非線形補償回路１８の出力は、
乗算回路４１で第１〜第３の系統安定化回路２２，２
８，３６の出力と乗算されて加算回路４２に出力され
る。

【００３８】以上のようにして、発電機１の安定平衡点
が移動した場合にも、第１〜第３の系統安定化回路２
２，２８，３６の出力は有効に用いられる。図６はこの
電力系統安定化装置による効果を示す説明図である。図
において、実線Ａは従来の２並列型電力系統安定化回路
を用いた場合の電力動揺の一例を示し、実線Ｂは同様の
条件での本電力系統安定化装置を用いた場合の電力動揺
の様子を示している。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、電力系統安定化装置を、主変圧器の２次側母線電
圧の位相に対する発電機の内部相差角の位相差を算出す
るとともに、位相差の位相差基準値からの偏差を出力
し、位相差計算回路の出力にもとづく補助信号を作成す
るように構成したので、動揺中の発電機内部位相を直接
に制御することができ、電力動揺を速やかに収束させる
ものが得られる効果がある。

【００４０】請求項２記載の発明によれば、電力系統安
定化装置を、位相差計算回路が算出した位相差、同期発
電機の回転数偏差、同期発電機の内部電圧および主変圧
器の２次側電圧を用いて、電力系統の非線形性を補償す
る補償信号を出力するように構成したので、電力系統構
成の変更や大規模な負荷遮断などによって安定平衡点が
移動した場合でも、電力系統の安定度を確保できるもの
が得られる効果がある。

【００４１】そして、請求項３記載の発明によれば、電
力系統安定化装置を、さらに、位相差計算回路が算出し
た位相差および主変圧器の２次側電圧を用いて、電力系
統の非線形性を補償する補償信号を出力するように構成
したので、やはり、電力系統構成の変更や大規模な負荷
遮断などによって安定平衡点が移動した場合でも、電力
系統の安定度を確保できるものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による電力系統安定化装
置を含むシステムのシステム構成図である。

【図２】位相差計算回路、第１の非線形補償回路、第
２の非線形補償回路および系統安定化回路の構成を励磁
系とともに示すブロック図である。

【図３】位相差計算回路をその入力部とともに示すブ
ロック図である。

【図４】第１の非線形補償回路をその入力部とともに
示すブロック図である。

【図５】第２の非線形補償回路をその入力部とともに
示すブロック図である。

【図６】従来の電力系統安定化装置および第３の実施
例による電力系統安定化装置による電力動揺の一例を示
す説明図である。

【図７】従来の電力系統安定化システムの構成を示す
システム構成図である。

【図８】従来の電力系統安定化システムにおける系統
安定化装置および励磁系の部分を示すブロック図であ
る。

【図９】発電機出力と発電機内部相差角との関係を示
す説明図である。

【符号の説明】

１５位相差計算回路、１７第１の非線形補償回路、
１８第２の非線形補償回路、３６第３の系統安定化
回路（系統安定化回路）。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】同期発電機の励磁量を調整する自動電圧
制御装置に対して、発電機出力偏差、発電機回転数偏差
または系統周波数偏差にもとづく補助信号を与えて電力
系統を安定化する電力系統安定化装置において、前記同
期発電機に接続された主変圧器の２次側母線電圧の位相
に対する前記同期発電機の内部相差角の位相差を算出す
るとともに、前記位相差の位相差基準値からの偏差を出
力する位相差計算回路と、前記位相差計算回路の出力に
もとづく補助信号を作成する系統安定化回路とを備えた
ことを特徴とする電力系統安定化装置。
【請求項２】位相差計算回路が算出した位相差、同期
発電機の回転数偏差、前記同期発電機の内部電圧および
主変圧器の２次側電圧から、電力系統の非線形性を補償
する補償信号を出力する第１の非線形補償回路を備えた
請求項１記載の電力系統安定化装置。
【請求項３】位相差計算回路が算出した位相差および
主変圧器の２次側電圧から、電力系統の非線形性を補償
する補償信号を出力する第２の非線形補償回路を備えた
請求項２記載の電力系統安定化装置。