JP2877181B2 - 同期機の励磁制御装置 - Google Patents
同期機の励磁制御装置Info
- Publication number
- JP2877181B2 JP2877181B2 JP4287160A JP28716092A JP2877181B2 JP 2877181 B2 JP2877181 B2 JP 2877181B2 JP 4287160 A JP4287160 A JP 4287160A JP 28716092 A JP28716092 A JP 28716092A JP 2877181 B2 JP2877181 B2 JP 2877181B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- synchronous machine
- voltage
- current
- reactive power
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、交流発電機等の同期
機の励磁制御装置に関するものである。
機の励磁制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は例えば特開昭５８−１７６０００
号公報に示された一般的な従来の同期機の励磁制御装置
を示す構成図であり、図において１は交流発電機等の同
期機、２はその界磁巻線、３はこの界磁巻線２に界磁電
流を供給する励磁機、４は上記同期機１の電圧を検出す
るための計器用変圧器（以下ＰＴと呼ぶ）、５は同じく
上記同期機１の電流を検出するための計器変成器（以下
ＣＴと呼ぶ）、７は励磁制御装置の他の付加機能装置で
ある。
号公報に示された一般的な従来の同期機の励磁制御装置
を示す構成図であり、図において１は交流発電機等の同
期機、２はその界磁巻線、３はこの界磁巻線２に界磁電
流を供給する励磁機、４は上記同期機１の電圧を検出す
るための計器用変圧器（以下ＰＴと呼ぶ）、５は同じく
上記同期機１の電流を検出するための計器変成器（以下
ＣＴと呼ぶ）、７は励磁制御装置の他の付加機能装置で
ある。
【０００３】６は上記同期機１の電圧を一定に制御する
ための自動電圧調整装置（以下ＡＶＲと呼ぶ）で、上記
ＰＴ４の出力を検出する電圧検出部６１、上記同期機１
の電圧の制御目標値をつくる基準部６２、上記基準部６
２と電圧検出部６１との差をとって増幅する増幅部６
３、電圧制御の安定性を高めるための位相補償部６４、
他の付加機能装置７等の信号を加算する加算部６５、上
記加算部６５の出力を更に増幅し、上記励磁機３に信号
を出す増幅部６６とから構成される。８は上記ＰＴ４、
ＣＴ５の出力信号により横流状態（無効電流）を検出
し、上記ＡＶＲ６の電圧検出部６１への入力電圧を変え
ることにより、横流を補償するための補償部である。
ための自動電圧調整装置（以下ＡＶＲと呼ぶ）で、上記
ＰＴ４の出力を検出する電圧検出部６１、上記同期機１
の電圧の制御目標値をつくる基準部６２、上記基準部６
２と電圧検出部６１との差をとって増幅する増幅部６
３、電圧制御の安定性を高めるための位相補償部６４、
他の付加機能装置７等の信号を加算する加算部６５、上
記加算部６５の出力を更に増幅し、上記励磁機３に信号
を出す増幅部６６とから構成される。８は上記ＰＴ４、
ＣＴ５の出力信号により横流状態（無効電流）を検出
し、上記ＡＶＲ６の電圧検出部６１への入力電圧を変え
ることにより、横流を補償するための補償部である。
【０００４】なお、励磁制御装置には、同期機の電圧を
一定に制御する機能の他に、他の付加機能装置７による
励磁量を制限する機能が付加される。その付加機能とし
ては、同期機１が安定限界を超えた進相での運転となら
ないよう励磁量を制限する低励磁制限機能と、同期機１
の界磁巻線の耐量内で運転するように励磁量を制限する
過励磁制限機能とがある。
一定に制御する機能の他に、他の付加機能装置７による
励磁量を制限する機能が付加される。その付加機能とし
ては、同期機１が安定限界を超えた進相での運転となら
ないよう励磁量を制限する低励磁制限機能と、同期機１
の界磁巻線の耐量内で運転するように励磁量を制限する
過励磁制限機能とがある。
【０００５】次に動作について説明する。同期機１の出
力電圧はＰＴ４により降圧され、その信号はＡＶＲ６に
入力される。ＡＶＲ６ではまずＰＴ４の信号を電圧検出
部６１により増幅、加算等が容易な信号（通常直流信
号）に変換する。基準部６２の値は、同期機１の電圧を
制御しようとしているＡＶＲ６にとっての制御目標値で
ある。この基準部６２と電圧検出部６１との差をとり増
幅部６３にて適当な値に増幅される。この信号が正の値
であれば同期機１の出力電圧が基準部６２で設定された
制御目標電圧値よりも低く、従ってＡＶＲ６としては励
磁機３の出力を上げる様な制御信号を出力することによ
り、界磁巻線２に流れる電流を増し、同期機１の出力電
圧を増す様な動作を行なう必要があることを意味する。
力電圧はＰＴ４により降圧され、その信号はＡＶＲ６に
入力される。ＡＶＲ６ではまずＰＴ４の信号を電圧検出
部６１により増幅、加算等が容易な信号（通常直流信
号）に変換する。基準部６２の値は、同期機１の電圧を
制御しようとしているＡＶＲ６にとっての制御目標値で
ある。この基準部６２と電圧検出部６１との差をとり増
幅部６３にて適当な値に増幅される。この信号が正の値
であれば同期機１の出力電圧が基準部６２で設定された
制御目標電圧値よりも低く、従ってＡＶＲ６としては励
磁機３の出力を上げる様な制御信号を出力することによ
り、界磁巻線２に流れる電流を増し、同期機１の出力電
圧を増す様な動作を行なう必要があることを意味する。
【０００６】位相補償部６４では電圧制御の安定性を高
めるために増幅部６３の出力に補償をかける。加算部６
５ではこの位相補償部６４の出力信号に他の付加機能装
置７等の出力を加え、更に増幅部６６で適当に増幅する
と共に、励磁機３に対して励磁機３の出力である界磁電
流に比例した信号を出力する（つまり励磁機３も一つの
増幅機能を持ったものである）。これらの一連の動作に
より、同期機１の出力電圧はＡＶＲ６内の基準部６２で
設定された制御目標値になる様に制御される。
めるために増幅部６３の出力に補償をかける。加算部６
５ではこの位相補償部６４の出力信号に他の付加機能装
置７等の出力を加え、更に増幅部６６で適当に増幅する
と共に、励磁機３に対して励磁機３の出力である界磁電
流に比例した信号を出力する（つまり励磁機３も一つの
増幅機能を持ったものである）。これらの一連の動作に
より、同期機１の出力電圧はＡＶＲ６内の基準部６２で
設定された制御目標値になる様に制御される。
【０００７】横流補償部８は例えば図５に示される様に
２台の同期機１が主変圧器９を介さずに直接並列接続さ
れている場合の横流ｉを防止するための機能で、図６の
様な回路構成となっている。図６において、同期機１の
第２相の電流を抵抗８１により同相の電圧とし、これを
ＰＴ２次電圧の第３相のトランス８３を介して加算す
る。また、抵抗８１とリアクトル８２とにより、第２相
の電流よりも６０°進んだ電圧をＰＴ２次電圧の第２相
のトランス８４を介して加算している。なお、８５，８
６は微調整用ボリューム、８７，８８はロータリースイ
ッチである。
２台の同期機１が主変圧器９を介さずに直接並列接続さ
れている場合の横流ｉを防止するための機能で、図６の
様な回路構成となっている。図６において、同期機１の
第２相の電流を抵抗８１により同相の電圧とし、これを
ＰＴ２次電圧の第３相のトランス８３を介して加算す
る。また、抵抗８１とリアクトル８２とにより、第２相
の電流よりも６０°進んだ電圧をＰＴ２次電圧の第２相
のトランス８４を介して加算している。なお、８５，８
６は微調整用ボリューム、８７，８８はロータリースイ
ッチである。
【０００８】図７は横流補償部８の動作ベクトル図であ
り、図において、第２相と同じベクトル方向の信号をＰ
Ｔ２次電圧の第３相（３相の）に、６０°進んだ信号
をＰＴ２次電圧の第２相（２相の）にそれぞれトラン
スを介して加算する。これにより、ＡＶＲ６の見かけ上
の入力電圧は、無効電力が増大したときに、ＡＶＲ６と
しては下げ方向に、逆に無効電力が減少したときに、Ａ
ＶＲ６を上げ方向に動作させる。
り、図において、第２相と同じベクトル方向の信号をＰ
Ｔ２次電圧の第３相（３相の）に、６０°進んだ信号
をＰＴ２次電圧の第２相（２相の）にそれぞれトラン
スを介して加算する。これにより、ＡＶＲ６の見かけ上
の入力電圧は、無効電力が増大したときに、ＡＶＲ６と
しては下げ方向に、逆に無効電力が減少したときに、Ａ
ＶＲ６を上げ方向に動作させる。
【０００９】図８は図４のＡＶＲ６の部分を簡略化した
場合を示す構成図であり、ここでは横流補償部もＡＶＲ
６に含まれるものとしている。なお、同期機１、界磁巻
線２、励磁機３、ＰＴ４、ＣＴ５は図４と同一である。
ＡＶＲ６は、上記ＰＴ４の出力を検出する電圧検出部６
１、上記同期機１の電圧の制御目標値をつくる基準部６
２、上記ＰＴ４及びＣＴ５の出力より無効電力を検出す
る無効電力検出部６７、この無効電力検出部６７の出力
である無効電力信号により横流補償信号を出力する横流
補償部６８、電圧制御の制御性、安定性を決めるための
増幅、位相補償部６９から構成される。９は同期機１の
出力電圧を昇圧する主変圧器、１０は同期機１を電力系
統（図示せず）に並列するための主しゃ断器である。
場合を示す構成図であり、ここでは横流補償部もＡＶＲ
６に含まれるものとしている。なお、同期機１、界磁巻
線２、励磁機３、ＰＴ４、ＣＴ５は図４と同一である。
ＡＶＲ６は、上記ＰＴ４の出力を検出する電圧検出部６
１、上記同期機１の電圧の制御目標値をつくる基準部６
２、上記ＰＴ４及びＣＴ５の出力より無効電力を検出す
る無効電力検出部６７、この無効電力検出部６７の出力
である無効電力信号により横流補償信号を出力する横流
補償部６８、電圧制御の制御性、安定性を決めるための
増幅、位相補償部６９から構成される。９は同期機１の
出力電圧を昇圧する主変圧器、１０は同期機１を電力系
統（図示せず）に並列するための主しゃ断器である。
【００１０】図９は上述の励磁制御装置をコンバインド
プラント等の同期機１が２台以上並列運転される、ある
いは点線で示す主変圧器９を通じて同一母線に接続され
る場合の構成図を示す。図において１１は各同期機１の
無効電力が平衡になる様に制御するための無効電力平衡
装置を示す。
プラント等の同期機１が２台以上並列運転される、ある
いは点線で示す主変圧器９を通じて同一母線に接続され
る場合の構成図を示す。図において１１は各同期機１の
無効電力が平衡になる様に制御するための無効電力平衡
装置を示す。
【００１１】次に動作について説明する。図８におい
て、同期機１の出力電圧はＰＴ４により降圧された後、
ＡＶＲ６に入力される。ＡＶＲ６ではＰＴ４の信号を電
圧検出部６１にて増幅、加算等が容易な信号（通常直流
信号）に変換する。基準部６２の値は同期機１の電圧を
制御しようとしているＡＶＲ６にとっての制御目標値で
ある。この基準部６２の電圧と電圧検出部６１との差を
とり、増幅、位相補償部６９で制御性及び安定性上適当
な増幅、位相補償が加えられ、励磁機３にＡＶＲ６の信
号が出力される。即ち、同期機１の出力電圧が基準部６
２で設定された値よりも高ければＡＶＲ６としては励磁
機３の出力を下げる様な、低ければ上げる様な制御信号
を出力することにより、界磁巻線２に流れる電流を調整
し、同期機１の出力電圧を制御する。
て、同期機１の出力電圧はＰＴ４により降圧された後、
ＡＶＲ６に入力される。ＡＶＲ６ではＰＴ４の信号を電
圧検出部６１にて増幅、加算等が容易な信号（通常直流
信号）に変換する。基準部６２の値は同期機１の電圧を
制御しようとしているＡＶＲ６にとっての制御目標値で
ある。この基準部６２の電圧と電圧検出部６１との差を
とり、増幅、位相補償部６９で制御性及び安定性上適当
な増幅、位相補償が加えられ、励磁機３にＡＶＲ６の信
号が出力される。即ち、同期機１の出力電圧が基準部６
２で設定された値よりも高ければＡＶＲ６としては励磁
機３の出力を下げる様な、低ければ上げる様な制御信号
を出力することにより、界磁巻線２に流れる電流を調整
し、同期機１の出力電圧を制御する。
【００１２】また、横流補償部６８は例えば図９に示す
様な同期機１が２台以上並列に接続される（主変圧器９
が同期機１毎にない状態を並列に接続されていると呼
ぶ）場合に発電機間に流れる横流ｉ（図５参照）を防止
するための機能である。本機能なしでこの様な並列接続
を行なうと、２つのＡＶＲ６の各基準部６２の値が異な
る値となれば、理論的には無限大の横流が流れることと
なる。この様な横流をなくすために、横流補償部６８で
は無効電力検出部６７の出力である無効電力値Ｑに横流
補償率ＸCCC を乗じ、基準部６２の信号を減じている。
これにより無効電力が増加すると、ＡＶＲ６にとっての
同期機１の出力電圧の制御目標値を減じ、逆に無効電力
が減少すると制御目標値を増すことにより、横流を防止
するようにしている。
様な同期機１が２台以上並列に接続される（主変圧器９
が同期機１毎にない状態を並列に接続されていると呼
ぶ）場合に発電機間に流れる横流ｉ（図５参照）を防止
するための機能である。本機能なしでこの様な並列接続
を行なうと、２つのＡＶＲ６の各基準部６２の値が異な
る値となれば、理論的には無限大の横流が流れることと
なる。この様な横流をなくすために、横流補償部６８で
は無効電力検出部６７の出力である無効電力値Ｑに横流
補償率ＸCCC を乗じ、基準部６２の信号を減じている。
これにより無効電力が増加すると、ＡＶＲ６にとっての
同期機１の出力電圧の制御目標値を減じ、逆に無効電力
が減少すると制御目標値を増すことにより、横流を防止
するようにしている。
【００１３】図９における無効電力平衡装置１１は各同
期機１の無効電力を各ＰＴ４、ＣＴ５の出力によりそれ
ぞれ検出し、各同期機１の無効電力が平衡する様に各Ａ
ＶＲ６内の各基準部６２を制御するものである。一般的
に無効電力の平衡は各同期機１の定格出力に比例した無
効電力となる様に行なわれる。今、第１の同期機の定格
出力をＷ1 、発生している無効電力をＱ1 、第２の同期
機１の定格出力、無効電力をそれぞれＷ2 ，Ｑ2 とする
と、それぞれの無効電力目標値は次式となる。 第１の同期機の無効電力目標値ＱS1＝（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）×Ｗ1 ／（Ｗ1 ＋Ｗ2 ） 第２の同期機の無効電力目標値ＱS2＝（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）×Ｗ2 ／（Ｗ1 ＋Ｗ2 ） …（１） 無効電力平衡装置１１はこれらの各同期機１の無効電力
目標値ＱS1，ＱS2をまず計算し、実際の無効電力値が目
標値よりも高ければＡＶＲ６の基準部６２の出力を下
げ、逆に低ければ上げるという制御を行なっている。
期機１の無効電力を各ＰＴ４、ＣＴ５の出力によりそれ
ぞれ検出し、各同期機１の無効電力が平衡する様に各Ａ
ＶＲ６内の各基準部６２を制御するものである。一般的
に無効電力の平衡は各同期機１の定格出力に比例した無
効電力となる様に行なわれる。今、第１の同期機の定格
出力をＷ1 、発生している無効電力をＱ1 、第２の同期
機１の定格出力、無効電力をそれぞれＷ2 ，Ｑ2 とする
と、それぞれの無効電力目標値は次式となる。 第１の同期機の無効電力目標値ＱS1＝（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）×Ｗ1 ／（Ｗ1 ＋Ｗ2 ） 第２の同期機の無効電力目標値ＱS2＝（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）×Ｗ2 ／（Ｗ1 ＋Ｗ2 ） …（１） 無効電力平衡装置１１はこれらの各同期機１の無効電力
目標値ＱS1，ＱS2をまず計算し、実際の無効電力値が目
標値よりも高ければＡＶＲ６の基準部６２の出力を下
げ、逆に低ければ上げるという制御を行なっている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】従来の同期機の励磁制
御装置は以上のように構成されているので、 （１）図６の横流補償装置８の微調整用ボリューム８
５，８６やロータリースイッチ８７，８８等を個々に調
整することが必要となり、調整者によってバラツキが生
じる。
御装置は以上のように構成されているので、 （１）図６の横流補償装置８の微調整用ボリューム８
５，８６やロータリースイッチ８７，８８等を個々に調
整することが必要となり、調整者によってバラツキが生
じる。
【００１５】（２）基本的に主変圧器９の低圧側つま
り、同期機１の出力電圧を一定にする制御を行なってい
るため、基幹系統全体の系統電圧維持能力が低く、系統
側で何らかの事故が発生した場合、基幹系統全体の電圧
安定性を失なう恐れがある。（電圧安定性を向上する新
しい発電励磁制御方式（ＰＳＶＲ）の開発。適用電気学
会編文集Ｂ １１０巻１１号平成２年発行、参照）。
り、同期機１の出力電圧を一定にする制御を行なってい
るため、基幹系統全体の系統電圧維持能力が低く、系統
側で何らかの事故が発生した場合、基幹系統全体の電圧
安定性を失なう恐れがある。（電圧安定性を向上する新
しい発電励磁制御方式（ＰＳＶＲ）の開発。適用電気学
会編文集Ｂ １１０巻１１号平成２年発行、参照）。
【００１６】（３）横流補償を、自己の無効電力値に基
づいて行なっているため、本来補償動作すべきでない系
統側からの無効電力供給要求に対しても補償動作してし
まい、系統側からの無効電力供給要求に対し、十分な供
給が出来なくなる恐れがある。
づいて行なっているため、本来補償動作すべきでない系
統側からの無効電力供給要求に対しても補償動作してし
まい、系統側からの無効電力供給要求に対し、十分な供
給が出来なくなる恐れがある。
【００１７】（４）コンバインドプラント等の同期機１
が２台以上並列に接続されるあるいは主変圧器９を介し
て同一母線に接続されるシステムでは、各同期機１の無
効電力の平衡のためには別装置である無効電力平衡装置
１１が必要であり、高価なシステムとなる。等の問題点
があった。
が２台以上並列に接続されるあるいは主変圧器９を介し
て同一母線に接続されるシステムでは、各同期機１の無
効電力の平衡のためには別装置である無効電力平衡装置
１１が必要であり、高価なシステムとなる。等の問題点
があった。
【００１８】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あり、調整が簡単であると共に、
基幹系統全体の電圧安定性に寄与でき、系統からの無効
電力供給要求にすばやく対応でき、さらに無効電力の平
衡のための別装置等必要なく、安価で高機能を有する同
期機の励磁制御装置を得ることを目的とする。
ためになされたものであり、調整が簡単であると共に、
基幹系統全体の電圧安定性に寄与でき、系統からの無効
電力供給要求にすばやく対応でき、さらに無効電力の平
衡のための別装置等必要なく、安価で高機能を有する同
期機の励磁制御装置を得ることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る同
期機の励磁制御装置は、直接横流補償率を設定し、入力
された信号を装置内部で演算することで横流補償を行う
ものである。
期機の励磁制御装置は、直接横流補償率を設定し、入力
された信号を装置内部で演算することで横流補償を行う
ものである。
【００２０】請求項２の発明に係る同期機の励磁制御装
置は、送電線電流により無効電力又は無効電流を検出し
て横流補償動作させるようにしたものである。
置は、送電線電流により無効電力又は無効電流を検出し
て横流補償動作させるようにしたものである。
【００２１】請求項３の発明に係る同期機の励磁制御装
置は、主変圧器の送電線接続側電圧検出し、これを一定
に制御するようにしたものである。
置は、主変圧器の送電線接続側電圧検出し、これを一定
に制御するようにしたものである。
【００２２】
【作用】請求項１の発明における同期機の励磁制御装置
は、設定された横流補償率と入力された信号により装置
内部で演算することにより、最適な定数で横流補償を行
う。
は、設定された横流補償率と入力された信号により装置
内部で演算することにより、最適な定数で横流補償を行
う。
【００２３】請求項２の発明における同期機の励磁制御
装置は、送電線無効電力と同期機無効電力により、系統
側からの無効電力要求に対しては横流補償動作しない様
になる。また、並列運転の場合、送電線無効電力と同期
機無効電力により、各同期機の無効電力が特別な装置無
しに横流補償機能により平衡が保たれる。
装置は、送電線無効電力と同期機無効電力により、系統
側からの無効電力要求に対しては横流補償動作しない様
になる。また、並列運転の場合、送電線無効電力と同期
機無効電力により、各同期機の無効電力が特別な装置無
しに横流補償機能により平衡が保たれる。
【００２４】請求項３の発明における同期機の励磁制御
装置は、主変圧器の送電線接続側電圧を、無効電力検出
による横流補償機能を伴ない一定に制御するので、基幹
系統の電圧が安定する。
装置は、主変圧器の送電線接続側電圧を、無効電力検出
による横流補償機能を伴ない一定に制御するので、基幹
系統の電圧が安定する。
【００２５】
【実施例】実施例１．以下、請求項１の発明の一実施例
を図について説明する。図１において、１２は同期機１
の電圧と電流により、電圧Ｖ、電流Ｉ、有効電力Ｐ、無
効電力Ｑを検出する変換器、ＸCCC は横流補償部のリア
クトル分（横流補償率）である。６２ａ，６２ｂ，６２
ｃは後述する演算を行う乗除算器、減算器である。他の
部分は図４の同一符号部分と対応するので、説明を省略
する。なお、４，５，１２により検出手段が構成され、
６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃにより演算手段が構成さ
れる。また、６３〜６６により制御手段１３が構成され
ている。
を図について説明する。図１において、１２は同期機１
の電圧と電流により、電圧Ｖ、電流Ｉ、有効電力Ｐ、無
効電力Ｑを検出する変換器、ＸCCC は横流補償部のリア
クトル分（横流補償率）である。６２ａ，６２ｂ，６２
ｃは後述する演算を行う乗除算器、減算器である。他の
部分は図４の同一符号部分と対応するので、説明を省略
する。なお、４，５，１２により検出手段が構成され、
６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃにより演算手段が構成さ
れる。また、６３〜６６により制御手段１３が構成され
ている。
【００２６】次に動作について説明する。発電機電圧を
Ｖt とし、送電電圧をＶt1、横流補償部のリアクタンス
分をＸCC C 、無効電流をＩq とする。これらの関係は、
次式で表わされる。 Ｖt1＝Ｖt ＋Ｉq ・ＸCCC ＝Ｖt ＋（Ｑ／Ｖt ）・ＸCCC ・・・・・・・・・・・・・（２） 従って、Ｖt ＝Ｖt1−（Ｑ／Ｖt ）・ＸCCC となる様に
制御することにより、横流補償部の制御が可能となる。
Ｖt とし、送電電圧をＶt1、横流補償部のリアクタンス
分をＸCC C 、無効電流をＩq とする。これらの関係は、
次式で表わされる。 Ｖt1＝Ｖt ＋Ｉq ・ＸCCC ＝Ｖt ＋（Ｑ／Ｖt ）・ＸCCC ・・・・・・・・・・・・・（２） 従って、Ｖt ＝Ｖt1−（Ｑ／Ｖt ）・ＸCCC となる様に
制御することにより、横流補償部の制御が可能となる。
【００２７】なお、上記実施例１では励磁制御装置の横
流補償について示したが、この横流補償装置のリアクト
ル分の極性を逆にすることで線路降下電圧機能（Ｖt ＝
Ｖt1−（Ｑ／Ｖt ）・ＸLDC ）が達成できる。また、無
効電力Ｑを有効電力Ｐにおきかえることにより、線路抵
抗降下電圧機能（Ｖt ＝Ｖt1−（Ｐ／Ｖt ）／ＸRDC）
が達成できる。
流補償について示したが、この横流補償装置のリアクト
ル分の極性を逆にすることで線路降下電圧機能（Ｖt ＝
Ｖt1−（Ｑ／Ｖt ）・ＸLDC ）が達成できる。また、無
効電力Ｑを有効電力Ｐにおきかえることにより、線路抵
抗降下電圧機能（Ｖt ＝Ｖt1−（Ｐ／Ｖt ）／ＸRDC）
が達成できる。
【００２８】実施例２．次に請求項２，３の発明の一実
施例を図２に基づいて説明する。図２において、４は主
変圧器９の高圧側の電圧を検出するためのＰＴ、５は主
変圧器９の高圧側の電流を検出するＣＴ、１６は送電線
の電流を検出する送電線ＣＴ、６７ＡはＰＴ４及びＣＴ
５の出力により同期機１の無効電力を検出する第１の無
効電力検出部、６７Ｂは送電線ＣＴ１６及びＰＴ４の出
力により、送電線の無効電力を検出する第２の無効電力
検出部である。１４，１５は割算器である。なお、４，
６１により検出手段が構成される。図３は上記実施例２
をコンバインドプラント等の同期機２が２台以上並列運
転されるあるいは点線で示す主変圧器９を通じて同一母
線に接続される場合の構成図である。
施例を図２に基づいて説明する。図２において、４は主
変圧器９の高圧側の電圧を検出するためのＰＴ、５は主
変圧器９の高圧側の電流を検出するＣＴ、１６は送電線
の電流を検出する送電線ＣＴ、６７ＡはＰＴ４及びＣＴ
５の出力により同期機１の無効電力を検出する第１の無
効電力検出部、６７Ｂは送電線ＣＴ１６及びＰＴ４の出
力により、送電線の無効電力を検出する第２の無効電力
検出部である。１４，１５は割算器である。なお、４，
６１により検出手段が構成される。図３は上記実施例２
をコンバインドプラント等の同期機２が２台以上並列運
転されるあるいは点線で示す主変圧器９を通じて同一母
線に接続される場合の構成図である。
【００２９】次に動作について説明する。図２において
ＡＶＲ６にとってのフィードバック信号である同期機１
の電圧は主変圧器９の高圧側に設けられたＰＴ４によっ
て検出される。従って、従来の同期機１の出力電圧一定
制御とは異なり、本システムは主変圧器９の高圧側、つ
まり送電線電圧（母線電圧）一定制御となる。ただし、
図３に示される様に同一母線に２台以上の同期機１が接
続される場合、両方の同期機１が同じ母線電圧を制御す
ることとなり、各ＡＶＲ６の基準部６２の値に差異があ
れば、たとえ各主変圧器９が存在していても各同期機１
間に横流が流れることとなる。このために横流補償機能
を設けることにより、この問題を解決できる。つまり従
来の同期機出力電圧一定制御から、横流補償機能付の母
線電圧一定制御にすることにより、基幹系統の電圧安定
度に対して向上できる装置が得られることになる。
ＡＶＲ６にとってのフィードバック信号である同期機１
の電圧は主変圧器９の高圧側に設けられたＰＴ４によっ
て検出される。従って、従来の同期機１の出力電圧一定
制御とは異なり、本システムは主変圧器９の高圧側、つ
まり送電線電圧（母線電圧）一定制御となる。ただし、
図３に示される様に同一母線に２台以上の同期機１が接
続される場合、両方の同期機１が同じ母線電圧を制御す
ることとなり、各ＡＶＲ６の基準部６２の値に差異があ
れば、たとえ各主変圧器９が存在していても各同期機１
間に横流が流れることとなる。このために横流補償機能
を設けることにより、この問題を解決できる。つまり従
来の同期機出力電圧一定制御から、横流補償機能付の母
線電圧一定制御にすることにより、基幹系統の電圧安定
度に対して向上できる装置が得られることになる。
【００３０】ここでこの横流補償部６８の横流補償率Ｘ
CCC に着目する必要がある。従来の同期機出力電圧一定
制御（横流補償機能無し）では、主変圧器９のインピー
ダンスＸt が、横流補償の役目を行っていた。一般的に
Ｘt は１０％〜１４％程度であり、この発明の主変圧器
９の高圧側一定制御におけるＸCCC がこのＸt と同じ役
目を行うこととなる。このＸCCC をその系統に応じて設
定してやることにより、基幹系統の電圧安定度に対する
寄与度を決めることができるようになる。
CCC に着目する必要がある。従来の同期機出力電圧一定
制御（横流補償機能無し）では、主変圧器９のインピー
ダンスＸt が、横流補償の役目を行っていた。一般的に
Ｘt は１０％〜１４％程度であり、この発明の主変圧器
９の高圧側一定制御におけるＸCCC がこのＸt と同じ役
目を行うこととなる。このＸCCC をその系統に応じて設
定してやることにより、基幹系統の電圧安定度に対する
寄与度を決めることができるようになる。
【００３１】次に横流補償部６８の動作について説明す
る。第１の無効電力検出部６７Ａ及び第２の無効電力検
出部６７Ｂで検出された各無効電力値ＱA ，ＱB を電圧
検出部６１の出力である電圧値で割ると、無効電流値Ｉ
qA，ＩqBとなる。なお、この割算は必ずしも必要な演算
ではないが、元々補償しようとしている主変圧器９相当
のリアクターンＸにより電圧降下を起こすのはＶVTR ＝
ＩVTR ・Ｘ（但し、ＶＴＲはベクトル値を示す。）の値
より電流値であるためこの割算を行なうものである。横
流補償部６８の出力ＣＣＣはこのＩqA，ＩqBにより、次
の様に計算される。 ＣＣＣ１＝（ＩqA1 −ＩqB・Ｗ1 ／（Ｗ1 ＋Ｗ2 ）・ＸCCC ・・・（３） ＸCCC ：横流補償率 Ｗ1 ：第１の同期機の定格出力 Ｗ2 ：第２の同期機の定格出力
る。第１の無効電力検出部６７Ａ及び第２の無効電力検
出部６７Ｂで検出された各無効電力値ＱA ，ＱB を電圧
検出部６１の出力である電圧値で割ると、無効電流値Ｉ
qA，ＩqBとなる。なお、この割算は必ずしも必要な演算
ではないが、元々補償しようとしている主変圧器９相当
のリアクターンＸにより電圧降下を起こすのはＶVTR ＝
ＩVTR ・Ｘ（但し、ＶＴＲはベクトル値を示す。）の値
より電流値であるためこの割算を行なうものである。横
流補償部６８の出力ＣＣＣはこのＩqA，ＩqBにより、次
の様に計算される。 ＣＣＣ１＝（ＩqA1 −ＩqB・Ｗ1 ／（Ｗ1 ＋Ｗ2 ）・ＸCCC ・・・（３） ＸCCC ：横流補償率 Ｗ1 ：第１の同期機の定格出力 Ｗ2 ：第２の同期機の定格出力
【００３２】この（３）式の計算にする横流補償信号が
基準部６２より減算され、電圧検出部６１の出力と比較
され、増幅、位相補償部６９を通り、励磁機３を介して
同期機１の出力が制御される。上記（３）式は第１の同
期機に対する横流補償信号を示すが、第２の同期機１に
対する横流補償信号は次式となる。 ＣＣＣ２＝（ＩqA2 −ＩqB・Ｗ2 ／（Ｗ1 ＋Ｗ2 ）・ＸCCC ・・・（４）
基準部６２より減算され、電圧検出部６１の出力と比較
され、増幅、位相補償部６９を通り、励磁機３を介して
同期機１の出力が制御される。上記（３）式は第１の同
期機に対する横流補償信号を示すが、第２の同期機１に
対する横流補償信号は次式となる。 ＣＣＣ２＝（ＩqA2 −ＩqB・Ｗ2 ／（Ｗ1 ＋Ｗ2 ）・ＸCCC ・・・（４）
【００３３】以上の（３），（４）式で横流補償信号を
決めることにより次の様な動作が行なわれる。 （１）ＩqBが変化せず、ＩqA1 ，ＩqA2 が変化した場合
が横流現象であり、ＩqA 1 が増すとＩqA2 は減じる現象
となる。この場合、一方の同期機１の励磁量はこの横流
補償機能により減少し、他方の同期機１側は励磁量が増
加する。このことにより、横流に対しては補償動作を行
う。
決めることにより次の様な動作が行なわれる。 （１）ＩqBが変化せず、ＩqA1 ，ＩqA2 が変化した場合
が横流現象であり、ＩqA 1 が増すとＩqA2 は減じる現象
となる。この場合、一方の同期機１の励磁量はこの横流
補償機能により減少し、他方の同期機１側は励磁量が増
加する。このことにより、横流に対しては補償動作を行
う。
【００３４】（２）ＩqBが変化する場合は横流現象では
なく、系統側からの無効電力供給要求であり、ＩqBが増
すと各同期機１と共に励磁量は増加する動作となる。ま
た、増加の率は各同期機１の容量比で決まり、このこと
により容量比での無効電力の平衡が保たれることとな
る。
なく、系統側からの無効電力供給要求であり、ＩqBが増
すと各同期機１と共に励磁量は増加する動作となる。ま
た、増加の率は各同期機１の容量比で決まり、このこと
により容量比での無効電力の平衡が保たれることとな
る。
【００３５】なお、上記実施例２では２台の同期機の並
列運転又は同一母線接続運転で説明したが、３台以上の
運転でもよい。主変圧器９の２巻線のもので示したが、
スプリット巻線の主変圧器でもよく、また、回路構成
上、母線上部の送電線側あるいは各同期機毎あるいは主
変圧器共用のシステムでもよく上記実施例２と同様の効
果を奏する。
列運転又は同一母線接続運転で説明したが、３台以上の
運転でもよい。主変圧器９の２巻線のもので示したが、
スプリット巻線の主変圧器でもよく、また、回路構成
上、母線上部の送電線側あるいは各同期機毎あるいは主
変圧器共用のシステムでもよく上記実施例２と同様の効
果を奏する。
【００３６】
【発明の効果】以上の様に請求項１の発明によれば、横
流補償部の制御定数を励磁制御装置内部で演算する様に
構成したので、調整が容易かつ最適定数となり、調整者
によるばらつきが無くなり精度が高い制御を行うことが
できる効果がある。
流補償部の制御定数を励磁制御装置内部で演算する様に
構成したので、調整が容易かつ最適定数となり、調整者
によるばらつきが無くなり精度が高い制御を行うことが
できる効果がある。
【００３７】また、請求項２の発明によれば、横流補償
機能を送電線無効電力（又は電流）と同期機無効電力
（又は電流）の差分で動作する様に構成したので、横流
補償のためには確実に動作し、系統側からの供給要求に
対しては横流補償動作しない装置とすることができ、系
統側からの無効電力供給要求に適切にすばやく応じるこ
とのできる装置が得られる。また、並列運転の場合は、
横流補償機能を、送電線無効電力（又は電流）と、同期
機無効電力（又は電流）を基に各同期機の容量配分する
様にすることができるので別装置を使用せずに横流補償
機能内で各同期機の無効電力平衡を保つことができ、シ
ステムが安価にできる等の効果がある。
機能を送電線無効電力（又は電流）と同期機無効電力
（又は電流）の差分で動作する様に構成したので、横流
補償のためには確実に動作し、系統側からの供給要求に
対しては横流補償動作しない装置とすることができ、系
統側からの無効電力供給要求に適切にすばやく応じるこ
とのできる装置が得られる。また、並列運転の場合は、
横流補償機能を、送電線無効電力（又は電流）と、同期
機無効電力（又は電流）を基に各同期機の容量配分する
様にすることができるので別装置を使用せずに横流補償
機能内で各同期機の無効電力平衡を保つことができ、シ
ステムが安価にできる等の効果がある。
【００３８】請求項３の発明によれば、横流補償機能を
備え、主変圧器の高圧側の電圧を一定に制御する様に構
成したので、基幹系統の電圧安定度の向上に寄与できる
効果がある。
備え、主変圧器の高圧側の電圧を一定に制御する様に構
成したので、基幹系統の電圧安定度の向上に寄与できる
効果がある。
【図１】請求項１の発明の一実施例を示す構成図であ
る。
る。
【図２】請求項２，３の発明の一実施例を示す構成図で
ある。
ある。
【図３】同期機の並列運転を行う場合の実施例を示す構
成図である。
成図である。
【図４】従来の同期機の励磁制御装置を示す構成図であ
る。
る。
【図５】横流を説明するための構成図である。
【図６】横流補償部の構成図である。
【図７】横流補償部の動作ベクトル図である。
【図８】図４を簡略化した構成図である。
【図９】従来の並列運転を行う場合を示す構成図であ
る。
る。
１ 同期機 ４ 計器用変圧器（検出手段） ５ 計器用変成器（検出手段） ６ 自動電圧調整装置 ９ 主変圧器 １２ 変換器（検出手段） １３ 制御手段 ６１ 電圧検出部（検出手段） ６２ 基準部（演算手段） ６２ａ 乗除算器（演算手段） ６２ｂ，６２ｃ 減算器（演算手段） ６７Ａ 第１の無効電力検出部 ６７Ｂ 第２の無効電力検出部 ６８ 横流補償部
Claims (3)
- 【請求項１】 同期機の電圧、電流及び無効電力を検出
する検出手段と、前記検出手段で検出した前記同期機の
無効電力と予め設定された横流補償率を用いて乗算し、
この乗算結果を前記同期機の電圧で除算して横流補償信
号を得る乗除算器と、この横流補償信号を基準部からの
目標電圧と減算する第１の減算器と、この第１の減算器
の出力から前記同期機の電圧を減算する第２の減算器
と、この第２の減算器の出力信号に応じて上記同期機の
界磁電流を制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
る同期機の励磁制御装置。 - 【請求項２】 同期機の電圧を検出し、この電圧と目標
電圧との差の電圧に応じて前記同期機の界磁電流を制御
する自動電圧調整装置を有する同期機の励磁制御装置に
おいて、前記同期機の電流と電圧とにより該同期機の無
効電力を検出する第１の無効電力検出部と、送電線の電
流と前記同期機の電圧とにより該送電線の無効電力を検
出する第２の無効電力検出部と、前記第１、第２の無効
電力検出部で検出された各無効電力値を前記電圧で除算
して無効電流を得る第１、第２の除算器と、この第１、
第２の除算器からの無効電流と予め設定された横流補償
率と前記同期機の定格出力とこの同期機が並列運転され
る場合の他の同期機の定格出力とを用いて横流補償信号
を求める横流補償部と、この横流補償信号と基準部の出
力信号とを減算し、この減算値と前記同期機の電圧との
減算値に応じて上記同期機の界磁電流を制御する制御手
段とを備えたことを特徴とする同期機の励磁制御装置。 - 【請求項３】 同期機に接続された主変圧器の送電線接
続側の電圧を検出手段で検出し、この検出電圧に基づい
て前記同期機の界磁電流を前記送電線接続側の電圧が一
定となるように制御することを特徴とする請求項２記載
の同期機の励磁制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4287160A JP2877181B2 (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 同期機の励磁制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4287160A JP2877181B2 (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 同期機の励磁制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06121598A JPH06121598A (ja) | 1994-04-28 |
| JP2877181B2 true JP2877181B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=17713858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4287160A Expired - Lifetime JP2877181B2 (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 同期機の励磁制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2877181B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2751009B2 (ja) * | 1994-09-16 | 1998-05-18 | 西芝電機株式会社 | 系統連系保護装置 |
| JP3558919B2 (ja) * | 1999-04-14 | 2004-08-25 | 三菱電機株式会社 | 励磁制御装置及び励磁制御方法 |
| CA2379444C (en) | 2000-06-19 | 2006-08-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Excitation control device and excitation control method |
| KR101328687B1 (ko) * | 2012-07-23 | 2013-11-14 | 한국전력공사 | 동기 발전기의 과전류 제한 장치 및 방법 |
| CN108075493B (zh) * | 2017-12-28 | 2020-05-05 | 上海唯链信息科技有限公司 | 一种基于区块链技术的分布式能源系统 |
| CN112636335B (zh) * | 2020-12-07 | 2023-08-08 | 云南电网有限责任公司昆明供电局 | 基于电压数据去相关遴选和相关分析的低压配电网户变关系校验方法及系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6395900A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-26 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 同期機の横流補償装置 |
| JPH03159600A (ja) * | 1989-11-14 | 1991-07-09 | Toshiba Corp | 同期機の励磁装置 |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP4287160A patent/JP2877181B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06121598A (ja) | 1994-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4852885B2 (ja) | 複数種類の分散型電源による負荷追従運転制御方法 | |
| EP0595319B1 (en) | PWM inverter control system and method | |
| JP3873564B2 (ja) | 励磁制御装置及び励磁制御方法 | |
| JPH08163782A (ja) | 電力系統安定化装置 | |
| US8527106B2 (en) | System stabilization device | |
| JP3558919B2 (ja) | 励磁制御装置及び励磁制御方法 | |
| JP2877181B2 (ja) | 同期機の励磁制御装置 | |
| JP2001197793A (ja) | 同期発電機の励磁制御装置 | |
| JP2003348755A (ja) | 配電系統の三相不平衡抑制方法 | |
| JP2690217B2 (ja) | 同期機の励磁制御装置 | |
| JP2809833B2 (ja) | 同期機の励磁制御装置 | |
| JP3316860B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP3068897B2 (ja) | 自動力率調整装置 | |
| JP3985210B2 (ja) | 誘導電動機の制御装置 | |
| JP2001211551A (ja) | 電圧補償装置 | |
| JP2749728B2 (ja) | 同期機の励磁制御装置 | |
| EP3928424B1 (en) | Advanced cross-current compensation system and method for enhancing reactive current sharing | |
| JP2007202372A (ja) | 分散型電源装置 | |
| JP7222146B1 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2004104865A (ja) | 静止型無効電力補償装置の制御方法 | |
| JP3221807B2 (ja) | インバータの並列運転装置 | |
| JPH1080198A (ja) | 発電機励磁制御装置 | |
| JPH08289597A (ja) | 発電機運転制限装置 | |
| JP3367341B2 (ja) | Ｐｗｍ制御自励式整流装置の制御方法 | |
| JP3764031B2 (ja) | コンバータの電流制御方法および電流制御装置およびこの電流制御装置を用いたｐｗｍコンバータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080122 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090122 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100122 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100122 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110122 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120122 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130122 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130122 Year of fee payment: 14 |