JP3347356B2 - 変圧器制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変圧器のタップ制御を
行う制御装置に係わり、変圧器のタップを切換駆動する
タップ駆動機構の操作回数の低減を図るに好適な変圧器
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】長距離送電を行い負荷地点の電圧を所定
の電圧に維持し、無効電力の調整のために発電設備の出
力電圧を調整する必要がある。一般に、その必要な電圧
調整幅が広い場合には、発電機自体の電圧調整許容幅を
広げる設計は行わず、送電のための昇圧変圧器（以下、
単に変圧器と呼ぶ）に負荷時タップ切替え器を設け、こ
のタップを調整することで出力電圧や無効電力の制御を
行う。

【０００３】通常、系統に生じる潮流変化により、変圧
器制御装置がタップ駆動機構を動作させ、目標範囲に制
御する場合には、変圧器のタップ駆動機構は通常１回の
駆動であり、多くても２回である。従って、ある時間以
内に３回以上のタップの駆動が発生した場合には、タッ
プ駆動機構のハンチングの発生と見なしている。

【０００４】図５は、上記した変圧器を複数台備える発
電所の電力系統図である。

【０００５】図示するように、発電機１Ａ〜１Ｎの出力
端子側はタップ付変圧器２Ａ〜２Ｎの一次側に接続さ
れ、その二次側は系統側に接続されている。発電所は、
複数の発電機から構成されるから、ここでは、１号発電
機を１Ａとし、ｎ号発電機を１Ｎと示し、これに対応す
るタップ付変圧器２Ａ〜２Ｎはタップ（矢印）を持ち、
運転中に電圧の調整ができるようになっている。

【０００６】計器用電圧変成器３Ａ〜３Ｎは、発電機１
Ａ〜１Ｎの出力電圧相当の二次電圧ＶｇＡ〜ＶｇＮの信
号を出力する。また、計器用電流変成器４Ａ〜４Ｎは、
発電機１Ａ〜１Ｎの電流相当の二次電流信号ＩＡ〜ＩＮ
を出力する。さらに、高圧検出器５Ａ〜５Ｎは、母線電
圧Ｖを検出し検出信号Ｖｓを出力する。電圧無効電力基
準設定器６Ａ〜６Ｎは、制御目標値を対応する電圧無効
電力制御装置（以下、ＡＶＱＣと略す）７Ａ〜７Ｎに出
力する。

【０００７】ＡＶＱＣでは、計器用電圧変成器３Ａ〜３
Ｎからの二次電圧ＶｇＡ〜ＶｇＮと計器用電流変成器４
Ａ〜４Ｎからの二次電流ＩＡ〜ＩＮとから無効電力Ｑを
演算し、この無効電力Ｑと高圧検出器５Ａ〜５Ｎからの
母線電圧Ｖｓと前記制御目標値とを比較演算して、その
結果に基づいてタップ付変圧器２Ａ〜２Ｎへ必要に応じ
てタップを切り換えるタップ駆動信号８Ａ〜８Ｎを出力
する。

【０００８】上記構成で、複数の変圧器が運転中に、タ
ップ機構がある時間内に３回以上駆動したならば、運転
員がハンチングを判断し、変圧器制御装置を自動から手
動にすることでハンチングを停止させるようにしてい
た。

【０００９】ところで、図５に示す変圧器制御装置が運
転中に発生するハンチングは、下記の原因により引き起
こされる。

【００１０】第１には、発電所と変電所に設置された変
圧器のタップ制御装置は、相互に送電線のインピーダン
スがある。そのため、系統や潮流や発電所の有効電力、
無効電力の出力変更等の変化により、発電所側の制御装
置と変電所側の制御装置入力信号にズレが生じる。その
ズレが安定領域から外れるとハンチングが引き起こされ
る。

【００１１】第２には、発電所は通常複数台の発電機か
ら構成され、その発電機に対応して変圧器が設置され
る。これらの変圧器は、複数台が同一母線に接続される
ので、変圧器の制御装置は、同一母線の電圧を制御する
ことになる。無効電力は、変圧器の一次側（入力側）を
検出する。これらの制御装置の目標設定は、ハンチング
の発生を回避するため、通常は同一値であるが、センサ
や設定値は誤差を持ち、その誤差が通常のセンサやハー
ド上許容される程度の誤差でも発電機の運転状態の違い
等によりハンチングが引き起こされることがある。

【００１２】変圧器制御装置のタップ駆動について図６
を参照して説明すると、例えば、変圧器制御装置の不感
帯は、横軸を無効電力Ｑとし、縦軸を電圧Ｖでハッチン
グした部分が不感帯となる。すなわち、この図示するハ
ッチングしたＶ不感帯上限とＶ不感帯下限、Ｑ不感帯上
限とＱ不感帯下限の部分内に電圧Ｖ、無効電力Ｑが入っ
ていれば、変圧器制御装置はタップ駆動信号を出力しな
い。図中、電圧Ｖ、無効電力Ｑに対する軸の位置を判り
易くするために不感帯の電圧基準軸Ｖｒ、無効電力基準
値Ｑｒとを設けている。

【００１３】図７に、ある発電所に設置された変圧器制
御装置で発生したハンチング（正確には、発散事象）の
一例としてディジタル計算機によるシミュレーション結
果を示す。

【００１４】なお、図では変圧器の一次側入力無効電力
Ｑ１、母線電圧Ｖおよび変圧器制御装置出力に相当する
タップ位置変化ＴＡＰ ＰＯＳＩＴＩＯＮを図示してい
る。

【００１５】まず、このシミュレーションから分かるよ
うに、系統の潮流の変化により母線電圧Ｖすなわち変圧
器例えば２Ａの高圧側電圧Ｖが不感帯の上限から上方へ
外れたので、不感帯内へ母線電圧Ｖを入れるようにタッ
プを下げ方向へ駆動した。ところが、これにより図示さ
れていない他の変圧器ＮＡの高圧側電圧Ｖが不感帯の下
限を外れたため、タップを上げ方向へ動作させた。この
ため、母線電圧Ｖは上昇し、当該変圧器２Ａの高圧側電
圧Ｖが不感帯上限から再び上方へ外れ、タップを下げ方
向に駆動した。上記動作を繰り返し、当該変圧器はタツ
プを５回動作させた。

【００１６】なお、図示するように無効電力は、不感帯
から大幅に外れているにも係わらず、変圧器のタップ動
作が終了している理由は、図６で説明した不感帯部を見
ると分かるように無効電力が減少（進み側）すると、電
圧が基準軸とＶ不感帯上限の間にあれば常に不感帯内
（ハッチング部）に入っているからである。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように変圧器
制御装置は、系統の潮流が変化したことにより、発電所
内の母線電圧、無効電力が不感帯から外れると、それを
検出した１つの変圧器制御装置は、変圧器の低圧側電圧
は変化させることなく高圧側電圧を不感帯内に入れるよ
うにタップ駆動機構を制御する。そして、これが他の変
圧器制御装置に存在する不感帯の設定誤差等に関係して
くると、ハンチングが発生する原因となりタップを複数
回駆動させることになる。このようなハンチングはタッ
プ駆動機構の寿命の消費のみならず、無効電力を初期状
態から大幅に変化させ、発電機の運転および母線に接続
されている各種機器の運転等へ悪影響を与えるから系統
運用上から好ましくない。

【００１８】そこで、本発明は、従来技術では困難であ
った変圧器制御装置のハンチング動作を抑制することに
より、タップ駆動機構の動作回数の低減による寿命消費
の軽減を図ると共に、所内母線に接続されている各種機
器への悪影響を無くし、系統の安定運用に寄与する変圧
器制御装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本願請求項１に係る発明
は、複数の発電機と、前記複数の各発電機にそれぞれ対
応して設けられたタップ駆動機構を有する複数の各変圧
器が同一母線に接続されて電力供給系統を形成し、前記
各変圧器を通過する電圧および無効電力を制御目標設定
値に維持するために前記各変圧器のタップ駆動機構へタ
ップを増または減方向に切換駆動するタップ駆動信号を
出力する手段を前記各変圧器に対応して設けた変圧器制
御装置において、自変圧器のタップ駆動方向と他変圧器
のタップ駆動方向が逆方向のとき駆動逆方向と判定する
手段と、前記駆動逆方向が判定され、かつ、自変圧器へ
のタップ駆動信号が所定時間に所定回数出力された場合
にタップ駆動信号がハンチングしていると判定する手段
と、前記ハンチングしていると判定されたとき自変圧器
へのタップ駆動信号の出力をロックする手段とを前記各
変圧器に対応して設けたことを特徴とする。

【００２０】請求項２に係る発明は、複数の発電機と、
前記複数の各発電機にそれぞれ対応して設けられたタッ
プ駆動機構を有する複数の各変圧器が同一母線に接続さ
れて電力供給系統を形成し、前記各変圧器を通過する電
圧および無効電力を制御目標設定値に維持するために前
記各変圧器のタップ駆動機構へタップを増または減方向
に切換駆動するタップ駆動信号を出力する手段を前記各
変圧器に対応して設けた変圧器制御装置において、自変
圧器のタップ駆動方向と他変圧器のタップ駆動方向が逆
方向のとき駆動逆方向と判定する手段と、前記駆動逆方
向が判定され、自変圧器へのタップ駆動信号が所定時間
に所定回数出力された場合にタップ駆動信号がハンチン
グしていると判定する手段と、前記ハンチングしている
と判定されたとき自変圧器を通過する電圧および無効電
力と前記制御目標設定値との差に応じて前記制御目標設
定値を補正する手段とを前記各変圧器に対応して設けた
ことを特徴とする。

【００２１】

【作用】請求項１の発明は、自変圧器のタップ駆動方向
と他変圧器のタップ駆動方向が逆方向と判定し、かつ、
自変圧器へのタップ駆動信号が所定時間に所定回数出力
されたとき、タップ駆動信号がハンチングしていると判
定して、タップ駆動信号の出力をロックする。

【００２２】請求項２の発明は、自変圧器のタップ駆動
方向と他変圧器のタップ駆動方向が逆方向と判定し、か
つ、自変圧器へのタップ駆動信号が所定時間に所定回数
出力されたときタップ駆動信号がハンチングしていると
判定し、自変圧器を通過する電圧または無効電力と制御
目標設定値との差に応じて制御目標設定値を補正してハ
ンチングを停止させる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２４】図１は、本発明の一実施例を示すハンチン
グ抑制回路の構成図である。図示するように、本実施例
は、比較回路２０Ａと不感帯２１Ａと積分器２２Ａとコ
ンパレータ２３Ａとからなる電圧制御系のタップ動作信
号を出力する手段と、比較回路２０Ｂと不感帯２１Ｂと
積分器２２Ｂとコンパレータ２３Ｂとからなる無効電力
制御系のタップ動作信号を出力する手段と、ＡＮＤ２４
ＡとＯＲ２５Ａとワイプアウト２６Ａとタイマ２７Ａと
カウンタ３１Ａとロジック回路３２ＡとＡＮＤ３３Ａと
からなるタップ増方向のハンチングの判定ロック手段
と、ＡＮＤ２４ＢとＯＲ２５Ｂとワイプアウト２６Ｂと
タイマ２７Ｂとカウンタ３１Ｂとロジック回路３２Ｂと
ＡＮＤ３３Ｂとからなるタップ減方向のハンチングの判
定ロック手段と、さらに、電圧ハンチング検出手段２９
と無効電力ハンチング検出手段３０とから構成される。

【００２５】上記構成で、通常のハンチングを発生しな
い場合について説明する。

【００２６】まず、電圧無効電力基準設定器６Ａ〜６Ｎ
から電圧基準値Ｖｒと無効電力基準値Ｑｒとが比較回路
２０Ａ，２０Ｂに各々入力される。そして、この比較回
路２０Ａでは、電圧基準値Ｖｒと系統電圧Ｖｓとの偏差
が計算され、この偏差が不感帯２１Ａを越えた信号が積
分器２２Ａに入力される。上記不感帯２１Ａでは、電圧
基準値Ｖｒと系統電圧Ｖｓとの差が目標値、つまり、図
６で説明した電圧基準軸Ｖｒからのズレとして、このズ
レが不感帯２１Ａを越えた信号が積分器２２Ａに入力さ
れる。

【００２７】積分器２２Ａの出力は、コンパレータ２３
Ａに入力され、その値がコンパレータ２３Ａの設定値を
越えたとき、タップ動作信号が出力される。この場合、
コンパレータ２３Ａでは、積分器２２Ａからの信号が正
か負かを検出してタップの増方向または減方向のタップ
動作信号を出力している。

【００２８】上記した電圧制御系のタップ動作信号を出
力する場合と同様にして、無効電力制御系も、比較回路
２０Ｂ、不感帯２１Ｂ、積分器２２Ｂ、コンパレータ２
３Ｂから増方向または減方向のタップ動作信号を出力す
る。ここで、増方向と減方向のタップの動作は同様なの
で、以後タップを増方向へ動作させる回路について説明
する。

【００２９】ハンチングが発生しない場合には、ロジッ
ク回路３２Ａは、Ｌ（ロジックとしては０）となる。そ
して、ＡＮＤ３３ＡもＬ（ロジックとしては０）なので
ＮＯＴを介して１となりＡＮＤ２４Ａに入力され、コン
パレータ２３Ａ，Ｂからタップ動作信号があれば、ＡＮ
Ｄ２４Ａの動作条件が成立する。その結果、ＯＲ２５Ａ
を通してタップ駆動信号Ｔｄｖ２８Ａが出力される。

【００３０】タップ駆動信号Ｔｄｖ２８Ａが出力される
と、タップ駆動機構には機械的な駆動時間遅れが数１０
秒あるため、その間駆動条件を成立させるために、ワイ
プアウトロジック２６Ａを介してタップ駆動条件がホー
ルドされる。また、タップ駆動信号Ｔｄｖ２８Ａが出力
されている間、積分器２２Ａ，２２Ｂがリセットされ
る。タップの駆動時間を設定するタイマ２７Ａがタイム
アップするとワイプアウトロジック２６Ａの出力が０と
なり、ＯＲ２５Ａのホールドが解除されて、タップ駆動
信号Ｔｄｖ２８Ａが０となる。

【００３１】次に、ハンチングが発生した場合について
説明する。

【００３２】まず、電圧ハンチング検出手段２９が母線
電圧Ｖを入力信号Ｖｓとし、内部に設けられる微分回路
が入力信号の増加か減少かの変化方向の検出と変化幅を
検出する。この場合、所内母線電圧Ｖが通常の系統の電
力潮流変化の影響を受けて発生する電圧変動の変化量は
割合ゆっくりしたものであるのに対して、変圧器のタッ
プ切換駆動により生じる所内母線電圧Ｖの変動は、それ
に比べてかなり早いものとなる。電圧ハンチング検出手
段２９では、この母線電圧Ｖの変化状態を調べて電圧ハ
ンチングを検知するようしている。電圧ハンチング検出
手段２９は、他変圧器のタップが動作すると、母線電圧
Ｖの変化方向の検出をして、自変圧器のタップを動作し
た方向か逆の方向かの動作であったか否かを判別する。

【００３３】このようにして、電圧検出手段２９は、母
線電圧Ｖを増加させる方向に自変圧器タップを駆動した
場合に生じる電圧変動を捉えてその方向を記憶し、次に
生じる電圧変動の方向と比較することにより、他変圧器
が母線電圧Ｖを減少方向にタップを駆動したか否かを判
別することができる。勿論、自変圧器と他変圧器のタッ
プ駆動が同一方向であればハンチングは生じないので問
題ない。無効電力ハンチング検出手段３０も構成、機
能、動作は電圧ハンチング検出手段２９と同様である。
なお、通常は、ハンチングを検出するためには、電圧ハ
ンチング検出手段２９か無効電力ハンチング検出手段３
０のどちらかで十分であるが、誤検出による無用な運転
員への警報を防止するために図に示した如く両方を設置
した方がよい。

【００３４】ハンチングカウンタ３１Ａは、自タップ駆
動信号Ｔｄｖ２８Ａをモニタするために設けたもので、
タップを駆動した後、次にタップを駆動する信号が入力
するまでの時間を計測するタイマと、タップ駆動回数を
記録するカウンタで構成される。

【００３５】すなわち、ハンチングの発生と見なすため
には、系統の重負荷潮流と軽負荷潮流や発電所の出力調
整時に当然必要となるタップ駆動と区別する必要があ
る。そのため、ハンチングカウンタ３１Ａは、内設する
タイマを用いて、数１０分程度の周期で行われる通常の
タップ制御とハンチングの１例として示された図７のよ
うな１０分程度の周期で発生するタップ駆動とを判別す
るために、タップを駆動してから次の駆動指令がでるま
での時間を計測する。このハンチングと見なすタイマ設
定は、ＡＶＱＣが適用される系統により異なるが、予め
与えられたタイマ設定よりも短い時間以内にタップの駆
動信号が出力されたら、これを内設するカウンタにより
カウントする。これと同時に、タイマのみを再起動して
次のタップ駆動信号のカウントに備える。また、タイマ
設定時間よりもタップ駆動間隔があけば、タイマをリセ
ットすると共に、カウンタにおける駆動回数の記録もク
リアする。さらに、このカウンタの出力を、予め設定さ
れた動作回数設定と比較することにより、その値を越え
ている場合にハンチング検出信号を出力する。

【００３６】ただし、系統潮流に大きく変動が発生し、
通常の潮流変化では起こらないタップの連続駆動を行う
こともあり得る。そのため、電圧ハンチング検出手段２
９および無効電力ハンチング検出手段３０と組合せるこ
とにより、確実にハンチングの発生を検出することがで
きる。

【００３７】次に、ロジック回路３２Ａの動作によりタ
ップ駆動がロックされる場合について説明する。

【００３８】ロジック回路３２Ａには、電圧ハンチング
検出手段２９の信号、無効電力ハンチング検出手段３０
の信号およびタップ駆動信号Ｔｄｖ２８Ａの増方向の駆
動信号が入力される。ロジック回路３２Ａは、タップ駆
動信号Ｔｇｖ２８Ａが入力された後、所定の時間それを
記憶し、その記憶されたタップ増方向の信号と電圧ハン
チング検出手段２９と無効電力ハンチング検出手段３０
の結果と比較し、タップ駆動方向が同一か否かを判別す
る。ただし、タップ駆動信号が出力されたとき電圧ハン
チング検出手段２９、無効電力ハンチング検出手段３０
をロックして、機能を除外してもよいが当然タップ駆動
方向とそれら検出器にて検出される動作方向の判別は一
致するので、このようなロック回路は必要がない。

【００３９】上記ロジック回路３２Ａの判定で、同一方
向であれば、ロジック出力を０としてハンチングの判定
の対象とは見なさない。逆方向であれば、ハンチングの
判定の対象と見なして検出回数を記録し、この検出回数
が設定回数に到達すると、ロジック回路３２Ａからロジ
ック出力１が出力される。この記録は、タップ駆動信号
のハンチングカウンタ３１Ａ内に設置されているタイマ
と同様に所定時間を経過した後にリセットされる。

【００４０】なお、この記録は、通常複数の変圧器が設
置されるので自変圧器のタップ駆動回数と一致せず、他
変圧器の容量やＡＶＱＣの制御方式、設定の違い等によ
り、多い場合や少ない場合もあり得る。従って、検出回
数を記録するカウンタがカウントアップを出力するカウ
ント設定は適用される変圧器により異なる。

【００４１】続いて、ロジック回路３２Ａのロジック出
力１とカウンタ３１Ａの１の出力がＡＮＤ３３Ａに入力
されると、ＡＮＤ３３ＡではＮ０Ｔを介してロジック出
力０をタップ駆動ロジックとしてのＡＮＤ２４Ａを出力
する。これによって、ＡＮＤ２４Ａの出力が０となり、
その状態がロックされ、ハンチングが発生した側のタッ
プ駆動がロックされる。

【００４２】なお、ＡＮＤ３３Ａの出力が１のときに、
運転員への警報等の告知を行う。運転員が警報等を認識
後に適切な処置を行い、ホールドが解除される。

【００４３】このようにハンチングの検出に系統電圧Ｖ
ｓ、無効電力Ｑを使用した方法はＡＶＱＣの制御に必要
な信号からハンチングを検出できるので、現状のハード
を変更する必要がないという利点がある。

【００４４】第２の実施例として他の変圧器のタップ駆
動信号かそれに相当する信号を使用することも可能であ
る。

【００４５】他の変圧器のタップ駆動信号が使用できる
場合は、直接他の変圧器の動作を検出できるので、同様
のロジックにより確実にハンチング検出を行うことがで
きる。すなわち、他の変圧器のタップ駆動信号を使用す
る場合は、図１において、電圧ハンチング検出手段２
９、無効電力ハンチング検出手段３０の代わりにタップ
駆動信号をロジック回路３２Ａ，３２Ｂへ入力すればよ
い。しかし、同一発電所のＡＶＱＣでは、他の変圧器の
タップ駆動信号を入力すると共に、他発電所と変電所間
でハンチングが発生する場合は、ハンチングに関連する
全てのタップ駆動信号を入力する必要がある。

【００４６】上記の如く、ＡＶＱＣ制御を使用中に発生
するハンチングを検出し、ハンチングが発生したタップ
駆動のロックすることができる。

【００４７】次に、本発明の第３の実施例について図２
を参照して説明する。

【００４８】図１と異なる点は、ハンチング発生方向を
ロックする機能のロジック回路３２Ａ、３２Ｂの代わり
に、ハンチングの発生を検出して、基準設定の変更を演
算する基準設定変更演算器３４Ａ、３４Ｂと、その演算
結果により電圧基準設定器の補正を行うＶｒｅｆ調整器
３５と、無効電力基準設定器の補正を行うＱｒｅｆ調整
器３６とを設けたことである。

【００４９】本実施例は、系統の母線電圧と調整するた
めに、工場、ビル等の稼働時間帯に応じて中央給電指令
所（以下中給指令と呼ぶ）か予めプログラムされた値
（以下プログラム設定器と呼ぶ）に従い、前記ＡＶＱＣ
の図６で説明した電圧基準軸Ｖｒ、無効電力基準値Ｑｒ
を変更する。次に、ハンチングの発生時に積極的にハン
チングを抑制し、運転員への負担軽減とＡＶＱＣの運転
継続をするようにしている。

【００５０】なお、ＡＶＱＣ制御およびハンチングの検
出は、第１の実施例と同様であるので動作説明を省略す
る。

【００５１】基準設定変更演算器３４Ａでは、ハンチン
グの発生の検出が図１で説明したと同様に行われ、ハン
チングが検出された後、自タップ駆動と逆方向へ電圧基
準を動作させる信号がＶｒｅｆ調整器３５とＱｒｅｆ調
整器３６へ出力される。すなわち、タップを上げ方向へ
動作させている場合には、基準設定値よりも電圧が低い
か無効電力が低いので基準電圧設定値Ｖｒｅｆを下げ、
基準無効電力設定値Ｑｒｅｆを下げる。ここで、基準電
圧設定値Ｖｒｅｆと基準無効電力設定値Ｑｒｅｆは、中
給指令かプログラム設定器によって設定される値であ
る。その値に、前記基準設定変更演算器３４Ａの出力に
応じた設定値がバイアスされる。その結果、後述の例の
如く基準軸の補正が行われハンチングが抑制される。

【００５２】ここで、ＡＶＱＣの運転中に基準値を変更
した場合の動作を図３に基づいて説明する。

【００５３】図中の記号は、図５のタップ付変圧器２Ａ
のＡＶＱＣの基準軸をＶｒＡ，ＱｒＡに対応して、同様
にして２Ｎの基準軸をＶｒＮ，ＱｒＮに対応して示して
いる。なお、基準軸の記号に０を付けているのは、基準
軸設定を変更する前の初期状態を示している。

【００５４】通常各発電機の有効電力、無効電力の出力
は異なるので、図３の横軸を異なるように示している
が、母線電圧は図５からも分かるように同一点から入力
しているので、同一値としている。ＡＶＱＣ（７Ａ）は
基準値がＱｒＡ０からＱｒＡに、また、ＡＶＱＣ（７
Ｎ）は基準値がＱｒＡからＱｒＮに設定変更されたので
各ＡＶＱＣは、新基準軸に対して、斜線部で示した不感
帯内へ入るように初期状態点Ａ１，Ｎ１をタップを下げ
方向に動作させる。

【００５５】その結果、点Ａ１は点Ａ２に到達した時点
で不感帯内に入り、当該ＡＶＱＣ（７Ａ）のタップ駆動
信号は０になる。ところが、その時点でＮ１は、Ｎ２に
移動しているが不感帯には入っていない。したがつて、
不感帯に入るために、Ｎ２からＮ３まで移動させる必要
があり当該ＡＶＱＣ（７Ｎ）はタップ下げ信号を出し続
ける。その結果、Ｎ３の時点で不感帯に入るが、母線電
圧Ｖは各ＡＶＱＣともに同じであるため、Ａ２はＡ３に
移動し、不感帯から外れることになる。従って、Ｎ３
は、不感帯に入ったにもかかわらず、Ａ３点を不感帯に
入れるため当該ＡＶＱＣ（７Ａ）はタップを上げ方向に
駆動し、母線電圧Ｖを上昇させるので、Ｎ３点は再び不
感帯から外れ、当該ＡＶＱＣ（７Ｎ）はタップを下げ方
向へ動作させる。このようなとき、ハンチングを検出し
て、電圧基準軸を上方へ移動させることにより基準軸の
補正を行うとハンチングを抑制できる。

【００５６】図４に、上記した第３実施例による基準軸
調整の１例を示す。

【００５７】中給指令かプログラム設定器からの設定さ
れたそれぞれの基準軸をＶｒＡ，ＱｒＡ，ＶｒＮ，Ｑｒ
Ｎとすれば、実施例で補正の結果それぞれ図示矢印方向
へそれぞれの基準軸ＶｒＡＡ，ＱｒＡＡ，ＶｒＮＮ，Ｑ
ｒＮＮへ移動し、ハンチングは停止する。

【００５８】通常の系統であれば、電圧基準軸の補正の
みで、ハンチングは抑制できるが、図２に示したように
無効電力補正を加えた方がハンチングの収束が早い。

【００５９】第４の実施例として基準軸を調整する代わ
りに不感帯の大きさを調整することでハンチングを抑制
できる。

【００６０】すなわち、図２に示した電圧制御、無効電
力制御の不感帯２１Ａ，２１Ｂを大きくする。不感帯幅
を調整すると、基準軸設定に対する系統電圧Ｖｓ，無効
電力Ｑの値の隔たりが大きくなるが、ハンチングが抑制
され変圧器制御を安定化できる。

【００６１】以上のように、自変圧器制御装置が動作し
目標設定範囲（不感帯）に入った後に、他変圧器制御装
置が当該装置の制御方向と反対側への制御を行う結果、
再び不感帯外へ電圧、無効電力の運転点が出ることにな
り、そのために当該制御装置が不感帯に入れるようにタ
ップを制御し、それを繰り返した結果ハンチングの事象
が発生する。従来は、このようなハンチングが発生した
ことを検出する手段がないため、運転員の監視が必要で
あり、運転員の負担が大きかった。また、センサ、設定
器等に誤差、発電機容量の相違によるタップ動作の制御
量等の違いにより、ハンチングが発生し、運転員の手動
操作の頻度が高かった。

【００６２】以上の実施例に説明したように、ハンチン
グの発生を検出するには、自変圧器のタップが駆動した
後、所定時間内に母線電圧または無効電力が自変圧器の
タップを駆動した場合と逆の変化を検出する手段を設け
ればよい。あるいは、他変圧器のタップ駆動信号を取り
込み自タップ駆動信号と駆動方向が逆になっていること
を検出する手段でも良い。または、自タップの同一方向
駆動が所定時間に所定回数を超過したことを検出する手
段でも可能である。また、運転点（電圧、無効電力）が
不感帯に入った後、所定時間内に再度不感帯外へ出たこ
とを検出する手段によってもハンチングの発生を検出で
きる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、タ
ツプ駆動信号のハンチングを検出したとき、それ以上の
タップ駆動を禁止するようにしたので、タップ駆動機構
の駆動回数の軽減が図られると共に、電力系統の安定運
転に不可欠な母線電圧、無効電力の安定が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すハンチング防止回
路の構成図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示すハンチング防止回
路の構成図である。

【図３】基準軸設定を変更した場合の電圧、無効電力の
関係を示す説明図である。

【図４】図２の作用を示す説明図である。

【図５】変圧器制御装置の系統図である。

【図６】従来の変圧器制御装置の基準軸設定例を示す説
明図である。

【図７】従来の変圧器制御装置の制御動作をシミュレー
ションした結果を示す説明図である。

【符号の説明】

２０Ａ，２０Ｂ 比較回路 ２１Ａ，２１Ｂ 不感帯 ２２Ａ，２２Ｂ 積分器 ２３Ａ，２３Ｂ コンパレータ ２４Ａ，２４Ｂ ＡＮＤ ２５Ａ，２５Ｂ ＯＲ ２６Ａ，２６Ｂ ワイプアウトロジック ２７Ａ，２７Ｂ タイマ ３１Ａ，３１Ｂ カウンタ ３２Ａ，３２Ｂ ロジック回路 ３３Ａ，３３Ｂ ＡＮＤ ２９ 電圧ハンチング検出手段 ３０ 無効電力ハンチング検出手段

フロントページの続き (72)発明者 平山 開一郎 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝 府中工場内 (72)発明者 金子 敏雄 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会 社東芝 本社事務所内 (56)参考文献 特開 昭59−44933（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−273035（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−105407（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−214022（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02J 3/00 - 5/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発電機と、前記複数の各発電機に
   それぞれ対応して設けられたタップ駆動機構を有する複
   数の各変圧器が同一母線に接続されて電力供給系統を形
   成し、前記各変圧器を通過する電圧および無効電力を制
   御目標設定値に維持するために前記各変圧器のタップ駆
   動機構へタップを増または減方向に切換駆動するタップ
   駆動信号を出力する手段を前記各変圧器に対応して設け
   た変圧器制御装置において、 自変圧器のタップ駆動方向と他変圧器のタップ駆動方向
   が逆方向のとき駆動逆方向と判定する手段と、前記駆動
   逆方向が判定され、かつ、自変圧器へのタップ駆動信号
   が所定時間に所定回数出力された場合にタップ駆動信号
   がハンチングしていると判定する手段と、前記ハンチン
   グしていると判定されたとき自変圧器へのタップ駆動信
   号の出力をロックする手段とを前記各変圧器に対応して
   設けたことを特徴とする変圧器制御装置。
2. 【請求項２】 複数の発電機と、前記複数の各発電機に
   それぞれ対応して設けられたタップ駆動機構を有する複
   数の各変圧器が同一母線に接続されて電力供給系統を形
   成し、前記各変圧器を通過する電圧および無効電力を制
   御目標設定値に維持するために前記各変圧器のタップ駆
   動機構へタップを増または減方向に切換駆動するタップ
   駆動信号を出力する手段を前記各変圧器に対応して設け
   た変圧器制御装置において、 自変圧器のタップ駆動方向と他変圧器のタップ駆動方向
   が逆方向のとき駆動逆方向と判定する手段と、前記駆動
   逆方向が判定され、自変圧器へのタップ駆動信号が所定
   時間に所定回数出力された場合にタップ駆動信号がハン
   チングしていると判定する手段と、前記ハンチングして
   いると判定されたとき自変圧器を通過する電圧および無
   効電力と前記制御目標設定値との差に応じて前記制御目
   標設定値を補正する手段とを前記各変圧器に対応して設
   けたことを特徴とする変圧器制御装置。
3. 【請求項３】 前記ハンチングが判定された場合に前記
   ハンチングの判定結果を出力する警報機能と表示機能の
   少なくともいずれか一方を備えたことを特徴とする請求
   項１または請求項２記載の変圧器制御装置。