JPH09252537A - 電力系統安定化装置 - Google Patents
電力系統安定化装置Info
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- JPH09252537A JPH09252537A JP8060540A JP6054096A JPH09252537A JP H09252537 A JPH09252537 A JP H09252537A JP 8060540 A JP8060540 A JP 8060540A JP 6054096 A JP6054096 A JP 6054096A JP H09252537 A JPH09252537 A JP H09252537A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電力系統の有効電力および電圧を検出し発電機
の動揺を推定することで、発電機の動揺を常に抑制する
ように動作する電力系統安定化装置を提供する。 【解決手段】無効電力補償制御装置１４は電力動揺抑制
信号発生装置２１の出力Ｑ２とAVR装置２２の出力Ｑ１
を加算した信号Ｑに応じてサイリスタ点弧パルス発生器
２３で点弧パルスを作成し、無効電力制御を行う。ＡＶ
Ｒ装置２２は系統の母線電圧Ｖと電圧指令値Ｖref の偏
差△Ｖ信号に応じて無効電力指令信号Ｑ１を出力する。
電力動揺抑制信号発生装置２１は、線路有効電力Ｐ，系
統電圧Ｖ，変数α，変数β等の信号を基に、発電機動揺
推定部２５で発電機の内部位相角偏差に相当する信号δ
を演算し、δを基にＰＳＳ信号作成装置２６で電力動揺
抑制信号Ｑ２を作成する。
の動揺を推定することで、発電機の動揺を常に抑制する
ように動作する電力系統安定化装置を提供する。 【解決手段】無効電力補償制御装置１４は電力動揺抑制
信号発生装置２１の出力Ｑ２とAVR装置２２の出力Ｑ１
を加算した信号Ｑに応じてサイリスタ点弧パルス発生器
２３で点弧パルスを作成し、無効電力制御を行う。ＡＶ
Ｒ装置２２は系統の母線電圧Ｖと電圧指令値Ｖref の偏
差△Ｖ信号に応じて無効電力指令信号Ｑ１を出力する。
電力動揺抑制信号発生装置２１は、線路有効電力Ｐ，系
統電圧Ｖ，変数α，変数β等の信号を基に、発電機動揺
推定部２５で発電機の内部位相角偏差に相当する信号δ
を演算し、δを基にＰＳＳ信号作成装置２６で電力動揺
抑制信号Ｑ２を作成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有効電力信号を入力
とし、電力動揺を抑制する電力系統安定化装置に関す
る。
とし、電力動揺を抑制する電力系統安定化装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電力系統における電力動揺にたいして制
動をかけるように動作する電力系統安定化装置は、電力
系統の安定化に有効である。
動をかけるように動作する電力系統安定化装置は、電力
系統の安定化に有効である。
【０００３】一般に、系統の電力動揺は、系統に接続さ
れている発電機が動揺、すなわち内部相差角が変動する
ことで発生する。その結果として、系統の有効電力が変
動するが、系統の電圧変動が発生しない場合、発電機の
内部相差角の変動と有効電力の変動はほぼ同じとみなせ
る。
れている発電機が動揺、すなわち内部相差角が変動する
ことで発生する。その結果として、系統の有効電力が変
動するが、系統の電圧変動が発生しない場合、発電機の
内部相差角の変動と有効電力の変動はほぼ同じとみなせ
る。
【０００４】そこで、系統の有効電力の変動に応じ、電
力系統安定化装置を動作させ、電力系統を安定化する装
置が考えられた。例えば、特開昭55−92542 号公報に示
されるような電力系統の安定化装置がある。
力系統安定化装置を動作させ、電力系統を安定化する装
置が考えられた。例えば、特開昭55−92542 号公報に示
されるような電力系統の安定化装置がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、有効
電力の変動に応じて安定化装置が動作するため、系統の
電圧変動がある場合、電力動揺を拡大するように動作
し、系統の動揺抑制効果を低減させる場合があるという
問題があった。例えば、電力系統の送電線に流れる電力
Ｐは、送電端の電圧をＶ１，受電端の電圧をＶ２，送受
電端間の電圧の位相差をδ，送電線のリアクタンスをＸ
とすると、ｐ＝Ｖ１・Ｖ２・sinδ／Ｘ のように表され
る。ここで送電端を発電機の背後電圧、受電端を無限大
母線と考えると、δは発電機の内部相差角となる。ｐの
式からも明らかなように、送受電端電圧Ｖ１，Ｖ２が一
定の場合、内部相差角の変動が小さければ、内部相差角
の変動と有効電力の変動はほぼ同じとみなせる。しか
し、送受電端電圧が変動すると内部相差角の変動と有効
電力の変動は異なってくる。
電力の変動に応じて安定化装置が動作するため、系統の
電圧変動がある場合、電力動揺を拡大するように動作
し、系統の動揺抑制効果を低減させる場合があるという
問題があった。例えば、電力系統の送電線に流れる電力
Ｐは、送電端の電圧をＶ１，受電端の電圧をＶ２，送受
電端間の電圧の位相差をδ，送電線のリアクタンスをＸ
とすると、ｐ＝Ｖ１・Ｖ２・sinδ／Ｘ のように表され
る。ここで送電端を発電機の背後電圧、受電端を無限大
母線と考えると、δは発電機の内部相差角となる。ｐの
式からも明らかなように、送受電端電圧Ｖ１，Ｖ２が一
定の場合、内部相差角の変動が小さければ、内部相差角
の変動と有効電力の変動はほぼ同じとみなせる。しか
し、送受電端電圧が変動すると内部相差角の変動と有効
電力の変動は異なってくる。
【０００６】このように、一般に系統の電圧変動が発生
する場合は、発電機の動揺位相と系統の有効電力の変動
位相は一致しない。そのため、有効電力の変動に応じて
安定化装置を動作させると、発電機が加速している場合
に加速を助長するようにまたは発電機が減速している場
合に減速を助長するように安定化装置が動作し、動揺抑
制効果を低減させてしまう場合がある。
する場合は、発電機の動揺位相と系統の有効電力の変動
位相は一致しない。そのため、有効電力の変動に応じて
安定化装置を動作させると、発電機が加速している場合
に加速を助長するようにまたは発電機が減速している場
合に減速を助長するように安定化装置が動作し、動揺抑
制効果を低減させてしまう場合がある。
【０００７】本発明の目的は、系統の動揺抑制効果の大
きい電力系統安定化装置を提供することにある。
きい電力系統安定化装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は電力系統の動揺を抑制するための制御信号
を発生する電力動揺抑制信号発生装置をそなえて系統の
安定化を図る電力系統安定化装置において、有効電力信
号および系統電圧信号を入力とする演算装置を備え、上
記演算装置の出力信号を電力動揺抑制信号発生装置の入
力信号とすることとした。
に、本発明は電力系統の動揺を抑制するための制御信号
を発生する電力動揺抑制信号発生装置をそなえて系統の
安定化を図る電力系統安定化装置において、有効電力信
号および系統電圧信号を入力とする演算装置を備え、上
記演算装置の出力信号を電力動揺抑制信号発生装置の入
力信号とすることとした。
【０００９】また、上記演算装置は、有効電力信号に所
定の係数を乗じた信号を、電圧信号を所定の係数でべき
乗した信号で除して、これを出力信号とすることとし
た。
定の係数を乗じた信号を、電圧信号を所定の係数でべき
乗した信号で除して、これを出力信号とすることとし
た。
【００１０】また、上記演算装置は、有効電力信号に所
定の係数を乗じた信号を、電圧信号を所定の係数でべき
乗した信号で除して、これを所定の関数で変換し出力信
号とすることとした。
定の係数を乗じた信号を、電圧信号を所定の係数でべき
乗した信号で除して、これを所定の関数で変換し出力信
号とすることとした。
【００１１】また、上記演算装置は、電圧信号が一定の
値よりも小さい場合、電圧信号をある値に固定すること
とした。
値よりも小さい場合、電圧信号をある値に固定すること
とした。
【００１２】また、上記係数は系統状態に応じて変更す
ることとした。
ることとした。
【００１３】また、上記係数を系統の状態に応じて変更
する係数発生装置を備え、上記係数を上記演算装置の入
力信号とし、上記係数を用いて演算装置の出力を演算す
ることとした。
する係数発生装置を備え、上記係数を上記演算装置の入
力信号とし、上記係数を用いて演算装置の出力を演算す
ることとした。
【００１４】以上のように、系統の有効電力信号および
系統電圧信号を入力とし、これらの信号を用いて演算す
ることで、発電機の内部相差角を検出しなくても、発電
機の内部相差角と同様な応動をする信号を得ることが可
能となり、この信号を基に発電機の動揺を常に抑制する
ように動作する電力系統安定化装置が構成でき、系統の
安定性の向上を図ることが可能となる。
系統電圧信号を入力とし、これらの信号を用いて演算す
ることで、発電機の内部相差角を検出しなくても、発電
機の内部相差角と同様な応動をする信号を得ることが可
能となり、この信号を基に発電機の動揺を常に抑制する
ように動作する電力系統安定化装置が構成でき、系統の
安定性の向上を図ることが可能となる。
【００１５】また、発電機の回転速度を直接計測する必
要がないため、発電機に回転速度測定装置を設置する必
要がなく、また、発電機の動揺情報を系統安定化装置に
送る必要がないため通信設備が必要なく、経済性の向上
が図れる。
要がないため、発電機に回転速度測定装置を設置する必
要がなく、また、発電機の動揺情報を系統安定化装置に
送る必要がないため通信設備が必要なく、経済性の向上
が図れる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を詳細に
説明する。
説明する。
【００１７】図１は本発明を応用した無効電力補償装置
を適用した電力系統の構成を示すものである。図１で、
１は発電機、２は発電機母線、３は中間開閉所の母線、
４は無限大母線であり、発電機母線２と中間開閉所母線
３は送電線５によって、また、中間開閉所母線３と無限
大母線４は送電線６によって接続されている。一方、７
は中間開閉所に設置された無効電力補償装置である。こ
の無効電力補償装置７は中間開閉所の母線３に昇圧変圧
器８を介して接続される並列コンデンサ９およびリアク
トル１０，このリアクトル１０に直列に設けられるサイ
リスタ１１，サイリスタ１１を点弧制御する無効電力補
償制御装置１４とから構成される。電力演算装置１５
は、電流変成器１２により検出された送電線５の線路電
流瞬時値ｉと電圧変成器１３により検出された母線３の
電圧瞬時値ｖより線路有効電力Ｐを計算し、電圧実行値
演算装置１６は電圧変成器１３により検出された母線３
の電圧瞬時値ｖより母線電圧実行値Ｖを計算する。これ
らの線路有効電力Ｐと母線電圧実行値Ｖは無効電力補償
制御装置１４への入力信号とされる。
を適用した電力系統の構成を示すものである。図１で、
１は発電機、２は発電機母線、３は中間開閉所の母線、
４は無限大母線であり、発電機母線２と中間開閉所母線
３は送電線５によって、また、中間開閉所母線３と無限
大母線４は送電線６によって接続されている。一方、７
は中間開閉所に設置された無効電力補償装置である。こ
の無効電力補償装置７は中間開閉所の母線３に昇圧変圧
器８を介して接続される並列コンデンサ９およびリアク
トル１０，このリアクトル１０に直列に設けられるサイ
リスタ１１，サイリスタ１１を点弧制御する無効電力補
償制御装置１４とから構成される。電力演算装置１５
は、電流変成器１２により検出された送電線５の線路電
流瞬時値ｉと電圧変成器１３により検出された母線３の
電圧瞬時値ｖより線路有効電力Ｐを計算し、電圧実行値
演算装置１６は電圧変成器１３により検出された母線３
の電圧瞬時値ｖより母線電圧実行値Ｖを計算する。これ
らの線路有効電力Ｐと母線電圧実行値Ｖは無効電力補償
制御装置１４への入力信号とされる。
【００１８】ここで、無効電力補償制御装置１４の構成
の一例を図２に示す。無効電力補償制御装置１４は電力
動揺抑制信号発生装置２１の出力Ｑ２とＡＶＲ装置２２
の出力Ｑ１を加算した信号Ｑに応じてサイリスタ点弧パ
ルス発生器２３でサイリスタ点弧パルスを作成し、無効
電力補償装置７の無効電力制御を行う構成をなす。
の一例を図２に示す。無効電力補償制御装置１４は電力
動揺抑制信号発生装置２１の出力Ｑ２とＡＶＲ装置２２
の出力Ｑ１を加算した信号Ｑに応じてサイリスタ点弧パ
ルス発生器２３でサイリスタ点弧パルスを作成し、無効
電力補償装置７の無効電力制御を行う構成をなす。
【００１９】ＡＶＲ装置２２は、系統の母線電圧Ｖと電
圧指令値Ｖref の偏差△Ｖ信号を入力信号として用い、
比例ブロック２４，積分ブロック３０の和を無効電力指
令信号Ｑ１とすることで、系統の電圧を電圧指令値Ｖre
f に保つ機能を持つ。ここで、Ｋ１，Ｋ２は系統の各種
定数に応じて決定される定数である。例えば、Ｋ１＝
１.０，Ｋ２＝１.０の値を用いればよい。
圧指令値Ｖref の偏差△Ｖ信号を入力信号として用い、
比例ブロック２４，積分ブロック３０の和を無効電力指
令信号Ｑ１とすることで、系統の電圧を電圧指令値Ｖre
f に保つ機能を持つ。ここで、Ｋ１，Ｋ２は系統の各種
定数に応じて決定される定数である。例えば、Ｋ１＝
１.０，Ｋ２＝１.０の値を用いればよい。
【００２０】電力動揺抑制信号発生装置２１は、線路有
効電力Ｐ，系統電圧Ｖ，変数α，変数β等の信号を基
に、発電機動揺推定部２５で発電機の内部位相角偏差に
相当する信号δを演算し、δを基にＰＳＳ信号作成装置
２６で電力動揺抑制信号Ｑ２を作成する。ＰＳＳ信号作
成装置２６はリセットブロック２７，位相補償ブロック
２８，ローパスフィルタ２９で構成され、これらのブロ
ックにより入力信号δの位相を９０゜進めることで、発
電機の回転周波数偏差と同相の信号Ｑ２を作成する。こ
こでＫ０はゲインである。各ブロックの定数は抑制しよ
うとする動揺周波数や系統の各種定数に応じて決定す
る。例えば、図中に示す定数を用いればよい。
効電力Ｐ，系統電圧Ｖ，変数α，変数β等の信号を基
に、発電機動揺推定部２５で発電機の内部位相角偏差に
相当する信号δを演算し、δを基にＰＳＳ信号作成装置
２６で電力動揺抑制信号Ｑ２を作成する。ＰＳＳ信号作
成装置２６はリセットブロック２７，位相補償ブロック
２８，ローパスフィルタ２９で構成され、これらのブロ
ックにより入力信号δの位相を９０゜進めることで、発
電機の回転周波数偏差と同相の信号Ｑ２を作成する。こ
こでＫ０はゲインである。各ブロックの定数は抑制しよ
うとする動揺周波数や系統の各種定数に応じて決定す
る。例えば、図中に示す定数を用いればよい。
【００２１】次に、発電機動揺推定部２５の構成につい
て説明する。発電機動揺推定部２５では例えば数１にし
たがって信号の変換を行えばよい。
て説明する。発電機動揺推定部２５では例えば数１にし
たがって信号の変換を行えばよい。
【００２２】
【数１】
【００２３】ここで、線路有効電力Ｐおよび系統電圧Ｖ
は発電機動揺推定部２５の入力信号、δは発電機動揺推
定部２５の出力信号、α，βは係数である。α，βは系
統の構成に応じてあらかじめ決定する定数とすれば良
い。例えば、α＝１.０ ，β＝２.０ などの値を用いれ
ばよい。
は発電機動揺推定部２５の入力信号、δは発電機動揺推
定部２５の出力信号、α，βは係数である。α，βは系
統の構成に応じてあらかじめ決定する定数とすれば良
い。例えば、α＝１.０ ，β＝２.０ などの値を用いれ
ばよい。
【００２４】また、発電機動揺推定部２５ではたとえば
数２にしたがって信号の変換を行ってもよい。
数２にしたがって信号の変換を行ってもよい。
【００２５】
【数２】
【００２６】ここで、｜Ｆ(Ｐ，Ｖ)｜が１より大きい場
合は｜Ｆ(Ｐ，Ｖ)｜の値を変更してもよい。すなわち、
Ｆ(Ｐ，Ｖ)＞１であればＦ(Ｐ，Ｖ)＝１とし、Ｆ（Ｐ，
Ｖ）＜１であればＦ（Ｐ，Ｖ）＝―１とする。もしくは
事前に系統に発生する外乱を想定しシミュレーションを
行って｜Ｆ（Ｐ，Ｖ）｜が１より大きくならないような
係数α，βを選択してもよい。
合は｜Ｆ(Ｐ，Ｖ)｜の値を変更してもよい。すなわち、
Ｆ(Ｐ，Ｖ)＞１であればＦ(Ｐ，Ｖ)＝１とし、Ｆ（Ｐ，
Ｖ）＜１であればＦ（Ｐ，Ｖ）＝―１とする。もしくは
事前に系統に発生する外乱を想定しシミュレーションを
行って｜Ｆ（Ｐ，Ｖ）｜が１より大きくならないような
係数α，βを選択してもよい。
【００２７】次に、これらの式の導出過程について図１
を用いて説明する。発電機１から中間開閉所母線３の間
に流れる有効電力Ｐは近似的に数３で表される。
を用いて説明する。発電機１から中間開閉所母線３の間
に流れる有効電力Ｐは近似的に数３で表される。
【００２８】
【数３】
【００２９】ここで、Ｅは発電機１の背後電圧の実効
値、Ｘは発電機背後から中間開閉所３までの等価リアク
タンス、δは中間開閉所３の電圧と発電機１の背後電圧
の相差角を表す。数３を変形すると数４が得られる。
値、Ｘは発電機背後から中間開閉所３までの等価リアク
タンス、δは中間開閉所３の電圧と発電機１の背後電圧
の相差角を表す。数３を変形すると数４が得られる。
【００３０】
【数４】
【００３１】また、δが十分小さい場合、sinδ＝δ と
近似でき、その場合、数５が得られる。
近似でき、その場合、数５が得られる。
【００３２】
【数５】
【００３３】ここで、ＥとＶの関係を数６（ａ，ｂは定
数）で表すと、数５から数１が、数４から数２がそれぞ
れ導出される。
数）で表すと、数５から数１が、数４から数２がそれぞ
れ導出される。
【００３４】
【数６】
【００３５】以上のようにして得られた信号δは、電力
動揺抑制信号発生装置２１で発電機１の内部相差角と等
価な信号として扱うことができる。
動揺抑制信号発生装置２１で発電機１の内部相差角と等
価な信号として扱うことができる。
【００３６】また、電圧信号ＥやＶが、一定の閾値より
低下した場合、一定の値に固定することで、演算上の０
割を防ぐことができる。閾値は、例えば０.３ などの０
割が発生しないような値にあらかじめ設定しておけば良
いし、係数βの値にあわせてβが小さい場合には小さ
く、βが大きい場合には大きく変更しても良い。
低下した場合、一定の値に固定することで、演算上の０
割を防ぐことができる。閾値は、例えば０.３ などの０
割が発生しないような値にあらかじめ設定しておけば良
いし、係数βの値にあわせてβが小さい場合には小さ
く、βが大きい場合には大きく変更しても良い。
【００３７】また、数１及び数２における係数α，βは
事前のシミュレーションによってあらかじめチューニン
グし、決定してもよい。また、事前のシミュレーション
によって線路有効電力Ｐや遮断器開閉情報などの系統状
態における最適な係数α，βを求めておき、実際の系統
状態の変化に応じて発電機動揺推定部２５に係数α，β
を与える構成としてもよい。例えば、図３に示すような
構成とすることが考えられる。αβ決定装置３１は線路
有効電力Ｐを入力とし、この信号に応じて変換関数で出
力信号α，βを作成する。これにより、系統状態の変化
に対応して適切な係数α，βの組を選択することが可能
となる。
事前のシミュレーションによってあらかじめチューニン
グし、決定してもよい。また、事前のシミュレーション
によって線路有効電力Ｐや遮断器開閉情報などの系統状
態における最適な係数α，βを求めておき、実際の系統
状態の変化に応じて発電機動揺推定部２５に係数α，β
を与える構成としてもよい。例えば、図３に示すような
構成とすることが考えられる。αβ決定装置３１は線路
有効電力Ｐを入力とし、この信号に応じて変換関数で出
力信号α，βを作成する。これにより、系統状態の変化
に対応して適切な係数α，βの組を選択することが可能
となる。
【００３８】また、図３で用いた変換関数の代わりに、
図４に示すような変換テーブルを用いてα，βの値を決
定しても良い。故障地点，故障様相などの外乱条件，系
統条件を検出し、あらかじめ決定しておいたテーブルに
照らし合わせてα，βの値を決定すればよい。
図４に示すような変換テーブルを用いてα，βの値を決
定しても良い。故障地点，故障様相などの外乱条件，系
統条件を検出し、あらかじめ決定しておいたテーブルに
照らし合わせてα，βの値を決定すればよい。
【００３９】このように発電機動揺推定部２５で発電機
内部相差と同様な振る舞いをする信号δが作られるた
め、ＰＳＳ信号作成装置２６では例えば入力信号δの位
相を９０°進ませる制御を行い、無効電力補償装置７の
出力を電力動揺を効果的に抑制するように制御すること
で系統の安定化を図ることができる。
内部相差と同様な振る舞いをする信号δが作られるた
め、ＰＳＳ信号作成装置２６では例えば入力信号δの位
相を９０°進ませる制御を行い、無効電力補償装置７の
出力を電力動揺を効果的に抑制するように制御すること
で系統の安定化を図ることができる。
【００４０】図５は図１の電力系統に外乱が発生し発電
機３が動揺した場合の、発電機内部相差角（ａ），有効
電力Ｐ（ｂ），中間開閉所母線電圧Ｖ（ｃ），発電機動
揺推定部２５の出力信号δ（ｄ），ＰＳＳ信号作成装置
２６の出力信号（ｅ）の波形の一例を示したものであ
る。波形（ａ）に示す発電機の内部位相角の変動に対し
て、波形（ｂ）に示す有効電力Ｐおよび波形（ｃ）に示
す電圧Ｖは変動の様相や変動のピークの位相などが大き
く異なっている。波形（ａ）は発電機の加速，減速の様
子を正確に表すため、波形（ａ）と大きく様相が異なる
波形（ｂ）や(ｃ)の信号を用いて安定化制御を行う場
合、その効果は低減される。一方、発電機動揺推定部２
５の出力δの変動波形（ｄ）は、波形（ａ）と同様な信
号となり、ピークの位相ずれも発生しない。よって、Ｐ
ＳＳ信号作成装置２６によってこの信号δの変動分を９
０°位相を進ませた信号（ｅ）に基づいて無効電力補償
を動作させることで、発電機１が加速状態にある場合に
は減速させ、また減速状態にある場合には加速させるこ
とが可能となり、発電機の動揺および系統の電力動揺を
効果的に抑制することが可能となる。
機３が動揺した場合の、発電機内部相差角（ａ），有効
電力Ｐ（ｂ），中間開閉所母線電圧Ｖ（ｃ），発電機動
揺推定部２５の出力信号δ（ｄ），ＰＳＳ信号作成装置
２６の出力信号（ｅ）の波形の一例を示したものであ
る。波形（ａ）に示す発電機の内部位相角の変動に対し
て、波形（ｂ）に示す有効電力Ｐおよび波形（ｃ）に示
す電圧Ｖは変動の様相や変動のピークの位相などが大き
く異なっている。波形（ａ）は発電機の加速，減速の様
子を正確に表すため、波形（ａ）と大きく様相が異なる
波形（ｂ）や(ｃ)の信号を用いて安定化制御を行う場
合、その効果は低減される。一方、発電機動揺推定部２
５の出力δの変動波形（ｄ）は、波形（ａ）と同様な信
号となり、ピークの位相ずれも発生しない。よって、Ｐ
ＳＳ信号作成装置２６によってこの信号δの変動分を９
０°位相を進ませた信号（ｅ）に基づいて無効電力補償
を動作させることで、発電機１が加速状態にある場合に
は減速させ、また減速状態にある場合には加速させるこ
とが可能となり、発電機の動揺および系統の電力動揺を
効果的に抑制することが可能となる。
【００４１】以上の説明では、すべて、本発明を無効電
力補償装置に応用した例について説明したが、発電機の
動揺を抑制し、系統の安定化を図ることを目的とするい
かなる系統安定化装置にも応用できる。また、発電機動
揺推定部２５の入出力関数は数１及び数２に示すものを
例としてあげたが、これらの数式に限定されるものでは
なく、その主旨を変更しない範囲内で種々変形して実施
できる。他の応用例は、発電機のＰＳＳ(Power System
Stabilizer）の入力信号として発電機動揺推定部２５の
出力信号δを用いることや、制動抵抗の投入・切り離し
の制御信号として発電機動揺推定部２５の出力信号δを
用いることや、線路インピーダンス制御装置の電力動揺
抑制装置など、様々なものが考えられる。
力補償装置に応用した例について説明したが、発電機の
動揺を抑制し、系統の安定化を図ることを目的とするい
かなる系統安定化装置にも応用できる。また、発電機動
揺推定部２５の入出力関数は数１及び数２に示すものを
例としてあげたが、これらの数式に限定されるものでは
なく、その主旨を変更しない範囲内で種々変形して実施
できる。他の応用例は、発電機のＰＳＳ(Power System
Stabilizer）の入力信号として発電機動揺推定部２５の
出力信号δを用いることや、制動抵抗の投入・切り離し
の制御信号として発電機動揺推定部２５の出力信号δを
用いることや、線路インピーダンス制御装置の電力動揺
抑制装置など、様々なものが考えられる。
【００４２】図６に発電機のＰＳＳに応用した場合の例
を示す。図６で、発電機母線２と無限大母線４は送電線
５によって接続されている。発電機には励磁制御装置４
１が設けられ、発電機励磁装置に界磁電圧指令値Ｅｆを
与える。電力演算装置１５は、電力変成器１２により検
出された送電線５の線路電流瞬時値ｉと電圧変成器１３
により検出された母線３の電圧瞬時値ｖより線路有効電
力Ｐを計算し、電圧実行値演算装置１４は電圧変成器１
３により検出された母線３の電圧瞬時値ｖより母線電圧
実行値Ｖを計算する。これらの線路有効電力Ｐと母線電
圧実行値Ｖは励磁制御装置４１への入力信号とされる。
を示す。図６で、発電機母線２と無限大母線４は送電線
５によって接続されている。発電機には励磁制御装置４
１が設けられ、発電機励磁装置に界磁電圧指令値Ｅｆを
与える。電力演算装置１５は、電力変成器１２により検
出された送電線５の線路電流瞬時値ｉと電圧変成器１３
により検出された母線３の電圧瞬時値ｖより線路有効電
力Ｐを計算し、電圧実行値演算装置１４は電圧変成器１
３により検出された母線３の電圧瞬時値ｖより母線電圧
実行値Ｖを計算する。これらの線路有効電力Ｐと母線電
圧実行値Ｖは励磁制御装置４１への入力信号とされる。
【００４３】励磁制御装置４１は電力動揺抑制信号発生
装置２１とＡＶＲ装置２２で構成される。系統の母線電
圧Ｖと電圧指令値Ｖref の偏差に電力動揺抑制信号発生
装置２１の出力△ＰＳＳが加えられ、△Ｖ信号となる。
ＡＶＲ装置２２は、この△Ｖ信号を入力信号として用
い、界磁電圧指令値Ｅｆを出力する。ＡＶＲ装置２２は
図２に示すものと同様に構成すればよい。
装置２１とＡＶＲ装置２２で構成される。系統の母線電
圧Ｖと電圧指令値Ｖref の偏差に電力動揺抑制信号発生
装置２１の出力△ＰＳＳが加えられ、△Ｖ信号となる。
ＡＶＲ装置２２は、この△Ｖ信号を入力信号として用
い、界磁電圧指令値Ｅｆを出力する。ＡＶＲ装置２２は
図２に示すものと同様に構成すればよい。
【００４４】電力動揺抑制信号発生装置２１は、図２と
同様に、線路有効電力Ｐ，系統電圧Ｖ，変数α，変数β
等の信号を基に、発電機動揺推定部２５で発電機の内部
位相角偏差に相当する信号δを演算し、δを基にＰＳＳ
信号作成装置２６で電力動揺抑制信号△ＰＳＳを作成す
る。ＰＳＳ信号作成装置２６は図２と同様に構成すれば
よい。
同様に、線路有効電力Ｐ，系統電圧Ｖ，変数α，変数β
等の信号を基に、発電機動揺推定部２５で発電機の内部
位相角偏差に相当する信号δを演算し、δを基にＰＳＳ
信号作成装置２６で電力動揺抑制信号△ＰＳＳを作成す
る。ＰＳＳ信号作成装置２６は図２と同様に構成すれば
よい。
【００４５】以上のような構成を用いて発電機１の励磁
制御を行うことで、発電機の動揺を速やかに減衰させる
ことが可能となる。
制御を行うことで、発電機の動揺を速やかに減衰させる
ことが可能となる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、系統の有効電力信号お
よび系統電圧信号を入力とすることで、発電機の動揺を
常に抑制するように動作する電力系統安定化装置が構成
でき、系統の安定性の向上を図ることができる。
よび系統電圧信号を入力とすることで、発電機の動揺を
常に抑制するように動作する電力系統安定化装置が構成
でき、系統の安定性の向上を図ることができる。
【００４７】また、発電機の回転速度測定装置および発
電機の動揺情報を系統安定化装置に送る通信設備が必要
なく、経済性の向上を図ることができる。
電機の動揺情報を系統安定化装置に送る通信設備が必要
なく、経済性の向上を図ることができる。
【図１】本発明の電力系統安定化装置を無効電力補償装
置を用いて構成し、電力系統に適用した場合の実施例を
示す回路図。
置を用いて構成し、電力系統に適用した場合の実施例を
示す回路図。
【図２】本発明の電力系統安定化装置の制御回路の一例
を示す説明図。
を示す説明図。
【図３】本発明の電力系統安定化装置の制御回路におけ
る電力動揺抑制信号発生装置およびαβ設定装置の一例
を示す説明図。
る電力動揺抑制信号発生装置およびαβ設定装置の一例
を示す説明図。
【図４】本発明の電力系統安定化装置のαβ設定装置の
変換テーブルの一例を示す説明図。
変換テーブルの一例を示す説明図。
【図５】本発明の電力系統安定化装置を設置した電力系
統における発電機内部相差角，有効電力，中間開閉所母
線電圧，発電機動揺推定部の出力信号，ＰＳＳ信号作成
装置の出力信号の波形図。
統における発電機内部相差角，有効電力，中間開閉所母
線電圧，発電機動揺推定部の出力信号，ＰＳＳ信号作成
装置の出力信号の波形図。
【図６】本発明の電力系統安定化装置の原理を発電機励
磁装置に応用した場合の実施例を示す説明図。
磁装置に応用した場合の実施例を示す説明図。
１４…無効電力補償制御装置、２１…電力動揺抑制信号
発生装置、２２…AVR装置、２３…サイリスタ点弧パル
ス発生器、２４…比例ブロック、２５…発電機動揺推定
部、２６…ＰＳＳ信号作成装置、２７…リセットブロッ
ク、２８…位相補償ブロック、２９…ローパスフィル
タ、３０…積分ブロック。
発生装置、２２…AVR装置、２３…サイリスタ点弧パル
ス発生器、２４…比例ブロック、２５…発電機動揺推定
部、２６…ＰＳＳ信号作成装置、２７…リセットブロッ
ク、２８…位相補償ブロック、２９…ローパスフィル
タ、３０…積分ブロック。
Claims (6)
- 【請求項１】電力系統の動揺を抑制するための制御信号
を発生する電力動揺抑制信号発生装置を備えた電力系統
安定化装置において、 有効電力信号および系統電圧信号を入力とする演算装置
を備え、上記演算装置の出力信号を上記電力動揺抑制信
号発生装置の入力信号とすることを特徴とする電力系統
安定化装置。 - 【請求項２】前記演算装置は、有効電力信号に所定の係
数を乗じた信号を、電圧信号を所定の係数でべき乗した
信号で除して、これを出力信号とする請求項１に記載の
電力系統安定化装置。 - 【請求項３】前記演算装置は、有効電力信号に所定の係
数を乗じた信号を、電圧信号を所定の係数でべき乗した
信号で除して、これを所定の関数で変換し出力信号とす
る請求項２に記載の電力系統安定化装置。 - 【請求項４】前記演算装置は、電圧信号が一定の値より
も小さい場合、電圧信号をある値に固定する請求項２に
記載の電力系統安定化装置。 - 【請求項５】請求項２または３の上記係数を系統状態に
応じて変更する係数発生装置を備える電力系統安定化装
置。 - 【請求項６】上記係数を系統の状態に応じて変更する係
数発生装置を備え、上記係数を上記演算装置の入力信号
とし、上記係数を用いて演算装置の出力を演算する請求
項２，３または４に記載の電力系統安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8060540A JPH09252537A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 電力系統安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8060540A JPH09252537A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 電力系統安定化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09252537A true JPH09252537A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13145238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8060540A Pending JPH09252537A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 電力系統安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09252537A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103107540A (zh) * | 2011-11-10 | 2013-05-15 | 扬州扬开凯越科技有限公司 | 智能电能质量调节装置 |
| CN103187732A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-07-03 | 河北省电力公司电力科学研究院 | 一种电力系统稳定器参数优化方法 |
| CN103490428A (zh) * | 2013-09-16 | 2014-01-01 | 中国能源建设集团广东省电力设计研究院 | 微电网无功补偿容量配置方法及系统 |
| CN104362647A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-02-18 | 大唐（赤峰）新能源有限公司 | 一种用于avc控制svg的控制方法 |
| CN104485676A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-01 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 发电机组一次调频非线性调速侧电力系统稳定器控制方法 |
| CN104617589A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-05-13 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 提高发电机组一次调频控制稳定性能的控制方法与系统 |
| CN104852384A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-08-19 | 肇庆远境自动化设备有限公司 | 一种无功动态滤波补偿控制系统 |
| CN106532741A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-03-22 | 国家电网公司 | 一种电力系统稳定器相位补偿环节时间常数优化方法 |
| KR101876667B1 (ko) * | 2016-12-08 | 2018-07-09 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 무효전력 보상 장치 및 그 제어 방법 |
| JP2019154187A (ja) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | 富士電機株式会社 | 制御装置、無効電力補償装置、及び制御方法 |
| CN110376467A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-25 | 四川星明能源环保科技有限公司 | 一种基于svc软件运行系统及其检测方法 |
-
1996
- 1996-03-18 JP JP8060540A patent/JPH09252537A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN103187732B (zh) * | 2013-02-28 | 2016-08-31 | 河北省电力公司电力科学研究院 | 一种电力系统稳定器参数优化方法 |
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