JPH09322582A - 可変速揚水システムの励磁制御装置 - Google Patents
可変速揚水システムの励磁制御装置Info
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- JPH09322582A JPH09322582A JP8140448A JP14044896A JPH09322582A JP H09322582 A JPH09322582 A JP H09322582A JP 8140448 A JP8140448 A JP 8140448A JP 14044896 A JP14044896 A JP 14044896A JP H09322582 A JPH09322582 A JP H09322582A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可変速揚水システムの励磁制御装置におい
て、可能な限り有効分励磁出力を行うことができ、有効
分励磁出力ができない場合には、無効分出力のみを行
い、発電電動機の１次側出力を確保する。 【解決手段】 変換器用変圧器の２次電圧をコンバータ
により直流に変換し、そのコンバータの直流出力をイン
バータにより交流に変換して、発電電動機の２次側回路
を励磁し、発電電動機の１次側回路を主変圧器を介して
巻線型誘導機に接続し、主変圧器と発電電動機の１次側
回路との間に遮断器を介装し、コンバータとインバータ
の出力交流電圧、電流及び周波数をインバータ制御装置
により制御し、またコンバータの出力交流電圧、電流、
周波数及び直流電圧をコンバータ制御装置により制御し
て、系統事故発生時に、インバータの有効電力をインバ
ータ有効電力制御手段により強制的に変更制御する。
て、可能な限り有効分励磁出力を行うことができ、有効
分励磁出力ができない場合には、無効分出力のみを行
い、発電電動機の１次側出力を確保する。 【解決手段】 変換器用変圧器の２次電圧をコンバータ
により直流に変換し、そのコンバータの直流出力をイン
バータにより交流に変換して、発電電動機の２次側回路
を励磁し、発電電動機の１次側回路を主変圧器を介して
巻線型誘導機に接続し、主変圧器と発電電動機の１次側
回路との間に遮断器を介装し、コンバータとインバータ
の出力交流電圧、電流及び周波数をインバータ制御装置
により制御し、またコンバータの出力交流電圧、電流、
周波数及び直流電圧をコンバータ制御装置により制御し
て、系統事故発生時に、インバータの有効電力をインバ
ータ有効電力制御手段により強制的に変更制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、水力発電用可変
揚水システムにおける発電電動機の励磁制御を行う励磁
制御装置に関するものである。
揚水システムにおける発電電動機の励磁制御を行う励磁
制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来の水力発電用可変揚水シス
テムの励磁制御装置の全体構成を示し、図７はその制御
部の回路構成を示すブロック図である。図６において、
符号１は発電電動機、４はこの発電電動機１の２次側に
接続されるインバータ、３はこのインバータ４の直流回
路に接続されるコンバータ、５はコンバータ３及びイン
バータ４の中間回路に接続される直流コンデンサ、２は
コンバータ３に接続される励磁変圧器、６は発電電動機
１の１次側に接続される遮断器、７は遮断器６と電力系
統を接続する主変圧器、９はコンバータ３を制御するコ
ンバータ制御回路９ａとインバータ４を制御するインバ
ータ制御回路９ｂとからなる制御装置である。
テムの励磁制御装置の全体構成を示し、図７はその制御
部の回路構成を示すブロック図である。図６において、
符号１は発電電動機、４はこの発電電動機１の２次側に
接続されるインバータ、３はこのインバータ４の直流回
路に接続されるコンバータ、５はコンバータ３及びイン
バータ４の中間回路に接続される直流コンデンサ、２は
コンバータ３に接続される励磁変圧器、６は発電電動機
１の１次側に接続される遮断器、７は遮断器６と電力系
統を接続する主変圧器、９はコンバータ３を制御するコ
ンバータ制御回路９ａとインバータ４を制御するインバ
ータ制御回路９ｂとからなる制御装置である。
【０００３】また、符号１３は主変圧器７の２次側に接
続される電圧検出器（ＰＴ）、１０は電圧検出器１３に
接続される位相検出器（θｃ）、１１は発電電動機１の
回転子に接続される回転角検出器（θｒ）、８はコンバ
ータ３と励磁変圧器２とを接続する電力ケーブルに設置
される電流検出器（ＣＴ）、１２はインバータ４と発電
電動機１を接続している電力ケーブルに設置される電流
検出器、１４は直流コンデンサ５の両端に接続される電
圧検出器（ＰＴ）である。
続される電圧検出器（ＰＴ）、１０は電圧検出器１３に
接続される位相検出器（θｃ）、１１は発電電動機１の
回転子に接続される回転角検出器（θｒ）、８はコンバ
ータ３と励磁変圧器２とを接続する電力ケーブルに設置
される電流検出器（ＣＴ）、１２はインバータ４と発電
電動機１を接続している電力ケーブルに設置される電流
検出器、１４は直流コンデンサ５の両端に接続される電
圧検出器（ＰＴ）である。
【０００４】図７のコンバータ制御回路９ａにおいて、
９ａ−１は電流検出器８の出力側に接続される３φ／２
φ変換器、９ａ−６は３φ／２φ変換器９ａ−１のｑ軸
（有効軸）出力に接続される減算器、９ａ−２は減算器
９ａ−６の出力側に接続されるｉｑ制御器、９ａ−７は
３φ／２φ変換器９ａ−１のｄ軸（無効軸）出力に接続
される減算器、９ａ−３は減算器９ａ−７に接続される
ｉｄ制御器、９ａ−８は電圧検出器１４の出力側に接続
される減算器、９ａ−５は減算器９ａ−８に接続される
Ｅｄ制御器、９ａ−９はｉｑ制御器９ａ−２及びｉｄ制
御器９ａ−３の出力側及び位相検出器１０に接続される
２φ／３φ変換器、９ａ−４は２φ／３φ変換器９ａ−
９の出力側に接続されるパルス幅変調（ＰＷＭ）装置で
ある。
９ａ−１は電流検出器８の出力側に接続される３φ／２
φ変換器、９ａ−６は３φ／２φ変換器９ａ−１のｑ軸
（有効軸）出力に接続される減算器、９ａ−２は減算器
９ａ−６の出力側に接続されるｉｑ制御器、９ａ−７は
３φ／２φ変換器９ａ−１のｄ軸（無効軸）出力に接続
される減算器、９ａ−３は減算器９ａ−７に接続される
ｉｄ制御器、９ａ−８は電圧検出器１４の出力側に接続
される減算器、９ａ−５は減算器９ａ−８に接続される
Ｅｄ制御器、９ａ−９はｉｑ制御器９ａ−２及びｉｄ制
御器９ａ−３の出力側及び位相検出器１０に接続される
２φ／３φ変換器、９ａ−４は２φ／３φ変換器９ａ−
９の出力側に接続されるパルス幅変調（ＰＷＭ）装置で
ある。
【０００５】図７のインバータ制御回路９ｂにおいて、
９ｂ−１は電流検出器１２の出力に接続される３φ／２
φ変換器、９ｂ−６は３φ／２φ変換器９ｂ−１のｑ軸
出力に接続される減算器、９ｂ−２は減算器９ｂ−６に
接続されるｉｑ制御器、９ｂ−４はｉｑ制御器９ｂ−２
の出力に接続される２φ／３φ変換器、９ｂ−７は３φ
／２φ変換器９ｂ−１のｄ軸出力に接続される減算器、
９ｂ−３は減算器９ｂ−７の出力に接続されるｉｄ制御
器、９ｂ−８は位相検出器１１と位相検出器１０との差
を演算する減算器である。
９ｂ−１は電流検出器１２の出力に接続される３φ／２
φ変換器、９ｂ−６は３φ／２φ変換器９ｂ−１のｑ軸
出力に接続される減算器、９ｂ−２は減算器９ｂ−６に
接続されるｉｑ制御器、９ｂ−４はｉｑ制御器９ｂ−２
の出力に接続される２φ／３φ変換器、９ｂ−７は３φ
／２φ変換器９ｂ−１のｄ軸出力に接続される減算器、
９ｂ−３は減算器９ｂ−７の出力に接続されるｉｄ制御
器、９ｂ−８は位相検出器１１と位相検出器１０との差
を演算する減算器である。
【０００６】次に上記従来例の動作について説明する。
電力系統に接続された主変圧器７により変圧された系統
電圧Ｖｅを励磁変圧器２によってさらに変圧して、コン
バータ３へ入力する。この交流電圧Ｖｃをコンバータ３
により直流電圧Ｅｄに変換し、インバータ４により再び
交流電圧ＶＩに変換して発電電動機１の２次回路に供給
し、発電電動機１を励磁する。このインバータ３の制御
は、電流検出器８により検出した励磁変圧器２の出力電
流Ｉｃｆｂ、電圧検出器１３で検出した主変圧器７の出
力電圧Ｖｅ、電圧検出器１４で検出した直流コンデンサ
５の両端間の電圧Ｅｄ、位相検出回路１０により検出し
た系統位相θｅの各信号により、コンバータ制御回路９
ａにより直流電圧制御及びコンバータ電流制御を行う。
電力系統に接続された主変圧器７により変圧された系統
電圧Ｖｅを励磁変圧器２によってさらに変圧して、コン
バータ３へ入力する。この交流電圧Ｖｃをコンバータ３
により直流電圧Ｅｄに変換し、インバータ４により再び
交流電圧ＶＩに変換して発電電動機１の２次回路に供給
し、発電電動機１を励磁する。このインバータ３の制御
は、電流検出器８により検出した励磁変圧器２の出力電
流Ｉｃｆｂ、電圧検出器１３で検出した主変圧器７の出
力電圧Ｖｅ、電圧検出器１４で検出した直流コンデンサ
５の両端間の電圧Ｅｄ、位相検出回路１０により検出し
た系統位相θｅの各信号により、コンバータ制御回路９
ａにより直流電圧制御及びコンバータ電流制御を行う。
【０００７】また、インバータ４の制御は、電流検出器
１２により検出した発電電動機１の二次側電圧Ｉｉｆ
ｂ、電圧検出器１３で検出した主変圧器７の出力電圧Ｖ
ｅ、電圧検出器１４により検出した主変圧器７の出力電
圧Ｅｄ、位相検出器１０により検出した系統位相θｅ、
位相検出器１１により検出した発電電動機１のロータ角
θｒ及び上位コントローラにより与えられるｑ軸電流指
令Ｉｉｑｒｅｆ及びｄ軸電流指令Ｉｉｄｒｅｆによりイ
ンバータ電流制御を行う。コンバータ制御回路９ａ及び
インバータ制御回路９ｂによる制御の詳細は図７に示さ
れているが、制御方式については、既知の技術であるの
でその詳細な説明は省略する。
１２により検出した発電電動機１の二次側電圧Ｉｉｆ
ｂ、電圧検出器１３で検出した主変圧器７の出力電圧Ｖ
ｅ、電圧検出器１４により検出した主変圧器７の出力電
圧Ｅｄ、位相検出器１０により検出した系統位相θｅ、
位相検出器１１により検出した発電電動機１のロータ角
θｒ及び上位コントローラにより与えられるｑ軸電流指
令Ｉｉｑｒｅｆ及びｄ軸電流指令Ｉｉｄｒｅｆによりイ
ンバータ電流制御を行う。コンバータ制御回路９ａ及び
インバータ制御回路９ｂによる制御の詳細は図７に示さ
れているが、制御方式については、既知の技術であるの
でその詳細な説明は省略する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の可変速揚水シス
テムは以上のように構成されているので、系統事故発生
時の系統電圧が低下した場合に、主変圧器７に対する過
電流になりやすく、ゲートブロック等により変換器９ａ
−４、９ｂ−４を停止させることが必要である。また、
変換器９ａ−４、９ｂ−４を停止した場合、発電電動機
１の２次回路が励磁されず、発電発動機１の１次側電圧
が低下して、事故時の電力系統の無効電力を大きく変動
させ、さらには発電電動機１の１次側を切り離す遮断器
６に、直流電流が流れて遮断できないという問題点があ
った。
テムは以上のように構成されているので、系統事故発生
時の系統電圧が低下した場合に、主変圧器７に対する過
電流になりやすく、ゲートブロック等により変換器９ａ
−４、９ｂ−４を停止させることが必要である。また、
変換器９ａ−４、９ｂ−４を停止した場合、発電電動機
１の２次回路が励磁されず、発電発動機１の１次側電圧
が低下して、事故時の電力系統の無効電力を大きく変動
させ、さらには発電電動機１の１次側を切り離す遮断器
６に、直流電流が流れて遮断できないという問題点があ
った。
【０００９】この発明は上記したような問題点を解決す
るためになされたもので、可能な限り有効分励磁出力を
行うことができる可変速揚水システムの励磁制御装置を
提供することを目的とするものである。
るためになされたもので、可能な限り有効分励磁出力を
行うことができる可変速揚水システムの励磁制御装置を
提供することを目的とするものである。
【００１０】また、この発明の他の目的は、有効分励磁
出力ができない場合、無効分出力のみを行い、発電電動
機の１次側出力を確保し得る可変速揚水システムの励磁
制御装置を提供することである。
出力ができない場合、無効分出力のみを行い、発電電動
機の１次側出力を確保し得る可変速揚水システムの励磁
制御装置を提供することである。
【００１１】この発明のさらに他の目的は、励磁装置自
体のうちに高速且つ精度のよい発電電動機１次側電圧の
制御機能を有し、系統事故発生時に、発電電動機の１次
側電圧を安定化することができる可変速揚水システムの
励磁制御装置を提供することである。
体のうちに高速且つ精度のよい発電電動機１次側電圧の
制御機能を有し、系統事故発生時に、発電電動機の１次
側電圧を安定化することができる可変速揚水システムの
励磁制御装置を提供することである。
【００１２】この発明の別の目的は、コンバータが過電
流等で停止した場合でも、インバータ側だけで変換器直
流電圧制御も実行できる可変速揚水システムの励磁制御
装置を提供することである。
流等で停止した場合でも、インバータ側だけで変換器直
流電圧制御も実行できる可変速揚水システムの励磁制御
装置を提供することである。
【００１３】この発明のさらに別の目的は、インバータ
が過電流等で停止した場合でも、コンバータ側だけで系
統電圧の安定化を図ることができる可変速揚水システム
の励磁制御装置を提供することである。
が過電流等で停止した場合でも、コンバータ側だけで系
統電圧の安定化を図ることができる可変速揚水システム
の励磁制御装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る発電電動機の励磁制御装置は、発電電動機と、前記発
電電動機の１次側回路を電力系統に接続する主変圧器
と、前記主変圧器と前記発電電動機の１次側回路との間
に介装される遮断器と、前記主変圧器の２次側に接続さ
れた励磁変圧器と、前記励磁変圧器の２次側に接続され
てその２次電圧を直流に変換するコンバータと、前記コ
ンバータにより変換された直流を交流に変換して、前記
発電電動機の２次側回路に供給するインバータと、前記
コンバータ及び前記インバータの出力交流電圧、電流及
び周波数を制御するインバータ制御回路と、前記コンバ
ータの出力交流電圧、電流、周波数及び直流電圧制御を
行うためのコンバータ制御回路と、系統事故発生時に、
前記インバータの有効電力を強制的に変更制御するイン
バータ有効電力制御手段と、を備えるものである。
る発電電動機の励磁制御装置は、発電電動機と、前記発
電電動機の１次側回路を電力系統に接続する主変圧器
と、前記主変圧器と前記発電電動機の１次側回路との間
に介装される遮断器と、前記主変圧器の２次側に接続さ
れた励磁変圧器と、前記励磁変圧器の２次側に接続され
てその２次電圧を直流に変換するコンバータと、前記コ
ンバータにより変換された直流を交流に変換して、前記
発電電動機の２次側回路に供給するインバータと、前記
コンバータ及び前記インバータの出力交流電圧、電流及
び周波数を制御するインバータ制御回路と、前記コンバ
ータの出力交流電圧、電流、周波数及び直流電圧制御を
行うためのコンバータ制御回路と、系統事故発生時に、
前記インバータの有効電力を強制的に変更制御するイン
バータ有効電力制御手段と、を備えるものである。
【００１５】この発明の請求項２に係る発電電動機の励
磁制御装置は、前記インバータ有効電力制御手段が、系
統事故発生時に、前記インバータの有効電力を瞬時に零
に制御するように構成される。
磁制御装置は、前記インバータ有効電力制御手段が、系
統事故発生時に、前記インバータの有効電力を瞬時に零
に制御するように構成される。
【００１６】この発明の請求項３に係る発電電動機の励
磁制御装置は、前記インバータ制御回路が、前記発電電
動機の１次側交流電圧を制御する交流電圧制御手段を備
えるものである。
磁制御装置は、前記インバータ制御回路が、前記発電電
動機の１次側交流電圧を制御する交流電圧制御手段を備
えるものである。
【００１７】この発明の請求項４に係る発電電動機の励
磁制御装置は、前記インバータ制御回路が、前記コンバ
ータ停止時に、前記発電電動機の２次側直流電圧を制御
する直流電圧制御手段を備えるものである。
磁制御装置は、前記インバータ制御回路が、前記コンバ
ータ停止時に、前記発電電動機の２次側直流電圧を制御
する直流電圧制御手段を備えるものである。
【００１８】この発明の請求項５に係る発電電動機の励
磁制御装置は、前記コンバータ制御回路が、前記インバ
ータの停止時に、前記発電電動機の１次側交流電圧を制
御する交流電圧制御手段を備えるものである。
磁制御装置は、前記コンバータ制御回路が、前記インバ
ータの停止時に、前記発電電動機の１次側交流電圧を制
御する交流電圧制御手段を備えるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面を参照して説明する。
いて添付図面を参照して説明する。
【００２０】実施の形態１．図１はこの発明の実施の形
態１による可変速揚水システムを表す構成図である。こ
の図において、図６及び図７の上記従来例と同様の構成
要素には同一符号を付して説明する。以下において、上
記従来例と相違する部分についてのみ説明する。
態１による可変速揚水システムを表す構成図である。こ
の図において、図６及び図７の上記従来例と同様の構成
要素には同一符号を付して説明する。以下において、上
記従来例と相違する部分についてのみ説明する。
【００２１】図１において、符号９ｂ−１０は、図７に
おいて説明したインバータ制御回路９ｂに新しく追加し
た機能を有する切替回路で、この切替回路９ｂ−１０は
減算器９ｂ−６に接続され、該減算器９ｂ−６へ供給さ
れる上位コントローラからのＩｉｑｒｅｆ信号と内部の
Ｉｉｑｒｅｆ’信号とを切り替えるものである。切替回
路９ｂ−１０は、系統事故発生時に、前記インバータの
有効電力を強制的に変更制御するインバータ有効電力制
御手段を構成する。
おいて説明したインバータ制御回路９ｂに新しく追加し
た機能を有する切替回路で、この切替回路９ｂ−１０は
減算器９ｂ−６に接続され、該減算器９ｂ−６へ供給さ
れる上位コントローラからのＩｉｑｒｅｆ信号と内部の
Ｉｉｑｒｅｆ’信号とを切り替えるものである。切替回
路９ｂ−１０は、系統事故発生時に、前記インバータの
有効電力を強制的に変更制御するインバータ有効電力制
御手段を構成する。
【００２２】次に、この実施の形態１の動作について説
明する。この実施の形態１の動作は上述した従来例の動
作と略同様であるが、次の点で異なっている。すなわ
ち、系統事故発生時、発電電動機１の２次回路に過大な
電流を供給する必要が生じた場合、切替回路９ｂ−１０
を１次側から２次側に切り替え、上位コントローラから
のインバータ出力電流基準値Ｉｉｑｒｅｆに代えて、そ
れよりも小さなインバータ出力電流基準値Ｉｉｑｒｅ
ｆ’を減算器９ｂ−７へ供給してインバータ４を制御す
る。
明する。この実施の形態１の動作は上述した従来例の動
作と略同様であるが、次の点で異なっている。すなわ
ち、系統事故発生時、発電電動機１の２次回路に過大な
電流を供給する必要が生じた場合、切替回路９ｂ−１０
を１次側から２次側に切り替え、上位コントローラから
のインバータ出力電流基準値Ｉｉｑｒｅｆに代えて、そ
れよりも小さなインバータ出力電流基準値Ｉｉｑｒｅ
ｆ’を減算器９ｂ−７へ供給してインバータ４を制御す
る。
【００２３】この実施の形態１では、インバータ４の電
流基準値Ｉｉｑｒｅｆを適切に低減できる電流基準値Ｉ
ｉｑｒｅｆ’に切り替えることのできる切替器９ｂ−１
０を追加したので、系統事故時には、切替器９ｂ−１０
によりインバータ４の電流基準値をＩｉｑｒｅｆからＩ
ｉｑｒｅｆ’に切り替えることにより、過電流によるコ
ンバータ３の停止確率を減らすことができる。
流基準値Ｉｉｑｒｅｆを適切に低減できる電流基準値Ｉ
ｉｑｒｅｆ’に切り替えることのできる切替器９ｂ−１
０を追加したので、系統事故時には、切替器９ｂ−１０
によりインバータ４の電流基準値をＩｉｑｒｅｆからＩ
ｉｑｒｅｆ’に切り替えることにより、過電流によるコ
ンバータ３の停止確率を減らすことができる。
【００２４】実施の形態２．上記実施の形態１では、切
替器９ｂ−１０によりインバータ４の電流基準値をコン
バータ３が過電流とならないように減ずる場合について
説明したが、実施の形態２では、図２に示すように、切
替器９ｂ−１０により有効電流基準値を、上位コントロ
ーラからの指令値Ｉｉｑｒｅｆと零との間で切り替えら
れるようにしたものである。この実施の形態では、切替
器９ｂ−１０により、Ｉｉｑｒｅｆ＝０と高速に切り替
えることが可能になり、系統事故の形態が過大な変動で
あった場合でも、コンバータ３を停止させずに運転が可
能になる。これにより、発電電動機１の２次回路の無効
分励磁の継続が可能になり、系統事故時の発電電動機１
の１次電圧を安定に制御することができる。
替器９ｂ−１０によりインバータ４の電流基準値をコン
バータ３が過電流とならないように減ずる場合について
説明したが、実施の形態２では、図２に示すように、切
替器９ｂ−１０により有効電流基準値を、上位コントロ
ーラからの指令値Ｉｉｑｒｅｆと零との間で切り替えら
れるようにしたものである。この実施の形態では、切替
器９ｂ−１０により、Ｉｉｑｒｅｆ＝０と高速に切り替
えることが可能になり、系統事故の形態が過大な変動で
あった場合でも、コンバータ３を停止させずに運転が可
能になる。これにより、発電電動機１の２次回路の無効
分励磁の継続が可能になり、系統事故時の発電電動機１
の１次電圧を安定に制御することができる。
【００２５】実施の形態３．上記実施の形態２では、切
替器９ｂ−１０により、系統事故発生時に、インバータ
４の有効分出力を高速に零にする場合について述べた
が、この実施の形態３では、インバータ制御回路９ｂ
は、発電電動機１の１次側交流電圧を制御する交流電圧
制御手段９ｂ−１２を備えるものである。すなわち、図
３に示すように、減算器９ｂ−７に切替器９ｂ−１１を
接続し、減算器９ｂ−７に入力される無効電流基準値
を、系統電圧Ｖｅと目標値Ｖｅｒｅｆによる交流電圧制
御手段９ｂ−１２の出力に切り替えられるようにしたも
のである。すなわち、この実施の形態３では、交流電圧
制御手段９ｂ−１２は、系統電圧Ｖｅと電圧目標値Ｖｅ
ｒｅｆとを入力して、電圧目標値Ｖｅｒｅｆから系統電
圧Ｖｅを減算して出力する減算器９ｂ−１２−２と、そ
の減算器９ｂ−１２−２の出力に基づいて、適切な無効
電流基準値の制御指令値を出力する交流電圧制御回路９
ｂ−１２−１とから構成される。切替器９ｂ−１１は、
上位コントローラにより与えられるｄ軸電流指令値Ｉｉ
ｄｒｅｆと制御回路９ｂ−１２から出力される無効電流
基準値とを切り替える。
替器９ｂ−１０により、系統事故発生時に、インバータ
４の有効分出力を高速に零にする場合について述べた
が、この実施の形態３では、インバータ制御回路９ｂ
は、発電電動機１の１次側交流電圧を制御する交流電圧
制御手段９ｂ−１２を備えるものである。すなわち、図
３に示すように、減算器９ｂ−７に切替器９ｂ−１１を
接続し、減算器９ｂ−７に入力される無効電流基準値
を、系統電圧Ｖｅと目標値Ｖｅｒｅｆによる交流電圧制
御手段９ｂ−１２の出力に切り替えられるようにしたも
のである。すなわち、この実施の形態３では、交流電圧
制御手段９ｂ−１２は、系統電圧Ｖｅと電圧目標値Ｖｅ
ｒｅｆとを入力して、電圧目標値Ｖｅｒｅｆから系統電
圧Ｖｅを減算して出力する減算器９ｂ−１２−２と、そ
の減算器９ｂ−１２−２の出力に基づいて、適切な無効
電流基準値の制御指令値を出力する交流電圧制御回路９
ｂ−１２−１とから構成される。切替器９ｂ−１１は、
上位コントローラにより与えられるｄ軸電流指令値Ｉｉ
ｄｒｅｆと制御回路９ｂ−１２から出力される無効電流
基準値とを切り替える。
【００２６】この実施の形態３によれば、系統事故発生
時には、切替器９ｂ−１１により、上位コントローラに
より与えられるｄ軸電流指令値Ｉｉｄｒｅｆを交流電圧
制御手段９ｂ−１２の出力に切り替えることにより、発
電電動機１の１次電圧を安定、高速、且つ確実に制御す
ることができる。
時には、切替器９ｂ−１１により、上位コントローラに
より与えられるｄ軸電流指令値Ｉｉｄｒｅｆを交流電圧
制御手段９ｂ−１２の出力に切り替えることにより、発
電電動機１の１次電圧を安定、高速、且つ確実に制御す
ることができる。
【００２７】尚、この実施の形態の上記以外の構成、作
用は前記実施の形態２と同様であるが、必要に応じて、
切替器９ｂ−１０は省略してもよい。
用は前記実施の形態２と同様であるが、必要に応じて、
切替器９ｂ−１０は省略してもよい。
【００２８】実施の形態４．上記実施の形態３では、実
施の形態２に交流電圧制御回路９ｂ−１２を設けた場合
について説明したが、実施の形態４では、インバータ制
御回路９ｂは、コンバータ停止時に、発電電動機１の２
次側直流電圧を制御する直流電圧制御手段９ｂ−１３を
備えるものである。図４に示すように、切替器９ｂ−１
０の第２端子ｔ２に直流電圧制御手段９ｂ−１３の出力
を入力する。直流電圧制御手段９ｂ−１３は、主変圧器
７の出力電圧Ｅｄと電圧目標値Ｅｄｒｅｆとを入力され
て電圧目標値Ｅｄｒｅｆから主変圧器出力電圧Ｅｄを減
算した値を出力する減算器９ｂ−１３−２と、その減算
器９ｂ−１３−２の出力に基づいて適正な直流電圧指令
値を出力する直流電圧制御回路９ｂ−１３−１とから構
成される。
施の形態２に交流電圧制御回路９ｂ−１２を設けた場合
について説明したが、実施の形態４では、インバータ制
御回路９ｂは、コンバータ停止時に、発電電動機１の２
次側直流電圧を制御する直流電圧制御手段９ｂ−１３を
備えるものである。図４に示すように、切替器９ｂ−１
０の第２端子ｔ２に直流電圧制御手段９ｂ−１３の出力
を入力する。直流電圧制御手段９ｂ−１３は、主変圧器
７の出力電圧Ｅｄと電圧目標値Ｅｄｒｅｆとを入力され
て電圧目標値Ｅｄｒｅｆから主変圧器出力電圧Ｅｄを減
算した値を出力する減算器９ｂ−１３−２と、その減算
器９ｂ−１３−２の出力に基づいて適正な直流電圧指令
値を出力する直流電圧制御回路９ｂ−１３−１とから構
成される。
【００２９】このような構成により、コンバータ制御回
路９ａのコンバータ停止制御回路９ａ−１０が動作し、
コンバータ制御回路９ａのパルス幅変調（ＰＷＭ）装置
９ａ−４に、ゲートブロック信号ＧＢが出力されて、コ
ンバータ３が停止して直流制御機能を失った場合でも、
インバータ４のみで主変圧器７の出力電圧Ｅｄを安定に
制御することができるため、発電電動機１の１次側電圧
を安定に保つことができる。
路９ａのコンバータ停止制御回路９ａ−１０が動作し、
コンバータ制御回路９ａのパルス幅変調（ＰＷＭ）装置
９ａ−４に、ゲートブロック信号ＧＢが出力されて、コ
ンバータ３が停止して直流制御機能を失った場合でも、
インバータ４のみで主変圧器７の出力電圧Ｅｄを安定に
制御することができるため、発電電動機１の１次側電圧
を安定に保つことができる。
【００３０】尚、この実施の形態４の上記以外の構成、
作用は前記実施の形態３と同様であるが、必要に応じ
て、切替器９ｂ−１０及び交流電流制御手段９ｂ−１２
の一方あるいは双方を省略してもよい。
作用は前記実施の形態３と同様であるが、必要に応じ
て、切替器９ｂ−１０及び交流電流制御手段９ｂ−１２
の一方あるいは双方を省略してもよい。
【００３１】実施の形態５．上記実施の形態４では、コ
ンバータ３が停止した場合の発電電動機１の１次側電圧
の安定制御について述べたが、実施の形態５では、コン
バータ制御回路９ａは、インバータ４の停止時に、発電
電動機１の１次側交流電圧を制御する交流電圧制御手段
９ａ−１１を備えるものである。図５に示すように、コ
ンバータ制御回路９ａの減算器９ａ−７に、コンバータ
３の無効電流基準値Ｉｄｒｅｆの切替回路９ａ−１２を
接続し、この切替回路９ａ−１２の第１端子ｔ１には、
上位コントローラにより与えられる無効電流基準値Ｉｄ
ｒｅｆが入力され、第２端子ｔ２には、切り替えられて
入力される新たな無効電流基準値としての交流電圧制御
手段９ａ−１１の出力が接続される。交流電圧制御手段
９ａ−１１は、系統電圧Ｖｅと電圧目標値Ｖｅｒｅｆと
を入力して、電圧目標値Ｖｅｒｅｆから系統電圧Ｖｅを
減算して出力する減算器９ｂ−１１−２と、その減算器
９ｂ−１１−２の出力に基づいて適正な交流電圧指令値
を出力する交流電圧制御回路９ｂ−１１−１とから構成
される。
ンバータ３が停止した場合の発電電動機１の１次側電圧
の安定制御について述べたが、実施の形態５では、コン
バータ制御回路９ａは、インバータ４の停止時に、発電
電動機１の１次側交流電圧を制御する交流電圧制御手段
９ａ−１１を備えるものである。図５に示すように、コ
ンバータ制御回路９ａの減算器９ａ−７に、コンバータ
３の無効電流基準値Ｉｄｒｅｆの切替回路９ａ−１２を
接続し、この切替回路９ａ−１２の第１端子ｔ１には、
上位コントローラにより与えられる無効電流基準値Ｉｄ
ｒｅｆが入力され、第２端子ｔ２には、切り替えられて
入力される新たな無効電流基準値としての交流電圧制御
手段９ａ−１１の出力が接続される。交流電圧制御手段
９ａ−１１は、系統電圧Ｖｅと電圧目標値Ｖｅｒｅｆと
を入力して、電圧目標値Ｖｅｒｅｆから系統電圧Ｖｅを
減算して出力する減算器９ｂ−１１−２と、その減算器
９ｂ−１１−２の出力に基づいて適正な交流電圧指令値
を出力する交流電圧制御回路９ｂ−１１−１とから構成
される。
【００３２】このような構成により、インバータ制御回
路９ｂのインバータ停止制御回路９ｂ−１１が動作し
て、インバータ制御回路９ｂのパルス幅変調（ＰＷＭ）
装置９ｂ−４に、ゲートブロック信号ＧＢが出力され
て、インバータ４が停止して交流制御機能を失った場合
でも、コンバータ３のみで主変圧器７の出力電圧Ｅｄを
安定に制御することができるため、発電電動機１の１次
側電圧を安定に保つことができる。
路９ｂのインバータ停止制御回路９ｂ−１１が動作し
て、インバータ制御回路９ｂのパルス幅変調（ＰＷＭ）
装置９ｂ−４に、ゲートブロック信号ＧＢが出力され
て、インバータ４が停止して交流制御機能を失った場合
でも、コンバータ３のみで主変圧器７の出力電圧Ｅｄを
安定に制御することができるため、発電電動機１の１次
側電圧を安定に保つことができる。
【００３３】この実施の形態５の上記以外の構成、作用
は、図７に示される前記従来例と同様であるが、必要に
応じて、図１乃至４に示される前記実施の形態１乃至４
と同様に、インバータ制御回路９ｂが、切替器９ｂ−１
０、交流電圧制御手段９ｂ−１２及び直流電圧制御手段
９ｂ−１３の何れか１つ、あるいは２つ、あるいは全て
を備えるようにしてもよい。
は、図７に示される前記従来例と同様であるが、必要に
応じて、図１乃至４に示される前記実施の形態１乃至４
と同様に、インバータ制御回路９ｂが、切替器９ｂ−１
０、交流電圧制御手段９ｂ−１２及び直流電圧制御手段
９ｂ−１３の何れか１つ、あるいは２つ、あるいは全て
を備えるようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、系統事故発生時に、インバータ有効電力制御手段に
よりインバータ４の有効電力を強制的に変更制御するこ
とにより、すなわち、切替器９ｂ−１０によりインバー
タ４の電流基準値Ｉｉｑｒｅｆをより低い電流基準値Ｉ
ｉｑｒｅｆ’に切り替えることにより、過電流によるコ
ンバータ３の停止確率を減らすことができる。
ば、系統事故発生時に、インバータ有効電力制御手段に
よりインバータ４の有効電力を強制的に変更制御するこ
とにより、すなわち、切替器９ｂ−１０によりインバー
タ４の電流基準値Ｉｉｑｒｅｆをより低い電流基準値Ｉ
ｉｑｒｅｆ’に切り替えることにより、過電流によるコ
ンバータ３の停止確率を減らすことができる。
【００３５】請求項２の発明によれば、インバータ有効
電力制御手段によりインバータ４の電流基準値Ｉｉｑｒ
ｅｆを零に高速に切り替えることが可能になり、系統事
故の形態が過大な変動であった場合でも、コンバータ３
を停止させずに運転が可能になる。これにより、発電電
動機１の２次回路の無効分励磁の継続が可能になり、系
統事故時の発電電動機１の１次電圧を安定に制御するこ
とができる。
電力制御手段によりインバータ４の電流基準値Ｉｉｑｒ
ｅｆを零に高速に切り替えることが可能になり、系統事
故の形態が過大な変動であった場合でも、コンバータ３
を停止させずに運転が可能になる。これにより、発電電
動機１の２次回路の無効分励磁の継続が可能になり、系
統事故時の発電電動機１の１次電圧を安定に制御するこ
とができる。
【００３６】請求項３の発明によれば、系統事故発生時
には、インバータ制御回路９ｂの交流電圧制御手段９ｂ
−１２により発電電動機１の１次側交流電圧を制御する
ことにより、すなわち、切替器９ｂ−１１により、上位
コントローラにより与えられるｄ軸電流指令値Ｉｉｄｒ
ｅｆを交流電圧制御手段９ｂ−１２の出力に切り替える
ことにより、発電電動機１の１次電圧を安定、高速、且
つ確実に制御することができる。
には、インバータ制御回路９ｂの交流電圧制御手段９ｂ
−１２により発電電動機１の１次側交流電圧を制御する
ことにより、すなわち、切替器９ｂ−１１により、上位
コントローラにより与えられるｄ軸電流指令値Ｉｉｄｒ
ｅｆを交流電圧制御手段９ｂ−１２の出力に切り替える
ことにより、発電電動機１の１次電圧を安定、高速、且
つ確実に制御することができる。
【００３７】請求項４の発明によれば、コンバータ３が
停止して直流制御機能を失った場合でも、インバータ制
御回路９ｂの直流電圧制御手段９ｂ−１３により発電電
動機１の２次側直流電圧を制御することにより、インバ
ータ４のみで主変圧器７の出力電圧Ｅｄを安定に制御す
ることができるため、発電電動機１の１次側電圧を安定
に保つことができる。
停止して直流制御機能を失った場合でも、インバータ制
御回路９ｂの直流電圧制御手段９ｂ−１３により発電電
動機１の２次側直流電圧を制御することにより、インバ
ータ４のみで主変圧器７の出力電圧Ｅｄを安定に制御す
ることができるため、発電電動機１の１次側電圧を安定
に保つことができる。
【００３８】請求項５の発明によれば、インバータ４が
停止して交流制御機能を失った場合でも、コンバータ制
御回路９ａの交流電圧制御手段９ａ−１１により発電電
動機１の１次側交流電圧を制御することにより、コンバ
ータ３のみで主変圧器７の出力電圧Ｅｄを安定に制御す
ることができるため、発電電動機１の１次側電圧を安定
に保つことができる。
停止して交流制御機能を失った場合でも、コンバータ制
御回路９ａの交流電圧制御手段９ａ−１１により発電電
動機１の１次側交流電圧を制御することにより、コンバ
ータ３のみで主変圧器７の出力電圧Ｅｄを安定に制御す
ることができるため、発電電動機１の１次側電圧を安定
に保つことができる。
【図１】 この発明の実施の形態１の回路構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態２の回路構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態３の回路構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態４の回路構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態５の回路構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図６】 従来の可変速揚水システムの回路構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図７】 従来の励磁装置制御回路を示すブロック図で
ある。
ある。
１ 発電電動機、２ 励磁変圧器、３ コンバータ、４
インバータ、５ 直流コンデンサ、６ 遮断器、７
主変圧器、８ 電流検出器、９ 制御装置、９ａ コン
バータ制御回路、９ａ−１１ 交流電圧制御手段、９ｂ
インバータ制御回路、９ｂ−１０ インバータ有効電
力制御手段としての切替器、９ｂー１２交流電圧制御手
段、９ｂ−１３ 直流電圧制御手段。
インバータ、５ 直流コンデンサ、６ 遮断器、７
主変圧器、８ 電流検出器、９ 制御装置、９ａ コン
バータ制御回路、９ａ−１１ 交流電圧制御手段、９ｂ
インバータ制御回路、９ｂ−１０ インバータ有効電
力制御手段としての切替器、９ｂー１２交流電圧制御手
段、９ｂ−１３ 直流電圧制御手段。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｐ 21/00 Ｈ０２Ｐ 9/14 Ｂ 9/14 5/408 Ｃ
Claims (5)
- 【請求項１】 発電電動機と、 前記発電電動機の１次側回路を電力系統に接続する主変
圧器と、 前記主変圧器と前記発電電動機の１次側回路との間に介
装される遮断器と、 前記主変圧器の２次側に接続された励磁変圧器と、 前記励磁変圧器の２次側に接続されてその２次電圧を直
流に変換するコンバータと、 前記コンバータにより変換された直流を交流に変換し
て、前記発電電動機の２次側回路に供給するインバータ
と、 前記コンバータ及び前記インバータの出力交流電圧、電
流及び周波数を制御するインバータ制御回路と、 前記コンバータの出力交流電圧、電流、周波数及び直流
電圧制御を行うためのコンバータ制御回路と、 系統事故発生時に、前記インバータの有効電力を強制的
に変更制御するインバータ有効電力制御手段と、 を備えたことを特徴とする発電電動機の励磁制御装置。 - 【請求項２】 前記インバータ有効電力制御手段は、系
統事故発生時に、前記インバータの有効電力を瞬時に零
に制御することを特徴とする請求項１記載の発電電動機
の励磁制御装置。 - 【請求項３】 前記インバータ制御回路は、前記発電電
動機の１次側交流電圧を制御する交流電圧制御手段を備
えることを特徴とする請求項１又は２記載の発電電動機
の励磁制御装置。 - 【請求項４】 前記インバータ制御回路は、前記コンバ
ータ停止時に、前記発電電動機の２次側直流電圧を制御
する直流電圧制御手段を備えることを特徴とする請求項
１乃至３の何れかに記載の発電電動機の励磁制御装置。 - 【請求項５】 前記コンバータ制御回路は、前記インバ
ータの停止時に、前記発電電動機の１次側交流電圧を制
御する交流電圧制御手段を備えることを特徴とする請求
項１記載の発電電動機の励磁制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8140448A JPH09322582A (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 可変速揚水システムの励磁制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8140448A JPH09322582A (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 可変速揚水システムの励磁制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09322582A true JPH09322582A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15268867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8140448A Pending JPH09322582A (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 可変速揚水システムの励磁制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09322582A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008228500A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Meidensha Corp | 巻線形誘導発電機のベクトル制御装置 |
| CN104393806A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-03-04 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种励磁模块及励磁系统 |
-
1996
- 1996-06-03 JP JP8140448A patent/JPH09322582A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008228500A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Meidensha Corp | 巻線形誘導発電機のベクトル制御装置 |
| CN104393806A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-03-04 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种励磁模块及励磁系统 |
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