JPH1028398A - 可変速発電電動機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特別に高価で大型の直流しゃ断器を用いること
なく、小形で安価な交流しゃ断器にて地絡電流をしゃ断
すること。 【解決手段】電力系統３の系統電圧位相を検出する系統
電圧位相検出手段101 と、巻線形誘導機１の回転子位相
を検出する回転子位相検出手段９と、系統電圧位相と回
転子位相とを基に、巻線形誘導電動機１の一次電圧が系
統電圧と同期する電圧となる二次電流の位相基準を決定
する二次電流位相演算手段22と、二次電流位相基準に基
づいて、巻線形誘導機１の二次電流の位相を制御する二
次電流制御手段12と、電力系統３で地絡が発生したこと
を検出する地絡検出手段10と、微分手段32、比例積分手
段33、積分手段33を有し、かつ位相帰還値である積分手
段33の出力と系統電圧位相との差出力を微分手段32の入
力とするように構成されたＰＬＬ制御手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻線形誘導機の二
次回路を交流励磁し、一次側の電力制御を行なう可変速
発電電動機の制御装置に係り、特に特別に高価で大型の
直流しゃ断器を用いることなく、小形で安価な交流しゃ
断器にて地絡電流をしゃ断できるようにした可変速発電
電動機の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、この種の可変速揚水発電電動機
の制御装置の構成例を示す回路図である。図８におい
て、巻線形誘導機１の一次側は、しゃ断器２を介して電
力系統３に接続している。

【０００３】また、インバータ４は、ダイオード１Ｄ〜
６Ｄ、ＧＴＯ素子１Ｇ〜６Ｇ、およびコンデンサ５を図
示のように接続して構成され、直流を可変周波数の３相
交流に変換して、巻線形誘導機１の二次巻線に二次電流
を出力する。

【０００４】さらに、直流電源６は、ダイオード７Ｄ〜
１２Ｄ、ＧＴＯ素子７Ｇ〜１２Ｇ、および変圧器７を図
示のように接続して構成され、電力系統３に接続して、
インバータ４に直流電圧を供給する。

【０００５】一方、系統電圧位相検出器８は、電力系統
３の系統電圧位相を検出する。また、回転子位相検出器
９は、巻線形誘導機１の回転子位相を検出する。さら
に、地絡検出器１０は、電力系統３で地絡が発生したこ
とを検出する。

【０００６】さらにまた、インバータ制御装置１１は、
系統電圧位相検出器８、回転子位相検出器９、地絡検出
器１０からの各出力を基に、インバータ４を制御して、
巻線形誘導機１の二次電流を制御する。

【０００７】なお、直流電源６とインバータ４との間に
は、図示のようにＧＴＯ素子１３Ｇ、および放電抵抗器
１３の直列回路を接続している。図９は、従来の位相制
御回路の構成例を示すブロック図である。

【０００８】図９において、電力系統３から電圧を検出
し、系統電圧位相検出器８により電力系統３の系統電圧
位相θ_L を検出する。また、回転子位相検出器９によ
り、巻線形誘導機１の回転子位相θ_r を検出する。

【０００９】さらに、減算器２２により、系統電圧位相
θ_L から回転子位相θ_r Ｏｒを引いて両者の差をとり、
二次電流位相基準θ_2sを得る。そして、この二次電流位
相基準θ_2sを、インバータ制御装置１１に含まれる二次
電流制御器１２に入力し、二次電流制御器１２により二
次電流位相基準θ_2sに目標電力に基づく相差角αを加え
て、巻線形誘導機１の二次電流の位相を制御する。

【００１０】さて、いま電力系統３の角速度をω_L 、巻
線形誘導機１の一次電圧の角速度をω₁ 、巻線形誘導機
１の回転角速度をω_r 、巻線形誘導機１の二次電流の角
速度をω₂ とすると、ω₁ ＝ω_r ＋ω₂ の関係が成立す
るので、ω₂ ＝ω_L −ω_r となるようにω₂ を制御する
と、ω₁ ＝ω_L となり、巻線形誘導機１の一次電圧が系
統電圧に同期する。

【００１１】これにより、巻線形誘導機１の回転角速度
をω_r が変化しても、常に ω₂ ＝ω_L −ω_r となるよ
うにω₂ を制御することで、巻線形誘導機１の回転子の
回転速度が変わっても運転が可能となる。

【００１２】この可変速運転によって、揚水時のＡＦＣ
運転が可能となり、また最適速度で運転することによっ
て、発電効率を向上させることができる。一方、巻線形
誘導機１の一次側の電力制御を行なうには、前述した角
速度の関係を維持すると共に、位相において次のような
関係が成立するようにしなければならない。

【００１３】電力系統３電圧の基準相（例えばＵ相）に
おける位相をθ_L 、回転子位相（基準位置からの電気
角）をθ_r 、二次電流の基準相（例えばＵ相）における
位相をθ₂ とすると、無負荷運転時は、θ_L ＝θ₂ ＋θ
_r の関係を維持するように、θ₂ の位相を制御する必要
がある。

【００１４】すなわち、θ₂ ＝θ_L −θ_r となるよう
に、巻線形誘導機１の二次電流位相を制御する。そし
て、負荷運転時は、相差角をαとすると、θ₂ ＝θ_L −
θ_r ＋αとし、αを目標負荷量または目標入力量に応じ
て制御することにより、負荷、入力制御を行なうことが
できる。

【００１５】無負荷運転時のθ₂ を二次電流位相基準θ
_2sとすると、θ_2s＝θ_L −θ_r 、θ₂ ＝θ_2s＋αとな
る。二次電流位相基準θ_2sは、巻線形誘導機１が二次電
流により励磁されて一次側に発生する出力電圧位相が、
系統電圧位相と同期を保つのに必要な位相値であり、こ
れを基準として相差角αを加えることにより、巻線形誘
導電動機１の入出力電力を制御することができる。

【００１６】ところで、以上のような構成において、電
力系統３で２相以上の地絡故障が発生すると、大きな短
絡電流が巻線形誘導機１の一次側に流れる。この場合、
図示しない系統保護装置によって地絡故障を検出し、短
絡地点に至るまでの経路にあるしゃ断器を開放すること
で、短絡電流を切って機器の保護を行なう。

【００１７】図１０は、系統故障時の巻線形誘導機１の
一次電流と二次電流および直流電源６電圧の様子を示す
図である。図１０において、（ａ）は一次電流Ｉ₁ 、
（ｂ）は二次電流Ｉ₂ 、（ｃ）は直流電源６電圧Ｖ_D の
動きを示している。また、ｔ₀ は地絡故障発生時刻、ｔ
₁ はしゃ断器が開放する時刻を示している。

【００１８】すなわち、地絡地点が巻線形誘導機１から
遠い場合には、送電線のインピーダンスがあるため、地
絡発生時の巻線形誘導機１端の一次電圧の電圧降下は小
さいが、地絡地点が巻線形誘導機１から近い場合には、
電圧降下が大きく、ほぼ零となる。

【００１９】前述したように、可変速運転を行なうため
には、θ_2s＝θ_L −θ_r の制御を行なう必要があり、そ
のため、θ_L は電力系統３から系統電圧位相検出器８に
より、θ_r は回転子位相検出器９から得ている。

【００２０】地絡地点が巻線形誘導機１から近い場合、
地絡によって系統電圧がほぼ零となるため、θ_L が検出
できなくなる。従って、二次電流位相基準θ_2sを作成で
きなくなって同期運転できなくなるため、インバータ４
を停止しなければならない。

【００２１】インバータ４が停止すると、巻線形誘導機
１の二次巻線電流Ｉ₂ が減少するため、一次側に発生す
る起電圧が大きく低下し、一次電流Ｉ₁ は交流分が減少
し、ほとんど過渡直流分のみの波形となる。

【００２２】この様子を、図１０（ａ）に示す。図１０
（ａ）中、点線は二次電流Ｉ₂ が図１０（ｂ）の点線の
ように流れ続けたと仮定した時の波形である。一方、地
絡発生時、巻線形誘導機１の二次回路では、一次側の過
渡直流分の影響によって二次巻線に過電圧が発生し、イ
ンバータ２内部のダイオード１Ｄ〜６Ｄを通して電流が
コンデンサ５に流れ込み、直流電源電圧Ｖ_D が上昇す
る。

【００２３】そして、二次回路が規定値以上の過電圧と
なると、巻線形誘導機１の二次巻線やＧＴＯ素子を破損
する恐れがあるので、電圧上昇を規定値以内に抑制する
ために、ＧＴＯ素子１３Ｇを動作させることで、放電抵
抗１３に電流を流して電圧上昇を抑制する。

【００２４】図１０（ｃ）において、ＧＳはＧＴＯ素子
１３Ｇの制御信号を示す。信号レベル高でＧＴＯ素子Ｏ
Ｎ、信号レベル低でＧＴＯ素子ＯＦＦとなる。直流電圧
Ｖ_D が規定値を越えると、図示しない直流電源電圧検出
器によってＧＴＯ素子１３ＧがＯＮし、放電抵抗器１３
を通してコンデンサ５の電荷が放電し電圧が降下する。
直流電圧Ｖ_D が規定値以下に下がると、ＧＴＯ素子１３
ＧがＯＦＦとなり、放電が止まって再び電圧が上昇し、
再び規定値を越えると、ＧＴＯ素子１３ＧがＯＮし、放
電により電圧を下げるという動作を繰り返す。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、電力系
統３に地絡が発生すると、系統電圧が低下することによ
り、可変速制御における位相制御が困難になることと、
直流電源６電圧が過電圧となり、インバータ４のＧＴＯ
素子１Ｇ〜６Ｇのスイッチング時の使用条件が定格以内
に維持できなくなるという理由で、インバータ４を停止
しなければならない。

【００２６】そのために、巻線形誘導機１の二次電流が
減少し、すなわち一次側巻線形誘導機１の起電圧が減少
し、一次側電流の交流分が減少することで、一次電流が
零クロスしなくなる。そして、一般に、系統故障保護に
は、交流しゃ断器が用いられるが、一次電流が零クロス
しないため、地絡電流をしゃ断することができないとい
う問題がある。

【００２７】そこで、直流しゃ断器を用いれば、地絡電
流をしゃ断することが可能であるが、これは非常に高価
で、かつ大型となり、経済的でない。以上のように、従
来の可変速発電電動機の制御装置においては、電力系統
に地絡が発生すると、インバータを停止しなければなら
ず、また高価でかつ大型な直流しゃ断器を用いなけれ
ば、地絡電流をしゃ断することが不可能であるという問
題があった。

【００２８】本発明の目的は、特別に高価で大型の直流
しゃ断器を用いることなく、小形で安価な交流しゃ断器
にて地絡電流をしゃ断することが可能な可変速発電電動
機の制御装置を提供することにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、電力系統に一次巻線が接続された巻線形誘導機の
二次巻線の二次電流を制御する可変速発電電動機の制御
装置において、請求項１に対応する発明では、電力系統
の系統電圧位相を検出する系統電圧位相検出手段と、巻
線形誘導機の回転子位相を検出する回転子位相検出手段
と、系統電圧位相検出手段の出力と回転子位相検出手段
の出力とに基づいて、巻線形誘導電動機の一次電圧が系
統電圧と同期する電圧となる二次電流の位相基準を決定
する二次電流位相演算手段と、二次電流位相演算手段に
より決定された二次電流の位相基準に基づいて、巻線形
誘導機の二次電流の位相を制御する二次電流制御手段
と、電力系統で地絡が発生したことを検出する地絡検出
手段と、微分手段、この微分手段の出力を比例積分する
比例積分手段、この比例積分手段の出力を積分する積分
手段を有し、かつ位相帰還値である積分手段の出力と系
統電圧位相検出手段の出力との差出力を微分手段の入力
とするように構成されたＰＬＬ制御手段とを備え、電力
系統で地絡が発生した場合に、地絡検出手段の出力によ
って比例積分器の出力を地絡発生直前の値に保持し、地
絡発生中は、二次電流位相演算手段への入力を、系統電
圧位相検出手段の出力から、ＰＬＬ制御手段の位相帰還
値に切り換えて、巻線形誘導機の二次電流の制御を行な
うようにしている。

【００３０】従って、請求項１に対応する発明の可変速
発電電動機の制御装置においては、電力系統の地絡発生
時に、ＰＬＬ制御手段内の比例積分手段の出力を地絡発
生直前の値に保持し、地絡発生中は、この保持した比例
積分手段の出力によって演算した位相で、巻線形誘導機
の二次電流の制御を行なうことにより、系統電圧が大き
く低下した場合でも、一時的に系統電圧位相と系統電圧
角速度を模擬することができ、インバータを停止するこ
となく継続運転することができる。

【００３１】これにより、巻線形誘導機の二次電流を継
続して流すことにより、一次側地絡電流の交流分の減少
が回避されて零点を通過するようになり、もって交流し
ゃ断器で地絡電流をしゃ断して、系統保護を行なうこと
ができる。

【００３２】また、請求項２に対応する発明では、電力
系統の系統電圧位相を検出する系統電圧位相検出手段
と、巻線形誘導機の回転子位相を検出する回転子位相検
出手段と、系統電圧位相検出手段の出力と回転子位相検
出手段の出力とに基づいて、巻線形誘導電動機の一次電
圧が系統電圧と同期する電圧となる二次電流の位相基準
を決定する二次電流位相演算手段と、二次電流位相演算
手段により決定された二次電流の位相基準に基づいて、
巻線形誘導機の二次電流の位相を制御する二次電流制御
手段と、電力系統で地絡が発生したことを検出する地絡
検出手段と、電力系統の系統電圧角速度を検出する系統
電圧角速度検出手段と、系統電圧角速度検出手段の出力
を積分する積分手段と、系統電圧角速度検出手段の出力
に定数を掛ける乗算手段と、系統電圧位相検出手段の出
力と積分手段の出力と乗算手段の出力とを加算する加算
手段とを備え、電力系統で地絡が発生した場合に、地絡
検出手段の出力によって系統電圧位相検出手段の出力お
よび系統電圧角速度検出手段の出力を地絡発生直前の値
に保持し、地絡発生中は、二次電流位相演算手段への入
力を、系統電圧位相検出手段の出力から、系統電圧位相
検出手段の保持出力と系統電圧角速度検出手段の保持出
力を積分した値と系統電圧角速度検出手段の保持出力に
地絡検出時刻と地絡検出直前の時刻との時間差を掛けた
位相補正値とを加えた値に切り換えて、巻線形誘導機の
二次電流の制御を行なうようにしている。

【００３３】従って、請求項２に対応する発明の可変速
発電電動機の制御装置においては、電力系統の地絡発生
時に、系統電圧角速度検出手段の出力を地絡発生直前の
値に保持し、地絡発生中は、系統電圧位相検出手段の保
持出力と、地絡発生直前の系統電圧角速度検出手段の保
持出力を積分した値と、系統電圧角速度検出手段の地絡
発生直前の保持出力に地絡発生時刻と地絡発生直前の時
刻との時間差を掛けた位相補正値とを加えた値によっ
て、巻線形誘導機の二次電流の制御を行なうことによ
り、系統電圧が大きく低下した場合でも、一時的に系統
電圧位相と系統電圧角速度を模擬することができ、イン
バータを停止することなく継続運転することができる。

【００３４】これにより、巻線形誘導機の二次電流を継
続して流すことにより、一次側地絡電流の交流分の減少
が回避されて零点を通過するようになり、もって交流し
ゃ断器で地絡電流をしゃ断して、系統保護を行なうこと
ができる。

【００３５】一方、請求項３に対応する発明では、上記
請求項１または請求項２に対応する発明の可変速発電電
動機の制御装置において、ｑ軸二次電流指令値を増加さ
せるｑ軸乗算手段と、ｄ軸二次電流指令値を増加させる
ｄ軸乗算手段とを付加し、地絡発生中は、地絡検出手段
の出力によってｑ軸乗算手段およびｄ軸乗算手段の各出
力を二次電流制御手段へ入力するように切り換えて、巻
線形誘導機の二次電流の絶対値を増加させるようにして
いる。

【００３６】従って、請求項３に対応する発明の可変速
発電電動機の制御装置においては、上記請求項１または
請求項２に対応する発明の可変速発電電動機の制御装置
と同様の作用効果を奏することができるのに加えて、地
絡発生中は、巻線形誘導機の二次電流の絶対値を増加さ
せることにより、一次電流の交流分を増加させることが
でき、一次電流の零クロスをより一層生じ易くし、もっ
て交流しゃ断器で地絡電流をより確実にしゃ断して、系
統保護を行なうことができる。

【００３７】また、請求項４に対応する発明では、上記
請求項１または請求項２に対応する発明の可変速発電電
動機の制御装置において、ｄ軸二次電流指令値を増加さ
せるｄ軸乗算手段を付加し、地絡発生中は、地絡検出手
段の出力によってｄ軸乗算手段の出力を二次電流制御手
段へ入力するように切り換えて、巻線形誘導機の二次電
流の絶対値を増加させるようにしている。

【００３８】従って、請求項４に対応する発明の可変速
発電電動機の制御装置においては、上記請求項１または
請求項２に対応する発明の可変速発電電動機の制御装置
と同様の作用効果を奏することができるのに加えて、地
絡発生中は、巻線形誘導機の二次電流のｄ軸成分を増加
させることにより、一次電流の交流分をより一層効果的
に増加させることができ、一次電流の零クロスをより一
層生じ易くし、もって交流しゃ断器で地絡電流をより確
実にしゃ断して、系統保護を行なうことができる。

【００３９】さらに、請求項５に対応する発明では、上
記請求項１または請求項２に対応する発明の可変速発電
電動機の制御装置において、電力系統の系統電圧角速度
を検出する系統電圧角速度検出手段と、巻線形誘導機の
回転子角速度を検出する回転子角速度検出手段と、系統
電圧角速度検出手段の出力と回転子角速度検出手段の出
力とを減算する減算手段と、減算手段の出力、ｑ軸二次
電流指令値が、正であるか負であるかを判定する符号判
定手段とを付加し、地絡発生中は、減算手段の出力が負
でかつｑ軸二次電流指令値が正である場合、または減算
手段の出力が正でかつｑ軸二次電流指令値が負である場
合に、地絡検出手段の出力によってｑ軸二次電流指令値
を減少させて二次電流制御手段へ入力するように切り換
えるようにしている。

【００４０】従って、請求項５に対応する発明の可変速
発電電動機の制御装置においては、上記請求項１または
請求項２に対応する発明の可変速発電電動機の制御装置
と同様の作用効果を奏することができるのに加えて、ｑ
軸二次電流指令値が正でかつ系統電圧角速度と回転子角
速度との差が負の時は、地絡故障発生時に、ｑ軸二次電
流軸指令値を小さくなるように切り換え、またｑ軸二次
電流指令値が負でかつ系統電圧角速度と回転子角速度と
の差が正の時は、地絡故障発生時に、ｑ軸二次電流指令
値を大きくなるように切り替える、すなわち巻線形誘導
機が発電運転時に系統電圧角速度が回転子角速度よりも
小さい時は、地絡故障発生時にｑ軸二次電流指令値を下
げ、揚水運転時に系統電圧角速度が回転子角速度よりも
大きい時は、地絡故障発生時にｑ軸指令値を上げること
により、すべリが大きい運転状態におけるインバータへ
の電力の流れ込みによる直流電源電圧の上昇を抑えるこ
とができ、過電圧とならないためインバータのＧＴＯ素
子スイッチング時の使用条件が定格を越えることがな
く、インバータを停止しなくてもよくなり、地絡発生時
においても、巻線形誘導機の二次電流を継続して流すこ
とができ、もって一次電流の交流分減少がなくなり、交
流しゃ断器で地絡電流を確実にしゃ断することができ
る。

【００４１】さらにまた、請求項６に対応する発明で
は、上記請求項１または請求項２に対応する発明の可変
速発電電動機の制御装置において、ｄ軸二次電流指令値
を増加させるｄ軸乗算手段と、電力系統の系統電圧角速
度を検出する系統電圧角速度検出手段と、巻線形誘導機
の回転子角速度を検出する回転子角速度検出手段と、系
統電圧角速度検出手段の出力と回転子角速度検出手段の
出力とを減算する減算手段と、減算手段の出力、ｑ軸二
次電流指令値が、正であるか負であるかを判定する符号
判定手段とを付加し、地絡発生中は、地絡検出手段の出
力によってｄ軸乗算手段の出力を二次電流制御手段へ入
力するように切り換えて、巻線形誘導機の二次電流の絶
対値を増加させると共に、減算手段の出力が負でかつｑ
軸二次電流指令値が正である場合、または減算手段の出
力が正でかつｑ軸二次電流指令値が負である場合に、地
絡検出手段の出力によってｑ軸二次電流指令値を減少さ
せて二次電流制御手段へ入力するように切り換えるよう
にしている。

【００４２】従って、請求項６に対応する発明の可変速
発電電動機の制御装置においては、上記請求項１または
請求項２に対応する発明の可変速発電電動機の制御装置
と同様の作用効果を奏することができるのに加えて、上
記請求項４および請求項５に対応する発明の可変速発電
電動機の制御装置とそれぞれ同様の作用効果を奏するこ
とができる、すなわち地絡発生中において、仮想の系統
電圧位相により位相制御を継続することができ、かつす
べりが大きい運転状態におけるインバータへの電力の流
れ込みによる直流電源電圧の上昇を抑えることができる
ため、過電圧保護によるインバータ停止を回避してイン
バータ運転を継続することができ、かつｄ軸二次電流指
令値を増加させて一次電流の交流成分を増幅するため、
地絡電流の零クロスがより一層得られ易くなり、交流し
ゃ断器で地絡電流をしゃ断することができ、直流しゃ断
を回避することができる。

【００４３】以上により、電力系統の地絡発生時のイン
バータ停止を回避し、インバータの継続運転を可能とし
て、インバータ停止による地絡電流の交流分減少化を回
避し、一次短絡電流を零クロスさせて、小型でかつ安価
な交流しゃ断器で地絡電流をしゃ断することができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本実施の形態による可変
速発電電動機の制御装置における位相制御回路の構成例
を示すブロック図であり、図９と同一部分には同一符号
を付して示している。

【００４５】なお、主回路構成については、図８に示し
た従来の回路と同一である。すなわち、本実施の形態の
位相制御回路は、系統電圧位相検出器８１と、回転子位
相検出器９と、二次電流位相演算手段である減算器２２
と、二次電流制御器１２と、地絡検出器１０と、減算器
３１と、微分器３２と、比例積分器３３と、積分器３４
と、切り換え器３５とから構成している。

【００４６】ここで、系統電圧位相検出器８１は、通常
時は、電力系統３の系統入力電圧を高速に周期的にサン
プリングし、系統電圧位相を演算して出力し、外部指令
である地絡検出器１０の出力の入力時は、系統電圧位相
の演算の実行を中止して、前回の演算値を出力保持する
ものである。

【００４７】また、回転子位相検出器９は、巻線形誘導
機１の回転子位相を検出するものである。さらに、減算
器２２は、系統電圧位相検出器８１の出力と回転子位相
検出器９の出力とに基づいて、巻線形誘導電動機１の一
次電圧が系統電圧と同期する電圧となる二次電流の位相
基準を決定するものである。

【００４８】さらにまた、二次電流制御器１２は、減算
器２２により決定された二次電流の位相基準に基づい
て、巻線形誘導機１の二次電流の位相を制御するもので
ある。一方、地絡検出器１０は、電力系統３で地絡が発
生したことを高速に検出するものである。

【００４９】また、減算器３１は、積分器３４の出力と
系統電圧位相検出器８１の出力との差出力を得るもので
ある。さらに、微分器３２は、減算器３１の出力を微分
するものである。

【００５０】また、比例積分器３３は、通常時は、微分
器３２の出力を比例積分した演算結果を出力し、外部指
令である地絡検出器１０の出力の入力時は、比例積分の
演算の実行を中止して、前回の演算値を出力保持するも
のである。

【００５１】さらに、積分器３４は、比例積分器３３の
出力を積分するものである。さらに、積分器３４の出力
を位相帰還値として、上記減算器３１の減算要素として
入力とするように、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｉｏｃｋｅｄ
Ｌｏｏｐ）制御器を構成している。

【００５２】さらにまた、切り換え器３５は、地絡検出
器１０の出力によって、減算器２２への入力を、系統電
圧位相検出器８１の出力から、ＰＬＬ制御器の積分器３
４の出力（位相帰還値）に切り換えるものである。

【００５３】次に、以上のように構成した本実施の形態
の可変速発電電動機の制御装置の作用について説明す
る。図１において、電力系統３が健全な時には、系統電
圧位相検出器８１からの電圧位相θ_L と回転子位相検出
器９からの回転子位相θ_r が減算器２２へ入力され、演
算結果が二次電流基準位相θ_2sとして二次電流制御器１
２に入力され、二次電流基準位相θ_2sが（θ_L −θ_r ）
と等しくなるように、巻線形誘導機１の二次電流が制御
される。

【００５４】よって、巻線形誘導機１の回転子の回転速
度が変化しても、同期した運転を行なうことができる。
一方、系統電圧位相検出器８１からの電圧位相θ_L が減
算器３１へ入力され、その出力が微分器３２を通し、さ
らに比例積分器３３を通した後に積分器３４へ入力さ
れ、その出力が減算器３１へ入力されて負帰還ループが
形成される（この負帰還ループは、一般にＰＬＬと呼ば
れている）。

【００５５】帰還値である積分器３４の出力をθ_F とす
ると、減算器３１の出力、すなわち電圧位相θ_L と帰還
値θ_F との偏差は、比例積分器３３によって偏差が零と
なるように動作する。従って、帰還値θ_F は電圧位相θ
_L と等しくなる。

【００５６】この時、比例積分器３３の出力の値は、電
圧位相θ_L の微分値であり、すなわち電圧角速度ω_L に
等しい。次に、このような状態で運転中に、電力系統３
に地絡が発生すると、電力系統３の電圧が急速に低下し
て地絡検出器１０が動作する。

【００５７】これにより、系統電圧位相検出器８１で
は、位相演算を停止して前回の演算値が出力保持され
る。また、これと同時に、地絡検出器１０の出力が、比
例積分器３３、および切り換え器３５へ入力される。

【００５８】すると、比例積分器３３では、この地絡検
出信号を受けて演算の実行を停止し、前回の演算値が出
力し続けられる。よって、負帰還ループの演算は停止さ
れ、帰還値θ_F は比例積分器３３から出力される前回の
演算値が積分器３４で積分された値となる。

【００５９】この帰還値θ_F は、通常運転中は電圧位相
θ_L に等しいが、地絡発生後は、保持された比例積分器
３３の出力に基づいて帰還値θ_F が出力される。比例積
分器３３が保持している値は、系統電圧角速度ω_L であ
り、地絡発生以後は系統電圧角速度ω_L を積分器３４で
積分することで、系統電圧位相が代用される。この系統
電圧角速度ω_L は、地絡故障が発生してから除去される
までの短かい時間ではほとんど変化しないため、地絡故
障発生中、地絡故障発生直前の角速度と同じにしても問
題がない。

【００６０】切り換え器３５では、地絡検出器１０が動
作すると切り換え動作が行なわれ、減算器２２への入力
が、系統電圧位相検出器８１の出力から積分器３４の出
力へ切り換えられる。

【００６１】積分器３４の出力は、地絡発生直前の電圧
角速度を積分して得られる位相であり、地絡故障発生前
の位相と連続して変化し、かつ変化率も同じであるた
め、仮想の電圧位相を作り出すことができる。

【００６２】一方、減算器２２では、この仮想電圧位相
である積分器３４の出力から、回転子位相器９の出力が
減算され、二次電流制御器１２へ出力される。そして、
二次電流制御器１２では、この入力値を電流位相基準と
して、巻線形誘導機１の二次電流の制御が行なわれる。

【００６３】図２は、本実施の形態における地絡故障発
生時の一次電流、二次電流、直流電源６電圧の様子を示
す図である。図２（ａ）は一次電流Ｉ₁ 、図２（ｂ）は
二次電流Ｉ₂ 、図２（ｃ）は直流電源６電圧Ｖ_D の動き
を示している。また、ＳＧはＧＴＯ素子１３Ｇの制御信
号、ｔ₀ は地絡故障の発生時刻、ｔ₁ はしゃ断器２の開
放時刻を示している。

【００６４】すなわち、電力系統３に地絡故障が発生す
ると、一次側に地絡電流が流れて電流が急速に増加す
る。また、地絡電流に含まれる過渡直流分によって、巻
線形誘導機１の二次回路に過電圧が生じ、インバータ４
内部のダイオード１Ｄ〜６Ｄを通して、コンデンサ５に
電流が流れ込み、直流電源６電圧Ｖ_D が上昇する。

【００６５】この地絡故障に発生により、本来であれ
ば、系統電圧が低下して系統電圧位相が検出不能となる
が、本実施の形態の適用により、仮想電圧位相に切り換
えられるため、巻線形誘導機１の二次電流制御を継続す
ることができる。

【００６６】また、巻線形誘導機１の二次電流を流し続
けることができるため、コンデンサ５に充電した電荷
を、インバータ４内部のＧＴＯ素子１Ｇ〜６Ｇを通し
て、巻線形誘導機１の二次巻線側に放電することがで
き、直流電源６電圧Ｖ_D の上昇を抑えることができる。

【００６７】図２（ｃ）は、放電抵抗１３に電流を流さ
ずに電圧が抑制されている様子を示している。すなわ
ち、放電抵抗器１３による過電圧抑制が不要となる。こ
の過電圧が抑制されることにより、インバータ４のＧＴ
Ｏ素子１Ｇ〜６Ｇのスイッチング時の使用条件が定格を
越えないため、インバータ４運転を停止しなくても、巻
線形誘導機１の二次電流を流し続けることができる。

【００６８】よって、一次側地絡電流の交流分が減少す
ることなく、図２（ａ）に示すように、しゃ断器開放時
刻ｔ₁ に零クロスが得られるため、交流しゃ断器で地絡
電流をしゃ断することが可能となる。

【００６９】上述したように、本実施の形態では、電力
系統３で地絡が発生した場合に、地絡検出器１０の出力
によってＰＬＬ制御器内の比例積分器３３の出力を地絡
発生直前の値に保持し、地絡発生中は、減算器２２への
入力を、系統電圧位相検出器８１の出力から、ＰＬＬ制
御手段内の積分器３４の出力（位相帰還値）に切り換え
て、インバータ４による巻線形誘導機１の二次電流の制
御を行なうようにしたものである。

【００７０】従って、系統電圧が大きく低下した場合で
も、一時的に系統電圧位相と系統電圧角速度を模擬する
ことができ、インバータ４を停止することなく継続運転
することができる。

【００７１】これにより、巻線形誘導機１の二次電流を
継続して流すことにより、一次側地絡電流の交流分の減
少が回避されて零点を通過するようになり、もって交流
しゃ断器で地絡電流をしゃ断して、系統保護を行なうこ
とができる。

【００７２】以上により、特別に高価で大型の直流しゃ
断器を用いることなく、小形で安価な交流しゃ断器にて
地絡電流をしゃ断することが可能となる。 （第２の実施の形態）図３は、本実施の形態による可変
速発電電動機の制御装置における位相制御回路の構成例
を示すブロック図であり、図９と同一部分には同一符号
を付して示している。

【００７３】なお、主回路構成については、図８に示し
た従来の回路と同一である。すなわち、本実施の形態の
位相制御回路は、系統電圧位相検出器８１と、回転子位
相検出器９と、二次電流位相演算手段である減算器２２
と、二次電流制御器１２と、地絡検出器１０と、系統電
圧角速度検出器４１と、切り換え器４２と、積分器４３
と、乗算器４４と、加算器４５と、切り換え器３５とか
ら構成している。

【００７４】ここで、系統電圧位相検出器８１は、通常
時は、電力系統３の系統入力電圧を高速に周期的にサン
プリングし、系統電圧位相を演算して出力し、外部指令
である地絡検出器１０の出力の入力時は、系統電圧位相
の演算の実行を中止して、前回の演算値を出力保持する
ものである。

【００７５】また、回転子位相検出器９は、巻線形誘導
機１の回転子位相を検出するものである。さらに、減算
器２２は、系統電圧位相検出器８１の出力と回転子位相
検出器９の出力とに基づいて、巻線形誘導電動機１の一
次電圧が系統電圧と同期する電圧となる二次電流の位相
基準を決定するものである。

【００７６】さらにまた、二次電流制御器１２は、減算
器２２により決定された二次電流の位相基準に基づい
て、巻線形誘導機１の二次電流の位相を制御するもので
ある。一方、地絡検出器１０は、電力系統３で地絡が発
生したことを高速に検出するものである。

【００７７】また、系統電圧角速度検出器４１は、通常
時は、電力系統３からの電圧信号により系統電圧角速度
を演算して出力し、外部指令である地絡検出器１０の出
力の入力時は、系統電圧角速度の演算の実行を中止し
て、前回の演算値を出力保持するものである。

【００７８】さらに、切り換え器４２は、地絡検出器１
０の出力によって、積分器４３への入力を、零の値か
ら、系統電圧角速度検出器４１の出力に切り換えるもの
である。

【００７９】また、積分器４３は、切り換え器４２から
の系統電圧角速度検出器４１の出力を積分するものであ
る。さらに、乗算器４４は、系統電圧角速度検出器４１
の出力に定数を掛けるものである。

【００８０】一方、加算器４５は、系統電圧位相検出器
８１の出力と、積分器４３の出力と、乗算器４４の出力
とを加算するものである。また、切り換え器３５は、地
絡検出器１０の出力によって、減算器２２への入力を、
系統電圧位相検出器８１の出力から、加算器４５の出力
に切り換えるものである。

【００８１】次に、以上のように構成した本実施の形態
の可変速発電電動機の制御装置の作用について説明す
る。図３において、電力系統３が健全な時には、系統電
圧位相検出器８１からの電圧位相θ_L と回転子位相検出
器９からの回転子位相θ_r が減算器２２へ入力され、演
算結果が二次電流基準位相θ_2sとして二次電流制御器１
２に入力され、二次電流基準位相θ_2sが（θ_L −θ_r ）
と等しくなるように、巻線形誘導機１の二次電流が制御
される。

【００８２】よって、巻線形誘導機１の回転子の回転速
度が変化しても、同期した運転を行なうことができる。
また、電圧角速度検出器４１により、系統電圧の角速度
が検出されている。

【００８３】さらに、積分器４３には、零の値が入力さ
れ、その出力は零となっている。次に、このような状態
で運転中に、電力系統３に地絡が発生すると、電力系統
５の電圧が急速に低下して地絡検出器１０が動作する。

【００８４】これにより、系統電圧位相検出器８１で
は、位相演算を停止して前回の演算値が出力保持され
る。また、これと同時に、地絡検出器１０の出力が、電
圧角速度検出器４１、および切り換え器３５，４２へ入
力される。

【００８５】すると、電圧角速度検出器４１では、この
地絡検出信号を受けて演算を中止し、前回の演算値が出
力し続けられる。また、これと同時に、切り換え器４２
が切り換わり、積分器４３には電圧角速度検出器４１の
出力が入力される。

【００８６】一方、乗算器４４では、電圧角速度検出器
４１の出力に、地絡検出時刻と地絡発生直前に演算を行
なった時刻との時間差Δｔが掛けられて出力される。加
算器４５では、系統電圧位相検出器８１の出力と、積分
器４３の出力と、乗算器４４の出力が加算されて、切り
換え器３５へ出力される。

【００８７】切り換え器３５では、地絡検出器７の出力
によって切り換え動作が行なわれ、加算器４５の出力が
減算器２２へ入力され、回転子位相検出器９の出力が減
算されて、二次電流制御器１２へ入力される。そして、
二次電流制御器１２では、この入力値を電流位相基準と
して、巻線形誘導機１の二次電流の制御が行なわれる。

【００８８】すなわち、地絡故障発生直前の系統電圧位
相と、地絡故障発生直前の電圧角速度を積分した値と、
地絡故障発生直前の電圧角速度に切り換えに伴なう時間
Δｔを掛けた値とを加えることによって、仮想の電圧位
相を形成することができる。

【００８９】上述したように、本実施の形態では、電力
系統３で地絡が発生した場合に、地絡検出器１０の出力
によって、系統電圧位相検出器８１の出力、および系統
電圧角速度検出器４１の出力を地絡発生直前の値に保持
し、地絡発生中は、減算器２２への入力を、系統電圧位
相検出器８１の出力から、系統電圧位相検出器８１の保
持出力と系統電圧角速度検出器４１の保持出力を積分し
た値と系統電圧角速度検出器４１の保持出力に地絡検出
時刻と地絡検出直前の時刻との時間差Δｔを掛けた位相
補正値とを加えた値に切り換えて、インバータ４による
巻線形誘導機１の二次電流の制御を行なうようにしたも
のである。

【００９０】従って、系統電圧が大きく低下した場合で
も、一時的に系統電圧位相と系統電圧角速度を模擬する
ことができ、インバータ４を停止することなく継続運転
することができる。

【００９１】これにより、巻線形誘導機１の二次電流を
継続して流すことにより、一次側地絡電流の交流分の減
少が回避されて零点を通過するようになり、もって交流
しゃ断器で地絡電流をしゃ断して、系統保護を行なうこ
とができる。

【００９２】以上により、特別に高価で大型の直流しゃ
断器を用いることなく、小形で安価な交流しゃ断器にて
地絡電流をしゃ断することが可能となる。 （第３の実施の形態）図４は、本実施の形態による可変
速発電電動機の制御装置における位相制御回路の構成例
を示すブロック図であり、図１または図３と同一部分に
は同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる
部分についてのみ述べる。

【００９３】なお、主回路構成については、図８に示し
た従来の回路と同一である。すなわち、本実施の形態の
位相制御回路は、前記第１の実施の形態、または第３の
実施の形態において、乗算器５５，５６と、切り換え器
５７とを付加した構成としている。

【００９４】ここで、乗算器５５は、ｑ軸二次電流指令
値５３を増加させるものである。また、乗算器５６は、
ｄ軸二次電流指令値５４を増加させるものである。さら
に、切り換え器５７は、地絡検出器１０の出力によっ
て、二次電流制御器１２への入力を、ｑ軸二次電流指令
値５３から乗算器５５の出力に切り換えると共に、ｄ軸
二次電流指令値５４から乗算器５６の出力に切り換える
ものである。

【００９５】次に、以上のように構成した本実施の形態
の可変速発電電動機の制御装置の作用について説明す
る。なお、前記第１の実施の形態、または第３の実施の
形態と同一部分の作用についてはその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。

【００９６】図４において、電力系統３が健全な時に
は、ｑ軸二次電流指令値５３、ｄ軸二次電流指令値５４
が、切り替え器５７を通して二次電流制御器１２に入力
される。そして、二次電流制御器１２では、これらの指
令値に基づいて、必要とする二次電流が得られるように
インバータ４が制御される。

【００９７】ｑ軸二次電流、ｄ軸二次電流は、二次電流
ベクトルを直交座標系の直軸（ｄ軸）と横軸（ｑ軸）に
展開したものである。そして、座標軸の基準点を、巻線
型誘導機１の一次側電圧ベクトルを直交座標系に展開し
たものと一致させると、ｄ軸二次電流の増減によって、
巻線型誘導機１の一次側無効電力の制御ができ、ｑ軸二
次電流の増減によって、一次側有効電力の制御ができる
ことは、原理的に既に知られている。

【００９８】次に、このような状態で運転中に、電力系
統３に地絡が発生すると、電力系統５の電圧が急速に低
下して地絡検出器１０が動作する。これにより、地絡検
出器１０からの出力によって、切り換え器５７では切り
換え動作が行なわれ、ｑ軸二次電流指令値５３、ｄ軸二
次電流指令値５４は、それぞれ乗算器５５，５６を通し
て、二次電流制御器１２に入力される。

【００９９】この場合、乗算器５５の定数Ｋ_P 、乗算器
５６の定数Ｋ_Q を、それぞれ１以上の適当な値に設定し
ておくと、各指令値が増幅されて二次電流制御器１２に
入力される。

【０１００】よって、二次電流制御器１２では、地絡故
障中は、通常運転時よりも大きい二次電流を流すよう
に、インバータ４が制御されるため、巻線形誘導機１の
二次電流の絶対値が増加する。

【０１０１】上述したように、本実施の形態では、前記
第１の実施の形態、または第３の実施の形態において、
地絡発生中は、地絡検出器１０の出力によって、乗算器
５５，５６の各出力を二次電流制御器１２へ入力するよ
うに切り換えて、巻線形誘導機１の二次電流の絶対値を
増加させるようにしたものである。

【０１０２】従って、前記第１の実施の形態、または第
３の実施の形態における可変速発電電動機の制御装置と
同様の作用効果を奏することができるのに加えて、一次
電流の交流分を増加させることができ、一次電流の零ク
ロスをより一層生じ易くすることができる。

【０１０３】これにより、交流しゃ断器で地絡電流をよ
り確実にしゃ断して、系統保護を行なうことができる。
以上により、特別に高価で大型の直流しゃ断器を用いる
ことなく、小形で安価な交流しゃ断器にて地絡電流をし
ゃ断することが可能となる。

【０１０４】（第４の実施の形態）図５は、本実施の形
態による可変速発電電動機の制御装置における位相制御
回路の構成例を示すブロック図であり、図１または図
３、および図４と同一部分には同一符号を付してその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１０５】なお、主回路構成については、図８に示し
た従来の回路と同一である。すなわち、本実施の形態の
位相制御回路は、前記第１の実施の形態、または第３の
実施の形態において、乗算器５６と、切り換え器５８と
を付加した構成としている。

【０１０６】換言すれば、前記図４における乗算器５５
と切り換え器５７とを省略し、これに代えて、切り換え
器５８を新たに備えた構成としている。ここで、切り換
え器５８は、地絡検出器１０の出力によって、二次電流
制御器１２への入力を、ｄ軸二次電流指令値５４から乗
算器５６の出力に切り換えるものである。

【０１０７】次に、以上のように構成した本実施の形態
の可変速発電電動機の制御装置の作用について説明す
る。なお、前記第１の実施の形態、または第３の実施の
形態と同一部分の作用についてはその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１０８】図５において、電力系統３が健全な時に
は、ｑ軸二次電流指令値５３は直接、ｄ軸二次電流指令
値５４は、切り替え器５８を通して二次電流制御器１２
に入力される。そして、二次電流制御器１２では、これ
らの指令値に基づいて、必要とする二次電流が得られる
ようにインバータ４が制御される。

【０１０９】次に、このような状態で運転中に、電力系
統３に地絡が発生すると、電力系統５の電圧が急速に低
下して地絡検出器１０が動作する。これにより、地絡検
出器１０からの出力によって、切り換え器５８では切り
換え動作が行なわれ、ｄ軸二次電流指令値５４は、乗算
器５６を通して、二次電流制御器１２に入力される。

【０１１０】この場合、乗算器５６の定数Ｋ_Q を、１以
上の適当な値に設定しておくと、ｄ軸二次電流指令値５
４が増幅されて二次電流制御器１２に入力される。よっ
て、二次電流制御器１２では、地絡故障中は、通常運転
時よりも大きい二次電流を流すように、インバータ４が
制御されるため、巻線形誘導機１の二次電流の絶対値が
増加する。

【０１１１】上述したように、本実施の形態では、前記
第１の実施の形態、または第３の実施の形態において、
地絡発生中は、地絡検出器１０の出力によって、乗算器
５６の出力を二次電流制御器１２へ入力するように切り
換えて、巻線形誘導機１の二次電流の絶対値（ｄ軸成
分）を増加させるようにしたものである。

【０１１２】従って、前記第１の実施の形態、または第
３の実施の形態における可変速発電電動機の制御装置と
同様の作用効果を奏することができるのに加えて、一次
電流の交流分をより一層効果的に増加させることがで
き、一次電流の零クロスをより一層生じ易くすることが
できる。

【０１１３】すなわち、地絡故障発生中に、巻線形誘導
機１の二次電流の絶対値を増やす場合に、ｑ軸成分のみ
を増やした場合と、ｄ軸成分のみを増やした場合と、両
者の効果を比較すると、ｄ軸成分を増やした場合の方
が、巻線形誘導機１の一次側起電圧がより大きくなり、
地絡故障発生中の一次電流の交流分をより一層効果的に
増加させることができ、一次電流の零クロスがより一層
生じ易くなる。

【０１１４】これにより、交流しゃ断器で地絡電流をよ
り確実にしゃ断して、系統保護を行なうことができる。
以上により、特別に高価で大型の直流しゃ断器を用いる
ことなく、小形で安価な交流しゃ断器にて地絡電流をし
ゃ断することが可能となる。

【０１１５】（第５の実施の形態）図６は、本実施の形
態による可変速発電電動機の制御装置における位相制御
回路の構成例を示すブロック図であり、図１または図３
と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１１６】なお、主回路構成については、図８に示し
た従来の回路と同一である。すなわち、本実施の形態の
位相制御回路は、前記第１の実施の形態、または第３の
実施の形態において、系統電圧角速度検出器４１と、回
転子角速度検出器５１と、減算器５２と、符号判定器６
１，６２，６３，６４と、論理積演算器６５，６６と、
論理和演算器６７と、乗算器６８と、切り換え器６９と
を付加した構成としている。

【０１１７】ここで、系統電圧角速度検出器４１は、電
力系統３からの電圧信号により、系統電圧角速度を演算
して出力するものである。また、回転子角速度検出器５
１は、巻線形誘導機１の回転子の角速度を検出するもの
である。

【０１１８】さらに、減算器５２は、系統電圧角速度検
出器４１の出力と、回転子角速度検出器５１の出力とを
減算するものである。一方、符号判定器６１は、減算器
５２の出力が負であるかを判定するものである。

【０１１９】また、符号判定器６３は、減算器５２の出
力が正であるかを判定するものである。さらに、符号判
定器６２は、ｑ軸二次電流指令値５３が正であるかを判
定するものである。

【０１２０】さらにまた、符号判定器６４は、ｑ軸二次
電流指令値５３が負であるかを判定するものである。一
方、論理積演算器６５は、符号判定器６１、符号判定器
６２、および地絡検出器１０の各出力の論理積を演算す
るものである。

【０１２１】また、論理積演算器６６は、符号判定器６
３、符号判定器６４、および地絡検出器１０の各出力の
論理積を演算するものである。さらに、論理和演算器６
７は、論理積演算器６５、および論理積演算器６６の各
出力の論理和を演算するものである。

【０１２２】一方、乗算器６８は、ｑ軸二次電流指令値
５３を増加させるものである。また、切り換え器６９
は、論理和演算器６７の出力によって、二次電流制御器
１２への入力を、ｑ軸二次電流指令値５３から乗算器６
８の出力に切り換えるものである。

【０１２３】次に、以上のように構成した本実施の形態
の可変速発電電動機の制御装置の作用について説明す
る。なお、前記第１の実施の形態、または第３の実施の
形態と同一部分の作用についてはその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１２４】図６において、すべりＳを、 Ｓ＝（同期速度−回転子速度）／同期速度 とすると、巻線形誘導機１にて可変速運転を行なった
時、巻線形誘導機１の一次側の出力有効電力をＰ１と
し、二次側のインバータ４側からの巻線形誘導機１への
入力有効電力をＰ２とすると、Ｐ２＝Ｓ・Ｐ１の関係が
成立する。

【０１２５】従って、発電の時には、回転速度が同期速
度よりも大きい場合、すべりＳは負となり、入力有効電
力Ｐ２が負となるため、巻線形誘導機１側から電力がイ
ンバータ側へ流れ込んで、直流電源６電圧を上昇させ
る。

【０１２６】また、揚水の時（電動機運転の時）には、
回転速度が同期速度よりも小さい場合、すべりは正とな
り、出力有効電力Ｐ１が負であるため、入力有効電力Ｐ
２が負となり、巻線形誘導機１から電力がインバータ４
側へ流れ込み、前記と同様に直流電源６電圧を上昇させ
る。

【０１２７】通常時は、電力系統３が、直流電源６のコ
ンバータにより、この電力は電力系統３へ回生され、過
電圧となることはない。しかし、電力系統３に地絡故障
が発生した時は、コンバータが停止するため電力が回生
されず、過電圧を生じる方向に作用する。よって、地絡
故障発生中は、ｑ軸二次電流指令値５３を小さくなるよ
うに制御すれば、入力有効電力Ｐ２の流れ込みを小さく
できるため、過電圧を抑制することができる。

【０１２８】すなわち、本実施の形態では、減算器５２
へ系統電圧角速度検出器４１と回転子角速度検出器５１
の出力が入力され、これらの差出力が符号判定器６１，
６３にそれぞれ出力される。

【０１２９】そして、符号判定器６１では、この差出力
の符号が負の場合に出力信号が出され、符号判定器６３
では、差出力の符号が正の場合に出力が出される。一
方、符号判定器６２では、ｑ軸二次電流指令値５３が正
である場合（発電運転の場合）に出力信号が出され、符
号判定器６４では、ｑ軸二次電流指令値５３が負である
場合に出力信号が出される。

【０１３０】論理積演算器６５では、符号判定器６１と
符号判定器６２と地絡検出器７の各出力の論理積が演算
され、その演算結果が論理和演算器６７を通して切り換
え器６９へ出力される。

【０１３１】また、論理積演算器６６では、符号判定器
６３と符号判定器６４と地絡検出器７の各出力の論理積
が演算され、その演算結果が論理和演算器６７を通して
切り換え器６９へ出力される。

【０１３２】切り換え器６９では、通常時には、ｑ軸二
次電流指令値５３が二次電流制御器１２へ入力される
が、論理積演算器６５の出力が生じた時には、乗算器６
８の出力が二次電流制御器１２へ入力されるように切り
換えられる。

【０１３３】この場合、乗算器６８の定数Ｋ_P を１以下
かつ０以上の適当な値に設定しておくと、二次電流制御
器１２ではこれを受けて、二次電流成分のうちｄ軸二次
電流指令値はそのままで、ｑ軸二次電流指令値５３が小
さくなるように、インバータ４が制御される。

【０１３４】例えば、Ｋ_P ＝０とすると、出力有効電力
Ｐ１＝０となり、入力有効電力Ｐ２も０となる。よっ
て、巻線形誘導機１からインバータ４側への電力の流れ
込みはなくなり、直流電源６電圧を上昇させないため、
過電圧が生じ難くなる。

【０１３５】上述したように、本実施の形態では、前記
第１の実施の形態、または第３の実施の形態において、
ｑ軸二次電流指令値５３が正で、かつ系統電圧角速度と
回転子角速度との差が負の時には、地絡故障発生時にｑ
軸二次電流軸指令値５３を小さくなるように切り換え、
またｑ軸二次電流指令値５３が負で、かつ系統電圧角速
度と回転子角速度との差が正の時には、地絡故障発生時
にｑ軸二次電流指令値５３を大きくなるように切り換え
る、すなわち巻線形誘導機１が発電運転時に系統電圧角
速度が回転子角速度よりも小さい時は、地絡故障発生時
にｑ軸二次電流指令値５３を下げ、巻線形誘導機１が揚
水運転時に系統電圧角速度が回転子角速度よりも大きい
時は、地絡故障発生時にｑ軸指令値を上げるようにした
ものである。

【０１３６】従って、前記第１の実施の形態、または第
３の実施の形態における可変速発電電動機の制御装置と
同様の作用効果を奏することができるのに加えて、すべ
りが大きい運転状態におけるインバータ４への電力の流
れ込みによる直流電源６電圧の上昇を抑えることがで
き、過電圧とならないため、ＧＴＯ素子スイッチング時
の使用条件が定格を越えることがなく、インバータ４を
停止しなくてもよくなり、地絡発生時においても、巻線
形誘導機１の二次電流を継続して流すことができる。

【０１３７】これにより、一次電流の交流分減少がなく
なり、交流しゃ断器で地絡電流を確実にしゃ断すること
ができる。以上により、特別に高価で大型の直流しゃ断
器を用いることなく、小形で安価な交流しゃ断器にて地
絡電流をしゃ断することが可能となる。

【０１３８】（第６の実施の形態）図７は、本実施の形
態による可変速発電電動機の制御装置における位相制御
回路の構成例を示すブロック図であり、図１または図３
と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１３９】なお、主回路構成については、図８に示し
た従来の回路と同一である。すなわち、本実施の形態の
位相制御回路は、前記第１の実施の形態、または第３の
実施の形態において、系統電圧角速度検出器４１と、回
転子角速度検出器５１と、減算器５２と、符号判定器６
１，６２，６３，６４と、論理積演算器６５，６６と、
論理和演算器６７と、乗算器６８と、切り換え器６９と
を付加し、さらに乗算器５６と、切り換え器５８とを付
加した構成としている。

【０１４０】ここで、系統電圧角速度検出器４１は、電
力系統３からの電圧信号により、系統電圧角速度を演算
して出力するものである。また、回転子角速度検出器５
１は、巻線形誘導機１の回転子の角速度を検出するもの
である。

【０１４１】さらに、減算器５２は、系統電圧角速度検
出器４１の出力と、回転子角速度検出器５１の出力とを
減算するものである。一方、符号判定器６１は、減算器
５２の出力が負であるかを判定するものである。

【０１４２】また、符号判定器６３は、減算器５２の出
力が正であるかを判定するものである。さらに、符号判
定器６２は、ｑ軸二次電流指令値５３が正であるかを判
定するものである。

【０１４３】さらにまた、符号判定器６４は、ｑ軸二次
電流指令値５３が負であるかを判定するものである。一
方、論理積演算器６５は、符号判定器６１、符号判定器
６２、および地絡検出器１０の各出力の論理積を演算す
るものである。

【０１４４】また、論理積演算器６６は、符号判定器６
３、符号判定器６４、および地絡検出器１０の各出力の
論理積を演算するものである。さらに、論理和演算器６
７は、論理積演算器６５、および論理積演算器６６の各
出力の論理和を演算するものである。

【０１４５】一方、乗算器６８は、ｑ軸二次電流指令値
５３を増加させるものである。また、切り換え器６９
は、論理和演算器６７の出力によって、二次電流制御器
１２への入力を、ｑ軸二次電流指令値５３から乗算器６
８の出力に切り換えるものである。

【０１４６】一方、切り換え器５８は、地絡検出器１０
の出力によって、二次電流制御器１２への入力を、ｄ軸
二次電流指令値５４から乗算器５６の出力に切り換える
ものである。

【０１４７】次に、以上のように構成した本実施の形態
の可変速発電電動機の制御装置の作用について説明す
る。なお、前記第１の実施の形態、または第３の実施の
形態と同一部分の作用についてはその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１４８】図７において、すべりＳを、 Ｓ＝（同期速度−回転子速度）／同期速度 とすると、巻線形誘導機１にて可変速運転を行なった
時、巻線形誘導機１の一次側の出力有効電力をＰ１と
し、二次側のインバータ４側からの巻線形誘導機１への
入力有効電力をＰ２とすると、Ｐ２＝Ｓ・Ｐ１の関係が
成立する。

【０１４９】従って、発電の時には、回転速度が同期速
度よりも大きい場合、すべりＳは負となり、入力有効電
力Ｐ２が負となるため、巻線形誘導機１側から電力がイ
ンバータ側へ流れ込んで、直流電源６電圧を上昇させ
る。

【０１５０】また、揚水の時（電動機運転の時）には、
回転速度が同期速度よりも小さい場合、すべりは正とな
り、出力有効電力Ｐ１が負であるため、入力有効電力Ｐ
２が負となり、巻線形誘導機１から電力がインバータ４
側へ流れ込み、前記と同様に直流電源６電圧を上昇させ
る。

【０１５１】電力系統３が健全な通常時は、直流電源６
のコンバータにより、この電力は電力系統３へ回生さ
れ、過電圧となることはない。しかし、電力系統３に地
絡故障が発生した時は、コンバータが停止するため電力
が回生されず、過電圧を生じる方向に作用する。よっ
て、地絡故障発生中は、ｑ軸二次電流指令値５３を小さ
くなるように制御すれば、入力有効電力Ｐ２の流れ込み
を小さくできるため、過電圧を抑制することができる。

【０１５２】すなわち、本実施の形態では、減算器５２
へ系統電圧角速度検出器４１と回転子角速度検出器５１
の出力が入力され、これらの差出力が符号判定器６１，
６３にそれぞれ出力される。

【０１５３】そして、符号判定器６１では、この差出力
の符号が負の場合に出力信号が出され、符号判定器６３
では、差出力の符号が正の場合に出力が出される。一
方、符号判定器６２では、ｑ軸二次電流指令値５３が正
である場合（発電運転の場合）に出力信号が出され、符
号判定器６４では、ｑ軸二次電流指令値５３が負である
場合に出力信号が出される。

【０１５４】論理積演算器６５では、符号判定器６１と
符号判定器６２と地絡検出器７の各出力の論理積が演算
され、その演算結果が論理和演算器６７を通して切り換
え器６９へ出力される。

【０１５５】また、論理積演算器６６では、符号判定器
６３と符号判定器６４と地絡検出器７の各出力の論理積
が演算され、その演算結果が論理和演算器６７を通して
切り換え器６９へ出力される。

【０１５６】切り換え器６９では、通常時には、ｑ軸二
次電流指令値５３が二次電流制御器１２へ入力される
が、論理積演算器６５の出力が生じた時には、乗算器６
８の出力が二次電流制御器１２へ入力されるように切り
換えられる。

【０１５７】この場合、乗算器６８の定数Ｋ_P を１以下
かつ０以上の適当な値に設定しておくと、二次電流制御
器１２ではこれを受けて、二次電流成分のうちｄ軸二次
電流指令値はそのままで、ｑ軸二次電流指令値５３が小
さくなるように、インバータ４が制御される。

【０１５８】例えば、Ｋ_P ＝０とすると、出力有効電力
Ｐ１＝０となり、入力有効電力Ｐ２も０となる。一方、
電力系統３が健全な時には、ｄ軸二次電流指令値５４
は、切り替え器５８を通して二次電流制御器１２に入力
される。そして、二次電流制御器１２では、この指令値
に基づいて、必要とする二次電流が得られるようにイン
バータ４が制御される。

【０１５９】次に、このような状態で運転中に、電力系
統３に地絡が発生すると、電力系統５の電圧が急速に低
下して地絡検出器１０が動作する。これにより、地絡検
出器１０からの出力によって、切り換え器５８では切り
換え動作が行なわれ、ｄ軸二次電流指令値５４は、乗算
器５６を通して、二次電流制御器１２に入力される。

【０１６０】この場合、乗算器５６の定数Ｋ_Q を、１以
上の適当な値に設定しておくと、ｄ軸二次電流指令値５
４が増幅されて二次電流制御器１２に入力される。よっ
て、二次電流制御器１２では、地絡故障中は、通常運転
時よりも大きいｄ軸二次電流を流すように、インバータ
４が制御されるため、巻線形誘導機１の二次電流の絶対
値が増加する。

【０１６１】以上により、発電運転時において、すべり
が負で運転している時、または揚水運転時、すべりが正
で運転している時、ｑ軸二次電流指令値５３を小さくす
ることにより、巻線形誘導機１からインバータ４への電
力の流れが小さくなるため、直流電源６電圧の上昇を少
なくするため、過電圧が生じ難くなる。

【０１６２】一方、巻線形誘導機１のｑ軸二次電流が減
少することにより、二次電流の絶対値が減少するが、ｄ
軸二次電流を増加させることで、ｑ軸とｄ軸とを合成し
た二次電流の絶対値を大きくなるため、それにより一次
電流の交流分が増加する。

【０１６３】上述したように、本実施の形態では、前記
第１の実施の形態、または第３の実施の形態において、
ｑ軸二次電流指令値５３が正で、かつ系統電圧角速度と
回転子角速度との差が負の時には、地絡故障発生時にｑ
軸二次電流軸指令値５３を小さくなるように切り換え、
またｑ軸二次電流指令値５３が負で、かつ系統電圧角速
度と回転子角速度との差が正の時には、地絡故障発生時
にｑ軸二次電流指令値５３を大きくなるように切り換え
る、すなわち巻線形誘導機１が発電運転時に系統電圧角
速度が回転子角速度よりも小さい時は、地絡故障発生時
にｑ軸二次電流指令値５３を下げ、巻線形誘導機１が揚
水運転時に系統電圧角速度が回転子角速度よりも大きい
時は、地絡故障発生時にｑ軸指令値を上げるようにし、
また地絡発生中は、地絡検出器１０の出力によって、乗
算器５６の出力を二次電流制御器１２へ入力するように
切り換えて、巻線形誘導機１の二次電流の絶対値（ｄ軸
成分）を増加させるようにしたものである。

【０１６４】従って、前記第１の実施の形態、または第
３の実施の形態における可変速発電電動機の制御装置と
同様の作用効果を奏することができるのに加えて、前記
第４の実施の形態、および第５の実施の形。態における
可変速発電電動機の制御装置と同様の作用効果を奏する
ことができる。

【０１６５】すなわち、すべりが大きい運転状態におけ
るインバータ４への電力の流れ込みによる直流電源６電
圧の上昇を抑えることができるため、過電圧保護による
インバータ停止を回避してインバータ運転を継続するこ
とができ、かつｄ軸二次電流指令値５４を増加させて一
次電流の交流成分を増幅するため、地絡電流の零クロス
がより一層得られ易くなり、交流しゃ断器で地絡電流を
しゃ断することができ、直流しゃ断を回避することがで
きる。以上により、特別に高価で大型の直流しゃ断器を
用いることなく、小形で安価な交流しゃ断器にて地絡電
流をしゃ断することが可能となる。

【０１６６】

【発明の効果】以上説明したように、電力系統に一次巻
線が接続された巻線形誘導機の二次巻線の二次電流を制
御する可変速発電電動機の制御装置において、請求項１
に対応する発明の可変速発電電動機の制御装置によれ
ば、電力系統の地絡発生時に、ＰＬＬ制御手段内の比例
積分手段の出力を地絡発生直前の値に保持し、地絡発生
中は、この保持した比例積分手段の出力によって演算し
た位相で、巻線形誘導機の二次電流の制御を行なうよう
にしたので、系統電圧が大きく低下した場合でも、一時
的に系統電圧位相と系統電圧角速度を模擬することがで
き、インバータを停止することなく継続運転することが
できる。

【０１６７】これにより、巻線形誘導機の二次電流を継
続して流すことにより、一次側地絡電流の交流分の減少
が回避されて零点を通過するようになり、もって特別に
高価で大型の直流しゃ断器を用いることなく、小形で安
価な交流しゃ断器で地絡電流をしゃ断して、系統保護を
行なうことができる。

【０１６８】また、請求項２に対応する発明の可変速発
電電動機の制御装置によれば、電力系統の地絡発生時
に、系統電圧角速度検出手段の出力を地絡発生直前の値
に保持し、地絡発生中は、系統電圧位相検出手段の保持
出力と、地絡発生直前の系統電圧角速度検出手段の保持
出力を積分した値と、系統電圧角速度検出手段の地絡発
生直前の保持出力に地絡発生時刻と地絡発生直前の時刻
との時間差を掛けた位相補正値とを加えた値によって、
巻線形誘導機の二次電流の制御を行なうようにしたの
で、系統電圧が大きく低下した場合でも、一時的に系統
電圧位相と系統電圧角速度を模擬することができ、イン
バータを停止することなく継続運転することができる。

【０１６９】これにより、巻線形誘導機の二次電流を継
続して流すことにより、一次側地絡電流の交流分の減少
が回避されて零点を通過するようになり、もって特別に
高価で大型の直流しゃ断器を用いることなく、小形で安
価な交流しゃ断器で地絡電流をしゃ断して、系統保護を
行なうことができる。

【０１７０】一方、請求項３に対応する発明の可変速発
電電動機の制御装置によれば、上記請求項１または請求
項２に対応する発明の可変速発電電動機の制御装置にお
いて、地絡発生中は、巻線形誘導機の二次電流の絶対値
を増加させるようにしたので、上記請求項１または請求
項２に対応する発明の可変速発電電動機の制御装置と同
様の作用効果を奏することができるのに加えて、地絡発
生中は、巻線形誘導機の二次電流の絶対値を増加させる
ことにより、一次電流の交流分を増加させることがで
き、一次電流の零クロスをより一層生じ易くし、もって
特別に高価で大型の直流しゃ断器を用いることなく、小
形で安価な交流しゃ断器で地絡電流をより確実にしゃ断
して、系統保護を行なうことができる。

【０１７１】また、請求項４に対応する発明の可変速発
電電動機の制御装置によれば、上記請求項１または請求
項２に対応する発明の可変速発電電動機の制御装置にお
いて、地絡発生中は、巻線形誘導機の二次電流のｄ軸成
分を増加させるようにしたので、上記請求項１または請
求項２に対応する発明の可変速発電電動機の制御装置と
同様の作用効果を奏することができるのに加えて、一次
電流の交流分をより一層効果的に増加させることがで
き、一次電流の零クロスをより一層生じ易くし、もって
特別に高価で大型の直流しゃ断器を用いることなく、小
形で安価な交流しゃ断器で地絡電流をより確実にしゃ断
して、系統保護を行なうことができる。

【０１７２】さらに、請求項５に対応する発明の可変速
発電電動機の制御装置によれば、上記請求項１または請
求項２に対応する発明の可変速発電電動機の制御装置に
おいて、ｑ軸二次電流指令値が正でかつ系統電圧角速度
と回転子角速度との差が負の時は、地絡故障発生時に、
ｑ軸二次電流軸指令値を小さくなるように切り換え、ま
たｑ軸二次電流指令値が負でかつ系統電圧角速度と回転
子角速度との差が正の時は、地絡故障発生時に、ｑ軸二
次電流指令値を大きくなるように切り替える、すなわち
巻線形誘導機が発電運転時に系統電圧角速度が回転子角
速度よりも小さい時は、地絡故障発生時にｑ軸二次電流
指令値を下げ、揚水運転時に系統電圧角速度が回転子角
速度よりも大きい時は、地絡故障発生時にｑ軸指令値を
上げるようにしたので、上記請求項１または請求項２に
対応する発明の可変速発電電動機の制御装置と同様の作
用効果を奏することができるのに加えて、すべリが大き
い運転状態におけるインバータへの電力の流れ込みによ
る直流電源電圧の上昇を抑えることができ、過電圧とな
らないためインバータのＧＴＯ素子スイッチング時の使
用条件が定格を越えることがなく、インバータを停止し
なくてもよくなり、地絡発生時においても、巻線形誘導
機の二次電流を継続して流すことができ、もって一次電
流の交流分減少がなくなり、特別に高価で大型の直流し
ゃ断器を用いることなく、小形で安価な交流しゃ断器で
地絡電流を確実にしゃ断することができる。

【０１７３】さらにまた、請求項６に対応する発明によ
れば、上記請求項１または請求項２に対応する発明の可
変速発電電動機の制御装置において、上記請求項１また
は請求項２に対応する発明の可変速発電電動機の制御装
置と同様の作用効果を奏することができるのに加えて、
上記請求項４および請求項５に対応する発明の可変速発
電電動機の制御装置とそれぞれ同様の作用効果を奏する
ことができる、すなわち地絡発生中において、仮想の系
統電圧位相により位相制御を継続することができ、かつ
すべりが大きい運転状態におけるインバータへの電力の
流れ込みによる直流電源電圧の上昇を抑えることができ
るため、過電圧保護によるインバータ停止を回避してイ
ンバータ運転を継続することができ、かつｄ軸二次電流
指令値を増加させて一次電流の交流成分を増幅するた
め、地絡電流の零クロスがより一層得られ易くなり、特
別に高価で大型の直流しゃ断器を用いることなく、小形
で安価な交流しゃ断器で地絡電流をしゃ断することがで
き、直流しゃ断を回避することができる。

【０１７４】以上により、電力系統の地絡発生時のイン
バータ停止を回避し、インバータの継続運転を可能とし
て、インバータ停止による地絡電流の交流分減少化を回
避し、一次短絡電流を零クロスさせて、小型でかつ安価
な交流しゃ断器で地絡電流をしゃ断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による可変速発電電動機の制御装置にお
ける位相制御回路の第１の実施形態を示すブロック図。

【図２】同第１の実施形態の可変速発電電動機の制御装
置における作用効果を説明するための図。

【図３】本発明による可変速発電電動機の制御装置にお
ける位相制御回路の第２の実施形態を示すブロック図。

【図４】本発明による可変速発電電動機の制御装置にお
ける位相制御回路の第３の実施形態を示すブロック図。

【図５】本発明による可変速発電電動機の制御装置にお
ける位相制御回路の第４の実施形態を示すブロック図。

【図６】本発明による可変速発電電動機の制御装置にお
ける位相制御回路の第５の実施形態を示すブロック図。

【図７】本発明による可変速発電電動機の制御装置にお
ける位相制御回路の第６の実施形態を示すブロック図。

【図８】可変速揚水発電電動機の制御装置の構成例を示
す回路図。

【図９】可変速発電電動機の制御装置における従来の位
相制御回路の構成例を示すブロック図。

【図１０】従来の位相制御回路の動作を説明するための
図。

【符号の説明】

１…巻線形誘導機、 ２…しゃ断器、 ３…電力系統、 ４…インバータ、 １Ｄ〜６Ｄ…ダイオード、 １Ｇ〜６Ｇ…ＧＴＯ素子、 ５…コンデンサ、 ６…直流電源、 ７Ｄ〜１２Ｄ…ダイオード、 ７Ｇ〜１２Ｇ…ＧＴＯ素子、 ７…変圧器、 ８…系統電圧位相検出器、 ９…回転子位相検出器、 １０…地絡検出器、 １１…インバータ制御装置、 １２…二次電流制御器、 １３Ｇ…ＧＴＯ素子、 １３…放電抵抗器、 ２２…減算器、 ３１…減算器、 ３２…微分器、 ３３…比例積分器、 ３４…積分器、 ３５…切り換え器、 ４１…系統電圧角速度検出器、 ４２…切り換え器、 ４３…積分器、 ４４…乗算器、 ４５…加算器、 ５１…回転子角速度検出器、 ５２…減算器、 ５５，５６…乗算器、 ５７…切り換え器、 ５８…切り換え器、 ６１，６２，６３，６４…符号判定器、 ６５，６６…論理積演算器、 ６７…論理和演算器、 ６８…乗算器、 ６９…切り換え器、 ８１…系統電圧位相検出器。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力系統に一次巻線が接続された巻線形
   誘導機の二次巻線の二次電流を制御する可変速発電電動
   機の制御装置において、 前記電力系統の系統電圧位相を検出する系統電圧位相検
   出手段と、 前記巻線形誘導機の回転子位相を検出する回転子位相検
   出手段と、 前記系統電圧位相検出手段の出力と前記回転子位相検出
   手段の出力とに基づいて、前記巻線形誘導電動機の一次
   電圧が系統電圧と同期する電圧となる二次電流の位相基
   準を決定する二次電流位相演算手段と、 前記二次電流位相演算手段により決定された二次電流の
   位相基準に基づいて、前記巻線形誘導機の二次電流の位
   相を制御する二次電流制御手段と、 前記電力系統で地絡が発生したことを検出する地絡検出
   手段と、 微分手段、この微分手段の出力を比例積分する比例積分
   手段、この比例積分手段の出力を積分する積分手段を有
   し、かつ位相帰還値である前記積分手段の出力と前記系
   統電圧位相検出手段の出力との差出力を前記微分手段の
   入力とするように構成されたＰＬＬ制御手段とを備え、 前記電力系統で地絡が発生した場合に、前記地絡検出手
   段の出力によって前記比例積分器の出力を地絡発生直前
   の値に保持し、 前記地絡発生中は、前記二次電流位相演算手段への入力
   を、前記系統電圧位相検出手段の出力から、前記ＰＬＬ
   制御手段の位相帰還値に切り換えて、巻線形誘導機の二
   次電流の制御を行なうようにしたことを特徴とする可変
   速発電電動機の制御装置。
2. 【請求項２】 電力系統に一次巻線が接続された巻線形
   誘導機の二次巻線の二次電流を制御する可変速発電電動
   機の制御装置において、 前記電力系統の系統電圧位相を検出する系統電圧位相検
   出手段と、 前記巻線形誘導機の回転子位相を検出する回転子位相検
   出手段と、 前記系統電圧位相検出手段の出力と前記回転子位相検出
   手段の出力とに基づいて、前記巻線形誘導電動機の一次
   電圧が系統電圧と同期する電圧となる二次電流の位相基
   準を決定する二次電流位相演算手段と、 前記二次電流位相演算手段により決定された二次電流の
   位相基準に基づいて、前記巻線形誘導機の二次電流の位
   相を制御する二次電流制御手段と、 電力系統で地絡が発生したことを検出する地絡検出手段
   と、 前記電力系統の系統電圧角速度を検出する系統電圧角速
   度検出手段と、 前記系統電圧角速度検出手段の出力を積分する積分手段
   と、 前記系統電圧角速度検出手段の出力に定数を掛ける乗算
   手段と、 前記系統電圧位相検出手段の出力と前記積分手段の出力
   と前記乗算手段の出力とを加算する加算手段とを備え、 前記電力系統で地絡が発生した場合に、前記地絡検出手
   段の出力によって前記系統電圧位相検出手段の出力およ
   び前記系統電圧角速度検出手段の出力を地絡発生直前の
   値に保持し、 前記地絡発生中は、前記二次電流位相演算手段への入力
   を、前記系統電圧位相検出手段の出力から、前記系統電
   圧位相検出手段の保持出力と前記系統電圧角速度検出手
   段の保持出力を積分した値と前記系統電圧角速度検出手
   段の保持出力に地絡検出時刻と地絡検出直前の時刻との
   時間差を掛けた位相補正値とを加えた値に切り換えて、
   巻線形誘導機の二次電流の制御を行なうようにしたこと
   を特徴とする可変速発電電動機の制御装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１または請求項２に記載の可
   変速発電電動機の制御装置において、 ｑ軸二次電流指令値を増加させるｑ軸乗算手段と、 ｄ軸二次電流指令値を増加させるｄ軸乗算手段とを付加
   し、 前記地絡発生中は、前記地絡検出手段の出力によって前
   記ｑ軸乗算手段およびｄ軸乗算手段の各出力を前記二次
   電流制御手段へ入力するように切り換えて、巻線形誘導
   機の二次電流の絶対値を増加させるようにしたことを特
   徴とする可変速発電電動機の制御装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１または請求項２に記載の可
   変速発電電動機の制御装置において、 ｄ軸二次電流指令値を増加させるｄ軸乗算手段を付加
   し、 前記地絡発生中は、前記地絡検出手段の出力によって前
   記ｄ軸乗算手段の出力を前記二次電流制御手段へ入力す
   るように切り換えて、巻線形誘導機の二次電流の絶対値
   を増加させるようにしたことを特徴とする可変速発電電
   動機の制御装置。
5. 【請求項５】 前記請求項１または請求項２に記載の可
   変速発電電動機の制御装置において、 前記電力系統の系統電圧角速度を検出する系統電圧角速
   度検出手段と、 前記巻線形誘導機の回転子角速度を検出する回転子角速
   度検出手段と、 前記系統電圧角速度検出手段の出力と前記回転子角速度
   検出手段の出力とを減算する減算手段と、 前記減算手段の出力、ｑ軸二次電流指令値が、正である
   か負であるかを判定する符号判定手段とを付加し、 前記地絡発生中は、前記減算手段の出力が負でかつ前記
   ｑ軸二次電流指令値が正である場合、または前記減算手
   段の出力が正でかつ前記ｑ軸二次電流指令値が負である
   場合に、前記地絡検出手段の出力によって前記ｑ軸二次
   電流指令値を減少させて前記二次電流制御手段へ入力す
   るように切り換えるようにしたことを特徴とする可変速
   発電電動機の制御装置。
6. 【請求項６】 前記請求項１または請求項２に記載の可
   変速発電電動機の制御装置において、 ｄ軸二次電流指令値を増加させるｄ軸乗算手段と、 前記電力系統の系統電圧角速度を検出する系統電圧角速
   度検出手段と、 前記巻線形誘導機の回転子角速度を検出する回転子角速
   度検出手段と、 前記系統電圧角速度検出手段の出力と前記回転子角速度
   検出手段の出力とを減算する減算手段と、 前記減算手段の出力、ｑ軸二次電流指令値が、正である
   か負であるかを判定する符号判定手段とを付加し、 前記地絡発生中は、前記地絡検出手段の出力によって前
   記ｄ軸乗算手段の出力を前記二次電流制御手段へ入力す
   るように切り換えて、巻線形誘導機の二次電流の絶対値
   を増加させると共に、 前記減算手段の出力が負でかつ前記ｑ軸二次電流指令値
   が正である場合、または前記減算手段の出力が正でかつ
   前記ｑ軸二次電流指令値が負である場合に、前記地絡検
   出手段の出力によって前記ｑ軸二次電流指令値を減少さ
   せて前記二次電流制御手段へ入力するように切り換える
   ようにしたことを特徴とする可変速発電電動機の制御装
   置。