JPH118936A - Ｓｖｃ装置の制御方式 - Google Patents
Ｓｖｃ装置の制御方式Info
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- JPH118936A JPH118936A JP9158205A JP15820597A JPH118936A JP H118936 A JPH118936 A JP H118936A JP 9158205 A JP9158205 A JP 9158205A JP 15820597 A JP15820597 A JP 15820597A JP H118936 A JPH118936 A JP H118936A
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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
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 系統の上位リアクトル成分の変動に関係なく
連系点電圧一定制御を安定に行う。 【解決手段】 ＳＶＣ装置で系統電圧を一定制御するプ
ラントＡに、その規範モデルＢとモデル規範形適応制御
系（ＭＲＡＣ）からなる適応機構Ｃを設け、ＭＲＡＣに
よりＰＩコントローラ１４のＰＩゲインを適応的に調整
する。ＭＲＡＣには、適応パラメータの過度な変動を防
止する一次ローパスフィルタ５４と、ノイズ成分による
適応パラメータの変動抑制する不感帯ブロック５５と、
無駄時間を与えパルス的な変動を無視するフィルタ５６
と、適応パラメータの変動を促し収束値を適切な値とす
る再同定ブロック６１を設け、オーバーシュート及びア
ンダーシュートと応答遅れのない制御を可能にする。
連系点電圧一定制御を安定に行う。 【解決手段】 ＳＶＣ装置で系統電圧を一定制御するプ
ラントＡに、その規範モデルＢとモデル規範形適応制御
系（ＭＲＡＣ）からなる適応機構Ｃを設け、ＭＲＡＣに
よりＰＩコントローラ１４のＰＩゲインを適応的に調整
する。ＭＲＡＣには、適応パラメータの過度な変動を防
止する一次ローパスフィルタ５４と、ノイズ成分による
適応パラメータの変動抑制する不感帯ブロック５５と、
無駄時間を与えパルス的な変動を無視するフィルタ５６
と、適応パラメータの変動を促し収束値を適切な値とす
る再同定ブロック６１を設け、オーバーシュート及びア
ンダーシュートと応答遅れのない制御を可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＳＶＣ装置（静
止型無効電力補償装置）の制御方式に関するものであ
る。
止型無効電力補償装置）の制御方式に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】現在、ＳＶＣ装置を系統連系点電圧一定
制御（以下、ＳＶＣ制御という）に用いる場合には、連
系点電圧を検出してそれを適当なローパスフィルタに通
したものを制御量として、一般的なＰＩ制御系とするこ
とにより行われている。図８にＳＶＣ制御系の構成を示
し、図９にＳＶＣ装置の電力系統に対する配置を示す。
制御（以下、ＳＶＣ制御という）に用いる場合には、連
系点電圧を検出してそれを適当なローパスフィルタに通
したものを制御量として、一般的なＰＩ制御系とするこ
とにより行われている。図８にＳＶＣ制御系の構成を示
し、図９にＳＶＣ装置の電力系統に対する配置を示す。
【０００３】図８において、１１は連系点電圧指令、１
３は電圧偏差検出用加算器、１４は電圧偏差を比例積分
演算するＰＩコントローラ、２２はコントローラからの
電流指令を制限するリミッタ、２３はリミッタ２２から
の電流指令で動作するインバータ、２６は電力系統、３
０は連系点電圧実効値を検出する４次のローパスフィル
タ、３１は連系点電圧実効値を示す。
３は電圧偏差検出用加算器、１４は電圧偏差を比例積分
演算するＰＩコントローラ、２２はコントローラからの
電流指令を制限するリミッタ、２３はリミッタ２２から
の電流指令で動作するインバータ、２６は電力系統、３
０は連系点電圧実効値を検出する４次のローパスフィル
タ、３１は連系点電圧実効値を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来図８の制御系
が安定に動作するためには、系統連系点の上位側リアク
トル成分Ｌｐｐの大きさに応じてＰＩゲインを適切に調
整しなければならない。ところが、制御動作中はＰＩゲ
インは固定されたままであり、上位側リアクトル成分Ｌ
ｐｐが変動した場合には制御系が不安定になる場合があ
る。
が安定に動作するためには、系統連系点の上位側リアク
トル成分Ｌｐｐの大きさに応じてＰＩゲインを適切に調
整しなければならない。ところが、制御動作中はＰＩゲ
インは固定されたままであり、上位側リアクトル成分Ｌ
ｐｐが変動した場合には制御系が不安定になる場合があ
る。
【０００５】上記従来制御系のステップ応答を図１０〜
図１３に示す。ＰＩゲインはＬｐｐ＝０．７５ｍＨでオ
ーバーシュートがなく応答も速くなるように調整されて
いる。図１０はＬｐｐ＝１．６ｍＨ、図１１はＬｐｐ＝
１．０ｍＨ、図１２はＬｐｐ＝０．７５ｍＨ、図１３は
Ｌｐｐ＝０．３ｍＨの場合のステップ応答である。ＰＩ
ゲインが適切な図１２ではオーバーシュートもなく応答
も速い。しかし、図１０，図１１の場合にはＬｐｐが大
きくなっているため振動的な応答や、オーバーシュート
を持つ応答になっている。一方、図１３はＬｐｐが小さ
くなっているため、応答が遅くなっている。
図１３に示す。ＰＩゲインはＬｐｐ＝０．７５ｍＨでオ
ーバーシュートがなく応答も速くなるように調整されて
いる。図１０はＬｐｐ＝１．６ｍＨ、図１１はＬｐｐ＝
１．０ｍＨ、図１２はＬｐｐ＝０．７５ｍＨ、図１３は
Ｌｐｐ＝０．３ｍＨの場合のステップ応答である。ＰＩ
ゲインが適切な図１２ではオーバーシュートもなく応答
も速い。しかし、図１０，図１１の場合にはＬｐｐが大
きくなっているため振動的な応答や、オーバーシュート
を持つ応答になっている。一方、図１３はＬｐｐが小さ
くなっているため、応答が遅くなっている。
【０００６】このように、上記制御系では、上位リアク
トル成分Ｌｐｐがある値のときには望ましい応答になる
が、Ｌｐｐの値が変動した場合には振動的な応答になっ
たり、応答が遅くなったりする。また、更にＬｐｐが増
えた場合には制御動作が不可能になるという問題があ
る。また、振動的な応答を示すので、電圧を変化させた
ときのオーバーシュートの高電圧により機器の許容定格
電圧を超える場合には、機器へのストレスが増大する。
また、アンダーシュートの低電圧では様々な装置が正常
に動作しないといった問題がある。
トル成分Ｌｐｐがある値のときには望ましい応答になる
が、Ｌｐｐの値が変動した場合には振動的な応答になっ
たり、応答が遅くなったりする。また、更にＬｐｐが増
えた場合には制御動作が不可能になるという問題があ
る。また、振動的な応答を示すので、電圧を変化させた
ときのオーバーシュートの高電圧により機器の許容定格
電圧を超える場合には、機器へのストレスが増大する。
また、アンダーシュートの低電圧では様々な装置が正常
に動作しないといった問題がある。
【０００７】この発明は、従来のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、上
位リアクトル成分が変動した場合には適応的にＰＩゲイ
ンを調整し、上位リアクトル成分の大きさにかかわら
ず、予め設定された規範モデルと同じ応答が得られるＳ
ＶＣ装置の制御方式を提供することにある。
みてなされたものであり、その目的とするところは、上
位リアクトル成分が変動した場合には適応的にＰＩゲイ
ンを調整し、上位リアクトル成分の大きさにかかわら
ず、予め設定された規範モデルと同じ応答が得られるＳ
ＶＣ装置の制御方式を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、ＳＶＣ装置
により系統連系点電圧を一定に制御するＳＶＣ装置の制
御方式において、制御対象に可調整パラメータが付加さ
れたプラントの動作手本となる規範モデル系と、プラン
トと規範モデルからの各状態信号に重みをつけて加算し
て状態誤差を演算する手段と、この状態誤差とプラント
の電流指令から適応パラメータを演算する手段とを有
し、この適応パラメータをＳＶＣ装置の無効電流指令値
に乗ずるモデル規範形適応制御系とを設けて、プラント
の応答が規範モデルの応答と等しくなるようにＳＶＣ装
置を制御するものである。
により系統連系点電圧を一定に制御するＳＶＣ装置の制
御方式において、制御対象に可調整パラメータが付加さ
れたプラントの動作手本となる規範モデル系と、プラン
トと規範モデルからの各状態信号に重みをつけて加算し
て状態誤差を演算する手段と、この状態誤差とプラント
の電流指令から適応パラメータを演算する手段とを有
し、この適応パラメータをＳＶＣ装置の無効電流指令値
に乗ずるモデル規範形適応制御系とを設けて、プラント
の応答が規範モデルの応答と等しくなるようにＳＶＣ装
置を制御するものである。
【０００９】そして、モデル規範形適応制御系に、状態
誤差を通す一次ローパスフィルタと、演算された適応パ
ラメータを通す一次ローパスを設けて制御系の動作を安
定させる。
誤差を通す一次ローパスフィルタと、演算された適応パ
ラメータを通す一次ローパスを設けて制御系の動作を安
定させる。
【００１０】また、モデル規範形適応制御系に、状態誤
差に定常的に存在するノイズ成分を除去する不感帯ブロ
ックを設けて適応パラメータのドリフトを防止する。
差に定常的に存在するノイズ成分を除去する不感帯ブロ
ックを設けて適応パラメータのドリフトを防止する。
【００１１】また、モデル規範形適応制御系に、適応パ
ラメータの変動を促す再同定処理ブロックを設けて適応
パラメータの収束値を適切にする。
ラメータの変動を促す再同定処理ブロックを設けて適応
パラメータの収束値を適切にする。
【００１２】また、ＳＶＣ装置の出力無効電流指令値
に、負荷無効電流の直流分を足す手段を設け、負荷の無
効電流変動による電圧変動を減少させる。
に、負荷無効電流の直流分を足す手段を設け、負荷の無
効電流変動による電圧変動を減少させる。
【００１３】また、モデル規範形適応制御系における適
応則中のＰＩコントローラの積分器出力誤差の重みを零
とし、ＳＶＣ装置の出力無効電流指令値に差が発生して
も適応パラメータの変動が抑制されるようにする。
応則中のＰＩコントローラの積分器出力誤差の重みを零
とし、ＳＶＣ装置の出力無効電流指令値に差が発生して
も適応パラメータの変動が抑制されるようにする。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に実施の形態にかかるモデル
規範形適応制御系（ＭＲＡＣ）を応用したＳＶＣ制御系
を示す。同図において、Ａ（１１〜３１）はプラント、
Ｂ（４１〜４７）は規範モデル、Ｃ（５１〜６０）は適
応機構（ＭＲＡＣ）である。（ＭＲＡＣについては、
「計測と制御」Ｖｏｌ、１７、ＮＯ．８、（昭５３、
８）Ｐ、６０２参照）。
規範形適応制御系（ＭＲＡＣ）を応用したＳＶＣ制御系
を示す。同図において、Ａ（１１〜３１）はプラント、
Ｂ（４１〜４７）は規範モデル、Ｃ（５１〜６０）は適
応機構（ＭＲＡＣ）である。（ＭＲＡＣについては、
「計測と制御」Ｖｏｌ、１７、ＮＯ．８、（昭５３、
８）Ｐ、６０２参照）。
【００１５】プラントＡは、ＳＶＣ装置を制御するため
の連系点電圧指令１１を適応機構Ｃの再同定動作ブロッ
ク６１からの再同定信号で補正する加算器１２と、この
補正された電圧指令とローパスフィルタ３０で検出し連
系点電圧との偏差を検出する加算器１３と、この偏差電
圧をＰＩ演算するＰＩコントローラ１４と、このコント
ローラからの無効電流指令と適応機構Ｃのリミッタ５９
からの可調整パラメータを乗算し、パラメータ補正した
無効電流指令を出力する乗算器１９と。
の連系点電圧指令１１を適応機構Ｃの再同定動作ブロッ
ク６１からの再同定信号で補正する加算器１２と、この
補正された電圧指令とローパスフィルタ３０で検出し連
系点電圧との偏差を検出する加算器１３と、この偏差電
圧をＰＩ演算するＰＩコントローラ１４と、このコント
ローラからの無効電流指令と適応機構Ｃのリミッタ５９
からの可調整パラメータを乗算し、パラメータ補正した
無効電流指令を出力する乗算器１９と。
【００１６】この電流指令から負荷無効電流の直流成分
を足す加算器２１と、この加算器からの無効電流指令を
制限するリミッタ２２と、このリミッタからの無効電流
指令に実負荷無効電流２４を加算する加算器２５と、こ
の加算器からの無効電流指令に基づくＳＶＣ装置出力電
流が流れる連系点上位側系統の定数（Ｗ，Ｌｐｐ）２７
と、系統電源電圧２８に系統の定数２７による電圧降下
を加算して連系点電圧を出力する加算器２９と、この連
系点電圧実効値を検出し制御量として偏差検出加算器１
３に出力する４次のローパスフィルタ３０で構成されて
いる。
を足す加算器２１と、この加算器からの無効電流指令を
制限するリミッタ２２と、このリミッタからの無効電流
指令に実負荷無効電流２４を加算する加算器２５と、こ
の加算器からの無効電流指令に基づくＳＶＣ装置出力電
流が流れる連系点上位側系統の定数（Ｗ，Ｌｐｐ）２７
と、系統電源電圧２８に系統の定数２７による電圧降下
を加算して連系点電圧を出力する加算器２９と、この連
系点電圧実効値を検出し制御量として偏差検出加算器１
３に出力する４次のローパスフィルタ３０で構成されて
いる。
【００１７】規範モデルＢは、プラントＡの加算器１２
からの再同定信号が加算された電圧指令と４次のローパ
スフィルタモデル４７からの検出電圧との偏差を検出す
る加算器４１と、この電圧偏差をＰＩ演算するＰＩコン
トローラモデル４２と、このコントローラモデルからの
電流指令を制限するリミッタモデル４３と、このＳＶＣ
装置出力電流が流れる連系点上位側系統の定数（Ｗ，Ｌ
ｐｐ）４４と、系統電源電圧４５に系統の定数４４によ
る電圧降下を加算して連系点電圧を出力する加算器４６
と、この連接点電圧実効値を検出する４次のローパスフ
ィルタモデル４７で構成されている。
からの再同定信号が加算された電圧指令と４次のローパ
スフィルタモデル４７からの検出電圧との偏差を検出す
る加算器４１と、この電圧偏差をＰＩ演算するＰＩコン
トローラモデル４２と、このコントローラモデルからの
電流指令を制限するリミッタモデル４３と、このＳＶＣ
装置出力電流が流れる連系点上位側系統の定数（Ｗ，Ｌ
ｐｐ）４４と、系統電源電圧４５に系統の定数４４によ
る電圧降下を加算して連系点電圧を出力する加算器４６
と、この連接点電圧実効値を検出する４次のローパスフ
ィルタモデル４７で構成されている。
【００１８】適応機構Ｃは、規範モデルＢのローパスフ
ィルタモデル４７，ＰＩコントローラモデル４２，プラ
ントＡのローパスフィルタ３０，ＰＩコントローラ１４
からの４つの状態信号が入力し、５つの状態変数誤差を
設定する状態変数誤差設定ブロック５１と、この５つの
状態変数誤差にそれぞれ重みつけするための５つの重み
（このうちの第５成分である適応則中のＰＩコントロー
ラの積分器出力の重みは０とする）を出力する重み設定
ブロック５２と、上記５つの状態変数にそれぞれ５つの
重みを掛けて重みづけし加算して規範モデルＢとプラン
トＡの状態誤差を出力する状態誤差演算器５３と。
ィルタモデル４７，ＰＩコントローラモデル４２，プラ
ントＡのローパスフィルタ３０，ＰＩコントローラ１４
からの４つの状態信号が入力し、５つの状態変数誤差を
設定する状態変数誤差設定ブロック５１と、この５つの
状態変数誤差にそれぞれ重みつけするための５つの重み
（このうちの第５成分である適応則中のＰＩコントロー
ラの積分器出力の重みは０とする）を出力する重み設定
ブロック５２と、上記５つの状態変数にそれぞれ５つの
重みを掛けて重みづけし加算して規範モデルＢとプラン
トＡの状態誤差を出力する状態誤差演算器５３と。
【００１９】この状態誤差を通す一次のローパスフィル
タ５４と、このローパスフィルタからの状態誤差を図示
の特性で通す不感帯ブロック５５と、図２のフローによ
り不感帯ブロック５５からの状態誤差ＰＦＩＬｉｎに無
駄時間ＤＴを与えてパルス的に発生する状態誤差を除去
する移相フィルタ５６と。
タ５４と、このローパスフィルタからの状態誤差を図示
の特性で通す不感帯ブロック５５と、図２のフローによ
り不感帯ブロック５５からの状態誤差ＰＦＩＬｉｎに無
駄時間ＤＴを与えてパルス的に発生する状態誤差を除去
する移相フィルタ５６と。
【００２０】この移相フィルタ５６からの状態誤差とプ
ラントＡのＰＩコントローラ１４からの電流指令とによ
り適応パラメータＫＬを演算する適応パラメータ演算ブ
ロック５７と、この適応パラメータを通す１次ローパス
フィルタ５８と、このフィルタからの適応パラメータを
制限するリミッタ５９と、このリミッタからの適応パラ
メータＫＬを図３のアルゴリズムにより再同定処理し、
プラントＡの加算器１２に再同定信号ＩＤを出力する再
同定動作ブロック６１で構成されている。
ラントＡのＰＩコントローラ１４からの電流指令とによ
り適応パラメータＫＬを演算する適応パラメータ演算ブ
ロック５７と、この適応パラメータを通す１次ローパス
フィルタ５８と、このフィルタからの適応パラメータを
制限するリミッタ５９と、このリミッタからの適応パラ
メータＫＬを図３のアルゴリズムにより再同定処理し、
プラントＡの加算器１２に再同定信号ＩＤを出力する再
同定動作ブロック６１で構成されている。
【００２１】上記状態変数設定ブロック５１は、ＰＩコ
ントローラモデル４２からの積分出力Ｘｃｍ（１次元ベ
クトル（スカラ））と、ローパスフィルタモデル４７か
らの４次のローパスフィルタの状態の４次元ベクトルＸ
ｆｍと、ＰＩコントローラ１４からの積分出力Ｘｃｐ
（スカラ）と、ローパスフィルタ３０からの４次元ベク
トルＸｆｐから５次元ベクトルｅを出力する。前記の記
号を用いて、第１番目から第４番目の要素は、Ｘｆｍ・
Ｘｆｐ、第５番目の要素はＸｃｍ・Ｘｃｐとなる。
ントローラモデル４２からの積分出力Ｘｃｍ（１次元ベ
クトル（スカラ））と、ローパスフィルタモデル４７か
らの４次のローパスフィルタの状態の４次元ベクトルＸ
ｆｍと、ＰＩコントローラ１４からの積分出力Ｘｃｐ
（スカラ）と、ローパスフィルタ３０からの４次元ベク
トルＸｆｐから５次元ベクトルｅを出力する。前記の記
号を用いて、第１番目から第４番目の要素は、Ｘｆｍ・
Ｘｆｐ、第５番目の要素はＸｃｍ・Ｘｃｐとなる。
【００２２】また、上記状態変数誤差設定ブロック５１
から出力される５つの重みである５次元の定数ベクトル
ＰＢｆｏは、ＰＩコントローラ４２，１４、４次のロー
パスフィルタ４７，３０及びインピーダンスモデルｗＬ
Ｍの各ブロック中の係数を用いて、一般的なＭＲＡＣの
構成手法に従って導出される。
から出力される５つの重みである５次元の定数ベクトル
ＰＢｆｏは、ＰＩコントローラ４２，１４、４次のロー
パスフィルタ４７，３０及びインピーダンスモデルｗＬ
Ｍの各ブロック中の係数を用いて、一般的なＭＲＡＣの
構成手法に従って導出される。
【００２３】また、状態誤差演算器５３の出力は、状態
変数誤差設定ブロック５１の出力を上記５次元の定数ベ
クトルＰＢｆｏで重みづけしたものであり、ブロック５
１の出力を〔ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｅ５〕、定数ベ
クトルＰＢｆｏの５次元ベクトルを〔ｃ１，ｃ２，ｃ
３，ｃ５〕と表すと、状態誤差演算器５３の出力は、ｃ
１ｅ１＋ｃ２ｅ２＋ｃ３ｅ３＋ｃ４ｅ４＋ｃ５ｅ５とな
る。
変数誤差設定ブロック５１の出力を上記５次元の定数ベ
クトルＰＢｆｏで重みづけしたものであり、ブロック５
１の出力を〔ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｅ５〕、定数ベ
クトルＰＢｆｏの５次元ベクトルを〔ｃ１，ｃ２，ｃ
３，ｃ５〕と表すと、状態誤差演算器５３の出力は、ｃ
１ｅ１＋ｃ２ｅ２＋ｃ３ｅ３＋ｃ４ｅ４＋ｃ５ｅ５とな
る。
【００２４】以上のように構成されているので、適応機
構ＣはプラントＡ及び規範モデルＢのＰＩコントローラ
１４及びそのモデル４２と４次ローパスフィルタ３０及
びそのモデル４７からの信号を取り込んで、プラントＡ
の加算器１２にプラントＡの応答が規範モデルＣの応答
と等しくなるように再同定信号ＩＤを出力する。
構ＣはプラントＡ及び規範モデルＢのＰＩコントローラ
１４及びそのモデル４２と４次ローパスフィルタ３０及
びそのモデル４７からの信号を取り込んで、プラントＡ
の加算器１２にプラントＡの応答が規範モデルＣの応答
と等しくなるように再同定信号ＩＤを出力する。
【００２５】そのため、連系点上位側のリアクトル成分
Ｌｐｐが変動した場合にもプラントＡのＰＩゲインが適
応的に調整される。従って、リアクトル成分Ｌｐｐの大
きさに拘わらず、プラントＡの応答は規範モデルＣと同
じ応答となる。
Ｌｐｐが変動した場合にもプラントＡのＰＩゲインが適
応的に調整される。従って、リアクトル成分Ｌｐｐの大
きさに拘わらず、プラントＡの応答は規範モデルＣと同
じ応答となる。
【００２６】ただ、単にＭＲＡＣを適用しただけでは、
上位負荷変動等の外乱の影響を受けやすいが、上記実施
の形態ではＭＲＡＣの適応則が下記のように改良されて
いるので、外乱の影響を受けることがない。
上位負荷変動等の外乱の影響を受けやすいが、上記実施
の形態ではＭＲＡＣの適応則が下記のように改良されて
いるので、外乱の影響を受けることがない。
【００２７】（１）演算器５３からの規範モデルとプラ
ントの状態誤差を一次のローパスフィルタ５４に通し
た。 （２）それを更に不感帯ブロック５５に通した。 （３）それを更にパルス状の変動は無視する移相フィル
タ５６に通した。 （４）演算ブロック５７で演算された適応パラメータを
一次のローパスフィルタ５８に通した。 （５）再同定動作ブロック６１を付加した。 （６）乗算器１９から出力されるＳＶＣ装置出力無効電
流指令値に負荷無効電流の直流成分２０を足した。 （７）適応則中のＰＩコントローラ１４と４２の積分器
出力誤差の重みをゼロにした。
ントの状態誤差を一次のローパスフィルタ５４に通し
た。 （２）それを更に不感帯ブロック５５に通した。 （３）それを更にパルス状の変動は無視する移相フィル
タ５６に通した。 （４）演算ブロック５７で演算された適応パラメータを
一次のローパスフィルタ５８に通した。 （５）再同定動作ブロック６１を付加した。 （６）乗算器１９から出力されるＳＶＣ装置出力無効電
流指令値に負荷無効電流の直流成分２０を足した。 （７）適応則中のＰＩコントローラ１４と４２の積分器
出力誤差の重みをゼロにした。
【００２８】上記ＭＲＡＣ適応則の改良により下記のよ
うに上位負荷変動等の外乱の影響を受けなくなる。
うに上位負荷変動等の外乱の影響を受けなくなる。
【００２９】上記（１）のローパスフィルタ５４の効果
により、負荷変動や上位インピーダンス変動により引き
起こされた電圧変動による状態誤差変動が干渉され、適
応パラメータ変動が抑制される。上記（２）の不感帯ブ
ロック５５により、状態誤差に定常的に存在するノイズ
成分による適応パラメータ変動が抑制される。上記
（４）の移相フィルタ５６により適応パラメータの過渡
な変動が抑制される。
により、負荷変動や上位インピーダンス変動により引き
起こされた電圧変動による状態誤差変動が干渉され、適
応パラメータ変動が抑制される。上記（２）の不感帯ブ
ロック５５により、状態誤差に定常的に存在するノイズ
成分による適応パラメータ変動が抑制される。上記
（４）の移相フィルタ５６により適応パラメータの過渡
な変動が抑制される。
【００３０】上記（１）のローパスフィルタ５４，
（２）の不感帯ブロック５５、（４）のローパスフィル
タ５８を付けることによりそれらのノイズの影響が除去
され制御動作が安定する。ところが、上位負荷が変動し
た場合、この変動によってＭＲＡＣの状態誤差が発生
し、この状態誤差により適応パラメータがドリフトし、
制御系が不安定になり、上位負荷変動によりパルス的な
変動が生ずるが、上記（３）の移相フィルタ５５によ
り、パルス的な変動が無視される。
（２）の不感帯ブロック５５、（４）のローパスフィル
タ５８を付けることによりそれらのノイズの影響が除去
され制御動作が安定する。ところが、上位負荷が変動し
た場合、この変動によってＭＲＡＣの状態誤差が発生
し、この状態誤差により適応パラメータがドリフトし、
制御系が不安定になり、上位負荷変動によりパルス的な
変動が生ずるが、上記（３）の移相フィルタ５５によ
り、パルス的な変動が無視される。
【００３１】上記インピーダンスや負荷が変動した場
合、ＭＲＡＣと上記（１）〜（４）の効果により適応パ
ラメータが変動し、ある値に収束する。ところが、その
収束値が必ずしも適切な値になっているとは限らない
が、上記（５）の再同定処理ブロック６１を付けたこと
により適応パラメータの変動が促され、その収束値は適
切な値となる。
合、ＭＲＡＣと上記（１）〜（４）の効果により適応パ
ラメータが変動し、ある値に収束する。ところが、その
収束値が必ずしも適切な値になっているとは限らない
が、上記（５）の再同定処理ブロック６１を付けたこと
により適応パラメータの変動が促され、その収束値は適
切な値となる。
【００３２】負荷が変動した場合、負荷の種類により系
統無効電流と系統有効電流が変動する。無効電流が変動
した場合、規範モデルＢの無効電流指令値とＳＶＣ装置
の無効電流指令値が異なり、これが状態誤差となり、適
応パラメータのドリフト現象が発生するが、上記（６）
の無効電流指令値に負荷無効電流の直流成分を足したこ
とにより、負荷の無効電流が変動した場合でも、規範モ
デルとＳＶＣ装置の出力無効電流指令値は等しくなり、
適応パラメータのドリフトが発生しない。また、負荷の
無効電流変動による電圧変動も減少する。
統無効電流と系統有効電流が変動する。無効電流が変動
した場合、規範モデルＢの無効電流指令値とＳＶＣ装置
の無効電流指令値が異なり、これが状態誤差となり、適
応パラメータのドリフト現象が発生するが、上記（６）
の無効電流指令値に負荷無効電流の直流成分を足したこ
とにより、負荷の無効電流が変動した場合でも、規範モ
デルとＳＶＣ装置の出力無効電流指令値は等しくなり、
適応パラメータのドリフトが発生しない。また、負荷の
無効電流変動による電圧変動も減少する。
【００３３】一方、負荷の有効電流が変動した場合、負
荷有効電流変動による電圧変動をＳＶＣ装置は無効電流
を出力することにより補償する。従って、負荷有効電流
が変動した場合にも規範モデルとＳＶＣ装置の出力無効
電流に定常的に差が発生することになり、これにより適
応パラメータのドリフトが発生するが、上記（７）のＰ
Ｉコントローラの積分出力の重みをゼロとしたことによ
り、負荷有効電流が変動し規範モデルとＳＶＣ装置の出
力無効電流指令値に差が発生しても、適応パラメータの
動作が抑制される。
荷有効電流変動による電圧変動をＳＶＣ装置は無効電流
を出力することにより補償する。従って、負荷有効電流
が変動した場合にも規範モデルとＳＶＣ装置の出力無効
電流に定常的に差が発生することになり、これにより適
応パラメータのドリフトが発生するが、上記（７）のＰ
Ｉコントローラの積分出力の重みをゼロとしたことによ
り、負荷有効電流が変動し規範モデルとＳＶＣ装置の出
力無効電流指令値に差が発生しても、適応パラメータの
動作が抑制される。
【００３４】上記（６）の具体的方法は、次の通りであ
る。ＳＶＣ装置の出力無効電流指令値Ｉｄ ｒｅｆはＰ
Ｉコントローラにより、 Ｉｄ ｒｅｆ＝（Ｋｐ＋Ｋｉ／Ｓ）（連系点電圧実効値
設定値−連系点電圧実効値） で与えられる。
る。ＳＶＣ装置の出力無効電流指令値Ｉｄ ｒｅｆはＰ
Ｉコントローラにより、 Ｉｄ ｒｅｆ＝（Ｋｐ＋Ｋｉ／Ｓ）（連系点電圧実効値
設定値−連系点電圧実効値） で与えられる。
【００３５】上記（６）の負荷の無効電流をＩｄ ｌｏ
ａｄ ｒｅｆとすると、 Ｉｄ ｒｅｆ＝（Ｋｐ＋Ｋｉ／Ｓ）（連系点電圧実効値
設定値−連系点電圧実効値）＋Ｉｄ ｌｏａｄ ｒｅｆ とすることである。
ａｄ ｒｅｆとすると、 Ｉｄ ｒｅｆ＝（Ｋｐ＋Ｋｉ／Ｓ）（連系点電圧実効値
設定値−連系点電圧実効値）＋Ｉｄ ｌｏａｄ ｒｅｆ とすることである。
【００３６】また、上記（８）の具体的方法は、次のと
おりである。今、重み設定ブロック５２の重みＰＢｆ０
は一般的なＭＲＡＣの導出過程から導かれる（前記参考
文献参照）。
おりである。今、重み設定ブロック５２の重みＰＢｆ０
は一般的なＭＲＡＣの導出過程から導かれる（前記参考
文献参照）。
【００３７】図１の制御系においては、重みＰＢｆ０は
５次元ベクトルとなり、その実際の値は、Ｐ ＰＢｆ０＝［６９．２，６６．６，−６１．９，−９
０．４，−０．０１５］ である。上記（８）は、ＰＢｆ０＝［６９．２，６６．
６，−６１．９，−９０．４，０］とする。
５次元ベクトルとなり、その実際の値は、Ｐ ＰＢｆ０＝［６９．２，６６．６，−６１．９，−９
０．４，−０．０１５］ である。上記（８）は、ＰＢｆ０＝［６９．２，６６．
６，−６１．９，−９０．４，０］とする。
【００３８】図４〜図７にそれぞれ従来図１０〜図１３
の実験と同じＰＩゲイン，リアクトルＬｐｐを用いたと
きの実験結果を示す。図４〜図７では、それぞれＬｐｐ
が異なるにもかかわらず、いずれも同じステップ応答を
示している。また、どの場合にもオーバーシュートはな
く応答も速い。したがって、オーバーシュートによる機
器の破損、アンダーシュートによる機器の不動作、ま
た、応答時間の遅れなどの可能性が少ない。
の実験と同じＰＩゲイン，リアクトルＬｐｐを用いたと
きの実験結果を示す。図４〜図７では、それぞれＬｐｐ
が異なるにもかかわらず、いずれも同じステップ応答を
示している。また、どの場合にもオーバーシュートはな
く応答も速い。したがって、オーバーシュートによる機
器の破損、アンダーシュートによる機器の不動作、ま
た、応答時間の遅れなどの可能性が少ない。
【００３９】
【発明の効果】この発明は、上述のとおり構成されてい
るので、以下に記載する効果を奏する。
るので、以下に記載する効果を奏する。
【００４０】（１）上位リアクトル成分の大きさが変わ
っても予め設定された規範モデルと同じ応答が得られ
る。
っても予め設定された規範モデルと同じ応答が得られ
る。
【００４１】（２）このためオーバーシュートによる機
器の破損，アンダーシュートによる機器の不動作，応答
時間遅れがなくなる。
器の破損，アンダーシュートによる機器の不動作，応答
時間遅れがなくなる。
【図１】実施の形態にかかるＭＲＡＣを応用したＳＶＣ
制御系を示すブロック図。
制御系を示すブロック図。
【図２】パルス的に発生する状態誤差を除去するフィル
タ処理フロー図。
タ処理フロー図。
【図３】再同定処理アルゴリズム。
【図４】ＭＲＡＣを応用したＳＶＣ制御系のステップ応
答（Ｌｐｐ＝１．６ｍＨの場合）を示すグラフ。
答（Ｌｐｐ＝１．６ｍＨの場合）を示すグラフ。
【図５】ＭＲＡＣを応用したＳＶＣ制御系のステップ応
答（Ｌｐｐ＝１．０ｍＨの場合）を示すグラフ。
答（Ｌｐｐ＝１．０ｍＨの場合）を示すグラフ。
【図６】ＭＲＡＣを応用したＳＶＣ制御系のステップ応
答（Ｌｐｐ＝０．７５ｍＨの場合）を示すグラフ。
答（Ｌｐｐ＝０．７５ｍＨの場合）を示すグラフ。
【図７】ＭＲＡＣを応用したＳＶＣ制御系のステップ応
答（Ｌｐｐ＝０．３ｍＨの場合）を示すグラフ。
答（Ｌｐｐ＝０．３ｍＨの場合）を示すグラフ。
【図８】従来例にかかるＳＶＣ制御系を示すブロック
図。
図。
【図９】ＳＶＣ装置の配置図。
【図１０】従来ＳＶＣ制御系のステップ応答（Ｌｐｐ＝
１．６ｍＨの場合）を示すグラフ。
１．６ｍＨの場合）を示すグラフ。
【図１１】従来ＳＶＣ制御系のステップ応答（Ｌｐｐ＝
１．０ｍＨの場合）を示すグラフ。
１．０ｍＨの場合）を示すグラフ。
【図１２】従来ＳＶＣ制御系のステップ応答（Ｌｐｐ＝
０．７５ｍＨの場合）を示すグラフ。
０．７５ｍＨの場合）を示すグラフ。
【図１３】従来ＳＶＣ制御系のステップ応答（Ｌｐｐ＝
０．３ｍＨの場合）を示すグラフ。
０．３ｍＨの場合）を示すグラフ。
Ａ…プラント Ｂ…規範モデル Ｃ…適応機構，モデル規範形適応制御系，ＭＲＡＣ １１…連系点電圧指令 １２，１３…加算器 １４…ＰＩコントローラ １９…乗算器 ２０…負荷無効電流の直流成分 ２１…加算器 ２２…リミッタ ２４…実負荷無効電流 ２５…加算器 ２７…連系点上位側送電線定数 ２８…系統電源電圧 ２９…加算器 ３０…４次のローパスフィルタ，実効値検出用ローパス
フィルタ ４１…加算器 ４２…ＰＩコントローラモデル ４３…リミッタモデル ４４…送電線定数モデル ４５…系統電源電圧モデル ４６…加算器 ４７…４次のローパスフィルタモデル，実効値検出用ロ
ーパスフィルタモデル ５１…状態変数設定ブロック ５２…重み設定ブロック ５３…状態誤差演算器 ５４…１次ローパスフィルタ ５５…不感帯ブロック ５６…パルス的に発生する状態誤差除去フィルタ ５７…適応パラメータ演算ブロック ５８…１次ローパスフィルタ ５９…リミッタ ６１…再同定動作ブロック。
フィルタ ４１…加算器 ４２…ＰＩコントローラモデル ４３…リミッタモデル ４４…送電線定数モデル ４５…系統電源電圧モデル ４６…加算器 ４７…４次のローパスフィルタモデル，実効値検出用ロ
ーパスフィルタモデル ５１…状態変数設定ブロック ５２…重み設定ブロック ５３…状態誤差演算器 ５４…１次ローパスフィルタ ５５…不感帯ブロック ５６…パルス的に発生する状態誤差除去フィルタ ５７…適応パラメータ演算ブロック ５８…１次ローパスフィルタ ５９…リミッタ ６１…再同定動作ブロック。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下村 潤一 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 市原 昌文 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内
Claims (6)
- 【請求項１】 ＳＶＣ装置により系統連系点電圧を一定
に制御するＳＶＣ装置の制御方式において、 制御対象に可調整パラメータが付加されたプラントの動
作手本となる規範モデル系と、 プラントと規範モデルからの各状態信号に重みをつけて
加算して状態誤差を演算する手段と、この状態誤差とプ
ラントの電流指令から適応パラメータを演算する手段と
を有し、この適応パラメータをＳＶＣ装置の無効電流指
令値に乗ずるモデル規範形適応制御系と、 を備え、プラントの応答が規範モデルの応答と等しくな
るようにＳＶＣ装置を制御することを特徴とするＳＶＣ
装置の制御方式。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記モデル規範形適応制御系に、状態誤差を通す一次ロ
ーパスフィルタと、演算された適応パラメータを通す一
次ローパスフィルタとを設け、制御系の動作を安定化さ
せることを特徴とするＳＶＣ装置の制御方式。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、 前記モデル規範形適応制御系に、状態誤差に定常的に存
在するノイズ成分を除去する不感帯ブロックを設け、適
応パラメータのドリフトを防止することを特徴とするＳ
ＶＣ装置の制御方式。 - 【請求項４】 請求項１又は２又は３において、 前記モデル規範形適応制御系に、適応パラメータの変動
を促す再同定処理ブロックを設け、適応パラメータの収
束値を適切にすることを特徴とするＳＶＣ装置の制御方
式。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１つにおい
て、 ＳＶＣ装置の出力無効電流指令値に、負荷無効電流の直
流分を足す手段を設け、負荷の無効電流変動による電圧
変動を減少させることを特徴とするＳＶＣ装置の制御方
式。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１つにおい
て、 ＰＩコントローラの積分器出力誤差の前記モデル規範形
適応制御系における適応則中の重みを零とし、ＳＶＣ装
置の出力無効電流指令値に差が発生しても適応パラメー
ターの変動が抑制されることを特徴とするＳＶＣ装置の
制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15820597A JP3633210B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | Ｓｖｃ装置の制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15820597A JP3633210B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | Ｓｖｃ装置の制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH118936A true JPH118936A (ja) | 1999-01-12 |
| JP3633210B2 JP3633210B2 (ja) | 2005-03-30 |
Family
ID=15666589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15820597A Expired - Fee Related JP3633210B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | Ｓｖｃ装置の制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3633210B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100497768B1 (ko) * | 2002-10-31 | 2005-06-28 | 한국전력공사 | 정적 보상기의 전압제어기 |
| US7124015B2 (en) | 2002-07-05 | 2006-10-17 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control apparatus for plant |
| CN100362443C (zh) * | 2005-09-13 | 2008-01-16 | 中国电力科学研究院 | 基于浮点数dsp与fpga的静止无功补偿器的调节板 |
| KR101034542B1 (ko) * | 2008-10-31 | 2011-05-12 | 한국전력공사 | 무효 전력 보상 장치 제어기 |
| CN105204339A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-12-30 | 哈尔滨工程大学 | 气垫船姿态调节的主动时滞反馈控制装置及方法 |
| CN106200738A (zh) * | 2015-06-01 | 2016-12-07 | 英特希尔美国公司 | 一种设备、电子装置及控制电流模式调节器的方法 |
| CN108206533A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-06-26 | 长沙理工大学 | 一种柔性直流输电系统逆变站控制参数整定方法 |
| CN110149067A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-20 | 四川长虹电器股份有限公司 | 逆变器系统的pi分区控制方法 |
| CN111987951A (zh) * | 2020-09-06 | 2020-11-24 | 西北工业大学 | 一种基于自适应pi参数的航空三级式变频交流发电系统电压稳定控制方法 |
-
1997
- 1997-06-16 JP JP15820597A patent/JP3633210B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10637266B2 (en) | 2015-06-01 | 2020-04-28 | Intersil Americas LLC | Regulator with high speed nonlinear compensation |
| CN106200738A (zh) * | 2015-06-01 | 2016-12-07 | 英特希尔美国公司 | 一种设备、电子装置及控制电流模式调节器的方法 |
| US11621574B2 (en) | 2015-06-01 | 2023-04-04 | Intersil Americas LLC | Regulator with high speed nonlinear compensation |
| CN105204339A (zh) * | 2015-09-24 | 2015-12-30 | 哈尔滨工程大学 | 气垫船姿态调节的主动时滞反馈控制装置及方法 |
| CN108206533A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-06-26 | 长沙理工大学 | 一种柔性直流输电系统逆变站控制参数整定方法 |
| CN110149067B (zh) * | 2019-05-23 | 2020-06-30 | 四川长虹电器股份有限公司 | 逆变器系统的pi分区控制方法 |
| CN110149067A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-20 | 四川长虹电器股份有限公司 | 逆变器系统的pi分区控制方法 |
| CN111987951A (zh) * | 2020-09-06 | 2020-11-24 | 西北工业大学 | 一种基于自适应pi参数的航空三级式变频交流发电系统电压稳定控制方法 |
| CN111987951B (zh) * | 2020-09-06 | 2021-11-26 | 西北工业大学 | 一种基于自适应pi参数的航空三级式变频交流发电系统电压稳定控制方法 |
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|---|---|
| JP3633210B2 (ja) | 2005-03-30 |
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