JPS60148343A - 発電機軸ねじれトルク抑圧方法 - Google Patents
発電機軸ねじれトルク抑圧方法Info
- Publication number
- JPS60148343A JPS60148343A JP59001863A JP186384A JPS60148343A JP S60148343 A JPS60148343 A JP S60148343A JP 59001863 A JP59001863 A JP 59001863A JP 186384 A JP186384 A JP 186384A JP S60148343 A JPS60148343 A JP S60148343A
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- torque
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は発ｒｉｔｔｊＡの出力の全て又は一部が直流で
送電されている発成機に軸ねじれトルクを発生する電力
変動成分が含まれているとき、この電力変動成分を減衰
させるようＫするための発電機軸ねじれトルクを抑制す
る方法に関する。
送電されている発成機に軸ねじれトルクを発生する電力
変動成分が含まれているとき、この電力変動成分を減衰
させるようＫするための発電機軸ねじれトルクを抑制す
る方法に関する。
第１図は発電機１の出力を変圧器２を介して受電系５へ
送電する系統図である。この場合送電線が長距離のため
そのリアクタンス４が大きいと、そのままでは必要とす
る電力を送れない。このためにリアクタンス４の一部を
打消し、等測的に小さなリアクタンスとするだめの直列
コンデンサ３が設置されている。しかし直列コンデンサ
３の補償率が大きいと系統全体のりアクタンス４の共振
周波数ｆｒ１が２０〜３０Ｈ２になることがある。
送電する系統図である。この場合送電線が長距離のため
そのリアクタンス４が大きいと、そのままでは必要とす
る電力を送れない。このためにリアクタンス４の一部を
打消し、等測的に小さなリアクタンスとするだめの直列
コンデンサ３が設置されている。しかし直列コンデンサ
３の補償率が大きいと系統全体のりアクタンス４の共振
周波数ｆｒ１が２０〜３０Ｈ２になることがある。
一方発電機１の軸系も幾つかの数十Ｈ２の固有周波数ｆ
ｒｚを持っておＩ）ｆｒｘ中ｆｏ ｆ−ｚ（ｆｏは発成
機の定格周波数）Ｋなると′電気系と機械系の共振が生
じ、発電機に大きな軸ねじれトルクが発生し、軸を損傷
するおそれのあることがわかっている。この対策として
は送電系統のＬＣ直列共振周波数に対し並列共振となる
インピーダンスを零相回路に設置して、その周波数成分
の発生を抑制する方法や、その周波数成分を減衰させる
よう発電機の界磁を制御する方法が考えられている。
ｒｚを持っておＩ）ｆｒｘ中ｆｏ ｆ−ｚ（ｆｏは発成
機の定格周波数）Ｋなると′電気系と機械系の共振が生
じ、発電機に大きな軸ねじれトルクが発生し、軸を損傷
するおそれのあることがわかっている。この対策として
は送電系統のＬＣ直列共振周波数に対し並列共振となる
インピーダンスを零相回路に設置して、その周波数成分
の発生を抑制する方法や、その周波数成分を減衰させる
よう発電機の界磁を制御する方法が考えられている。
また第２図は発電機１１の出力を直流で送電する直流送
亀系ＢＬ図を示す。発電機１１の出力は変圧器２１、交
流送電線３１の変圧器２２を介して順変換器４１で直流
に変換され直流送電線５１へ送出される。′電力制御装
置８１は、電圧変成器７１及び変流器６１の出力から直
流送電線で送電すべき魅力を制佃１し、その出力は自動
パルス移相器９１に与えられて順夏ＩＱ器４１のサイリ
スタの点弧位相が決定される。このような系統の場合に
も、電力制御装置８１の特性や交流系の条件によっては
数十Ｈｚの周波数成分の振動に対して減衰が小さく、か
の発電機１１の固有周波数ｆｒ２によりｆ、−ｆ、２の
共振を発生し、軸ねじれトルクを発生するおそれがある
。この対策としては電力制御装置８１の定数を数十ＨＺ
に対し十分減衰が大きくなるように選ぶ方法がとられて
いる。しかしこの従来方法では、交流系の構成が大幅に
変った時に十分対応できないという欠点がある。
亀系ＢＬ図を示す。発電機１１の出力は変圧器２１、交
流送電線３１の変圧器２２を介して順変換器４１で直流
に変換され直流送電線５１へ送出される。′電力制御装
置８１は、電圧変成器７１及び変流器６１の出力から直
流送電線で送電すべき魅力を制佃１し、その出力は自動
パルス移相器９１に与えられて順夏ＩＱ器４１のサイリ
スタの点弧位相が決定される。このような系統の場合に
も、電力制御装置８１の特性や交流系の条件によっては
数十Ｈｚの周波数成分の振動に対して減衰が小さく、か
の発電機１１の固有周波数ｆｒ２によりｆ、−ｆ、２の
共振を発生し、軸ねじれトルクを発生するおそれがある
。この対策としては電力制御装置８１の定数を数十ＨＺ
に対し十分減衰が大きくなるように選ぶ方法がとられて
いる。しかしこの従来方法では、交流系の構成が大幅に
変った時に十分対応できないという欠点がある。
本発明の目的は直流送電系の制御に発電機の軸ねじれト
ルクを抑制する成分を印加することによシ、簡単な構造
で交流系の構成に左右されない軸ねじれトルク抑制を行
うことのできる発電機軸ねじれトルク抑制方法を提供す
るにある。
ルクを抑制する成分を印加することによシ、簡単な構造
で交流系の構成に左右されない軸ねじれトルク抑制を行
うことのできる発電機軸ねじれトルク抑制方法を提供す
るにある。
本発明は発電機の出力電力から数十ＨＺの周波数成分を
取りだし、この周波数成分を直流送電系の制御部へ印加
することによってその成分が減衰するように制御するこ
とを特徴とするものである。
取りだし、この周波数成分を直流送電系の制御部へ印加
することによってその成分が減衰するように制御するこ
とを特徴とするものである。
第３図は本発明の一実施例を示すもので、図中第２図と
同一符号を付したものは同一機器を示しており、本実施
例では、笈流器６２と電圧変成器７２から発電′電力を
検出する電力検出器１０１、その検出した電力から数＋
ｌ（ｚの成分を取シ出すだめのバンド・パスフィルタ１
１１、及びフィルタ１１１が取シ出した数十）（ｚの成
分の位相を軸ねじれトルクを減衰させるように調整する
位相調整回路１２１が付加されている。第４図はこの実
施例の各部の動作特性を線形近似した時のブロック図で
ある。同図に於て第３図の送電線３２に接続されている
交流系のトルクＴＥＡＣは、発電機出力の角速度の変動
分Δωに制動トルク係数りを乗じたものと、位相ｐ変動
分Δδに同期化トルク系数に１を乗じたものとの和で与
えられている。−力点流系のトルクは、電力制御装置８
１及び自励パルス移相器９１の制御によシ定まる直流送
ｒ包線５１への直流トルクＴＥＤＣと、本発明の特徴と
する抑１１１Ｊ要素Ｇによってトルク変動分Δ１゛の内
からａ十）（ｚの成分を抽出し、これを抑圧するように
生成された油漬トルク１′Ｎとの和で与えられる。
同一符号を付したものは同一機器を示しており、本実施
例では、笈流器６２と電圧変成器７２から発電′電力を
検出する電力検出器１０１、その検出した電力から数＋
ｌ（ｚの成分を取シ出すだめのバンド・パスフィルタ１
１１、及びフィルタ１１１が取シ出した数十）（ｚの成
分の位相を軸ねじれトルクを減衰させるように調整する
位相調整回路１２１が付加されている。第４図はこの実
施例の各部の動作特性を線形近似した時のブロック図で
ある。同図に於て第３図の送電線３２に接続されている
交流系のトルクＴＥＡＣは、発電機出力の角速度の変動
分Δωに制動トルク係数りを乗じたものと、位相ｐ変動
分Δδに同期化トルク系数に１を乗じたものとの和で与
えられている。−力点流系のトルクは、電力制御装置８
１及び自励パルス移相器９１の制御によシ定まる直流送
ｒ包線５１への直流トルクＴＥＤＣと、本発明の特徴と
する抑１１１Ｊ要素Ｇによってトルク変動分Δ１゛の内
からａ十）（ｚの成分を抽出し、これを抑圧するように
生成された油漬トルク１′Ｎとの和で与えられる。
ここで抑１ｉｔｌｊ要素Ｇは、第３図の電力検出器１０
１、バントパスフィルタ１１１、位相調整回路１２１に
よシ定まる。トルク変動分ΔＴは、入力トルクをＴＭ
（−足）とした時、 ΔＴ ＝ＴＭ −’Ｉ’ｌＡＣ（’１’巨ＤＣ＋ＴＮン
で与えられ、角速度の変動分ΔωはΔＴに１ ／Ｍｓ（
Ｍは発電機の慣性能率、Ｓはラプラス演算子）を乗じて
得られ、位相の変動分ΔδはΔωに２πｆ、／９ （ｆ
、は定格周波数ンを乗じて得られる。以上の第４図のブ
ロック図で、抑制要素Ｇの出力ＴＮの位相を制動トルク
ＤΔωと同じにすれば、目的とする数十ＨＺの周波数成
分の変動を抑制する制動力が得られ、外乱によってこの
周波数成分が発生してもこれを急速に減衰させることが
できる。このためには積分要素１／ＭｓによってΔωが
ΔＴよシ９０’遅れとなるので、抑圧要素Ｇの位相遅れ
がほぼ９０°になるように位相調整回路１２１を設定す
ればより０そうすると発電機電力の数十Ｉ（Ｚの成分が
外乱等により増大した時これよシ約９０°遅れで直流電
力減となるように制御され、これは発電機の変動を抑制
するように作動する。なお、この制御に於て、自動パル
ス移相器４１は数十Ｈ１程度の変動に対しては十分早く
応動するので、とζでの時間遅れは無視することができ
る。
１、バントパスフィルタ１１１、位相調整回路１２１に
よシ定まる。トルク変動分ΔＴは、入力トルクをＴＭ
（−足）とした時、 ΔＴ ＝ＴＭ −’Ｉ’ｌＡＣ（’１’巨ＤＣ＋ＴＮン
で与えられ、角速度の変動分ΔωはΔＴに１ ／Ｍｓ（
Ｍは発電機の慣性能率、Ｓはラプラス演算子）を乗じて
得られ、位相の変動分ΔδはΔωに２πｆ、／９ （ｆ
、は定格周波数ンを乗じて得られる。以上の第４図のブ
ロック図で、抑制要素Ｇの出力ＴＮの位相を制動トルク
ＤΔωと同じにすれば、目的とする数十ＨＺの周波数成
分の変動を抑制する制動力が得られ、外乱によってこの
周波数成分が発生してもこれを急速に減衰させることが
できる。このためには積分要素１／ＭｓによってΔωが
ΔＴよシ９０’遅れとなるので、抑圧要素Ｇの位相遅れ
がほぼ９０°になるように位相調整回路１２１を設定す
ればより０そうすると発電機電力の数十Ｉ（Ｚの成分が
外乱等により増大した時これよシ約９０°遅れで直流電
力減となるように制御され、これは発電機の変動を抑制
するように作動する。なお、この制御に於て、自動パル
ス移相器４１は数十Ｈ１程度の変動に対しては十分早く
応動するので、とζでの時間遅れは無視することができ
る。
以上の実施例から明らかなように１本発明によれば、対
象とする撮動周波数を直接利用してその抑圧を行ってい
るので、交流系統の構成とは無関係に常に欲する大きさ
の制動力を作シだすことができ、常に安定な軸ねじれト
ルク抑制力を得ることができるという効果がある。
象とする撮動周波数を直接利用してその抑圧を行ってい
るので、交流系統の構成とは無関係に常に欲する大きさ
の制動力を作シだすことができ、常に安定な軸ねじれト
ルク抑制力を得ることができるという効果がある。
第１図は発電機の軸ねじれトルクの発生を説明するため
の系統（１４成図、第２図は直流系による軸ねじれトル
ク発生を説明するだめの系統構成図、第３図は本発明の
一実施例を示す図、第４図は第３図の実施例の機能を説
明するブロック図である。 １１・・・発′ｉａ様、３１，３２・・・父流送℃線、
４１・・・順変換器、５１・・・直流送覗線、９１・・
・自動パルス移相器、１０１・・・電力検出器、１１１
・・・バンドパスフィルタ、１２１・・・位相Ａｋｉ回
路。 代理人 弁理士 秋本正実 第１ 図 第２図 ２ ′：□３図 へ 第４回 丁ＥＤＣ 第１頁の続き ＠発明者小西 博雄 日立市幸町３丁目１番１号 株式会社日立製作所日立研
究所内
の系統（１４成図、第２図は直流系による軸ねじれトル
ク発生を説明するだめの系統構成図、第３図は本発明の
一実施例を示す図、第４図は第３図の実施例の機能を説
明するブロック図である。 １１・・・発′ｉａ様、３１，３２・・・父流送℃線、
４１・・・順変換器、５１・・・直流送覗線、９１・・
・自動パルス移相器、１０１・・・電力検出器、１１１
・・・バンドパスフィルタ、１２１・・・位相Ａｋｉ回
路。 代理人 弁理士 秋本正実 第１ 図 第２図 ２ ′：□３図 へ 第４回 丁ＥＤＣ 第１頁の続き ＠発明者小西 博雄 日立市幸町３丁目１番１号 株式会社日立製作所日立研
究所内
Claims (1)
- １、交流発電機の出力電力のうちの発電機軸ねじれトル
ク発生要因となる低周波成分を検出し、上記出力電力の
一部又は全部を直流送電するための順変換器の制御装置
に上記検出した低周波成分を位相調整手段を介して印加
するとともに、上記位相調整手段には、上記出力電力の
低周波成分の位相をほぼ９０°遅延せしめかつ・該遅延
せしめた信号が正の時は直流出力を減じ負の時は直流出
力を増大させるように上記１１ｉＮｊ変換器を制御せし
め、かくして発電機軸ねじれトルク発生要因となる上記
低周波成分を抑圧するようにしたことを特徴とする発電
機軸ねじれトルク抑圧方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59001863A JPH061949B2 (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | 発電機軸ねじれトルク抑圧方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59001863A JPH061949B2 (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | 発電機軸ねじれトルク抑圧方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148343A true JPS60148343A (ja) | 1985-08-05 |
| JPH061949B2 JPH061949B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=11513379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59001863A Expired - Lifetime JPH061949B2 (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | 発電機軸ねじれトルク抑圧方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061949B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013118370A1 (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-15 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置の制御装置、風力発電装置、及び風力発電装置の制御方法 |
| JP2019062730A (ja) * | 2017-08-28 | 2019-04-18 | ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ | 電力網における動揺の検出および評価のためのシステムおよび方法 |
-
1984
- 1984-01-11 JP JP59001863A patent/JPH061949B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013118370A1 (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-15 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置の制御装置、風力発電装置、及び風力発電装置の制御方法 |
| JP2013162650A (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 風力発電装置の制御装置、風力発電装置、及び風力発電装置の制御方法 |
| US9581138B2 (en) | 2012-02-06 | 2017-02-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Wind turbine generator control system and method that suppresses an electrical resonance component |
| JP2019062730A (ja) * | 2017-08-28 | 2019-04-18 | ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ | 電力網における動揺の検出および評価のためのシステムおよび方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH061949B2 (ja) | 1994-01-05 |
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