JPS60156228A - 電力系統安定化装置 - Google Patents

電力系統安定化装置

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JPS60156228A
JPS60156228A JP59011207A JP1120784A JPS60156228A JP S60156228 A JPS60156228 A JP S60156228A JP 59011207 A JP59011207 A JP 59011207A JP 1120784 A JP1120784 A JP 1120784A JP S60156228 A JPS60156228 A JP S60156228A
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JP
Japan
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power
coil
converter
control circuit
current
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Application number
JP59011207A
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English (en)
Inventor
靖彦 細川
河村 寿三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、超電導又は常電導コイルを又直変換器なブ
tして交流系統に接続し、系統とコイル間での電力の授
受な制御することにより、系統の電力動揺?抑制する電
力系統安定化装置に関するものである。
〔従来技術〕
従来この穏の装置として、第1図に示すものがあった。
図において、1は交流系統、2はこの交流系統の一点に
設置さrtyc超電導又は常電導コイル、3は交流系統
と超電導又は常電導コイル2との間の電力変換2行なう
交直変換装置、4はこの交直変換装置の交流端子と又両
系統1との間に接続さnた変圧器、5は交流系統1の動
揺を検出する発電機ロータ角速度変化検出器、6に前記
の検出動揺に基いて又直変換装置3の変換電力の指令値
を与える安定化制御回路、7は安定化制御回路6の出力
である電力の指令値に従って、′前記交直変換装置3の
ゲート位相な制御する電力制御回路、8は電力制御回路
Iの出力であるゲート位相指令に基いて交直変換装置3
のゲートパルス乞俗サイリスクに与える位相制御回路で
ある。
仄に第1図の動作について説明する。超電導エネルギー
貯蔵装置ケ過渡安定度回上対策として使用するには、故
障期間中に発電機に与えられた加速エネルギーを貯蔵装
置により吸収するようにすnばよい。そのため発電機の
ロータが加速している場合には、超電導コイルで電力を
吸収し、あるいはロータが減速している場合には超電導
コイルで′亀刀乞放出する必要力ζある。
ロータの回転角速度ωは1発電機ロータ角速度変化検出
器5に入力さn、その発電機ロータ角速度変化検出器、
5はωの同期速度ω0からの偏差Δω乞演算し、こ−n
t安定化制御(ロ)路6に与える。
安定化制御−路6はこの偏差Δωに基いて、系統から吸
収すべき電力Pの指令値Pref Y:′rI4算する
系統と超電導又は常電導コイル間で授受さnる電力Pは
、定常状態で前記コイルに流れている電流Idとコイル
両端の直流電圧Edαの積CP=Id−Edα)で表さ
nる。また、超電導又は常電導コイル2のインダクタン
スが光分大きいので、電流Idの変化は小さいと考えら
nる。そこで、電力制御回路7では、を力指令値Pre
fに従って、交直変換装置3の@流電圧Edαン制御し
、電力の吸収放出量を制御する。前記の交直変換装置3
に与えらnるゲート信号の位相乞αとしたとき直流電圧
Edαはtlは房αに比例するので電力制御回路7は α=cos (K Pref)、ただしKH定数に従っ
て位相角αを出力する。位相制御回路8は。
交直変換装置3の電流電圧■8の位相よりαだけ遅′n
た位相で名サイリスクへのゲート信号?出力し、その結
果前記電属変換装置3の直(M電圧EdαはEda中1
.35Vs 部α となる。こTLに電力指令値Pre
fにほぼ比例した童となるので、電力指令値Prefに
従った電力が超電導又に常電導コイル2と交流系統1間
で吸収または放出さnる。
第2図は、第1図の装置の動作説明図である。
偏差Δωは交流系統1の発電機角速度の定常値からの変
化、Pは、交流系統1から超電導又は常電導コイル2へ
吸収さnる電力<p<oのときは放出電力)、Idは、
コイルの電流を示す。時刻1゜で動揺が発生し、偏差Δ
ωが検出されると加速時(Δω〉0)には電力の吸収(
P>0)、減速時(Δωく0)には電力の放出(Pくo
)が行なゎ扛、その結果偏差Δωはしだいに小さくなり
1時刻t0で動揺が収1っている。
この間、コイルの電流Idは、電力の吸収とともに増〃
目し、放出とともに減少する。
従来の電力系統安定化装置は1以上のように構成さnて
いるので、を刀系統に動揺の無い場合(第2図のt。以
前やt0以後)にも起電導又は常電動コイルには、相当
量の電[’(Ido)が流れる、ことになり、仄の動揺
に対して、電力の吸収が行なわ、′nると、直流電流の
ピーク値に、非常に大きな値(Idcp)となる。その
ため、交直変換装置3と超電導又は常電導コイル2のt
流容量が大き要となシ、また常電導コイルも足常撰失が
多くて使用できない等の欠点があった。
〔発明の概要〕
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためkなさnたもので、電力動揺の無い期間には超電導
又は常電導コイルの電流を零の状態で時期させることK
より、動揺時の直流電流ピーク値な抑え、最小限の設備
容量で交流系統の安定化が行なえる電力系統の安定化装
置な提供すること乞目的としている。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例Y図について説明する。図中
第1図と同一の部分は同一の符号?もって図示した第3
図において、9は、超電導又に常電導コイル2の電流l
d乞検出する電流検出器。
10は電流1dが正のとき、−足の直流電圧ΔPを発生
する放電童設足回路、11は、安定化制御回路6の出力
であるPrefから放電量設定回路10の出力であるI
Pな減する減算器、12は、交直変換装置3の交流入力
電圧VBな検出する電圧検出器で変圧器4と′5!亘変
換装置3との間に置かnているが父陀系統1と変圧器4
との間に置いてもよい。13に前記減算器11でめらn
た新たな電力指令値Pref′と、電圧検出器12で検
出さ扛たVsおよび電流検出器9で検出された電流Id
を入力し、新たな電力指令値Pref’に従った電力乞
吸収するために必要な交直変換装置3のゲート位相α乞
出力する電力制御回路である。ここでゲート位相αは1
位相制御回路8によυ交直変換装置3のサイリスクのゲ
ートパルスに変換さ扛る。
仄に本発明の動作乞第3図を参照して説明する。
電流系統1に故障が発生し、系統が動揺乞開始するケー
スの多くに、故障期間中に発電機に与えらnfC,加速
エネルギーが原因となっている。したがって系統動揺の
抑制には、1ず動揺開始時に、父Ft、%統1(発電8
IR)から、超電導又は常電導コイル2にエネルギーを
吸収する必要が生じる。このことは、動揺の無い状態で
、コイルにエネルギー?保持しておく必要が無いことな
意味している。
第3図の制御方式は、上述の考え刀をもとに、定常状態
に於て、コイルのエネルギーな零にするような制御ケ行
なったものである。
1ず、電流検出器9によって検出さf′L、た電流が正
であれば放電量設定回路10は所足の値ΔPを出力し、
安定化制御回路6で従来と同様にめらlf′した電力指
令値PrefからIPが減じらnた値が新たな電力指令
値Pref’ となる。したがって系統の動揺が無い状
態でに偏差Δω=0.従って。
P r e f = 0であるからPref’ =−I
Pのみが軍刀指令となり、ΔP相当の電力がコイルから
系統へ放出さ扛る。その結果、゛コイルに蓄積さn7’
tエネルギーは徐々に減少し、やがて零となる。
第4図は、第3図の電力系統安冗化装置の動作説明図で
ある。時刻t。で第21と同様の系統側 ′揺が発生し
た場合、Prefに破線のごとく第2図と同様の変化を
するのに対し、tfiId′b″−流nることKよ?)
、 Pref’はPrefよt)IPだけ小さい値とな
る。しかしながらΔPi!Prefに比較して光分小さ
な値に選定さnであるので、系統動揺の抑制効果は、は
とんど影響を受けず、動揺は、t□′で収束する。tI
以後はPref’は−ΔPとなり。
系統側へIPだけエネルギーの放出が行なわ扛ている。
コイル電流Idは、toJCおける初期値が零でアリ、
その後、電力の吸収放出に従って、第2″図と同様の変
化なしている。t1以後は徐々にエネルギーが放出さ扛
るため、Idは小さくなり。
時刻t2で零となり、入目の動揺に対し時期する。
1dの変化@ニ、第2図にくらべて大きくなるが。
初期値が小さいため、ピーク値Idcpは5第2図にく
らべて小さくなる。
第4図で明らかなように、第3図の制御力式では、@流
を流Idにもはや一定と仮足することはできない。した
がって、従来例のように、電力制御を簡単なアルゴリズ
ムで近似的に行うことができない。このため電力制御回
路13により、矢の菌算で、ゲート位相αをめる。
ただしX:転流インピーダンス Vs:電流電圧 こnにより、直流電圧Edaは 3 Pref’ Eda=1・35V′″′。−−X1d=]7π となるので変換電力P=EdαId=Pref’となる
もし演算精度が余り問題なけ扛ばVsY一定として電圧
検出器120制御人力を省略することも。
また、第2項のuxtav省略することも可能でπ ある。
なお、上記実施例では、電流検出器9により。
’fJL Rk検出し、Idに依存してΔP’Y決めた
がldの如何にかかわらず一定のΔP?与えることも可
能である。また、Idに対してΔPY変化させることも
可能であり、たとえばldが大きいところではΔP乞増
加させることにより、 Idcpのピーク値乞さらに抑
制することもできる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によ扛ば、超電導又は常電導コ
イルが定常状態に於ては、蓄積エネルギー零の状態で時
期するようになるので、コイルの蓄積エネルギーの最大
値が抑制でき、装置のt流容量または定常損失とも小さ
くでき、従来と同様の性能の得らnる設備がコンパクト
でしかも超電導のみならず常電導コイルを用いても安価
にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電力系統安定化装置の制御方式を示すブ
ロック回路図、第2図は第1図の装置の動作説明図、第
3図は本発明の一実施例による電力系統安定化装置の制
御力式のブロック回路図、〜第4図は第3図の装置の動
作説明図である。 1・・・電流系統、2・・・超電導又は常電導コイル。 3・・・交直変換装置、4・・・変圧器、5・・・発電
機ロータ角速度変化検出器、6・・−安定化制御回路、
1゜13−電力制御回路、8・・・位相制御回路1g・
・・電流検出器、10・・・放in設定回路、11・・
・減算器。 12、・・・電圧検出器。 第1図 第2図 第3面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)変圧器に又流電力?供給するため直流側に超電導
    又は常電導コイルな接、続しだ交直変換装置なブtする
    と共に、又両系統に接続した電力制御回路及び位相制御
    回路とを経由して前記交直変換装置のゲート位相を制御
    し、前記交流系統と前記コイル間の電力授受を行うよう
    に1路構成した電力系統安定化装置において、前記交流
    系統に動揺のない定常状態においては前記コイル電流’
    zt t a検出器により検出し、前記コイルに蓄積さ
    f′した電気エネルギを系統側の電力制御回路に対し徐
    々に放出するように放電設定信号を与えて動作させるよ
    うに制御すること?特徴とする電力系統安定化装置。
  2. (2)前記交流系統の動揺に応じて前記交直変換装置?
    弁した前記コイルから電力授受量の授受指令値な制御す
    ると共に、前記コイルの電流値に応じた所足の電力量ケ
    前記電力授受量の指令値より減算器な介して減するよう
    に放電量設定回路の出力信号にて制御するようにしたこ
    とな特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電力系統安
    定化装置。
JP59011207A 1984-01-25 1984-01-25 電力系統安定化装置 Pending JPS60156228A (ja)

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