JPS6115599A - Digital excitation controller of generator - Google Patents

Digital excitation controller of generator

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Publication number
JPS6115599A
JPS6115599A JP59135703A JP13570384A JPS6115599A JP S6115599 A JPS6115599 A JP S6115599A JP 59135703 A JP59135703 A JP 59135703A JP 13570384 A JP13570384 A JP 13570384A JP S6115599 A JPS6115599 A JP S6115599A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
block
generator
voltage
load
deviation
Prior art date
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Pending
Application number
JP59135703A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Shimizu
正憲 清水
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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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS6115599A publication Critical patent/JPS6115599A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To readily obtain an optimum control characteristic even if the type and the state of a generator load are altered by composing blocks of a software, and selecting the block in response to a load state. CONSTITUTION:A microprocessor 20 contains programmed voltage/current setting block, deviation detection block and deviation amplifying block, and inputs detection outputs from an output current detector 13, a field voltage detector 4, a load current detector 14, a load DC voltage detector 15, a field current detector 13, and a field voltage detector 8. The block having optimum control characteristic and stability is selected in the generator load state on the basis of the load current value and the load DC voltage value, and a field power source 11 is controlled in response to the detection input on the basis of the selected block. Thus, even if the state and type of the generator load are altered, it can be readily optimally controlled.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は発電機や発電機負荷状態に対応したフィード
バック制御系を選択することができる発電機のデジタル
式励磁制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a digital excitation control device for a generator that is capable of selecting a feedback control system corresponding to the generator and the generator load state.

〔従来技術〕[Prior art]

発電機の励磁制御装置としては、従来、第1図に示すも
のがあった。同図において、lは交流発電機、2はこの
交流発電機の界磁巻線、3は発電機負荷である。4は計
器用変圧器PTであって、交流発電機の出力電圧を検出
する。5は電圧設定ブロック、6は偏差検出ブロックで
ある。偏差検出ブロック6はPTAの検出値と電圧設定
ブロック5の電圧設定値との偏差を検出する。この偏差
は誤差増幅器ブロック7により増幅される。8は界磁電
圧検出器であって、検出された界磁電圧値と誤差増幅器
ブロック7の出力とは偏差検出ブロック9に導かれ、該
偏差検出ブロック9が出力する上記界磁電圧値と誤差増
幅ブロック7の出力との偏差が制御信号してゲートパル
ス発生器10に入力される。ゲートパルス発生器10は
上記偏差に対応したゲートパルスをサイリスク式整流装
置である界磁電源装置11に供給する。
Conventionally, there has been an excitation control device for a generator as shown in FIG. In the figure, l is an alternating current generator, 2 is a field winding of this alternator, and 3 is a generator load. 4 is a potential transformer PT, which detects the output voltage of the alternator. 5 is a voltage setting block, and 6 is a deviation detection block. The deviation detection block 6 detects the deviation between the detected value of the PTA and the voltage setting value of the voltage setting block 5. This deviation is amplified by the error amplifier block 7. 8 is a field voltage detector, and the detected field voltage value and the output of the error amplifier block 7 are guided to a deviation detection block 9, and the field voltage value and the error outputted by the deviation detection block 9 are detected. The deviation from the output of the amplification block 7 is input to the gate pulse generator 10 as a control signal. The gate pulse generator 10 supplies a gate pulse corresponding to the above deviation to the field power supply device 11 which is a silic type rectifier.

この励磁制御装置においては、交流発電機1の出力電圧
と電圧設定値との間に偏差が発生すると、サイリスク式
整流装置11の点弧位相が制御されて、上記出力電圧が
上記電圧設定値に等しくなるように界磁電流が制御され
る。
In this excitation control device, when a deviation occurs between the output voltage of the alternator 1 and the voltage setting value, the ignition phase of the thyrisk type rectifier 11 is controlled to bring the output voltage to the voltage setting value. The field currents are controlled so that they are equal.

また、この励磁制御装置は、第2図に示すように、発電
機負荷3の電圧・電流を目標値もしくは目標パターンに
制御する場合にも用いられる。
Further, as shown in FIG. 2, this excitation control device is also used when controlling the voltage and current of the generator load 3 to a target value or a target pattern.

何れにしても、この従来の励磁制御装置では、これを構
成する電圧設定ブロック5、偏差検出ブ′ロック6及び
9、誤差増幅ブロック7がハードウェアで構成されてい
るので、制御特性や安定性の調整はこのブロック内のゲ
インや時定数を変えることで可能であるが、その調整範
囲には限界があり、負荷の種類や発電機負荷の負荷状態
が変更された場合、最適な制御特性や安定性を得ること
ば難しいと云う問題があった。
In any case, in this conventional excitation control device, the voltage setting block 5, the deviation detection blocks 6 and 9, and the error amplification block 7 are configured by hardware, so the control characteristics and stability can be improved. can be adjusted by changing the gain and time constant in this block, but there is a limit to the adjustment range, and when the load type or generator load condition changes, the optimal control characteristics and The problem was that it was difficult to obtain stability.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、マイクロプロセッサを使用し、該マイクロプロセ
ッサに、上記したブロックをプロクラム化して収納する
と共に負荷状態に応じてこれらブロックのうちから最適
制御特性・安定性が得られる数種のブロックを選択する
選択ロジックを持たせることにより、発電機負荷の種類
・状態に変更があっても容易に最適制御を行うことがで
きる発電機のデジタル式励磁制御装置を提案するもので
ある。
This invention was made in view of the above-mentioned conventional problems, and uses a microprocessor, stores the above-mentioned blocks in a programmed form, and selects an optimal one from among these blocks according to the load condition. A digital generator generator that has selection logic that selects several types of blocks that provide control characteristics and stability, making it easy to perform optimal control even when the type or condition of the generator load changes. This paper proposes an excitation control device.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第3図において、交流発電機負荷3は核融合用トロイダ
ル磁場コイルであって、ダイオード式整流器31により
整流された直流電力が給電される。この整流器31は交
流発電機1の交流出力を上記直流電力に変換する。12
は交流発電機」の出力電流を検出する電流検出器、13
は界磁電流を検出する電流検出器CT、14はトロイダ
ル磁場コイル3に流れる負荷直流電流を検出する為の直
流変流器DCCT、15は負荷直流電圧を検出する為の
直流変圧器DCPT、2oはマイクロプロセッサである
。このマイクロプロセッサ2oの入力点41.121.
131.81.141.151にはそれぞれPTA、C
T12、界磁電流検出器13、界磁電圧検出器8、DC
CT14、DCPT15の検出出力が結合される。10
0は出力点であり、ゲートパルス発生器10に接続され
る。マイクロプロセッサ2oには、電圧・電流設定ブロ
ック、1個以上の偏差検出ブロック及び偏差増幅ブロッ
クがプログラム化されて収納されており、後述する制御
ブロック選択ロジックにより一つのタイプのフィードバ
ック制御系を構成する複数種のブロックが第4図に示す
ように選択される。第4図の制御ブロックは第6図に示
すコイル電流目標パターンへを発生する電流目標パター
ン設定ブロック(電流設定ブロック)21、偏差検出ブ
ロック22、誤差増幅ブロック23、第6図にBで示す
コイル電圧目標パターンを発生する電圧目標パターン設
定ブロック(電圧設定ブロック)24、加算ブロック2
5、誤差増幅ブロック、26、偏差検出ブロック27、
誤差増ブロック28により構成されるフィードバック制
御系の制御ブロックであって、第7図に該制御系の制御
動作を表したプログラムの流れ図を示す。
In FIG. 3, the alternating current generator load 3 is a toroidal magnetic field coil for nuclear fusion, and DC power rectified by a diode rectifier 31 is supplied thereto. This rectifier 31 converts the AC output of the AC generator 1 into the DC power. 12
is a current detector that detects the output current of the alternating current generator, 13
14 is a DC current transformer DCCT for detecting the load DC current flowing through the toroidal magnetic field coil 3; 15 is a DC transformer DCPT for detecting the load DC voltage; 2o is a microprocessor. Input points 41.121. of this microprocessor 2o.
131.81.141.151 respectively PTA and C
T12, field current detector 13, field voltage detector 8, DC
The detection outputs of CT14 and DCPT15 are combined. 10
0 is an output point and is connected to the gate pulse generator 10. The microprocessor 2o stores a voltage/current setting block, one or more deviation detection blocks, and deviation amplification blocks in a programmed manner, and configures one type of feedback control system using the control block selection logic described later. A plurality of types of blocks are selected as shown in FIG. The control blocks in FIG. 4 include a current target pattern setting block (current setting block) 21 that generates the coil current target pattern shown in FIG. 6, a deviation detection block 22, an error amplification block 23, and a coil shown as B in FIG. Voltage target pattern setting block (voltage setting block) 24 that generates a voltage target pattern, addition block 2
5, error amplification block, 26, deviation detection block 27,
This is a control block of the feedback control system constituted by the error increase block 28, and FIG. 7 shows a flowchart of a program representing the control operation of the control system.

即ち、このプログラムは、PT4により検出された発電
機出力電圧値、界磁電圧検出器8により検出された界磁
電圧値、DCCT12により検出されたコイル電流値を
A/D変換して取込む電流入力信号処理ステップ、コイ
ル電流目標パターン値を演算するステップ、上記コイル
電流値とコイル電流目標パターン値の電流偏差を演算す
るステップ、DCPT13により検出されたコイル電圧
値の信号をA/D変換して取込む電圧入力信号処理ステ
ップ、上記コイル電圧値とコイル電圧目標パターン値と
の電圧偏差を演算するステップ、上記電流偏差と上記電
圧偏差を加算するステップ、界磁電圧検出器8により検
出された界磁電圧をA/D変換して取込む信号処理ステ
ップ、上記偏差加算値を上記界磁電圧により補正して出
力値を演算するステップからなり、この出力値が制御信
号としてゲートパルス発生器10に入力される。
That is, this program converts the generator output voltage value detected by the PT4, the field voltage value detected by the field voltage detector 8, and the coil current value detected by the DCCT 12 into electric currents by A/D converting them. an input signal processing step, a step of calculating a coil current target pattern value, a step of calculating a current deviation between the coil current value and the coil current target pattern value, and A/D converting the signal of the coil voltage value detected by the DCPT 13. A step of processing the voltage input signal to be taken in, a step of calculating the voltage deviation between the above coil voltage value and the coil voltage target pattern value, a step of adding the above current deviation and the above voltage deviation, and a step of calculating the field detected by the field voltage detector 8. It consists of a signal processing step in which the magnetic voltage is A/D converted and taken in, and a step in which the above-mentioned deviation added value is corrected by the above-mentioned field voltage to calculate an output value, and this output value is sent to the gate pulse generator 10 as a control signal. is input.

このようにして、発電機1の界磁電流が制御され、トロ
イダル磁場コイル3に供給される電圧及び電流が第6図
に示すパターンA及びBに制御される。
In this way, the field current of the generator 1 is controlled, and the voltage and current supplied to the toroidal magnetic field coil 3 are controlled to patterns A and B shown in FIG.

第4図に示した制御系は上記した制御ブロック選択ブロ
ックにより、発電機負荷3の状態により、例えば、第5
図に示すタイプの制御系に変更される。
The control system shown in FIG. 4 uses the control block selection block described above to select, for example, the fifth
The control system will be changed to the type shown in the figure.

第8図は制御ブロックを選択する為の上記制御ブロック
選択ロジックの一例を示したもので、DCCT12、D
C:PTl 3によりそれぞれ検出されたコイル電流値
1c、コイル電圧値Vcからトロイダル磁場コイル3の
抵抗値Rc、インダクタンス値Lc、時定数τCを計算
し、この計算値から予めタイプ分けされた上記2つの制
御系を含む例えば制御系1〜11のうちの発電機負荷3
状態に最適な制御特性、安定性を持つ制御系を選択する
FIG. 8 shows an example of the control block selection logic for selecting control blocks, including DCCT12, D
C: Calculate the resistance value Rc, inductance value Lc, and time constant τC of the toroidal magnetic field coil 3 from the coil current value 1c and coil voltage value Vc detected by PTL 3, respectively, and from these calculated values, the above 2 types classified in advance For example, generator load 3 of control systems 1 to 11 including two control systems.
Select a control system with optimal control characteristics and stability for the situation.

本実施例では、誤差増幅ブロック等がソフトウェアで構
成されているので、ゲインや時定数を広範囲に調整する
ことができる。
In this embodiment, since the error amplification block and the like are configured by software, the gain and time constant can be adjusted over a wide range.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は以上説明した通り、各ブロックをソフトウェ
アで構成し、発電機や発電機負荷の種類・状態により該
負荷に最適な制御特性・安定性を持つブロックを選択す
る構成としたので、発電機負荷の種類や状態変数に変更
があっても、常に最良の状態で発電機の界磁を制御する
ことができる。
As explained above, this invention has a configuration in which each block is configured with software, and a block with optimal control characteristics and stability for the load is selected depending on the type and condition of the generator and generator load. Even if the load type or state variables change, the generator field can always be controlled in the best possible condition.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は従来の発電機の励磁制御装置のブロ
ック図、第3図はこの発明の一実施例を示すブロック図
、第4図及び第5図は上記実施例におけるマイクロプロ
セッサ内の制御系を構成するブロックの例を示す図、第
6図は上記実施例におけるコイル電流目標パターン及び
コイル電圧目標パターンを示す図、第7図は上記制御系
ののプログラムの流れ図、第8図は上記実施例における
制f17ブロツク選択ロジックを示す図である。 図において、1−発電機、2−界磁巻線、3−負荷、4
−P T、8−界磁電圧検出器、10ゲートパルス発生
器、11−界磁電源装置、12−電圧検出器、13−=
−界磁電流検出器、14−直流変流器、15−直流変圧
器、2o−マイクロプロセッサ、21−電流目標パター
ン設定ブロック(電流設定ブロック)、22−偏差検出
ブロック、23−誤差増幅ブロック、24−コイル電圧
目標パターン設定ブロック(電圧設定ブロック)、25
.27−偏差検出ブロック、26.28誤差増幅ブロッ
ク。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
1 and 2 are block diagrams of a conventional generator excitation control device, FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are block diagrams of a microprocessor in the above embodiment. FIG. 6 is a diagram showing the coil current target pattern and coil voltage target pattern in the above embodiment, FIG. 7 is a flowchart of the program of the above control system, and FIG. is a diagram showing the control f17 block selection logic in the above embodiment. In the figure, 1-generator, 2-field winding, 3-load, 4
-P T, 8-field voltage detector, 10-gate pulse generator, 11-field power supply, 12-voltage detector, 13-=
- field current detector, 14 - DC current transformer, 15 - DC transformer, 2o - microprocessor, 21 - current target pattern setting block (current setting block), 22 - deviation detection block, 23 - error amplification block, 24-Coil voltage target pattern setting block (voltage setting block), 25
.. 27-deviation detection block, 26.28 error amplification block. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 発電機及び発電機負荷の電圧・電流の検出値、発電機界
磁の電圧・電流の検出値をそれぞれ取込む入力点と制御
信号とを送出する出力点を有し、電圧目標値及び電流目
標値を演算設定する設定ブロック、該設定された目標値
と対応する検出値との偏差を演算する偏差検出ブロック
、偏差を演算増幅する少なくとも1以上の誤差増幅ブロ
ック、他の検出値とこれに対応する偏差との偏差を検出
する偏差検出ブロックをプログラム化して収納し且つ制
御ブロック選択ロジックを有するマイクロプロセッサ及
び上記制御信号に応答して発電機界磁電流を制御する界
磁電源装置を有し、上記制御ブロック選択ロジックが上
記発電機負荷の電圧・電流検出値から負荷状態を判定し
て上記ブロックのうち負荷状態に対応した一のフィード
バック制御系を構成する複数種のブロックを選択するこ
とを特徴とする発電機のデジタル式励磁制御装置。
It has an input point that takes in the detected voltage and current values of the generator and the generator load, and a detected value of the voltage and current of the generator field, and an output point that sends out a control signal, and has a voltage target value and a current target value. A setting block that calculates and sets a value, a deviation detection block that calculates the deviation between the set target value and the corresponding detected value, at least one error amplification block that calculates and amplifies the deviation, and corresponds to other detected values. a microprocessor that stores a programmed deviation detection block that detects a deviation from the deviation that is detected, and has a control block selection logic; and a field power supply device that controls the generator field current in response to the control signal; The control block selection logic determines the load condition from the detected voltage and current values of the generator load and selects a plurality of types of blocks constituting one feedback control system corresponding to the load condition among the blocks. Digital excitation control device for generators.
JP59135703A 1984-06-29 1984-06-29 Digital excitation controller of generator Pending JPS6115599A (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5932398A (en) * 1982-08-13 1984-02-21 Hitachi Ltd Automatic voltage regulator

Patent Citations (1)

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JPS5932398A (en) * 1982-08-13 1984-02-21 Hitachi Ltd Automatic voltage regulator

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