JPS61170666A - 電力系統の電圧、リアクタンス推定方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、発電機が接続される電力系統の等値電圧２
等価リアクタンスの推定方法、特に発電機の運転情報だ
けからこれらを求めることが可能な電力系統の電圧、リ
アクタンス推定方法に関する。

〔従来の技術〕

第３図は一般的な電力系統を示す系統図、第４図は第３
図における電圧、電流の関係を示すベクトル図である。

なお、第３図において、１（Ｇ）は発電機、２（Ｘ、）
は系統リアクトル、３は無限大母線である。

すなわち、発電機１側から電力系統側を眺めると、第３
図のように無限大母線３と系統リアクトル２によって表
現することができる。このとき、発電機１の安定度は、
その電力系統との結合度によって影響を受ける。つまり
、電力系統が充分に大きく安定であるものとすると、発
電機１がこの電力系統に密に結合されていれば、すなわ
ちリアクタンスＸ０が小さければ安定度は良く、逆に疎
に結合されていれば、すなわちリアクタンスＸ。

が大きければ安定度は悪い。したがって、個々の発電所
において、無限大母線３の等値電圧（系統電圧）■３と
リアクトル２の等価リアクタンスＸ。

とを推定し、系統変化に応じて発電機の安定度を適応制
御すれば、個々の発電機の安定度ひいては電力系統全体
の安定度を向上させることができる。

なお、このような適応制御を行なうのが、いわゆる発電
機多変数適応制御装置（ＴＡＧＥＣ）と呼ばれるもので
ある。

このように、安定度の制御を行なうためには、電力系統
の電圧およびリアクタンスを知ることが必要であるが、
実際の電力系統は多数の発電機が複雑な電力系統網につ
ながっているため、これらの値を求めることは必ずしも
容易ではない。

例えば、電力系統の状態が各系統の潮流、各発電所の電
圧出力、負荷の潮流等によって一義的に決まることから
、これを利用することが考えられるが、これら多数の系
統から多数の情報を集めることはその設備、費用の点、
または情報の伝送遅れ等の技術上の点等からも実現はか
なり困難である。

一方、第３図において、発電機内部電圧をｖｌ。

発電機端子電圧を■６、発電機電流を■、系統の等価電
圧をｖｌ、系統のりアクタンスをＸｏとすると、これら
電圧、電流の関係は第４図の如く表わすことができる。

なお、第４図において、δは電圧ｖＩとＶａとの相差角
、ω、は電圧Ｖ、の角周波数、Ｇ５は電圧■、の角周波
数である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第４図を参照すれば明らかなように、三角形ＯＡＢ、Ｏ
ＡＣは一義的に決まるが、Ｄ点は線ＡＢ上の延長線を含
む線上のいずれに存在してもよいので、一義的には定ま
らない。このため、角周波数ω、とω、との差を積分す
る等して相差角δを求める方法が考えられるが、ω、は
計測可能であるのに対してＧ１は計測不能であり、また
積分回路ではドリフト等の影響があるため、Ｄ点を正確
に定めることができない。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 発電機側で検知することが可能な種々の！（運転情報）
から、発電機が接続される電力系統の電圧、リアクトル
を簡単な手法でしかも精度良く推定することが可能な推
定方法を提供する。

〔作用〕

発電機が接続される電力系統を無限大母線と系統り゛ア
クドルとで表わす場合の系統電圧とそのリアクタンスと
を推定するに当たり、系統側特性が変化しない所定時間
内に発電機出力または発電機端子電圧のいずれか一方を
固定、他方を可変として運転し、発電機電流が最小とな
るとき発電機側だけで求められる諸量（発電機運転情報
）から電力系統の電圧およびリアクタンスを推定するよ
うにする。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の詳細な説明するためのベクトル図で
ある。

この実施例では、発電機出力（有効電力）Ｐを一定とし
、発電機端子電圧ｖＧをＶ　Ｇ１　、　Ｖ　６□、■。

、の如く順次変化させて発電機の運転を行なう。これに
よって、発電機電流■もＩ＋、’Ｉｔ、Ｉｓの如く変化
するが、このときその値が最小となる点（第１図ではＩ
　＝　Ｉ　ｚの点）があり、この点では第１図にも示さ
れるように、 Ｘ、　−− ■２ なる関係が成立する。なお、Ｑは発電機の無効電力であ
り、これを始めとする各種運転情報は発電機側にて適宜
に入手し得るものであり、したがって、系統の電圧Ｖ、
およびリアクタンスＸ０は上式の如き関係から、これを
簡単に求めることができる。

第２図はこの発明の他の実施例を説明するためのベクト
ル図である。

ここでは、発電機端子電圧■６を一定とし、発電機出力
Ｐを順次変化させる。これに応じて発電機電流■も１．
＋１！　、１３の如く順次変化するが、この場合も電流
■が最小となる点（１＝　Ｉｇ　）があり、この点では
、 Ｖｇ　＝ＶＧ２　　Ｑｚ　／　Ｉｇ なる関係が成立することから、Ｘ、およびＶＢを求める
ことができる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、発電機側の情報だけを用いて、発電
機が接続されている複雑な電力系統の電圧、リアクタン
スを容易にしかも正確に把握することができ、これによ
って発電機を含む電力系統の安定度制御を精度良く行な
うことが可能となる。

なお、この発明はかくの如き発電機安定度制御ばかりで
なく、電力系統に接続される機器等（例えば無効電力制
御装置）全般の制御を行なう場合に利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を説明するためのベクトル
図、第２図はこの発明の他の実施例を説明するためのベ
クトル図、第３図は一般的な電力系統図、第４図は第３
図における電圧、電流ベクトルを示すベクトル図である
。 符号説明 １（Ｇ）・・・発電機、２（Ｘ、）・・・等価リアクト
ル、３・・・無限大母線、■、・・・発電機内部電圧、
■。。 Ｖ　５１〜ＶＧ３　　・・・発電機端子電圧、１．Ｉｔ
−１ｉ・・・発電機電流、Ｖ、・・・無限大母線電圧（
系統電圧）。 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　清 ◇、　　　Ｍ１図 ×ン １ＪＩＥ３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発電機が接続される電力系統が無限大母線とリアクトル
   によって表わされる場合の該系統の電圧およびリアクタ
   ンスの推定方法であって、前記電力系統側の特性が変化
   しないと見なし得る所定時間内に、発電機出力またはそ
   の端子電圧のいずれか一方を固定、他方を可変として運
   転し、それぞれの場合で発電機電流が最小となるときの
   発電機運転情報から電力系統の電圧およびリアクタンス
   を求めることを特徴とする電力系統の電圧、リアクタン
   ス推定方法。