JPS6349078Y2 - - Google Patents
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- JPS6349078Y2 JPS6349078Y2 JP1983019817U JP1981783U JPS6349078Y2 JP S6349078 Y2 JPS6349078 Y2 JP S6349078Y2 JP 1983019817 U JP1983019817 U JP 1983019817U JP 1981783 U JP1981783 U JP 1981783U JP S6349078 Y2 JPS6349078 Y2 JP S6349078Y2
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- Japan
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は並列発電機の自動力率調整装置に関
し、特に矩形波に変換された母線電圧と各発電機
電流との位相差時間に基づいて力率調整を行う手
段を有する並列発電機の自動力率調整装置に関す
る。
し、特に矩形波に変換された母線電圧と各発電機
電流との位相差時間に基づいて力率調整を行う手
段を有する並列発電機の自動力率調整装置に関す
る。
並列運転状態にある同期発電機の接続構成例を
第１図Ａに、その等価回路を第１図Ｂに示す。こ
こでG1，G2は同期発電機、CB1，CB2はしや断
器、ｌは母線、E1，E2は発電機G1，G2の誘起起
電力、xlは線路インピーダンスである。このよう
な並列発電機において、もし誘起起電力E1，E2
に差があると、｜E1−E2｜／xlに基づく無効横流Ic が生ずる。この無効横流Icを減少するように、自
動力率制御装置APERを用いて制御している。
第１図Ａに、その等価回路を第１図Ｂに示す。こ
こでG1，G2は同期発電機、CB1，CB2はしや断
器、ｌは母線、E1，E2は発電機G1，G2の誘起起
電力、xlは線路インピーダンスである。このよう
な並列発電機において、もし誘起起電力E1，E2
に差があると、｜E1−E2｜／xlに基づく無効横流Ic が生ずる。この無効横流Icを減少するように、自
動力率制御装置APERを用いて制御している。
このような力率制御を前提として、従来並列運
行する発電機を主出力発電機と負荷調整運転機と
に役割を定め、並列運転を行つているが次のよう
な問題点があつた。即ち負荷調整運転機の負荷電
流が少い時、負荷調整運転機の力率を正確に検出
できず主出力発電機と負荷調整運転機を含む並列
発電機システム全体の自動力率制御を実現するこ
とが困難であつた。
行する発電機を主出力発電機と負荷調整運転機と
に役割を定め、並列運転を行つているが次のよう
な問題点があつた。即ち負荷調整運転機の負荷電
流が少い時、負荷調整運転機の力率を正確に検出
できず主出力発電機と負荷調整運転機を含む並列
発電機システム全体の自動力率制御を実現するこ
とが困難であつた。
本考案の上述の点に鑑みてなされたもので、母
線電圧と各発電機電流を矩形波パルスに変換し、
電圧パルスに対する各電流パルスの位相差時間に
基づいて力率を制御することにより、特に軽出力
時の横流検出の精度を向上することにより、負荷
調整用発電機を含む並列発電機システム全体の自
動力率制御を実現した並列発電機の自動力率調整
装置を提供することを目的とする。
線電圧と各発電機電流を矩形波パルスに変換し、
電圧パルスに対する各電流パルスの位相差時間に
基づいて力率を制御することにより、特に軽出力
時の横流検出の精度を向上することにより、負荷
調整用発電機を含む並列発電機システム全体の自
動力率制御を実現した並列発電機の自動力率調整
装置を提供することを目的とする。
以下、本考案の一実施例を添付された図面と共
に説明する。
に説明する。
まず実施例の説明に先立ち本考案による横流制
御の原理を説明する。一般に並列発電機間に起電
力の差を生ずると、第３図Ａ，Ｂに示すように負
荷電流ILに横流ICを重畳した発電機電流Igが流れ
る。ここで、は負荷力率を説明する第２図に示
される母線電圧Ｅと負荷電流ILの各ピーク値間の
位相差であり、第３図Ａは界磁電流が強い発電機
における発電機力率φ1を、第３図Ｂは界磁電流
が弱い発電機における発電機力率φ2を示すベク
トル図である。
御の原理を説明する。一般に並列発電機間に起電
力の差を生ずると、第３図Ａ，Ｂに示すように負
荷電流ILに横流ICを重畳した発電機電流Igが流れ
る。ここで、は負荷力率を説明する第２図に示
される母線電圧Ｅと負荷電流ILの各ピーク値間の
位相差であり、第３図Ａは界磁電流が強い発電機
における発電機力率φ1を、第３図Ｂは界磁電流
が弱い発電機における発電機力率φ2を示すベク
トル図である。
本考案では、例えば第４図Ａに示される位相関
係を有する母線電圧Ｅと発電機電流Ｉを夫々第４
図Ｂ、第４図Ｃに示す如く、ゼロクロスする点に
同期して所定の矩形波状に整形即ち矩形波パルス
に変換している。これによつて、母線電圧Ｅは第
５図Ａの矩形波パルスに、発電機電流は第５図
Ｂ，Ｃの矩形波パルスのような波形となる。
係を有する母線電圧Ｅと発電機電流Ｉを夫々第４
図Ｂ、第４図Ｃに示す如く、ゼロクロスする点に
同期して所定の矩形波状に整形即ち矩形波パルス
に変換している。これによつて、母線電圧Ｅは第
５図Ａの矩形波パルスに、発電機電流は第５図
Ｂ，Ｃの矩形波パルスのような波形となる。
ここで第５図Ｂは電圧パルスＥに対して電流パ
ルスＩが遅れの位相時間差t1を、第５図Ｃは電力
パルスＥに対して電流パルスＩが進みの位相時間
差t2を有する場合を示したものである。
ルスＩが遅れの位相時間差t1を、第５図Ｃは電力
パルスＥに対して電流パルスＩが進みの位相時間
差t2を有する場合を示したものである。
本考案ではこれらの時間差t1，t2を各発電機に
ついて同値とすることにより、各発電機電流を制
御する。即ち第５図Ｂのように遅れ位相時間差t1
の場合、主出力発電機を弱め界磁制御し、第５図
Ｃのように進め位相時間t2の場合、主出力発電機
を強め界磁制御することにより、各発電機の誘起
起電力は等しくなり、同力率運転となる。
ついて同値とすることにより、各発電機電流を制
御する。即ち第５図Ｂのように遅れ位相時間差t1
の場合、主出力発電機を弱め界磁制御し、第５図
Ｃのように進め位相時間t2の場合、主出力発電機
を強め界磁制御することにより、各発電機の誘起
起電力は等しくなり、同力率運転となる。
上記の力率制御の原理に基づいて、次に本考案
の一実施例について説明する。
の一実施例について説明する。
第６図は本考案が適用される同期発電機の接続
構成例を示している。同図において、PTは母線
電圧を検出するための電圧変成器、CT1，CT2…
CToは各発電機G1，G2…Goの発電機電流を検出
するための電流変成器である。本実施例では第６
図のような構成の並列発電機の力率調整を第７図
のような自動力率調整回路により行つている。
構成例を示している。同図において、PTは母線
電圧を検出するための電圧変成器、CT1，CT2…
CToは各発電機G1，G2…Goの発電機電流を検出
するための電流変成器である。本実施例では第６
図のような構成の並列発電機の力率調整を第７図
のような自動力率調整回路により行つている。
第７図において、１０ａは電圧波形整形回路
で、第６図の電圧変成器PTによつて検出された
電圧波形を前述したようにゼロクロス点に同期し
て所定の矩形波パルスに変換する。１０ｂは電流
波形整形回路で、主出力発電機（以下「主機」と
いう。）として例えば第６図の発電機G1を選択し
た場合、この１０ｂでは電流変成器CTによつて
検出された電流波形を同様にゼロクロス点に同期
して所定の矩形波パルスに変換する。１２は位相
差時間測定回路で、母線電圧パルスに対する発電
機電流パルスの位相時間T1を前述したようにし
て求める。１４は位相差時間平均値回路で、主機
G1についての位相差時間測定回路１２の出力T1、
同様にして求められた負荷調整機G2〜Goについ
ての位相差時間T2〜Tnが入力されその平均値To
が出力される。１６はつき合せ回路で、前述した
位相差時間測定回路１２からの位相差時間T1と
位相差時間平均値計算回路１４からの平均値Tn
とがつき合わされる。１８は判定処理回路で、こ
のつき合せ回路１６からの偏差出力が進み位相に
あるか遅れ位相いあるかを判定すると共に、各場
合について制御余裕角αを考慮して判定を行い、
主機G1の電圧指令を生成する。
で、第６図の電圧変成器PTによつて検出された
電圧波形を前述したようにゼロクロス点に同期し
て所定の矩形波パルスに変換する。１０ｂは電流
波形整形回路で、主出力発電機（以下「主機」と
いう。）として例えば第６図の発電機G1を選択し
た場合、この１０ｂでは電流変成器CTによつて
検出された電流波形を同様にゼロクロス点に同期
して所定の矩形波パルスに変換する。１２は位相
差時間測定回路で、母線電圧パルスに対する発電
機電流パルスの位相時間T1を前述したようにし
て求める。１４は位相差時間平均値回路で、主機
G1についての位相差時間測定回路１２の出力T1、
同様にして求められた負荷調整機G2〜Goについ
ての位相差時間T2〜Tnが入力されその平均値To
が出力される。１６はつき合せ回路で、前述した
位相差時間測定回路１２からの位相差時間T1と
位相差時間平均値計算回路１４からの平均値Tn
とがつき合わされる。１８は判定処理回路で、こ
のつき合せ回路１６からの偏差出力が進み位相に
あるか遅れ位相いあるかを判定すると共に、各場
合について制御余裕角αを考慮して判定を行い、
主機G1の電圧指令を生成する。
本考案の一実施例は上記のように構成されてお
り、次にその動作について説明する。
り、次にその動作について説明する。
電圧変成器PTによつて検出された母線電圧は
電圧波形整形回路１０ａに入力され、出力として
例えば第８図Ａのような矩形波パルスを得る。ま
た電流変成器CT1によつて検出された発電機電流
は電流波形整形回路１０ｂに入力され、出力とし
て例えば第８図Ｂのような矩形波パルスを得る。
電圧波形整形回路１０ａに入力され、出力として
例えば第８図Ａのような矩形波パルスを得る。ま
た電流変成器CT1によつて検出された発電機電流
は電流波形整形回路１０ｂに入力され、出力とし
て例えば第８図Ｂのような矩形波パルスを得る。
これらの電圧パルスと電流パルスは位相差時間
回路１２に入力され、位相差時間T1が求められ
る。次に、位相差時間平均値計算回路１４で、主
機G1及び負荷調整機G2〜Goについての位相差時
間T1〜Toの平均がとられ、例えば第８図Ｃに示
されるように平均値Tnが出力される。
回路１２に入力され、位相差時間T1が求められ
る。次に、位相差時間平均値計算回路１４で、主
機G1及び負荷調整機G2〜Goについての位相差時
間T1〜Toの平均がとられ、例えば第８図Ｃに示
されるように平均値Tnが出力される。
つき合せ回路１６では、主機G1についての位
相差時間T1と平均値Tnとがつき合わされ、その
偏差T1−Tnが判定処理回路１８に入力される。
相差時間T1と平均値Tnとがつき合わされ、その
偏差T1−Tnが判定処理回路１８に入力される。
以下この判定処理回路１８の判定処理動作につ
いて説明する。
いて説明する。
１８(1)でT1−Tn＞０の判定を行う。もしNO
であれば、位相差時間Tnに対してT1が進み位相
の関係にあるため、１８(2)で進み力率として認識
する。
であれば、位相差時間Tnに対してT1が進み位相
の関係にあるため、１８(2)で進み力率として認識
する。
次に、１８(3)で制御余裕角αを考慮して、T1
−Tn＋α＜０の判定する。ここで制御余裕角を
考慮する理由は第８図Ｄに示されるように、第８
図Ｃの電流パルスの平均値Tnに対して±αだけ
制御上余裕を見込んで動作の信頼性を計るためで
ある。従つて、第８図Ｄにおいてパルス幅２αの
期間は、平均値化された電流パルスの立ち上がり
時点が、平均値操作によつて変動した場合の不感
帯として見なされる。この１８(3)における判定に
おいて、もしYESであれば、１８(10)で主機G1の
電圧を上げるように指令する。もしNOであれ
ば、１８(4)でT1−Tn＋α＝０を判定する。この
１８(4)において、もしYESであれば、１８(11)で
電圧操作なしを指令する。もしNOと判定されれ
ば、１８(5)でT1−Tn＋α＞０の判定が行われ
る。１８(5)で、もしYESであれば１８(12)で主機
G1の電圧を上げるように指令する。なお、この
１８(5)でNOと判定されると、１８(3)以降の判定
処理に誤りがあるため、再度判定を行うか、エラ
ー処理を行う。
−Tn＋α＜０の判定する。ここで制御余裕角を
考慮する理由は第８図Ｄに示されるように、第８
図Ｃの電流パルスの平均値Tnに対して±αだけ
制御上余裕を見込んで動作の信頼性を計るためで
ある。従つて、第８図Ｄにおいてパルス幅２αの
期間は、平均値化された電流パルスの立ち上がり
時点が、平均値操作によつて変動した場合の不感
帯として見なされる。この１８(3)における判定に
おいて、もしYESであれば、１８(10)で主機G1の
電圧を上げるように指令する。もしNOであれ
ば、１８(4)でT1−Tn＋α＝０を判定する。この
１８(4)において、もしYESであれば、１８(11)で
電圧操作なしを指令する。もしNOと判定されれ
ば、１８(5)でT1−Tn＋α＞０の判定が行われ
る。１８(5)で、もしYESであれば１８(12)で主機
G1の電圧を上げるように指令する。なお、この
１８(5)でNOと判定されると、１８(3)以降の判定
処理に誤りがあるため、再度判定を行うか、エラ
ー処理を行う。
また、前述した１８(1)におけるT1−Tn＞０の
判定でYESの場合は、１８(6)で平均値Tnの電流
パルスに対してT1の電流パルスは遅れ位相角の
関係にあると認識される。この場合、１８(7)で
T1−Tn−α＞０の判定を行う。もしYESであれ
ば、１８(10)で主機G1の電圧を下げるように指令
する。もしNOであれば、１８(8)でT1−Tn−α
＝０の判定を行う。もしYESならば１８(11)で電
圧操作なしを指令する。もしNOであれば、１８
(9)でT1−Tn−α＜０の判定を行う。もしYESで
あれば、１８(12)で主機G1の電圧を上げるように
指令する。もしNOであれば、１８(7)以降の判定
処理に誤りがあるため、再度判定を行うかエラー
処理を行う。
判定でYESの場合は、１８(6)で平均値Tnの電流
パルスに対してT1の電流パルスは遅れ位相角の
関係にあると認識される。この場合、１８(7)で
T1−Tn−α＞０の判定を行う。もしYESであれ
ば、１８(10)で主機G1の電圧を下げるように指令
する。もしNOであれば、１８(8)でT1−Tn−α
＝０の判定を行う。もしYESならば１８(11)で電
圧操作なしを指令する。もしNOであれば、１８
(9)でT1−Tn−α＜０の判定を行う。もしYESで
あれば、１８(12)で主機G1の電圧を上げるように
指令する。もしNOであれば、１８(7)以降の判定
処理に誤りがあるため、再度判定を行うかエラー
処理を行う。
本考案は以上のように、主機電圧に相当する母
線電圧と各発電機電流を矩形波パルスに変換し、
こうして得られた電圧パルスに対する各電流パル
スの位相時間差に基づいて、横流検出及び自動力
率調整を行うようにしたので、従来困難であつた
軽出力時の横流検出を高精度に実現でき、それに
よつて負荷調整用発電機を含む並列発電機システ
ム全体の自動力率運転を可能にすることができ、
かつ主機の界磁電流の調整のみで並列運転される
全発電機の力率が調整され、負荷調整用発電機の
力率調整装置を不要とする。等の特長を有する。
線電圧と各発電機電流を矩形波パルスに変換し、
こうして得られた電圧パルスに対する各電流パル
スの位相時間差に基づいて、横流検出及び自動力
率調整を行うようにしたので、従来困難であつた
軽出力時の横流検出を高精度に実現でき、それに
よつて負荷調整用発電機を含む並列発電機システ
ム全体の自動力率運転を可能にすることができ、
かつ主機の界磁電流の調整のみで並列運転される
全発電機の力率が調整され、負荷調整用発電機の
力率調整装置を不要とする。等の特長を有する。
第１図Ａは一般的な平列発電機の接続構成を示
す説明図、第１図Ｂは第１図Ａの等価回路図、第
２図は負荷力率を説明するための母線電圧と発電
機電流を示す波形図、第３図Ａは界磁電流が強い
発電機のベクトル図、第３図Ｂは界磁電流が弱い
発電機のベクトル図、第４図Ａは所定の位相にあ
る母線電圧と発電機電流を示す波形図、第４図Ｂ
は矩形波に変換された第４図Ａの母線電圧のパル
ス波形図、第４図Ｃは矩形波に変換された第４図
Ａの発電機電流のパルス波形図、第５図は母線電
圧、発電機電流に夫々対応した波形図、第６図は
本考案が適用される並列発電機の接続構成例を示
す説明図、第７図は本考案に係る並列発電機の自
動力率調整装置の一実施例を示すブロツク図、第
８図は第７図に示される装置の動作を説明するた
めのタイムチヤートである。 １０ａ……電圧波形整形回路、１０ｂ……電流
波形整形回路、１２……位相差時間測定回路、１
４……位相差時間平均値計算回路、１６……つき
合せ回路、１８……判定処理回路。
す説明図、第１図Ｂは第１図Ａの等価回路図、第
２図は負荷力率を説明するための母線電圧と発電
機電流を示す波形図、第３図Ａは界磁電流が強い
発電機のベクトル図、第３図Ｂは界磁電流が弱い
発電機のベクトル図、第４図Ａは所定の位相にあ
る母線電圧と発電機電流を示す波形図、第４図Ｂ
は矩形波に変換された第４図Ａの母線電圧のパル
ス波形図、第４図Ｃは矩形波に変換された第４図
Ａの発電機電流のパルス波形図、第５図は母線電
圧、発電機電流に夫々対応した波形図、第６図は
本考案が適用される並列発電機の接続構成例を示
す説明図、第７図は本考案に係る並列発電機の自
動力率調整装置の一実施例を示すブロツク図、第
８図は第７図に示される装置の動作を説明するた
めのタイムチヤートである。 １０ａ……電圧波形整形回路、１０ｂ……電流
波形整形回路、１２……位相差時間測定回路、１
４……位相差時間平均値計算回路、１６……つき
合せ回路、１８……判定処理回路。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 並列運転される同期発電機に対して主出力発電
機と負荷調整用発電機とに役割を定め、 母線電圧及び各発電機電流を夫々矩形波パルス
に変換する手段と、前記母線電圧に対応した矩形
波パルスを基準とし各発電機電流に対応した矩形
波パルスの位相差時間を検出する手段と、 この手段にて検出した位相差時間にもとずいて
同機発電機全部の位相差時間の平均値を計算する
平均値計算部と、主出力発電機についての位相差
時間と前記平均値計算部にて得た平均値との偏差
を取るつき合せ部と、このつき合せ部よりの偏差
出力の絶対値が予め定めた値よりも大きいときに
は主出力発電機の電圧下げ指令を出力し、小さい
ときには電圧上げ指令を出力する判定処理部とを
備え、 前記判定処理部よりの出力に応じて主出力発電
機の界磁制御を行い力率を自動的に調整するよう
にしたことを特徴とする並列発電機の自動力率調
整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981783U JPS59126542U (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 並列発電機の自動力率調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981783U JPS59126542U (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 並列発電機の自動力率調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59126542U JPS59126542U (ja) | 1984-08-25 |
| JPS6349078Y2 true JPS6349078Y2 (ja) | 1988-12-16 |
Family
ID=30150953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1981783U Granted JPS59126542U (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 並列発電機の自動力率調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59126542U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6462519B1 (en) * | 2001-06-05 | 2002-10-08 | Mcdaniel William D. | Automatic power factor correction system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51103209A (en) * | 1975-03-07 | 1976-09-11 | Negishi Seisakusho | Dokihatsudenkino mukodenryuseigyosochi |
| JPS5238975A (en) * | 1975-09-22 | 1977-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | Power factor detection circuit |
-
1983
- 1983-02-14 JP JP1981783U patent/JPS59126542U/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51103209A (en) * | 1975-03-07 | 1976-09-11 | Negishi Seisakusho | Dokihatsudenkino mukodenryuseigyosochi |
| JPS5238975A (en) * | 1975-09-22 | 1977-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | Power factor detection circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59126542U (ja) | 1984-08-25 |
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