KR102146620B1 - 전력 시스템 및 발전기 전압을 제어하기 위한 방법 - Google Patents

전력 시스템 및 발전기 전압을 제어하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

전력 시스템은 적어도 하나의 동기 발전기 (101), 발전기 전압의 진폭을 나타내는 진폭 신호를 생성하는 신호 트랜스듀서 (102), 및 제어기 (103) 를 포함한다. 신호 트랜스듀서 및 제어기는 기준 진폭 및 진폭 신호에 기초하여 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 제어 루프의 부분이다. 전압 제어 루프는 동기 발전기의 회전자 및 엔진 또는 다른 원동기의 회전 부분들을 포함하는 회전 시스템의 비틀림 모드 발진들에 대응하는 주파수 컴포넌트들을 억제하기 위해 대역 저지 필터 (104) 또는 다른 신호 컨디셔닝 디바이스를 포함한다. 따라서, 전압 제어 루프가 비틀림 모드 발진들을 유지하거나 심지어 증폭하는 불리한 현상이 회피될 수 있다.

Description

전력 시스템 및 발전기 전압을 제어하기 위한 방법
본 개시물은 일반적으로 하나 이상의 동기 발전기 (synchronous generator) 들을 포함하는 전력 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 개시물은 동기 발전기의 여기 (excitation) 를 제어하기 위한 방법, 및 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 조정기에 관한 것이다. 또한, 본 개시물은 전력 시스템의 전압 조정기를 구성하기 위한 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다
많은 경우들에서, 전기 에너지를 생성하기 위한 전력 시스템은 하나 이상의 동기 발전기를 회전시키도록 배열된 하나 이상의 원동기 (prime mover) 를 포함한다. 각각의 원동기는 예를 들어 터빈 또는 디젤 엔진과 같은 피스톤 엔진일 수 있다. 각각의 동기 발전기에 대해, 전력 시스템은 고려 중인 동기 발전기의 회전자 권선에 여기 전류를 공급하도록 구성된 여기 디바이스를 포함한다. 여기 디바이스는 예를 들어 비접촉 회전식 여자기 (exciter) 또는 슬립 링 (slip-ring) 여자기일 수 있다. 각각의 동기 발전기의 제어 시스템은 여기 디바이스를 제어하기 위한 전압 조정기를 포함한다. 전압 조정기는 종종 자동 전압 조정기 "AVR" 이라 칭한다. 전압 조정기는 발전기 전압의 진폭의 실제값과 기준값에 기초하여 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 제어 루프의 부분이다.
동기 발전기의 제어 시스템은 전력 시스템의 동적 안정성을 강화하기 위해 전압 조정기와 병렬로 전력 시스템 안정기 (power system stabilizer) "PSS" 를 더 포함할 수도 있다. 전력 시스템 안정기들은 동기 발전기들 또는 동기 발전기들의 그룹의 순시 전력이 서로에 대해 발진하는 발진 (oscillation) 감쇠에 효과적인 것으로 보여지고 있다. 이들 발진들의 주파수 영역은 예를 들어, 0.3 Hz 에서 2 Hz 까지일 수 있다. 전력 시스템 안정기는 통상적으로 동기 동작으로부터의 편차를 나타내는 신호, 예를 들어 공칭 회전 속도로부터 측정된 회전 속도의 편차를 나타내는 신호를 수정하기 위한 리드 래그 (lead-lag) 회로를 포함한다. 리드 래그 회로는 위에 언급된 발진들의 주파수 영역에서 위상 리드 (phased-lead) 를 제공하고 이로써 리드 래그 회로가 이 주파수 영역에서 양호한 위상 마진을 제공한다. 따라서, 전력 시스템 안정기 "PSS" 는 위에 언급된 발진들을 효과적으로 억제하도록 튜닝될 수 있다.
하지만, 상술한 종류의 제어 시스템은 도전과제들로부터 자유롭지 않다. 도전과제들 중 하나는 전력 시스템 안정기 "PSS" 가 동기 발전기의 회전자 및 터빈 또는 다른 원동기의 회전 부분을 포함하는 회전 시스템에서 발생할 수 있는 비틀림 모드 (torsional mode) 발진들의 감쇠에 악영향을 미칠 수도 있다는 것이다. 원동기가 4-스트로크 (stroke) 피스톤 엔진인 경우, 엔진의 성질로 인해 여기되는 최저 주파수 컴포넌트는 N/(2 × 60) 인 절반 회전 주파수이며, 여기서 N 은 분당 회전수로서 회전 속도이다. 유해할 수 있는 또 다른 주파수는 최저 고유 비틀림 발진 주파수이다. 이 고유 주파수는 동기 발전기의 회전자와 원동기의 회전 부분의 조합을 플렉서블 커플링을 포함하는 2 질량 시스템으로서 모델링하는 것에 의해 추정될 수 있다. 이 모델에서, 위에 언급된 고유 주파수는 다음과 같다.
Figure 112018035688115-pct00001
식 중, KC 는 플렉서블 커플링의 비틀림 탄성 상수이고, JG 는 동기 발전기의 회전자의 관성 모멘트이며, JM 은 원동기의 회전 부분의 관성 모멘트이다.
공보 US4080559 는 전력 시스템 안정기 "PSS" 가 대역 저지 (rejection) 필터를 포함하는 제어 시스템을 기재한다. 대역 저지 필터의 정지 대역은 비틀림 모드 발진들의 주파수 영역을 커버하도록 배열된다. 대역 저지 필터는 비틀림 모드 발진과 관련된 주파수 컴포넌트들을 억제하고, 이에 따라 전력 시스템 안정기가 비틀림 모드 발진을 유지하거나 심지어 증폭하는 불리한 현상이 회피될 수 있다.
하지만, 많은 전력 시스템들과 관련하여, 비틀림 모드 발진이 충분히 낮은 레벨로 유지되도록 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 기법들에 대한 필요성이 여전히 있다. 이러한 필요성은 특히 선박의 전력 시스템 그리고 전력 시스템의 공칭 전력에 비해 부하 변동들이 강할 수 있는 다른 소형 전력 시스템에 존재한다.
다음은 다양한 발명 실시형태들의 일부 양태들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 간략화된 개요를 제시한다. 이 개요는 발명의 광범위한 개관이 아니다. 이는 발명의 핵심적인 또는 중요한 엘리먼트들을 식별하거나 발명의 범위를 제한하기 위해서 의도되는 것이 아니다. 다음의 개요는 단지 발명의 예시적인 실시형태들의 보다 상세한 설명에 대한 서두로서 간략화된 형태로 발명의 일부 개념들을 제시한다.
발명에 따라, 예를 들어, 반드시 그런 것은 아니지만, 선박의 전력 시스템일 수 있는 새로운 전력 시스템이 제공된다. 발명에 따른 전력 시스템은,
- 적어도 하나의 동기 발전기로서, 동기 발전기의 회전자가 회전 시스템의 부분인, 상기 동기 발전기, 및
- 제어 시스템을 포함하고,
제어 시스템은,
- 동기 발전기의 전압의 진폭을 나타내는 진폭 신호를 생성하기 위한 신호 트랜스듀서, 및
- 동기 발전기에 접속된 여기 디바이스를 제어하기 위한 제어기를 포함한다.
신호 트랜스듀서 및 제어기는 발전기 전압의 기준 진폭 및 진폭 신호에 기초하여 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 제어 루프의 부분들이다. 전압 제어 루프는, 회전 시스템의 비틀림 모드 발진들에 대응하고 미리결정된 주파수 영역에 속하는 하나 이상의 주파수 컴포넌트들을 억제하기 위한 신호 컨디셔닝 디바이스를 더 포함한다. 미리결정된 주파수 영역 미만 또는 이상의 주파수 컴포넌트들은 신호 컨디셔닝 디바이스에 의해 억제되지 않거나 적어도 비틀림 모드 발진들에 대응하는 하나 이상의 주파수 컴포넌트들보다 적게 억제된다. 따라서, 비틀림 모드 발진들에 대응하는 주파수 컴포넌트들은 전압 제어 루프에서 억제되고, 이에 따라 전압 제어 루프가 비틀림 모드 발진들을 유지하거나 심지어 증폭하는 불리한 현상이 회피될 수 있다. 신호 컨디셔닝 디바이스의 구현은 하나 이상의 아날로그 회로들, 하나 이상의 디지털 신호 프로세싱 "DSP" 회로들, 또는 이들의 조합에 기초할 수 있다.
신호 컨디셔닝 디바이스는 유리하게 비틀림 모드 발진들의 주파수 영역을 적어도 부분적으로 커버하는 정지 대역을 갖는 대역 저지 필터이다. 대역 저지 필터는 또한 노치 (notch) 필터, 대역 거부 필터, 대역 소거 필터, 및 대역 정지 필터로 칭할 수 있다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전력 시스템에서, 제어 시스템은 각각의 개별 안정화 제어 루프의 부분을 구성하는 하나 이상의 전력 시스템 안정기들 "PSS" 를 더 포함한다. 각각의 안정화 제어 루프에는 비틀림 모드 발진들에 대응하는 주파수 컴포넌트들을 억제하기 위한 또 다른 신호 컨디셔닝 디바이스 또는 대역 저지 필터가 제공될 수 있다. 이로써, 제어 시스템은 동기 발전기의 여기에 비틀림 모드에 대응하는 억제되지 않은 주파수 컴포넌트들을 접속하게 되는 제어 루프들로부터 자유로워질 수 있다.
발명에 따라, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 새로운 방법이 제공된다. 발명에 따른 방법은,
- 동기 발전기의 전압의 진폭을 나타내는 진폭 신호를 생성하는 단계, 및
- 전압의 기준 신호 및 진폭 신호에 기초하여 동기 발전기의 여기를 제어하도록, 상술한 종류의 신호 컨디셔닝 디바이스를 포함하는 전압 제어 루프를 동작시키는 단계를 포함한다.
발명에 따라, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 새로운 전압 조정기가 또한 제공된다. 발명에 따른 전압 조정기는,
- 동기 발전기의 전압의 진폭을 나타내는 진폭 신호를 수신하기 위한 제 1 신호 인터페이스,
- 동기 발전기에 접속된 여기 디바이스에 접속하기 위한 제 2 신호 인터페이스,
- 전압의 기준 진폭 및 진폭 신호에 기초하여 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 제어 루프의 부분을 구성하기 위한 제어기, 및
- 전압 제어 루프의 또 다른 부분을 구성하기 위한, 상술한 종류의 신호 컨디셔닝 디바이스, 예를 들어 대역 저지 필터를 포함한다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전압 조정기는 위에 언급된 진폭 신호를 생성하기 위한 신호 트랜스듀서를 더 포함한다. 이러한 예시적인 경우에 있어서, 위에 언급된 제 1 신호 인터페이스는 전압 조정기의 내부 신호 인터페이스이다.
발명에 따라, 전력 시스템의 전압 조정기를 구성하기 위한 새로운 컴퓨터 프로그램이 제공된다. 컴퓨터 프로그램은 기준 진폭 및 진폭 신호에 기초하여 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 제어 루프의 부분인, 상술한 종류의 신호 컨디셔닝 디바이스, 예를 들어 대역 저지 필터를 구성하도록 전압 조정기의 프로그램가능 디지털 신호 프로세싱 회로를 구성하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령들을 포함하고, 진폭 신호는 동기 발전기의 전압의 진폭을 나타낸다.
발명에 따라, 새로운 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 컴퓨터 프로그램 제품은 발명에 따른 컴퓨터 프로그램 코드로 인코딩되는, 비휘발성 컴퓨터 판독가능 매체, 예를 들어 컴팩트 디스크 "CD" 를 포함한다.
발명의 다수의 예시적이고 비제한적인 실시형태들이 첨부된 종속 청구항들에 기재된다.
동작의 방법들 및 구성들 양자 모두에 관하여 발명의 다양한 예시적이고 비제한적인 실시형태들은, 그 부가 목적들 및 이점들과 함께, 첨부 도면들과 연계하여 읽혀질 때 특정 예시적이고 비제한적인 실시형태들의 다음의 기재로부터 더 잘 이해될 것이다.
본 명세서에서 동사들 "포함하다(to comprise)" 및 "포함하다(to include)" 는 인용되지 않은 피처들의 존재를 배제하거나 요구하지 않는 개방 제한들로서 사용된다. 종속 청구항들에 인용된 피처들은 달리 명시적으로 언급되지 않으면 상호 자유롭게 조합가능하다. 또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 "a" 또는 "an", 즉 단수 형태의 사용은 복수를 배제하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태들 및 그 이점들은 예시적인 면에서 첨부 도면들을 참조하여 하기에서 더 상세하게 설명된다.
도 1a 은 발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전력 시스템을 도시한다.
도 1b 는 도 1a 에 도시된 전력 시스템의 전압 제어 루프에서 나타나는 예시적인 신호 파형들을 나타낸다.
도 2 는 발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전력 시스템을 도시한다.
도 3 은 발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 다른 전력 시스템을 도시한다.
도 4 는 발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전압 조정기를 도시한다.
도 5 는 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 방법의 플로우챠트이다.
하기의 설명에서 제공되는 특정 예들은 첨부된 청구항들의 범위 및/또는 적용가능성을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 설명에서 제공된 예들의 리스트들 및 그룹들은 달리 명시적으로 언급되지 않으면 완전하지 않다.
도 1a 는 발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전력 시스템을 도시한다. 전력 시스템은 예를 들어, 선박이나 디젤 발전소의 전력 시스템일 수 있지만, 반드시 그러한 것은 아니다. 전력 시스템은 원동기 (112) 에 의해 구동되는 동기 발전기 (101) 를 포함한다. 동기 발전기 (101) 는 전력을 전력 그리드 (118) 에 공급하도록 구성된다. 원동기 (112) 는 예를 들어 디젤 엔진 일 수 있다. 여기 디바이스 (124) 는 동기 발전기 (101) 의 회전자 권선에 여기 전류를 공급하도록 구성된다. 여기 디바이스 (124) 는 예를 들어 비접촉 회전 여자기 또는 슬립 링 여자기일 수 있다.
전력 시스템은 동기 발전기 (101) 의 3 상 고정자 전압의 진폭을 나타내는 진폭 신호 (113) 를 생성하기 위한 신호 트랜스듀서 (102) 를 포함한다. 진폭 신호 (113) 는 예를 들어 3 상 고정자 전압의 공간 벡터의 길이, 즉 규준 (norm) 일 수 있다. 이러한 예시적인 경우에서, 진폭 신호 (113) 는 실질적으로 다음과 같다.
Figure 112018035688115-pct00002
:
식 중, ua, ub 및 uc는 동기 발전기 (101) 의 고정자 위상 전압의 순시값이고, a 는 복소수
Figure 112018035688115-pct00003
이며, "abs" 는 절대값을 의미한다. 고정자 위상 전압들 (ua, ub 및 uc) 의 예시적인 파형들은 도 1b 에서 도면 엘리먼트 (120) 으로 제시되고, 진폭 신호 (113) 의 대응 파형은 도 1b 의 도면 엘리먼트 (121) 로 제시된다.
전력 시스템은 원동기 (112) 의 회전 부분 및 동기 발전기 (101) 의 회전자를 포함하는 회전 시스템에서 발생할 수도 있는 비틀림 모드 발진들의 주파수 영역을 적어도 부분적으로 커버하는 정지 대역을 갖는 대역 저지 필터 (104) 를 포함한다. 위에 언급된 정지 대역의 하부 코너 주파수는 fs/2p 의 30 % 내지 70 % 의 범위에 있을 수 있고, 대역 저지 필터의 정지 대역의 상부 코너 주파수는 fs/2p 의 80 % 내지 150 % 의 범위에 있을 수 있으며, fs 는 동기 발전기의 전압의 공칭 주파수, 통상적으로 50 Hz 또는 60 Hz 이고, p 는 동기 발전기의 극 쌍들의 수이다. 따라서, fs/2p 는 동기 발전기의 공칭 절반 회전 주파수이다. 코너 주파수들은 예를 들어, 3 dB 억제 레벨을 나타낼 수도 있다. 대역 저지 필터 (104) 는 필터링된 진폭 신호 (114) 를 출력하도록 구성되고, 감산 엘리먼트 (115) 는 발전기 전압의 기준 진폭 (116) 과 필터링된 진폭 신호 (114) 사이에 차이 (117) 를 형성하도록 구성된다. 필터링된 진폭 신호 (114) 는 도 1b 에서 도면 엘리먼트 (122) 로 도시된다. 도 1b 에 제시된 예시적인 상황에서, 필터링된 진폭 신호 (114) 는 실질적으로 일정하다.
전력 시스템은 위에 언급된 차이 (117) 에 기초하여 여기 디바이스 (124) 를 제어하기 위한 제어기 (103) 를 포함한다. 제어기 (103) 는 예를 들어 비례 (P) 제어, 비례 및 통합 (PI) 제어, 비례, 통합 및 미분 (PID) 제어, 또는 일부 다른 적절한 제어 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 1a 로부터 알 수 있는 바와 같이, 신호 트랜스듀서 (102), 대역 저지 필터 (104) 및 제어기 (103) 는 기준 진폭 (116) 및 진폭 신호 (113) 에 기초하여 동기 발전기 (101) 의 여기를 제어하기 위한 전압 제어 루프의 부분이다. 도 1a 에서, 전압 제어 루프는 파선 곡선 (119) 의 도움으로 도시된다. 전압 제어 루프는 대역 저지 필터 (104) 를 포함하기 때문에, 비틀림 모드 발진과 관련된 주파수 컴포넌트들이 전압 제어 루프에서 억제되고, 따라서 전압 제어 루프가 비틀림 모드 발진을 유지하거나 심지어 증폭하는 불리한 현상이 회피될 수 있다.
도 2 는 발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전력 시스템을 도시한다. 전력 시스템은 동기 발전기 (101), 동기 발전기의 전압의 진폭을 나타내는 진폭 신호 (113) 를 생성하기 위한 신호 트랜스듀서 (102) 및 동기 발전기에 접속된 여기 디바이스 (124) 를 제어하기 위한 제어기 (103) 를 포함한다. 신호 트랜스듀서 (102) 및 제어기 (103) 는 발전기 전압의 기준 진폭 (116) 및 진폭 신호 (113) 에 기초하여 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 제어 루프 (119) 의 부분이다. 전압 제어 루프 (119) 는 대역 저지 필터 (104) 를 더 포함한다. 대역 저지 필터의 정지 대역은 동기 발전기 (101) 의 회전자 및 원동기 (112) 의 회전 부분을 포함하는 회전 시스템의 비틀림 모드 발진들의 주파수 영역을 적어도 부분적으로 커버한다. 도 2 에 도시된 예시적인 전력 시스템에서, 전압 제어 루프는 진폭 신호 (113) 로부터의 고주파수 신호 컴포넌트를 감쇠시키고, 이에 따라 동기 발전기 (101) 의 전압으로부터의 고주파수 진폭 발진들을 감소시키기 위한 저역 통과 필터 (206) 를 더 포함한다.
도 2 에 도시된 예시적인 전력 시스템은 속도 센서 (223) 로부터 속도 신호 (225) 를 수신하는 전력 시스템 안정기 "PSS" (207) 를 포함한다. 속도 신호 (225) 는 동기 발전기 (101) 의 측정된 회전 속도를 나타낸다. 전력 시스템 안정기 (207) 는 통상적으로 전력 시스템 안정기가 발진들을 감쇠시킬 수 있는 주파수 영역에서 위상 리드를 제공하기 위한 리드 래그 회로를 포함한다. 전력 시스템 안정기 (207) 는 공칭 회전 속도로부터 측정된 회전 속도의 편차에 기초하여 안정화 신호 (226) 를 형성하도록 구성된다. 안정화 신호 (226) 에 의해 포함되는 정보의 적어도 일부는 합산 엘리먼트 (229) 를 통해 제어기 (103) 로 전달된다. 도 2 에서 알 수 있는 바와 같이, 전력 시스템 안정기 (207) 및 제어기 (103) 는 공칭 회전 속도로부터 측정된 회전 속도의 편차에 기초하여 동기 발전기 (101) 의 여기를 제어하기 위한 안정화 제어 루프의 부분들이다. 도 2 에서, 안정화 제어 루프는 파선 곡선 (228) 으로 도시된다.
도 2 에 도시된 예시적인 전력 시스템에서, 안정화 제어 루프 (228) 는 회전 시스템의 비틀림 모드 발진들의 주파수 영역을 적어도 부분적으로 커버하는 정지 대역을 갖는 대역 저지 필터 (204) 를 더 포함한다. 대역 저지 필터 (204) 는 비틀림 모드 발진과 관련된 주파수 컴포넌트를 억제하고, 이에 따라 전력 시스템 안정기 (207) 가 비틀림 모드 발진을 유지하거나 심지어 증폭하는 불리한 현상이 회피될 수 있다.
도 2 에 도시된 예시적인 전력 시스템에서, 대역 저지 필터 (104) 는 가변 주파수 응답을 구현하기 위한 하나 이상의 제어가능한 컴포넌트들을 포함한다. 따라서, 대역 저지 필터 (104) 의 주파수 응답은 상이한 비틀림 발진 특성들을 가질 수도 있는 상이한 발전기-원동기 조합들에 적합하도록 튜닝될 수 있다. 전력 시스템은 진폭 신호 (113) 의 주파수 스펙트럼을 계산하고 계산된 주파수 스펙트럼의 미리결정된 주파수 대역에 속하는 하나 이상의 피크들을 억제하도록 대역 저지 필터 (104) 를 설정하기 위한 프로세싱 시스템 (205) 을 더 포함할 수도 있다. 대역 저지 필터 (104) 는 예를 들어 하나 이상의 가변 송신 제로들을 형성 할 수 있는 디지털 필터일 수 있다. 프로세싱 시스템 (205) 은 계산된 주파수 스펙트럼의 하나 이상의 피크들에 대응하는 하나 이상의 주파수들에서 하나 이상의 가변 송신 제로들을 형성하도록 대역 저지 필터 (104) 를 설정하도록 구성될 수 있다. 주파수 스펙트럼은 디지털 푸리에 변환, 예를 들어 고속 푸리에 변환 "FFT" 를 사용하여 계산될 수 있다. 또한, 대역 저지 필터 (204) 는 제어가능한 필터일 수 있고, 대역 저지 필터 (204) 는 대역 저지 필터 (104) 와 동일한 방식으로 제어될 수 있다.
도 3 은 발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전력 시스템을 도시한다. 전력 시스템은 동기 발전기 (101), 동기 발전기의 전압의 진폭을 나타내는 진폭 신호 (113) 를 생성하기 위한 신호 트랜스듀서 (102) 및 동기 발전기에 접속된 여기 디바이스 (124) 를 제어하기 위한 제어기 (103) 를 포함한다. 신호 트랜스듀서 (102) 및 제어기 (103) 는 기준 진폭 (116) 및 진폭 신호 (113) 에 기초하여 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 제어 루프 (119) 의 부분이다. 전압 제어 루프는 대역 저지 필터 (304) 를 더 포함한다. 대역 저지 필터의 정지 대역은 동기 발전기 (101) 의 회전자 및 원동기 (112) 의 회전 부분을 포함하는 회전 시스템의 비틀림 모드 발진의 주파수 영역을 적어도 부분적으로 커버한다. 도 3 에 도시된 예시적인 전력 시스템에서, 전압 제어 루프는 진폭 신호 (113) 로부터 고주파수 신호 컴포넌트를 감쇠시키고, 이에 의해 동기 발전기 (101) 의 전압으로부터 고주파수 진폭 발진들을 감쇠시키기 위한 저역 통과 필터 (206) 를 더 포함한다.
도 3 에 도시된 예시적인 전력 시스템은 속도 센서 (223) 로부터 속도 신호 (225) 를 수신하는 제 1 전력 시스템 안정기 "PSS" (207) 및 신호 트랜스듀서 (102) 로부터 주파수 신호 (330) 를 수신하는 제 2 전력 시스템 안정기 "PSS" (307) 을 포함한다. 속도 신호 (225) 는 동기 발전기 (101) 의 측정된 회전 속도를 나타내고, 주파수 신호 (330) 는 동기 발전기 (101) 의 3 상 전압의 측정된 주파수를 나타낸다. 이러한 예시적인 경우에서, 신호 트랜스듀서 (102) 는 진폭 신호 (113) 에 부가하여, 주파수 신호 (330) 를 생성하도록 구성된다. 주파수는 예를 들어 3 상 전압의 공간 벡터의 회전 속도에 기초하여 측정될 수 있다. 전력 시스템 안정기들 (207 및 307) 의 각각은 통상적으로 고려 중인 전력 시스템 안정기가 발진들을 감쇠할 수 있는 주파수 영역에서 위상 리드를 제공하기 위한 리드 래그 회로를 포함한다. 전력 시스템 안정기 (207) 는 공칭 회전 속도로부터 측정된 회전 속도의 편차에 기초하여 제 1 안정화 신호 (226) 를 형성하도록 구성되며, 전력 시스템 안정기 (307) 는 공칭 주파수로부터 측정된 편차에 기초하여 제 2 안정화 신호 (331) 를 형성하도록 구성된다. 안정화 신호들 (226 및 331) 및 전압 제어 루프와 관련된 차동 신호 (117) 는 합산 엘리먼트 (229) 에 공급된다. 도 3 에서 알 수 있는 바와 같이, 전력 시스템 안정기 (207) 및 제어기 (103) 는 공칭 회전 속도로부터 측정된 회전 속도의 편차에 기초하여 동기 발전기 (101) 의 여기를 제어하기 위한 제 1 안정화 제어 루프의 부분들이고, 전력 시스템 안정기 (307) 및 제어기 (103) 는 공칭 주파수로부터 측정된 주파수의 편차에 기초하여 여기를 제어하기 위한 제 2 안정화 제어 루프의 부분들이다. 도 3 에서, 제 1 안정화 제어 루프는 파선 곡선 (228) 으로 도시되고 제 2 안정화 제어 루프는 파선 곡선 (332) 로 도시된다.
도 3 에 도시된 예시적인 전력 시스템에서, 대역 저지 필터 (304) 는 합산 엘리먼트 (229) 와 제어기 (103) 사이에 있다. 따라서, 동일한 대역 저지 필터 (304) 가 비틀림 발진들과 관련된 주파수 컴포넌트들을 억제하기 위해 전압 제어 루프 (119) 및 안정화 제어 루프들 (228 및 332) 양자 모두에서 사용된다. 대역 저지 필터 (304) 가 선형 필터인 경우, 도 3 에 나타낸 단일 필터 배열은 3 개의 별도의 대역 저지 필터들이 합산 엘리먼트 (229) 앞에서 안정화 제어 루프들에 그리고 전압 제어 루프에 3 개의 별도의 대역 저지 필터들이 있는 배열과 동일한 방식으로 동작한다. 또한, 제어기 (103) 가 선형 엘리먼트인 경우, 대역 저지 필터 (304) 는 원리적으로 제어기 후에 있을 수 있다.
공보 US4733156 호에 제시된 바와 같이, 제 1 전력 시스템 안정기 (207) 는 동기 발전기 (101) 의 동기화 토크를 증가시키도록 튜닝될 수 있고, 제 2 전력 시스템 안정기 (307) 는 동기 발전기 (101) 의 제동 토크를 증가시키도록 구성될 수 있다. 동기화 토크 및 제동 토크는 동기 발전기의 파워 각도의 편차 (Δδ) 에 관한 다음의 미분 방정식에 의해 예시된다.
Figure 112018035688115-pct00004
식중, M 은 회전 시스템의 관성 모멘트와 관련되고, D 는 위에 언급된 제동 토크를 나타내고, K 는 위에 언급된 동기화 토크를 나타내고, ΔΤ는 원동기 (112) 에 의해 생성된 토크의 변동을 나타낸다. 제동 및 동기화 토크 (D 및 K) 는 동기 발전기의 특성들, 동기 발전기의 동작 지점, 및 전압 제어 루프 및 안정화 제어 루프들의 파라미터들에 의존한다.
상술한 종류의 전력 시스템들의 실제 구현은 통상적으로 종종 자동 전압 조정기 "AVR" 라 칭하는 전압 조정기를 포함한다. 위에 언급된 대역 저지 필터는 전압 조정기의 부분일 수도 있고 또는 대역 저지 필터는 전압 조정기에 접속되는 외부 엘리먼트일 수 있다. 도 1a 는 대역 저지 필터 (104) 가 전압 조정기 (108) 의 부분이 아닌 예시적인 경우를 도시한다. 도 2 는 대역 저지 필터 (104) 및 저역 통과 필터 (206) 가 전압 조정기 (208) 의 부분인 예시적인 경우를 도시한다. 도 3 은 대역 저지 필터 (304) 및 저역 통과 필터 (206)가 전압 조정기 (308) 의 부분이지만 대역 저지 필터가 도 2 에 도시된 예시적인 경우와 상이한 방식으로 위치되는 예시적인 경우를 도시한다. 신호 트랜스듀서 (102) 가 전압 조정기의 부분인 것이 또한 가능하다.
도 4 는 발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전압 조정기 (408) 를 도시한다. 전압 조정기는 동기 발전기의 전압의 진폭을 나타내는 진폭 신호 (113) 를 수신하기 위한 제 1 신호 인터페이스 (409) 를 포함한다. 이 예시적인 경우에서, 전압 조정기는 진폭 신호 (113) 를 생성하기 위한 신호 트랜스듀서 (102) 를 포함하고, 따라서 제 1 신호 인터페이스 (409) 는 내부 신호 인터페이스이다. 하지만, 전압 조정기가 위에 언급된 종류의 신호 트랜스듀서를 포함하지 않는 것이 또한 가능하며, 이 경우, 진폭 신호 (113) 는 전압 조정기 외부로부터 수신된다. 전압 조정기는 동기 발전기에 접속된 여기 디바이스에 접속하기 위해 제 2 신호 인터페이스 (410) 를 포함한다. 전압 조정기는 전압의 기준 진폭 (116) 및 진폭 신호 (113) 에 기초하여 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 제어 루프의 부분을 구성하는 제어기 (103) 를 포함한다. 기준 진폭 (116) 은 데이터 인터페이스 (433) 에서 수신된다. 전압 조정기는 위에 언급된 전압 제어 루프의 다른 부분을 구성하기 위한 대역 저지 필터 (104) 를 포함한다. 대역 저지 필터 (104) 의 정지 대역의 하부 코너 주파수는 fs/2p 의 30 % 내지 70 % 의 범위일 수 있고 정지 대역의 상부 코너 주파수는 fs/2p 의 80 % 내지 150 % 의 범위일 수 있으며, 여기서 fs 는 동기 발전기의 전압의 공칭 주파수, 예를 들어 50 Hz 또는 60 Hz 이며, p 는 동기 발전기의 극 쌍들의 수를 나타내는 양의 정수이다. 따라서, fs/2p 는 동기 발전기의 공칭 절반 회전 주파수이다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전압 조정기에서, 대역 저지 필터 (104) 는 가변 주파수 응답을 구현하기 위한 하나 이상의 제어가능한 컴포넌트들을 포함한다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전압 조정기는 진폭 신호 (113) 의 주파수 스펙트럼을 계산하고 주파수 스펙트럼의 미리결정된 주파수 대역에 속하는 하나 이상의 피크들을 억제하도록 대역 저지 필터 (104) 를 설정하기 위한 프로세싱 시스템 (205) 을 더 포함한다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전압 조정기에서,
- 대역 저지 필터 (104) 의 하나 이상의 제어 가능한 엘리먼트들은 대역 저지 필터의 주파수 응답 시 하나 이상의 가변 송신 제로들을 형성하는데 적합하고, 그리고
- 프로세싱 시스템 (205) 은 주파수 스펙트럼의 하나 이상의 피크들에 대응하는 하나 이상의 주파수들에서 하나 이상의 가변 송신 제로들을 형성하기 위해 대역 저지 필터 (104) 를 설정하도록 구성된다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전압 조정기는 전압 제어 루프의 부분을 구성하기 위한 저역 통과 필터 (206) 를 더 포함한다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 전압 조정기는 하나 이상의 전력 시스템 안정기 "PSS" 에 의해 생성된 하나 이상의 안정기 신호를 수신하기 위한 하나 이상의 제 3 신호 인터페이스들 (411) 을 더 포함한다. 하나 이상의 안정기 신호들이 하나 이상의 제 3 신호 인터페이스들 (411) 에서 수신되는 경우, 제어기 (103) 는 각각이 전력 시스템 안정기들 중 하나를 포함하는 하나 이상의 안정화 제어 루프의 부분이다.
대역 저지 필터 및 제어기와 같은 신호 프로세싱 엘리먼트의 구현은, 하나 이상의 아날로그 회로들, 하나 이상의 디지털 신호 프로세싱 "DSP" 회로들 또는 이들의 조합에 기초할 수 있다. 도 2 및 도 4 에 나타낸 각각의 디지털 신호 프로세싱 회로뿐만 아니라 프로세싱 시스템 (205) 은 하나 이상의 프로세서 회로들로 구현될 수 있고, 각각의 프로세서 회로는 적절한 소프트웨어가 제공된 프로그램가능 프로세서 회로, 전용 하드웨어 프로세서, 이를테면 예를 들어, 주문형 집적 회로 "ASIC", 또는 구성가능 하드웨어 프로세서, 이를테면 예를 들어 필드 프로그래머블 게이트 어레이 "FPGA" 일 수 있다.
본 발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 컴퓨터 프로그램은 기준 진폭 및 진폭 신호에 기초하여 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 제어 루프의 부분인 대역 저지 필터를 구성하기 위해 전압 조정기의 프로그램 가능 디지털 신호 프로세싱 "DSP" 회로를 구성하기 위한 컴퓨터 실행 가능 명령들을 포함하고, 진폭 신호는 발전기 전압의 진폭을 나타낸다.
위에 언급된 실행가능 명령들은, 예를 들어 적절한 프로그래밍 언어로 구현되는 서브루틴들 또는 함수들일 수 있다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 컴퓨터 프로그램 제품은, 발명의 예시적인 실시형태들에 따른 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체, 예를 들어 컴팩트 디스크 " CD" 를 포함한다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 데이터 신호는 발명의 예시적인 실시형태에 따른 컴퓨터 프로그램을 정의하는 정보를 반송하도록 인코딩된다.
도 5 는 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 방법의 플로우챠트이다. 이 방법은 다음의 액션들을 포함한다:
- 액션 (501) : 동기 발전기의 전압의 진폭을 나타내는 진폭 신호를 생성, 및,
- 액션 (502) : 전압의 기준 진폭 및 진폭 신호에 기초하여 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 제어 루프를 동작, 여기서 전압 제어 루프는 특히, 동기 발전기의 회전자를 포함하는 회전 시스템의 비틀림 모드 발진들의 주파수 영역을 적어도 부분적으로 커버하는 정지 대역을 갖는 대역 저지 필터를 포함한다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 방법에서, 대역 저지 필터의 정지 대역의 하부 코너 주파수는 fs/2p 의 30 % 내지 70 % 의 범위에 있고, 대역 저지 필터의 정지 대역의 상부 코너 주파수는 fs/2p 의 80 % 내지 150 % 의 범위에 있으며, 여기서 fs 는 동기 발전기의 전압의 공칭 주파수이고, p 는 동기 발전기의 극 쌍들의 수이다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 방법은 대역 저지 필터의 하나 이상의 제어가능한 컴포넌트들의 설정들을 변화시키는 것에 의해 대역 저지 필터를 튜닝하는 단계를 포함한다.
본 발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 방법은 진폭 신호의 주파수 스펙트럼을 계산하는 단계 및 계산된 주파수 스펙트럼의 미리결정된 주파수 대역에 속하는 하나 이상의 피크들을 억제하도록 대역 저지 필터를 설정하는 단계를 더 포함한다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 방법은 계산된 주파수 스펙트럼의 하나 이상의 피크들에 대응하는 하나 이상의 주파수들에서 하나 이상의 송신 제로들을 형성하도록 대역 저지 필터를 설정하는 단계를 포함한다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 방법에서, 전압 제어 루프는 저역 통과 필터를 포함한다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 방법은 하나 이상의 전력 시스템 안정기들 "PSS"의 도움으로 동기 발전기의 여기를 제어하는 단계를 더 포함한다. 각각의 전력 시스템 안정기는 공칭 회전 속도로부터의 동기 발전기의 측정된 회전 속도의 편차, 공칭 주파수로부터의 전압의 측정된 주파수의 편차를 나타내는 정보 또는 동기 동작으로부터의 편차를 나타내는 일부 다른 적절한 정보를 사용한다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 방법에서, 적어도 하나의 전력 시스템 안정기들은 회전 시스템의 비틀림 모드 발진들의 주파수 영역을 적어도 부분적으로 커버하는 정지 대역을 갖는 대역 저지 필터를 포함한다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 방법에서, 전력 시스템 안정기들 중 제 1 전력 시스템 안정기는 동기 발전기의 동기화 토크를 증가시키고 전력 시스템 안정기들 중 제 2 전력 시스템 안정기는 동기 발전기의 제동 토크를 증가시킨다.
발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 방법에서, 전력 시스템은 선박의 전력 시스템이다.
본 발명의 예시적이고 비제한적인 실시형태에 따른 컴퓨터 프로그램은, 발명의 상술한 예시적인 실시형태들 중 임의의 것에 따른 방법과 관련된 액션들을 수행하도록 전력 시스템의 전압 조정기의 하나 이상의 프로그램가능 디지털 신호 프로세싱 "DSP" 회로를 구성하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령들을 포함한다.
도 1a, 도 1b, 도 2 내지 도 5 를 참조하여 상술한 예시적이고 비제한적인 실시형태들에서, 비틀림 모드 발진들과 관련된 주파수 컴포넌트들이 대역 저지 필터의 도움으로 억제된다. 하지만, 전압 제어 루프가 비틀림 모드 발진과 관련된 주파수 컴포넌트를 억제하기 위한 다른 신호 컨디셔닝 디바이스를 포함하는 것이 또한 가능하다. 이러한 주파수 컴포넌트들은, 예를 들어, 적응형 신호 프로세싱 수단으로, 상쇄 신호를 형성하고 고려 중인 신호에 상쇄 신호를 부가하도록 구성되는 상쇄 디바이스로 억제될 수 있어서, 비틀림 모드 발진들과 관련된 원하는 주파수 영역 상의 신호 전력이 최소화된다.
위에 주어진 설명에서 제공된 특정 예들은 첨부된 청구항들의 범위 및/또는 적용가능성을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 위에 주어진 설명에서 제공된 예들의 리스트들 및 그룹들은 달리 명시적으로 언급되지 않으면 완전하지 않다.

Claims (29)

  1. 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 방법으로서,
    - 상기 동기 발전기의 전압의 진폭을 나타내는 진폭 신호를 생성하는 단계 (501), 및
    - 상기 전압의 기준 진폭 및 상기 진폭 신호에 기초하여 상기 동기 발전기의 여기를 제어하기 위해 전압 제어 루프를 동작시키는 단계 (502)
    를 포함하고,
    상기 전압 제어 루프는 상기 동기 발전기의 회전자를 포함하는 회전 시스템의 비틀림 모드 발진들의 주파수 영역을 적어도 부분적으로 커버하는 정지 대역을 갖는 대역 저지 필터를 포함하고, 상기 전압 제어 루프는 또한 상기 기준 진폭과 상기 대역 저지 필터에 의해 출력된 진폭 신호의 차이에 기초하여 상기 동기 발전기의 여기를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대역 저지 필터의 상기 정지 대역의 하부 코너 주파수는 fs/2p 의 30 % 내지 70 % 의 범위에 있고, 상기 대역 저지 필터의 상기 정지 대역의 상부 코너 주파수는 fs/2p 의 80 % 내지 150 % 의 범위에 있으며, fs 는 상기 동기 발전기의 전압의 공칭 주파수이고, p 는 상기 동기 발전기의 극 쌍들의 수인, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 대역 저지 필터의 하나 이상의 제어가능한 컴포넌트들의 설정들을 변화시키는 것에 의해 상기 대역 저지 필터를 튜닝하는 단계를 포함하는, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 진폭 신호의 주파수 스펙트럼을 계산하는 단계 및 상기 주파수 스펙트럼의 미리결정된 주파수 대역에 속하는 하나 이상의 피크들을 억제하도록 상기 대역 저지 필터를 설정하는 단계를 더 포함하는, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 주파수 스펙트럼의 상기 하나 이상의 피크들에 대응하는 하나 이상의 주파수들에서 하나 이상의 송신 제로들을 형성하도록 상기 대역 저지 필터를 설정하는 단계를 포함하는, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전압 제어 루프는 저역 통과 필터를 포함하는, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방법은, 각각이 리드 래그 회로를 포함하는 하나 이상의 전력 시스템 안정기들로 그리고 동기 동작으로부터의 편차를 나타내는 정보를 사용하여 상기 동기 발전기의 여기를 제어하는 단계를 더 포함하는, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전력 시스템 안정기들 중 적어도 하나는 상기 회전 시스템의 상기 비틀림 모드 발진들의 주파수 영역을 적어도 부분적으로 커버하는 정지 대역을 갖는 대역 저지 필터를 포함하는, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 전력 시스템 안정기들 중 제 1 전력 시스템 안정기는 상기 동기 발전기의 동기화 토크를 증가시키고, 상기 전력 시스템 안정기들 중 제 2 전력 시스템 안정기는 상기 동기 발전기의 제동 토크를 증가시키는, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 동기 발전기는 선박의 전력 시스템의 동기 발전기인, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 방법.
  11. 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 조정기 (108, 208, 308, 408) 로서,
    - 상기 동기 발전기의 전압의 진폭을 나타내는 진폭 신호를 수신하기 위한 제 1 신호 인터페이스 (409),
    - 상기 동기 발전기에 접속된 여기 디바이스에 접속하기 위한 제 2 신호 인터페이스 (410), 및
    - 상기 전압의 기준 진폭 및 상기 진폭 신호에 기초하여 상기 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 제어 루프의 부분을 구성하기 위한 제어기 (103) 를 포함하고,
    상기 전압 조정기는 상기 전압 제어 루프의 또 다른 부분을 구성하기 위한 대역 저지 필터 (104) 를 포함하고, 상기 전압 제어 루프는 또한 상기 기준 진폭과 상기 대역 저지 필터 (104) 에 의해 출력된 진폭 신호의 차이에 기초하여 상기 동기 발전기의 여기를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 조정기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 대역 저지 필터의 정지 대역의 하부 코너 주파수는 fs/2p 의 30 % 내지 70 % 의 범위에 있고, 상기 대역 저지 필터의 상기 정지 대역의 상부 코너 주파수는 fs/2p 의 80 % 내지 150 % 의 범위에 있으며, fs 는 상기 동기 발전기의 상기 전압의 공칭 주파수이고, p 는 상기 동기 발전기의 극 쌍들의 수를 나타내는 양의 정수인, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 조정기.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 대역 저지 필터는 가변 주파수 응답을 구현하기 위한 하나 이상의 제어가능한 컴포넌트들을 포함하는, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 조정기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전압 조정기는 상기 진폭 신호의 주파수 스펙트럼을 계산하기 위해 그리고 상기 주파수 스펙트럼의 미리결정된 주파수 대역에 속하는 하나 이상의 피크들을 억제하도록 상기 대역 저지 필터를 설정하기 위한 프로세싱 시스템 (205) 을 더 포함하는, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 조정기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    - 상기 대역 저지 필터의 하나 이상의 제어가능한 컴포넌트들은 상기 대역 저지 필터의 주파수 응답 시 하나 이상의 가변 송신 제로들을 형성하기에 적합하고, 그리고
    - 상기 프로세싱 시스템은 상기 주파수 스펙트럼의 상기 하나 이상의 피크들에 대응하는 하나 이상의 주파수들에서 상기 하나 이상의 가변 송신 제로들을 형성하기 위해 상기 대역 저지 필터를 설정하도록 구성되는, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 조정기.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 전압 조정기는 상기 전압 제어 루프의 부분을 구성하기 위한 저역 통과 필터 (206) 을 더 포함하는, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 조정기.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 전압 조정기는 하나 이상의 전력 시스템 안정기들에 의해 생성된 하나 이상의 안정기 신호들을 수신하기 위한 하나 이상의 제 3 신호 인터페이스들 (411) 을 더 포함하고, 상기 제어기 (103) 는 각각이 상기 전력 시스템 안정기들 중 하나를 포함하는 하나 이상의 안정화 제어 루프들의 부분을 구성하기에 적합한, 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 조정기.
  18. 전력 시스템의 전압 조정기를 구성하기 위한, 저장 매체에 저장된, 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    기준 진폭 및 진폭 신호에 기초하여 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 전압 제어 루프의 부분인 대역 저지 필터를 구성하도록 상기 전압 조정기의 프로그램가능 디지털 신호 프로세싱 회로를 구성하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령들을 포함하고,
    상기 진폭 신호는 상기 동기 발전기의 전압의 진폭을 나타내고, 상기 전압 제어 루프는 또한 상기 기준 진폭과 상기 대역 저지 필터에 의해 출력된 진폭 신호의 차이에 기초하여 상기 동기 발전기의 여기를 제어하도록 구성되는,
    전력 시스템의 전압 조정기를 구성하기 위한, 저장 매체에 저장된, 컴퓨터 프로그램.
  19. 제 18 항에 기재된 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  20. 전력 시스템으로서,
    - 적어도 하나의 동기 발전기 (101) 로서, 상기 동기 발전기의 회전자는 회전 시스템의 부분인, 상기 동기 발전기 (101),
    - 상기 동기 발전기의 전압의 진폭을 나타내는 진폭 신호를 생성하기 위한 신호 트랜스듀서 (102), 및
    - 상기 전압의 기준 진폭 및 상기 진폭 신호에 기초하여 상기 동기 발전기의 여기를 제어하기 위한 제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 전압 조정기 (108, 208, 308, 408) 로서, 상기 전압 조정기의 대역 저지 필터 (104) 의 정지 대역은 상기 동기 발전기의 상기 회전자를 포함하는 상기 회전 시스템의 비틀림 모드 (torsional mode) 발진들의 주파수 영역을 적어도 부분적으로 커버하는, 상기 전압 조정기 (108, 208, 308, 408) 를 포함하는, 전력 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 전력 시스템은 각각이 리드 래그 (lead-lag) 회로를 포함하는 하나 이상의 전력 시스템 안정기들 (207, 307) 을 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 전력 시스템 안정기들은 상기 전압 조정기의 하나 이상의 제 3 신호 인터페이스들 (411) 에서 수신되는 하나 이상의 안정기 신호들을 생성하도록 구성되는, 전력 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 전력 시스템 안정기들 중 적어도 하나는 상기 회전 시스템의 상기 비틀림 모드 발진들의 주파수 영역을 적어도 부분적으로 커버하는 정지 대역을 갖는 대역 저지 필터 (204) 를 포함하는, 전력 시스템.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 전력 시스템은 선박의 전력 시스템인, 전력 시스템.
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