励磁控制装置及励磁控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术是根据同步机２１输出的无功电流Ｉ↓［Ｑ］、变压器２２高压侧目标电压Ｖ↓［Ｈｒｅｆ］及加速功率振荡衰减的相位补偿传递函数Ｆ↓［Ｈ１］（ｓ）设定同步机２１输出端的目标电压Ｖ↓［Ｇ］。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
励磁控制装置及励磁控制方法
本专利技术涉及力图提高电力系统电压稳定性及电力系统稳态稳定度的励磁控制装置及励磁控制方法。
技术介绍
图1所示为以往的励磁控制装置构成图，在图中，1为同步机，2为变压器，3为断路器，4为输电线，5为发电厂的输电母线，6为检测同步机1输出端电压VG的电压互感器(下面称为PT)，7为测量同步机1输出的无功电流IQ的电流互感器(下面称为CT)，8为根据利用CT7检测的无功电流IQ及变压器2高压侧的目标电压VHref设定同步机1输出端目标电压VGref的电压设定器。9为从利用电压设定器8设定的目标电压VGref减去利用PT6检测的输出端电压VG并输出该偏差信号的减法器，10为将减法器9输出的偏差信号作为输入条件来控制励磁机11的整流时间的自动电压调整装置(下面称为AVR)，11为根据AVR10的指令将励磁电流供给同步机1的励磁绕组12的励磁机，12为同步机1的励磁绕组。另外，图2所示为以往的励磁控制方法的流程图。下面说明工作情况。首先，PT6检测同步机1的输出端电压VG(步骤ST1)，同时CT7检测同步机1输出的无功电流IQ(步骤2)。若CT7检测出无功电流IQ，则电压设定器8根据该无功率电流IQ和变压器2高压侧的目标电压VHref，设定同步机1输出端的目标电压VGref(步骤ST3)。下面叙述具体的设定方法。同步机1的输出端电压VG与变压器2的高压侧电压VH具有式(1)的关系(式(1)中的Xt是变压器2的电抗)。VG＝VH+Xt·IQ                              (1)另外，在如图3所示的多台同步机1与输电系统连接时，与其它同步机之间的电抗近似为零，由于各同步机1的输出端电压VG的电压差及响应差，有环-->流流过，同步机1处于过载。为了抑制该环流发生，如式(2)所示，从变压器2的电抗Xt减去与环流的抑制量对应的电抗XDR。这里，与环流的抑制量对应的电抗XDR设定为变压器2的电抗Xt的百分之几的值，该值根据经验设定。VGref＝VHref+(Xt-XDR)·IQ                          (2)因而，电压设定器8通过将同步机1输出的无功电流IQ及变压器2高压侧的目标电压VHref代入式(2)，计算同步机1输出端的目标电压VGref。这样，若电压设定器8设定同步机1输出端的目标电压VGref，则减法器9从利用电压设定器8设定的目标电压VGref减去利用PT6检测的同步机1的输出端电压VG，并输出该减法结果即偏差信号(步骤ST4)。一旦减法器9输出偏差信号，则AVR10将该偏差信号例如作为下述传递函数的输入条件，生成控制励磁机11的整流时间的时间信号(步骤ST5)。传递函数＝K·(1+TLD·S)/(1+TLG·S)                   (3)式中，K为增益常数      TLD及TLG为时间常数          S为拉普拉斯算子励磁机11一旦从AVD接受时间信号，即根据该时间信号对同步机1的励磁绕组12供给励磁电流(步骤ST6)。另外，若减法器9输出的偏差信号为正值，则供给励磁绕组12的励磁电流增加，同步机1的输出端电压VG升高，而若减法器9输出的偏差信号为负值，则供给励磁绕组12的励磁电流减少，同步机1的输出端电压VG降低。由此，进行控制使同步机1的输出端电压VG与目标电压VGref一致，同时进行控制，使同步机1输出的无功电流IQ为零时，变压器2的高压侧电压VH与目标电压VHref一致。VG＝VHref+(Xt-XDR)·IQ                            (4)VH＝VHref-XDR·IQ                                  (5)这样，由于输电母线5的电压维持一定，因此即使例如输电线4发生事故，也能够减缓整个输电系统的电压下降。以往的励磁控制装置由于如上所述构成，因此即使输电线4发生事故，也能够减缓整个输电系统的电压下降，但由于没有使系统发生事故时产生的功率振荡加速衰减的手段，因此存在的问题是，必须另外设置为加速功率振荡衰减用的电力系统稳定控制装置(PSS)。-->本专利技术是为解决上述问题而提出的，目的在于得到能够控制变压器高压侧电压为一定、同时能够加速功率振荡衰减的励磁控制装置及励磁控制方法。专利技术的公开本专利技术的励磁控制装置设有根据利用无功电流检测手段检测的无功电流、变压器高压侧目标电压及加速功率振荡衰减的相位补偿函数设定同步机输出端目标电压的电压设定手段。这样具有能够控制变压器高压侧电压为一定并能够加速功率振荡衰减的效果。本专利技术的励磁控制装置，是使电压设定手段考虑到利用电压检测手段检测的输出端电压来设定同步机输出端的目标电压。这样具有能够调整功率振荡衰减速度为所希望速度的效果。本专利技术的励磁控制方法是根据同步机输出的无功电流、变压器高压侧的目标电压及加速功率振荡衰减的相位补偿函数来设定同步机输出端的目标电压。这样具有能够控制变压器高压侧电压为一定并能够加速功率振荡衰减的效果。本专利技术的励磁控制方法是考虑到同步机输出端电压来设定该同步机输出端的目标电压。这样具有能够调整功率振荡衰减速度为所希望速度的效果。附图的简单说明图1所示为以往的励磁控制装置构成图。图2所示为以往的励磁控制方法流程图。图3所示为无限大母线模型系统的系统图。图4所示为本专利技术实施形态1的励磁控制装置构成图。图5所示为本专利技术实施形态1的励磁控制方法流程图。图6所示为带有电力系统稳定功能的电压设定器的内部构成说明图。图7所示为本专利技术实施形态2的励磁控制装置构成图。图8所示为本专利技术实施形态2的励磁控制方法流程图。图9所示为带有电力系统稳定功能的电压设定器的内部构成说明图。-->实施专利技术的最佳形态为了更详细说明本专利技术，下面根据附图说明实施本专利技术用的最佳形态。实施形态1图4所示为本专利技术实施形态1的励磁控制装置构成图，在图中，21为同步机，22为变压器，23为断路器，24为输电线，25为发电厂的输电母线，26为检测同步机21输出端电压VG的电压互感器即PT(电压检测手段)，27为检测同步机21输出的无功电流IQ的电流互感器即CT(无功电流检测手段)，28为根据利用CT27检测的无功电流IQ、变压器22高压侧目标电压VHref及加速功率振荡衰减的相位补偿传递函数FH1(S)设定同步机21输出端目标电压VGref的带有电力系统稳定功能的电压设定器(电压设定手段)。29为从利用带有电力系统稳定功能的电压设定器28设定的目标电压VGref减去利用PT26检测的输出端电压VG并输出其偏差信号的减法器，30为将减法器29输出的偏差信号作为输入条件来控制励磁机31的整流时间的自动电压调整装置即AVR，31为根据AVR30的指令将励磁电流供给同步机21的励磁绕组32的励磁机。32为同步机21的励磁绕组。另外，由减法器29、AVR30及励磁机31构成控制手段。图5所示为本专利技术实施形态1的励磁控制方法流程图，图6所示为带有电力系统稳定功能的电压设定器28的内部构成说明图。下面说明工作情况。首先，PT26检测同步机21的输出端电压VG(步骤ST11)，同时CT27检测同步机21输出的无功电流IQ(步骤ST1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种励磁控制装置，其特征在于，具有：检测通过变压器与输电系统连接的同步机的输出端电压的电压检测手段、检测所述同步机输出的无功电流的无功电流检测手段、根据利用所述无功电流检测手段检测的无功电流和所述变压器高压侧目标电压以及加速功率振荡衰减的相位补偿函数来设定所述同步机输出端目标电压的电压设定手段、根据利用所述电压设定手段设定的目标电压与利用上述电压检测手段检测的输出端电压之偏差对所述同步机的励磁系统进行控制的控制手段。

【技术特征摘要】
1.一种励磁控制装置，其特征在于，具有：检测通过变压器与输电系统连接的同步机的输出端电压的电压检测手段、检测所述同步机输出的无功电流的无功电流检测手段、根据利用所述无功电流检测手段检测的无功电流和所述变压器高压侧目标电压以及加速功率振荡衰减的相位补偿函数来设定所述同步机输出端目标电压的电压设定手段、根据利用所述电压设定手段设定的目标电压与利用上述电压检测手段检测的输出端电压之偏差对所述同步机的励磁系统进行控制的控制手段。2.如权利要求1所述的励磁控制装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：北村仁美，下村胜，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]