(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次巻線が電力系統に接続された変圧器、上記変圧器の二次巻線に接続された電力制御調整装置、上記電力制御調整装置を制御する制御手段、上記電力制御調整装置の制御に係る交流電圧情報および交流電流情報を検出する電圧変成器と電流変成器、および上記電圧変成器と電流変成器からの交流電圧情報および交流電流情報に基づき上記制御に必要な電気量を演算して上記制御手段に送出する演算手段を備えた電力系統の制御調整装置において、
上記電流変成器を、上記変圧器の二次巻線と電力制御調整装置との間の電流路に設け、
上記電圧変成器を、上記変圧器の一次巻線側に設けたことを特徴とする電力系統の制御調整装置。
【請求項２】
一次巻線が電力系統に接続された変圧器、上記変圧器の二次巻線に接続された電力制御調整装置、上記電力制御調整装置を制御する制御手段、上記電力制御調整装置の制御に係る交流電圧情報および交流電流情報を検出する電圧変成器と電流変成器、および上記電圧変成器と電流変成器からの交流電圧情報および交流電流情報に基づき上記制御に必要な電気量を演算して上記制御手段に送出する演算手段を備えた電力系統の制御調整装置において、
上記電力制御調整装置は上記変圧器の二次巻線に接続された電磁機器を備えたものとし、上記変圧器の磁心に比較して上記電磁機器の磁心が磁気飽和しにくくなるように、上記両機器の磁心の定常時における磁束密度を設定したことを特徴とする電力系統の制御調整装置。
【請求項３】
電流変成器を、上記変圧器の二次巻線と電力制御調整装置との間の電流路に設けたことを特徴とする請求項２記載の電力系統の制御調整装置。
【請求項４】
電力制御調整装置は、電磁機器としての変換器用変圧器および上記変換器用変圧器に接続された静止電力変換器を備えたことを特徴とする請求項２または３記載の電力系統の制御調整装置。
【請求項５】
電力制御調整装置は、電磁機器としての巻線形交流機および上記巻線形交流機に接続された励磁手段を備えたことを特徴とする請求項２または３記載の電力系統の制御調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電力系統に接続して電力の制御調整を行う装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１９９３年７月２４日、パワーエレクトロニクス研究会（Japan  Society  For  Power  Electronics）主催により日本国名古屋工業大学で開催された隔月例会（Bimonthly  Annual  Meeting）「パワーエレクトロニクス研究会論文誌Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１０，ＰＰ１１３−１１８」で発表された先行実施例を図６に示す。同図において、１は電力系統（の線路）、２は電力系統１に接続された一次巻線２１と二次巻線２２とからなる主変圧器、３は電力制御調整装置１０の交流端子を形成する一次巻線３１と静止電力変換器４（静止電力変換器ユニット４１ａ〜４１ｎ）に接続された二次巻線３２（３２ａ〜３２ｎ）とを備える変換器用変圧器、４は例えば電力変換器ユニット４１ａ〜４１ｎ及び直流キャパシタ４２ａ〜４２ｎを備える静止電力変換器、Ｐｄ、Ｎｄは静止電力変換器４の直流端子で、直流連系を行う場合は他の直流系統や直流負荷に接続される。さらに、８は電力制御調整装置１０を制御する制御手段、５は一次巻線５１が電力系統１または主変圧器２の一次巻線２１に接続された電圧変成器、６は主変圧器２の一次巻線２１に挿入された電流変成器、７は電圧変成器５からの出力（交流電圧情報）Ｖａｂｃと電流変成器６からの出力（交流電流情報）Ｉａｂｃとを入力として電力制御調整装置１０が制御に必要とする電気量Ｃｃを演算する（または電気量に変換する）演算手段である。電気量Ｃｃは、例えば有効電力Ｐ、無効電力Ｑ、有効電流（またはｐ軸電流）Ｉｐ、無効電流（またはｑ軸電流）Ｉｑ、電流絶対値または実効値｜Ｉ｜、ｐ軸電圧Ｖｐ、ｑ軸電圧Ｖｑ、電圧絶対値または実効値｜Ｖ｜、電気角または位相θ、周波数または角周波数ωなどである。
【０００３】
電気量Ｃｃに基づき制御手段８により電力制御調整装置１０を制御する。特にこの先行実施例では静止電力変換器４を制御する。さらに、制御変数Ｓｓの主要部を特定すれば、静止電力変換器４内のスイッチング素子（例えば、ゲートでオンオフする半導体デバイスや電気バルブ）に与えるスイッチング信号またはゲート信号である。また、電力制御調整装置１０にスイッチング信号生成手段を持たせる場合、制御変数Ｓｓは電力制御調整装置１０が発生すべき電圧の振幅と位相（またはｐ、ｑ軸電圧）でもよい。このほか、電圧制御調整装置１０に持たせる機能により制御変数は適宜変えうる。
以上、電圧変成器５、電流変成器６、演算手段７、制御手段８、電力制御調整装置１０および主変圧器２により閉ループ制御系が形成される。
【０００４】
すなわち、演算手段７において、例えば電圧変成器５の出力電圧である各相電圧Ｖａｂｃより観測座標の基準軸（制御に用いる電気量Ｃｃを観測計測する座標軸）ｐ、ｑを決める。この観測座標軸上で電気量Ｃｃを観測すべく演算する。例えば各相電圧Ｖａｂｃや各相電流Ｉａｂｃがｐ、ｑ軸の電圧Ｖｐ、Ｖｑやｐ、ｑ軸の電流Ｉｐ、Ｉｑに座標変換される。また、各相電圧Ｖａｂｃや各相電流ＩａｂｃまたはＶｐ、Ｖｑ、Ｉｐ、Ｉｑから有効電力Ｐおよび無効電力Ｑを演算する。さらに、電圧の絶対値または実効値｜Ｖ｜や電流の絶対値または実効値｜Ｉ｜を演算する。さらにまた、角周波数または周波数ωや電気角または位相θを演算する訳である。
【０００５】
一方制御手段８においては、制御すべき量｜Ｖ｜、Ｐ、Ｑ、Ｉｐ、Ｉｑ、｜Ｉ｜などが所望値になるようω、Ｖｐ、Ｖｑ、θなども用いて制御すべく制御変数Ｓｓを決定する。この制御変数Ｓｓに基づき電力制御調整装置１０は制御される結果、電圧変成器５の接続点の電圧や電流変成器６の挿入線路の電流が制御される。さらに、これら電圧や電流の制御系をマイナーループにして電力系統１の潮流制御や電力系統安定化を行う場合、電力系統１の潮流や周波数ωを用いての前記Ｐ、Ｑ、Ｉｐ、Ｉｑなどの制御により従属的に制御または安定化する訳である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電力系統１においてはしばしば事故が発生し、特に落雷による事故が避けられない。なかでも、電力制御調整装置１０を設置した至近端での事故の場合が最も厳しい状況になるが、可能な限り運転を継続することが要求され、この運転継続性の向上が重要になる。
しかし、上記従来例では、一線地絡事故１ＬＧ、二線地絡事故２ＬＧ、三線地絡事故３ＬＧなどの事故が起こった場合電圧変成器５の出力電圧も低下する。このうち、一線地絡事故１ＬＧが最も頻繁に発生する。この時、従来の電圧変成器５では一相分の電圧が低下またはほぼゼロになり、座標軸ｐ、ｑの基準や位相θや周波数ωを決めるべき電圧情報が不足する事態になる。
また、一線地絡事故１ＬＧ、二線地絡事故２ＬＧ、三線地絡事故３ＬＧなどの事故を除去した時に交流回路の過渡現象として、交流系統１側に直流成分やゼロ相成分が発生する。この系統側の過渡現象に引きずられて主変圧器２の一次巻線２１及び電流変成器６に直流電流成分やゼロ相電流成分が流れる。また、事故除去後の電圧が事故前の電圧に対して連続性を持っていないので、変圧器の投入時と同様に変圧器のどれかの相が磁気飽和を起こすことが多い。主変圧器２の磁気飽和により、主変圧器２の一次巻線２１及び電流変成器６に電力系統１側から過大な電流が流入する。この場合、磁気飽和を避けるように磁束密度を下げて設計すると、変圧器が大きくなり不経済となる。
【０００７】
これらの結果、電流変成器６の出力Ｉａｂｃ及び電圧変成器５の出力Ｖａｂｃ、延いては電気量Ｃｃが電力制御調整装置１０の制御や運転に耐えられない値になり、運転継続ができなくなる事態が多くなるという問題があった。すなわち、運転継続性能が悪かった。
【０００８】
この発明の目的は、電力系統に接続される電力制御調整装置の運転継続性能を向上させることにある。
更に、具体的には、交流系統の事故時に、電流変成器や電圧変成器の検出出力に現れる、当該事故による悪影響を軽減することにある。
また、交流系統の地絡時に、電圧変成器による三相交流電圧情報の喪失を防止することにある。
また、交流系統の事故時における、主変圧器の磁気飽和による悪影響を緩和することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る電力系統の制御調整装置は、一次巻線が電力系統に接続された変圧器、上記変圧器の二次巻線に接続された電力制御調整装置、上記電力制御調整装置を制御する制御手段、上記電力制御調整装置の制御に係る交流電圧情報および交流電流情報を検出する電圧変成器と電流変成器、および上記電圧変成器と電流変成器からの交流電圧情報および交流電流情報に基づき上記制御に必要な電気量を演算して上記制御手段に送出する演算手段を備えた電力系統の制御調整装置において、
上記電流変成器を、上記変圧器の二次巻線と電力制御調整装置との間の電流路に設け、
上記電圧変成器を、変圧器の一次巻線側に設けたものである。
【００１０】
請求項２に係る電力系統の制御調整装置は、一次巻線が電力系統に接続された変圧器、上記変圧器の二次巻線に接続された電力制御調整装置、上記電力制御調整装置を制御する制御手段、上記電力制御調整装置の制御に係る交流電圧情報および交流電流情報を検出する電圧変成器と電流変成器、および上記電圧変成器と電流変成器からの交流電圧情報および交流電流情報に基づき上記制御に必要な電気量を演算して上記制御手段に送出する演算手段を備えた電力系統の制御調整装置において、
上記電力制御調整装置は上記変圧器の二次巻線に接続された電磁機器を備えたものとし、上記変圧器の磁心に比較して上記電磁機器の磁心が磁気飽和しにくくなるように、上記両機器の磁心の定常時における磁束密度を設定したものである。
【００１１】
また、請求項３に係る電力系統の制御調整装置は、請求項２において、その電流変成器を、上記変圧器の二次巻線と電力制御調整装置との間の電流路に設けたものである。
【００１２】
また、請求項４に係る電力系統の制御調整装置は、請求項２または３において、その電力制御調整装置は、電磁機器としての変換器用変圧器および上記変換器用変圧器に接続された静止電力変換器を備えたものである。
【００１３】
また、請求項５に係る電力系統の制御調整装置は、請求項２または３において、その電力制御調整装置は、電磁機器としての巻線形交流機および上記巻線形交流機に接続された励磁手段を備えたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における電力系統の制御調整装置を示す回路構成図である。図において、従来と同一または相当する部分については同一の符号を付すことにより個々の説明は適宜省略する。
２１は第一の電力系統１ａに接続される、主変圧器２の一次巻線、２３は第２の電力系統１ｂに接続される、主変圧器２の三次巻線、２２は電力制御調整装置１０に接続される、主変圧器２の二次巻線である。ここでは、第一の電力系統１ａと第二の電力系統１ｂとはそれぞれ異なる定格電圧を持ち、この異なる電圧の電力系統を連系する主変圧器の二次巻線２２に電力制御調整装置１０を接続する例を示している。
また、４３および４４はそれぞれ直流電圧変成器および直流電流変成器である。図１のように、静止電力変換器４が直流リンク回路をもつ場合、直流電圧変成器４３および直流電流変成器４４で検出した直流電圧Ｖｄｃおよび直流電流Ｉｄｃを電力制御調整装置１０の制御手段８へ送出する。
【００１５】
図に示すように、この発明の実施の形態１においては、電流変成器６を主変圧器２の二次巻線２２と電力制御調整装置１０との間の電流路に挿入してある。従って、電力系統１ａまたは１ｂの事故時に電力系統の回路の過渡現象が原因で主変圧器２の一次巻線２１に流入する電流を直接検出してしまうことがない。また、電力系統１ａ、１ｂの投入時や事故除去時（電圧回復時）に主変圧器１の磁心がしばしば磁気飽和するが、この時に電力系統１ａ、１ｂから主変圧器１に流入する磁気飽和電流が電流変成器６に流れない。また、電力系統１ａ、１ｂから主変圧器２に流入する過渡的な直流分も電流変成器６へ伝わりにくくなる。
【００１６】
いま、電流変成器６の出力に基づいて電流制御をしている場合について説明すると、電力系統１から流入する磁気飽和電流も検出していた従来例では、この磁気飽和電流もフィードバックされ、電力制御調整装置１０の出力電流と流入する磁気飽和電流との合成値がフィードバックされる。特に、図６の従来例において、電力系統１へ電力制御調整装置１０から電流を出力していた場合、磁気飽和によって電力系統１から変圧器２へ電流が流入すると、制御手段８は出力電流が減少または逆転したと見なし、さらに出力電流を増加させようと働く。このため、電力制御調整装置１０の出力電流が過大になる方向に制御系が暴走する。延いては、電力制御調整装置１０が過電流になり、運転継続が困難になって、停止させなければならなくなる。さらに、磁気飽和が起きると、二次巻線２２の電圧も低下するので、電力制御調整装置１０からも主変圧器２の励磁回路へ電流が流れ込む。この流れ込みが起きているにもかかわらず、上記のごとく電力制御調整装置１０の出力電流を増加させる方向に制御系が働くので、益々過電流になる訳である。
【００１７】
このような従来例に対して、この発明の実施の形態１では、電力制御調整装置１０自身の出力電流を電流変成器６で検出しているので、電力系統１からの磁気飽和電流は関知しない。従って、制御系が暴走することがなく、過電流になって電力制御調整装置１０の運転を止める事態も起きにくい。すなわち、運転継続性が向上するという主たる効果がある。換言すれば、電力制御調整装置１０が制御しやすい電力制御調整装置自身による出力電流に一層近い電流を検出できる。
【００１８】
また、電力系統１の投入時や事故時や事故除去時に生じる電力系統１から主変圧器一次巻線２１への直流成分の流入に対しても、この電流を直接検出していないのでそれに伴う悪影響を受けにくいという効果も派生する。
さらにまた、電力系統１の投入時や事故時や事故除去時に生じる、電力系統１から主変圧器一次巻線２１へのゼロ相電流成分の流入に対しても、この電流を直接検出していないので、それに伴う悪影響を受けにくいという効果も派生する。
静止電力変換装置４は電力系統１で起きる過大な直流成分やゼロ相成分に対処することが苦手であり、対処できるようにすると電力制御調整装置１０の設備容量が過大になって不経済になる。上記した直流成分とゼロ相成分の検出回避により電力制御調整装置１０を経済的に製作できる効果も派生する。また、ゼロ相成分への対処が不要となれば、経済的なＰＡＭ（振幅変調）式変換器が使用できるという効果も派生する。
【００１９】
次に、電圧変成器５の接続位置およびそれに伴う効果について説明する。
この発明の電圧変成器５は強い電力系統（背後インピーダンスが小さい電力系統）１ａ側に接続する。すなわち、電圧変成器５は電力系統１ａの電圧または主変圧器２の一次巻線２１側の電圧を検出するようにしてある。したがって、より電力系統１の電圧に近い電圧を検出できる。
もし、主変圧器２の二次巻線２２側に電圧変成器５を接続した場合、主変圧器２のリアクタンスが介在するので、電力制御調整装置１０自身の出力電圧の影響を受けて電圧変成器５の電圧及び位相が変化する。すなわち、電圧調整手段自身の出力電圧の悪影響を受けて基準になるべき電圧Ｖａｂｃが狂ったり、観測座標が電力制御調整装置１０自身により揺さぶられる。このため、制御系が制御不良になる。
これに対して、電圧変成器５を電力系統１側に接続しておくことにより、電力制御調整装置１０自身による検出電圧Ｖａｂｃへの影響を回避しやすい。すなわち、電圧変成器５の出力が電力制御調整装置１０自身の影響をうけにくい。この結果、電力制御調整装置１０の制御系が自分自身の出力電圧や出力電流により不安定になることを防止出来る。
【００２０】
実施の形態２．
ここでは、交流系統１に地絡事故（図１に折線矢で示す）が発生した場合、演算手段７へ送出する交流電圧情報Ｖａｂｃへ及ぼす悪影響を極力抑制する対策について説明する。
即ち、図１の電圧変成器５に設けた三相デルタ結線の三次巻線５３がそれであり、このデルタ結線された巻線５３を備えた場合、地絡により電力系統１側にゼロ相電圧が発生してもこのゼロ相電圧が二次巻線５２側に伝わることを抑制する作用がある。この作用を一線地絡事故１ＬＧの場合を例にして説明する。
【００２１】
図２に一線地絡事故１ＬＧ時における電圧変成器５の動作説明図を示す。図２において、デルタ結線された回路で、１ＬＧの場合、一相分、ここではＣ相の電圧ｅｃがゼロの場合について同図（ａ）に示す。各相にはリアクタンスｘが存在し、ａ相の電圧ｅａとＢ相の電圧ｅｂとの和の電圧（ｅａ＋ｅｂ）がデルタ結線された閉回路に存在し、それぞれのリアクタンスに矢印図示のごとく印加される。この結果、Ｃ相のリアクタンスにｋ（ｅａ＋ｅｂ）の電圧が加わり、ここにｋは比例係数である。一方、リーケージ磁束も三次・二次巻線間で結合しているので、上記電圧に比例した電圧が二次巻線５２に誘起される。このベクトル関係図を図２（ｂ）に示す。ここで、Ｃ相の電圧の正極性は同図（ａ）の＋−符号の向きであるから、前記矢印の印加電圧の向きと反対である。従って、Ｃ相の三次巻線５３に誘起する電圧はＶｃ＝−ｋ（ｅａ＋ｅｂ）となり、ｅａ、ｅｂに対して１２０゜ずれており、電圧の振幅が低下するが電圧の位相は三相関係が保たれている。従って、位相情報の抽出ひいては周波数情報の抽出に有効利用出来る。すなわち、演算手段７において位相信号θや周波数信号ωを演算する上で、前記電圧−ｋ（ｅａ＋ｅｂ）が役立つ。このように、事故時も有用な情報を取り出せる効果が得られる。
【００２２】
実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３における制御調整装置の要部を示すもので、先の実施の形態２と同様、電圧変成器５に関するものである。図２では、電圧変成器５は三相三脚磁心５４に巻き回した一次巻線５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び二次巻線５２ａ、５２ｂ、５２ｃを備えている。この場合、三脚磁心５４の磁束をそれぞれΦａ、Φｂ、Φｃとすると、Φａ＋Φｂ＋Φｃ＝０となる。従って、一線地絡事故１ＬＧ時でＣ相電圧がゼロになった場合、ｄ（Φａ＋Φｂ）／ｄｔ＝−ｄΦｃ／ｄｔとなる。すなわち、ｄΦｃ／ｄｔ＝−ｄ（Φａ＋Φｂ）／ｄｔとなり、デルタ結線回路をもつ前記形態例の場合と同様にＣ相にも三相の位相関係をもつ電圧が誘起する。したがって、位相情報の抽出ひいては周波数情報の抽出に有効利用出来る。すなわち、演算手段７において位相信号θや周波数信号ωを演算する上で、前記ｄΦｃ／ｄｔによる誘起電圧が役立つ。このように、事故時も有用な情報を取り出せる効果が得られる。
【００２３】
実施の形態４．
図４はこの発明の実施の形態４における電力系統の制御調整装置を示す構成図である。同図において、電力制御調整装置１０は巻線形交流機１１を主体に構成し、その励磁制御器１５及び回転体１４から成る。巻線形交流機１１は電機子巻線１３及び励磁巻線１２から成る。回転体１４は交流機１１の回転体を含むフライホイルまたは原動機（水車、ポンプ、タービン、エンジンなど）などで構成される。さらに、励磁制御器１５は静止形電力変換器（インバータコンバータ、サイクロコンバータなど）により構成され、そのための励磁用変圧器９及び励磁電源１６を備えている。
【００２４】
巻線形交流機１１の電機子巻線（一次巻線）１３の出力電圧や出力電流は、励磁巻線（二次巻線）１２の電流Ｉｕｖｗにより制御できる。したがって、電流変成器１６を励磁巻線１２に挿入して、この出力Ｉｕｖｗを制御手段８へフィードバックして、マイナー制御変数とすることにより、従属的に一次巻線１３の出力電圧又は出力電流が制御され得る。ひいては、演算手段７の出力である電気量の内の被制御量（Ｐ、Ｑ、Ｉｐ、Ｉｑ、｜Ｉ｜、｜Ｖ｜など）を調整できる。
従って、図４の場合にも、前掲各実施の形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、電力制御調整装置１０として巻線形交流機１１を用いる場合でも、前記運転継続性向上等の作用効果が得られる。
【００２５】
実施の形態５．
電力系統１に接続される電力制御調整装置１０の運転継続性を妨げる問題として主変圧器２の投入時や事故除去後に生じる磁気飽和の問題がある。この発明の実施の形態５は、主変圧器２と電力制御調整装置１０内の電磁機器との両機器の磁心の設計磁束密度を調整することにより、上記磁気飽和に基づく問題の軽減を図らんとするものである。
【００２６】
図５に上記設計関係を説明する図を示し、同図（ａ）は規格化（単位化）した磁束密度Ｂｐｕ対磁化力Ｈｐｕの関係を示し、同図（ｂ）は規格化した電圧Ｖｐｕ対励磁電流Ｉｅｘｐｕの関係を示す。同図（ａ）において、Ｂｓｐｕは使用磁心の規格化した飽和磁束密度、Ｂｍｐｕ１は主変圧器２の最大磁束密度設計値、即ち定常時における磁束密度の規格化値、Ｂｍｐｕ２は電力制御調整装置１０の交流端子側に設けられた電磁機器（変圧器、交流機）の最大磁束密度設計値の規格化値で、
Ｂｍｐｕ１＞Ｂｍｐｕ２                    ・・・・・（１）
の関係にしておく。すなわち、主変圧器２の方が電力制御調整装置１０内の電磁機器より飽和しやすく、換言すれば、電力制御調整装置１０内の電磁機器の方が主変圧器２より飽和しにくい相対関係にしておく。
上記の関係を持たせておくと電圧対励磁電流の関係は同図（ｂ）の様になる。図において、励磁電流の規格化値Ｉｅｘｐｕが急増し始める点Ｐに注目し、電力制御調整装置１０の電磁機器の励磁電流急増点Ｐ２が主変圧器２の励磁電流急増点Ｐ１より大きくしてある訳である。
【００２７】
さて、電力系統の投入時や電力系統の事故除去時の過渡現象で磁気飽和が生じるが、前記の関係により主変圧器２の方が電力制御調整装置１０の電磁機器より飽和し易いので、主変圧器２の磁心が先に飽和する。この主変圧器２の飽和により電圧が低下するので、電力制御調整装置１０の電磁機器は磁気飽和が回避されるか又は相対的に軽微な飽和に止まる。
以上の結果、電力制御調整装置１０から、磁気飽和した主変圧器２の励磁回路へ電流が流出する時、電力制御調整装置１０の電磁機器３、１１のリーケージリアクタンス及び主変圧器２の二次巻線２２のリーケージリアクタンスが上記流出電流を抑制するリアクタンスとして作用する。従って、電流変成器６によって演算手段７に送出される交流電流情報Ｉａｂｃの変動も抑制され、制御系の接続安定化に寄与することになる。
これに対し、電磁機器３、１１が先に磁気飽和すると、静止電力変換器４や励磁制御器１５から直ぐ近くの電磁機器３、１１自体へ飽和電流が流入するので過電流が生じやすかった。
すなわち、前記した磁気飽和のし易さ（しにくさ）の関係を持たせることにより、電力系統事故除去時における電力制御調整装置１０内の過電流発生を抑制できる。従って、電力制御調整装置の運転継続性を向上させる効果が得られる。
電磁機器３、１１の磁気飽和を起こしにくくするという観点に着目し、主変圧器２は通例より多少磁気飽和しやすくなってもよいと考え、その分磁心の磁束密度を高く設定することにより、主変圧器２を小形化して価格低減を図るようにしてもよい。
なお、この発明は、前記実施の形態例の他、電力制御調整装置１０に電流形電力変換器を用いる場合、また、付加的エネルギー源として電池や超伝導コイルを用いる場合にも同様に適用することができ、同等の効果を奏する。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る電力系統の制御調整装置は、電流変成器を、変圧器の二次巻線と電力制御調整装置との間の電流路に設けたので、電力系統の事故時に電力系統の回路の過渡現象が原因で変圧器の一次巻線に流入する電流が電流変成器に流れず、電力制御調整装置の制御系が擾乱を受けにくいという効果が得られる。更に、その電圧変成器を、変圧器の一次巻線側に設けたので、電圧変成器の出力が電力制御調整装置自身の出力の影響を受けにくい。したがって、電力制御調整装置自身の制御不良が生じにくいという効果が得られる。
【００２９】
請求項２に係る電力系統の制御調整装置の電力制御調整装置は変圧器の二次巻線に接続された電磁機器を備えたものとし、上記変圧器の磁心に比較して上記電磁機器の磁心が磁気飽和しにくくなるように、上記両機器の磁心の定常時における磁束密度を設定したので、電力系統事故の除去後電力系統の電圧が復帰した時に変圧器が磁気飽和を起こしても、電力制御調整装置の中の電力調整を司る何らかの制御に関わる電圧源系から磁気飽和が起きる変圧器励磁回路までのリーケージリアクタンスが大きくなり、変圧器の磁気飽和時の電力制御調整装置の過電流を抑制しやすいという効果が得られる。
【００３０】
また、請求項３に係る電力系統の制御調整装置は、その電流変成器を、上記変圧器の二次巻線と電力制御調整装置との間の電流路に設けたので、電流変成器から演算手段に送出される交流電流情報の乱れが抑制され、変圧器磁気飽和時の制御系の不安定性が緩和される。
【００３１】
また、請求項４に係る電力系統の制御調整装置の電力制御調整装置は、電磁機器としての変換器用変圧器および上記変換器用変圧器に接続された静止電力変換器を備えたので、変圧器の磁気飽和時に電力制御調整装置内の静止電力変換器から流出する過電流を抑制しやすくなる。
【００３２】
また、請求項５に係る電力系統の制御調整装置の電力制御調整装置は、電磁機器としての巻線形交流機および上記巻線形交流機に接続された励磁手段を備えたので、変圧器の磁気飽和時に電力制御調整装置内の巻線形交流機から流出する過電流やその励磁手段に流れる過電流を抑制しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における電力系統の制御調整装置を示す回路構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２における電力系統の制御調整装置の電圧変成器５の動作を説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態３における電力系統の制御調整装置の電圧変成器５の磁心構造を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態４における電力系統の制御調整装置を示す回路構成図である。
【図５】この発明の実施の形態５における電力系統の制御調整装置の各磁心の磁束密度の設定要領を説明するための図である。
【図６】従来の電力系統の制御調整装置を示す回路構成図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ  交流系統、２  主変圧器、２１  一次巻線、２２  二次巻線、
３  変換器用変圧器、４  静止電力変換器、５  電圧変成器、５３  三次巻線、
５４  磁心、６  電流変成器、７  演算手段、８  制御手段、１０  電力制御調整装置、
１１  巻線形交流機、１２  励磁巻線、１５  励磁制御器、Ｖａｂｃ  交流電圧情報、
Ｉａｂｃ  交流電流情報。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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