(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの界磁巻線を有する同期機において、
上記同期機の２つの界磁巻線の一方を用いて上記同期機の出力電圧を制御し、
上記同期機の２つの界磁巻線の他方を用いて上記同期機の加減速を抑制するとともに、 上記２つの界磁巻線の上記他方の励磁電流に対し、当該他方に接続されたインバータとコンバータを用いて、連続的な正および負の制御を行う
ことを特徴とする同期機の励磁制御方法。
【請求項２】
２つの界磁巻線を有する同期機の出力端子電圧を検出する電圧検出手段と、
上記同期機の出力有効電力を検出する電力検出手段と、
該電力検出手段の出力から上記同期機の出力有効電力の変化量を検出し、該変化量に基づいて加減速抑制の指令を発生する加減速抑制指令発生手段と、
上記電圧検出手段の出力に基づき上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御し、上記加減速抑制指令発生手段の出力に基づいて上記同期機の２つの界磁巻線の他方を励磁制御して上記同期機の加減速を抑制する励磁手段と
を備え、
上記励磁手段は、上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御する直流励磁手段と、上記同期機の２つの界磁巻線の他方を正負両方向に励磁制御して上記同期機の急激な加減速を抑制する交流励磁手段とを有し、
上記直流励磁手段としてコンバータを用い、上記交流励磁手段としてインバータとコンバータを用いて、
上記同期機の２つの界磁巻線の上記他方の励磁電流に対し、上記インバータとコンバータを用いて、連続的な正および負の制御を行う
ことを特徴とする同期機の励磁制御装置。
【請求項３】
上記電力検出手段の代わりに上記同期機の周波数を検出する周波数検出手段を備え、該周波数検出手段の検出出力を上記加減速抑制指令発生手段に入力して上記同期機の加減速を抑制するようにしたことを特徴とする請求項２記載の同期機の励磁制御装置。
【請求項４】
上記電力検出手段の代わりに上記同期機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、該回転数検出手段の検出出力を上記加減速抑制指令発生手段に入力して上記同期機の加減速を抑制するようにしたことを特徴とする請求項２記載の同期機の励磁制御装置。
【請求項５】
上記同期機の加減速を検出する加減速検出手段を備え、該加減速検出手段の検出出力に基づいて上記同期機の加減速を一定にパルス制御するようにしたことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の同期機の励磁制御装置。
【請求項６】
２つの界磁巻線を有する同期機の出力端子電圧を検出する電圧検出手段と、
上記同期機の加減速を検出する加減速検出手段と、
上記電圧検出手段の出力に基づき上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御し、上記加減速検出手段の出力に基づいて上記同期機の２つの界磁巻線の他方をパルス制御して上記同期機の加減速を抑制する励磁手段と
を備え、
上記励磁手段は、上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御する直流励磁手段と、上記同期機の２つの界磁巻線の他方を正負両方向に励磁制御して上記同期機の急激な加減速を抑制する交流励磁手段とを有し、
上記直流励磁手段としてコンバータを用い、上記交流励磁手段としてインバータとコンバータを用いて、
上記同期機の２つの界磁巻線の上記他方の励磁電流に対し、上記インバータとコンバータを用いて、連続的な正および負の制御を行う
ことを特徴とする同期機の励磁制御装置。
【請求項７】
上記電圧検出手段の出力に基づいて上記同期機の出力電圧を一定に制御する系統に、系統安定化装置を付加したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の同期機の励磁制御装置。
【請求項８】
２つの界磁巻線を有する同期機の出力端子電圧を検出する電圧検出手段と、
上記同期機の出力を検出する出力検出手段と、
該出力検出手段の出力から上記同期機の出力の変化量を検出し、該変化量に基づいて急激加減速時の抑制の指令を発生する第１の加減速抑制指令発生手段と、
上記電圧検出手段の出力に基づき上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御し、上記第１の加減速抑制指令発生手段の出力に基づいて上記同期機の２つの界磁巻線の他方を励磁制御して上記同期機の急激な加減速を抑制する励磁手段と
を備え、
上記励磁手段は、上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御する直流励磁手段と、上記同期機の２つの界磁巻線の他方を正負両方向に励磁制御して上記同期機の急激な加減速を抑制する交流励磁手段とを有し、
上記直流励磁手段としてコンバータを用い、上記交流励磁手段としてインバータとコンバータを用いて、
上記同期機の２つの界磁巻線の上記他方の励磁電流に対し、上記インバータとコンバータを用いて、連続的な正および負の制御を行う
ことを特徴とする同期機の励磁制御装置。
【請求項９】
上記出力検出手段の出力から上記同期機の出力の変化量を検出し、該変化量に基づいて定常加減速時の抑制の指令を発生する第２の加減速抑制指令発生手段と、上記第１および第２の加減速抑制指令発生手段を切り換える切換手段とを備え、該切換手段により、急激加減速時と定常加減速時で上記第１および第２の加減速抑制指令発生手段を切り換えて上記励磁手段を駆動するようにしたことを特徴とする請求項８記載の同期機の励磁制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、同期機の励磁制御方法および装置に関し、特に、電圧系統に接続された同期機の安定度向上を図る発電機の励磁制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、例えば特開昭５８−１７６０００号公報に示されている従来の同期機の励磁制御装置を示す構成図である。
図１０において、１は同期機、２は同期機１の出力端子電圧Ｖｔを測定する計器用変圧器（以下、ＰＴと称する）、３は出力端子電圧Ｖｔを一定に制御するための励磁量の演算を行う自動電圧調整器（以下、ＡＶＲと称する）、４はＡＶＲ３の指令により励磁制御を行う励磁機、５は励磁機４により励磁される同期機１の界磁巻線、６は同期機１の出力有効電力（あるいは周波数、回転数）を検出する検出器、７は同期機１の検出器６の出力から、電力動揺を抑制する為の補正信号を演算し、ＡＶＲ３へ出力する系統安定化装置（以下、ＰＳＳと称する）である。
【０００３】
次に、動作について説明する。
ＡＶＲ３は、ＰＴ２を介して同期機１の出力端子電圧Ｖｔを検出する。同期機１の出力端子電圧Ｖｔと目標電圧Ｖｔ０との偏差を取り、偏差がゼロとなるように、励磁機４を制御する。励磁機４は、ＡＶＲ３からの制御指令により界磁巻線５を励磁する。ＰＳＳ７は、同期機１の出力有効電力（あるいは周波数、回転数）を検出する検出器６の出力を適当なゲイン、位相に制御し、電力系統安定化信号をＡＶＲ３の補正信号として出力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の同期機の励磁制御装置は、上記のように構成されているため、事故などで同期機が加速あるいは減速した場合の制御は、ＡＶＲの補正信号としてのＰＳＳしかなく、同期機の加減速抑制には限界があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、同期機に界磁巻線を２つ持たせ、一方の界磁巻線により事故等による同期機の加減速を抑制する制御を行い、同期機の安定度を向上できる同期機の励磁制御方法および装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る同期機の励磁制御方法は、２つの界磁巻線を有する同期機において、上記同期機の２つの界磁巻線の一方を用いて上記同期機の出力電圧を制御し、上記同期機の２つの界磁巻線の他方を用いて上記同期機の加減速を抑制するとともに、上記２つの界磁巻線の上記他方の励磁電流に対し、当該他方に接続されたインバータとコンバータを用いて、連続的な正および負の制御を行うものである。
【０００７】
また、この発明に係る同期機の励磁制御装置は、２つの界磁巻線を有する同期機の出力端子電圧を検出する電圧検出手段と、上記同期機の出力有効電力を検出する電力検出手段と、該電力検出手段の出力から上記同期機の出力有効電力の変化量を検出し、該変化量に基づいて加減速抑制の指令を発生する加減速抑制指令発生手段と、上記電圧検出手段の出力に基づき上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御し、上記加減速抑制指令発生手段の出力に基づいて上記同期機の２つの界磁巻線の他方を励磁制御して上記同期機の加減速を抑制する励磁手段とを備え、上記励磁手段は、上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御する直流励磁手段と、上記同期機の２つの界磁巻線の他方を正負両方向に励磁制御して上記同期機の急激な加減速を抑制する交流励磁手段とを有し、上記直流励磁手段としてコンバータを用い、上記交流励磁手段としてインバータとコンバータを用いて、上記同期機の２つの界磁巻線の上記他方の励磁電流に対し、上記インバータとコンバータを用いて、連続的な正および負の制御を行うものである。
【０００８】
また、この発明に係る同期機の励磁制御装置は、上記電力検出手段の代わりに上記同期機の周波数を検出する周波数検出手段を備え、該周波数検出手段の検出出力を上記加減速抑制指令発生手段に入力して上記同期機の加減速を抑制するものである。
【０００９】
また、この発明に係る同期機の励磁制御装置は、上記電力検出手段の代わりに上記同期機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、該回転数検出手段の検出出力を上記加減速抑制指令発生手段に入力して上記同期機の加減速を抑制するものである。
【００１０】
また、この発明に係る同期機の励磁制御装置は、上記同期機の加減速を検出する加減速検出手段を備え、該加減速検出手段の検出出力に基づいて上記同期機の加減速を一定にパルス制御するものである。
【００１１】
また、この発明に係る同期機の励磁制御装置は、２つの界磁巻線を有する同期機の出力端子電圧を検出する電圧検出手段と、上記同期機の加減速を検出する加減速検出手段と、上記電圧検出手段の出力に基づき上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御し、上記加減速検出手段の出力に基づいて上記同期機の２つの界磁巻線の他方をパルス制御して上記同期機の加減速を抑制する励磁手段とを備え、上記励磁手段は、上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御する直流励磁手段と、上記同期機の２つの界磁巻線の他方を正負両方向に励磁制御して上記同期機の急激な加減速を抑制する交流励磁手段とを有し、上記直流励磁手段としてコンバータを用い、上記交流励磁手段としてインバータとコンバータを用いて、上記同期機の２つの界磁巻線の上記他方の励磁電流に対し、上記インバータとコンバータを用いて、連続的な正および負の制御を行うものである。
【００１２】
また、この発明に係る同期機の励磁制御装置は、上記電圧検出手段の出力に基づいて上記同期機の出力電圧を一定に制御する系統に、系統安定化装置を付加したものである。
【００１３】
また、この発明に係る同期機の励磁制御装置は、２つの界磁巻線を有する同期機の出力端子電圧を検出する電圧検出手段と、上記同期機の出力を検出する出力検出手段と、該出力検出手段の出力から上記同期機の出力の変化量を検出し、該変化量に基づいて急激加減速時の抑制の指令を発生する第１の加減速抑制指令発生手段と、上記電圧検出手段の出力に基づき上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御し、上記第１の加減速抑制指令発生手段の出力に基づいて上記同期機の２つの界磁巻線の他方を励磁制御して上記同期機の急激な加減速を抑制する励磁手段とを備え、上記励磁手段は、上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御する直流励磁手段と、上記同期機の２つの界磁巻線の他方を正負両方向に励磁制御して上記同期機の急激な加減速を抑制する交流励磁手段とを有し、上記直流励磁手段としてコンバータを用い、上記交流励磁手段としてインバータとコンバータを用いて、上記同期機の２つの界磁巻線の上記他方の励磁電流に対し、上記インバータとコンバータを用いて、連続的な正および負の制御を行うものである。
【００１４】
また、この発明に係る同期機の励磁制御装置は、上記出力検出手段の出力から上記同期機の出力の変化量を検出し、該変化量に基づいて定常加減速時の抑制の指令を発生する第２の加減速抑制指令発生手段と、上記第１および第２の加減速抑制指令発生手段を切り換える切換手段とを備え、該切換手段により、急激加減速時と定常加減速時で上記第１および第２の加減速抑制指令発生手段を切り換えて上記励磁手段を駆動するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。
図１において、８は２つの界磁巻線を有する同期機（以下、２軸励磁同期機と称する）、９は２軸励磁同期機８の出力端子電圧Ｖｔを検出するＰＴ、１０は２軸励磁同期機８の出力端子電圧Ｖｔを一定に制御するＡＶＲ、１１は２軸励磁同期機８の出力電力Ｐｔを検出する電力検出手段としての電力検出器、１２は２軸励磁同期機８の出力電力Ｐｔの変化量ΔＰｔから２軸励磁同期機８の加減速の抑制制御をする加減速抑制指令発生手段としての加減速抑制制御装置、１３はＡＶＲ１０の励磁指令により２軸励磁同期機８のｑ軸界磁巻線１４を励磁する励磁機、１５は加減速抑制制御装置１２の励磁指令により２軸励磁同期機８のｄ軸界磁巻線１６を励磁する正負両方の励磁電流を流せる励磁機である。なお、ＰＴ９とＡＶＲ１０は実質的に電圧検出手段を構成し、励磁機１３，１５は励磁手段を構成する。
【００１８】
次に、動作について説明する。
定常時は、ＡＶＲ１０、励磁機１３、ｑ軸界磁巻線１４により、２軸励磁同期機８は制御される。一方、事故等で電力系統に動揺があった場合、加減速抑制制御装置１２は、２軸励磁同期機８の出力電力Ｐｔの変化を、電力検出器１１により検出し、その変化量に対応して励磁機１５を制御することで、ｄ軸界磁巻線１６を励磁制御する。
【００１９】
このようにして、本実施の形態では、２軸励磁同期機の加減速を抑制することができ、従来の同期機よりも安定度が向上する効果がある。また、このようにｄ軸界磁制御を同期機の加減速抑制制御のためだけに用いる２軸励磁同期機の場合、ｄ軸界磁巻線の容量を小さくすることができるため、２軸励磁同期機の構造を比較的小さくすることができる利点がある。
【００２０】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。なお、図２において、図１と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図２において、１７は２軸励磁同期機８の周波数を検出する周波数検出手段としての周波数検出器、１２Ａは周波数検出器１７で検出された周波数の変化から２軸励磁同期機８の加減速を抑制する制御を行う加減速抑制指令発生手段としての加減速抑制御装置である。
【００２１】
次に、動作について説明する。
定常時は、ＡＶＲ１０、励磁機１３、ｑ軸界磁巻線１４により、２軸励磁同期機８は制御される。一方、事故等で２軸励磁同期機８の周波数に変化があった場合、加減速抑制制御装置１２Ａは、２軸励磁同期機８の周波数の変化を、周波数検出器１７により検出し、その変化量に対応して励磁機１５を制御することで、ｄ軸界磁巻線１６を励磁制御する。
【００２２】
このようにして、本実施の形態では、上記実施の形態１と同様に２軸励磁同期機の構造を小型化できると共に、２軸励磁同期機の周波数変化を検出し、その検出結果に基づき加減速制御を行うことで、２軸励磁同期機の加減速を抑制し安定度を向上させる効果がある。
【００２３】
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。なお、図３において、図１と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図３において、１８は２軸励磁同期機８の回転数を検出する回転数検出手段としての回転数検出器、１２Ｂは回転数検出器１８で検出された回転数の変化から２軸励磁同期機８の加減速を抑制する制御を行う加減速抑制指令発生手段としての加減速抑制御装置である。
【００２４】
次に、動作について説明する。
定常時は、ＡＶＲ１０、励磁機１３、ｑ軸界磁巻線１４により、２軸励磁同期機８は制御される。一方、事故等で２軸励磁同期機８の回転数に変化があった場合、加減速抑制制御装置１２Ｂは、２軸励磁同期機８の回転数の変化を、回転数検出器１８により検出し、その変化量に対応して励磁機１５を制御することで、ｄ軸界磁巻線１６を励磁制御する。
【００２５】
このようにして、本実施の形態では、上記実施の形態１と同様に２軸励磁同期機の構造を小型化できると共に、２軸励磁同期機の回転数変化を検出し、その検出結果に基づき加減速制御を行うことで、２軸励磁同期機の加減速を抑制し安定度を向上させる効果がある。
【００２６】
実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。なお、図４において、図１と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図４において、１９は２軸励磁同期機８の加減速、即ち電力、周波数、回転数を含む出力の変化を検出する加減速検出手段としての検出器、２０は検出器１９の出力に基づいてパルス制御を行い、２軸励磁同期機８の加減速を抑える制御を行うパルス制御装置である。
【００２７】
次に、動作について説明する。
定常時は、ＡＶＲ１０、励磁機１３、ｑ軸界磁巻線１４により、２軸励磁同期機８は制御される。一方、事故等で２軸励磁同期機８の出力に変化があった場合、パルス制御装置２０は、２軸励磁同期機８の出力の変化を、検出器１９により検出し、その変化量に対応して励磁機１５を制御することで、ｄ軸界磁巻線１６を励磁制御する。
【００２８】
このようにして、本実施の形態では、上記実施の形態１と同様に２軸励磁同期機の構造を小型化できると共に、２軸励磁同期機の出力変化を検出し、その検出結果に基づき加減速制御を行うことで、２軸励磁同期機の加減速を抑制し安定度を向上させる効果がある。
【００２９】
実施の形態５．
図５は、この発明の実施の形態５による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。なお、図５において、図１および図４と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図５において、１９ａは２軸励磁同期機８の加減速、即ち電力、周波数、回転数を含む出力の変化を検出する検出器、１２Ｃは２軸励磁同期機８の出力の変化を検出する検出器１９ａの出力に基づいて２軸励磁同期機８の加減速を抑制する制御を行う加減速抑制指令発生手段としての加減速抑制御装置である。
【００３０】
次に、動作について説明する。
定常時は、ＡＶＲ１０、励磁機１３、ｑ軸界磁巻線１４により、２軸励磁同期機８は制御される。一方、事故等で２軸励磁同期機８の出力に変化があった場合、パルス制御装置２０は、２軸励磁同期機８の出力の変化を、検出器１９により検出し、その変化量に対応して励磁機１５を制御することで、ｄ軸界磁巻線１６を励磁制御する。また、加減速抑制制御装置１２Ｃは、２軸励磁同期機８の出力の変化を、検出器１９ａにより検出し、その変化量に対応して励磁機１５を制御することで、ｄ軸界磁巻線１６を励磁制御する。
【００３１】
このようにして、本実施の形態では、上記実施の形態１と同様に２軸励磁同期機の構造を小型化できると共に、上記実施の形態１〜３と上記実施の形態４を実質的に組合せ、加減速抑制制御を行いつつ、同期機の過渡的で急激な加減速があった場合にパルス制御を加算することで、さらに加減速抑制し、安定度を向上させる効果がある。
【００３２】
実施の形態６．
図６は、この発明の実施の形態６による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。なお、図６において、図１および図５と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図５において、１２Ｄは２軸励磁同期機８の出力の変化を検出する出力検出手段としての検出器１９ａの出力に基づいて２軸励磁同期機８の加減速を抑制する制御を行う第１の加減速抑制指令発生手段としての加減速抑制御装置である。
【００３３】
上記実施の形態１〜３では、定常的に加減速抑制制御を行っているため、過渡安定度および動態安定度を向上させる制御を行う必要があるが、事故時などの急激な加減速時には特に過渡安定度を向上させる制御が重要になる。そこで、本実施の形態では、加減速抑制制御装置１２Ｄの制御則を過渡安定度に特化させた制御則とし、事故時にのみ加減速抑制制御を行うものである。
【００３４】
このようにして、本実施の形態では、加減速抑制制御装置の制御則を過渡安定度に特化させた制御則とし、事故時にのみ加減速抑制制御を行うことで、事故時などの急激な加減速時にすぐれた安定度をもった制御装置が期待できる。
【００３５】
実施の形態７．
図７は、この発明の実施の形態７による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。なお、図７において、図１および図６と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図７において、１２Ｅは２軸励磁同期機８の出力の変化を検出する検出器１９ａの出力に基づいて２軸励磁同期機８の加減速を抑制する制御を行う第２の加減速抑制指令発生手段としての加減速抑制御装置、２１は検出器１９ａの出力を、定常時は加減速抑制御装置１２Ｅ側へ、事故時は加減速抑制御装置１２Ｄ側へ切り換える切換手段としてのスイッチである。
である。
【００３６】
上記実施の形態６では、過渡安定度に特化した制御則を事故時のみに適用することとしているが、本実施の形態では、加減速抑制制御装置１２Ｅを定常状態では動態安定度に優れた制御則で制御とし、事故時などに加減速抑制制御装置１２Ｄのように過渡安定度に特化した制御則にスイッチ２１により切り換える。
【００３７】
このようにして、本実施の形態では、定常状態では動態安定度に優れた制御則で制御とし、事故時などに過渡安定度に特化した制御則に切り換えることで、定常時、事故時それぞれに優れた安定度をもつ制御装置とすることができる。
【００３８】
実施の形態８．
図８は、この発明の実施の形態８による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。なお、図８において、図１および図４と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
【００３９】
本実施の形態では、上記実施の形態１〜７で使用しているＡＶＲ１０に、図１０の同期機と同様に検出器６を介してＰＳＳ７を取付け、励磁機１３を介して同期機８のｑ軸界磁巻線１４の制御にも系統安定化制御を同時にさせる。
【００４０】
このようにして、本実施の形態では、同期機のｄ軸制御にも系統安定化制御を同時にさせることで、さらに安定度の高い制御装置とできる効果がある。
【００４１】
実施の形態９．
図９は、この発明の実施の形態９による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。なお、図９において、図１〜図８と対応する部分には、同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
図９において、２２は交流電源、２３は実質的に励磁機１３に対応する直流励磁手段としてのコンバータ、２４はコンバータ、２５はインバータであって、このコンバータ２４とインバータ２５は実質的に励磁機１５に対応する交流励磁手段を構成する。
【００４２】
本実施の形態では、上記実施の形態１〜８を実現するための励磁制御は、ｑ軸制御は慣用のコンバータ２３を用いた励磁機により制御し、ｄ軸制御をコンバータ２４とインバータ２５を組み合わせた正負両極性の出力が可能な励磁機を用いることで、実現することが可能である
【００４３】
このようにして、本実施の形態でも、上記実施の形態１〜８で述べた安定度の高い発電機励磁装置を得ることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、２つの界磁巻線を有する同期機において、上記同期機の２つの界磁巻線の一方を用いて上記同期機の出力電圧を制御し、上記同期機の２つの界磁巻線の他方を用いて上記同期機の加減速を抑制するとともに、上記２つの界磁巻線の上記他方の励磁電流に対し、当該他方に接続されたインバータとコンバータを用いて、連続的な正および負の制御を行うので、従来の同期機に比べ安定度を向上できるという効果がある。
【００４５】
また、この発明によれば、２つの界磁巻線を有する同期機の出力端子電圧を検出する電圧検出手段と、上記同期機の出力有効電力を検出する電力検出手段と、該電力検出手段の出力から上記同期機の出力有効電力の変化量を検出し、該変化量に基づいて加減速抑制の指令を発生する加減速抑制指令発生手段と、上記電圧検出手段の出力に基づき上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御し、上記加減速抑制指令発生手段の出力に基づいて上記同期機の２つの界磁巻線の他方を励磁制御して上記同期機の加減速を抑制する励磁手段とを備え、上記励磁手段は、上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御する直流励磁手段と、上記同期機の２つの界磁巻線の他方を正負両方向に励磁制御して上記同期機の急激な加減速を抑制する交流励磁手段とを有し、上記直流励磁手段としてコンバータを用い、上記交流励磁手段としてインバータとコンバータを用いて、上記同期機の２つの界磁巻線の上記他方の励磁電流に対し、上記インバータとコンバータを用いて、連続的な正および負の制御を行うので、従来の同期機に比べ安定度を向上でき、また、ｄ軸界磁制御を同期機の加減速抑制制御のためだけに用いる２軸励磁同期機の場合、ｄ軸界磁巻線の容量を小さくすることができるため、同期機の構造を小型できるという効果がある。
【００４６】
また、この発明によれば、上記電力検出手段の代わりに上記同期機の周波数を検出する周波数検出手段を備え、該周波数検出手段の検出出力を上記加減速抑制指令発生手段に入力して上記同期機の加減速を抑制するので、同期機の安定度を向上できるという効果がある。
【００４７】
また、この発明によれば、上記電力検出手段の代わりに上記同期機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、該回転数検出手段の検出出力を上記加減速抑制指令発生手段に入力して上記同期機の加減速を抑制するので、同期機の安定度を向上できるという効果がある。
【００４８】
また、この発明によれば、上記同期機の加減速を検出する加減速検出手段を備え、該加減速検出手段の検出出力に基づいて上記同期機の加減速を一定にパルス制御するので、同期機の安定度を向上できるという効果がある。
【００４９】
また、この発明によれば、２つの界磁巻線を有する同期機の出力端子電圧を検出する電圧検出手段と、上記同期機の加減速を検出する加減速検出手段と、上記電圧検出手段の出力に基づき上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御し、上記加減速検出手段の出力に基づいて上記同期機の２つの界磁巻線の他方をパルス制御して上記同期機の加減速を抑制する励磁手段とを備え、上記励磁手段は、上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御する直流励磁手段と、上記同期機の２つの界磁巻線の他方を正負両方向に励磁制御して上記同期機の急激な加減速を抑制する交流励磁手段とを有し、上記直流励磁手段としてコンバータを用い、上記交流励磁手段としてインバータとコンバータを用いて、上記同期機の２つの界磁巻線の上記他方の励磁電流に対し、上記インバータとコンバータを用いて、連続的な正および負の制御を行うので、さらに同期機の安定度を向上できるという効果がある。
【００５０】
また、この発明によれば、上記電圧検出手段の出力に基づいて上記同期機の出力電圧を一定に制御する系統に、系統安定化装置を付加したので、さらに安定度の高い制御が可能になるという効果がある。
【００５１】
また、この発明によれば、２つの界磁巻線を有する同期機の出力端子電圧を検出する電圧検出手段と、上記同期機の出力を検出する出力検出手段と、該出力検出手段の出力から上記同期機の出力の変化量を検出し、該変化量に基づいて急激加減速時の抑制の指令を発生する第１の加減速抑制指令発生手段と、上記電圧検出手段の出力に基づき上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御し、上記第１の加減速抑制指令発生手段の出力に基づいて上記同期機の２つの界磁巻線の他方を励磁制御して上記同期機の急激な加減速を抑制する励磁手段とを備え、上記励磁手段は、上記同期機の２つの界磁巻線の一方を励磁制御して該同期機の出力電圧を一定に制御する直流励磁手段と、上記同期機の２つの界磁巻線の他方を正負両方向に励磁制御して上記同期機の急激な加減速を抑制する交流励磁手段とを有し、上記直流励磁手段としてコンバータを用い、上記交流励磁手段としてインバータとコンバータを用いて、上記同期機の２つの界磁巻線の上記他方の励磁電流に対し、上記インバータとコンバータを用いて、連続的な正および負の制御を行うので、事故時などの急激な加減速時にすぐれた安定度が得られるという効果がある。
【００５２】
また、この発明によれば、上記出力検出手段の出力から上記同期機の出力の変化量を検出し、該変化量に基づいて定常加減速時の抑制の指令を発生する第２の加減速抑制指令発生手段と、上記第１および第２の加減速抑制指令発生手段を切り換える切換手段とを備え、該切換手段により、急激加減速時と定常加減速時で上記第１および第２の加減速抑制指令発生手段を切り換えて上記励磁手段を駆動するので、定常時、事故時それぞれに優れた安定度をもつ制御が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態２による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。
【図３】  この発明の実施の形態３による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。
【図４】  この発明の実施の形態４による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。
【図５】  この発明の実施の形態５による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。
【図６】  この発明の実施の形態６による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。
【図７】  この発明の実施の形態７による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。
【図８】  この発明の実施の形態８による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。
【図９】  この発明の実施の形態９による同期機の励磁制御装置を示す構成図である。
【図１０】  従来の同期機の励磁制御装置を示す構成図である。
【符号の説明】
８  ２軸励磁同期機、９  計器用変圧器（ＰＴ）、１０  自動電圧調整器（ＡＶＲ）、１１  電力検出器、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ  加減速抑制制御装置、１３，１５  励磁機、１４  ２軸励磁同期機のｑ軸界磁巻線、１６  ２軸励磁同期機のｄ軸界磁巻線、１７  周波数検出器、１８  回転数検出器、１９，１９ａ  検出器、２０  パルス制御装置、２１  スイッチ、２３，２４  コンバータ、２５  インバータ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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