[发明专利]励磁控制装置及励磁控制方法

说明书

本申请是国际申请日为2000年6月19日、国际申请号为PCT/JP00/03994、中国国家申请日为2000年6月19日、申请号为00811674.1、发明名称为“励磁控制装置及励磁控制方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明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。

背景技术

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I_Q及变压器2高压侧的目标电压V_Href设定同步机1输出端目标电压V_Gref的电压设定器。

9为从利用电压设定器8设定的目标电压V_Gref减去利用PT6检测的输出端电压V_G并输出其偏差信号的减法吕，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的指令供给同步机1励磁绕组12的励磁电流的励磁机，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V_G(步骤ST1)，同时CT7检测同步机1输出的无功电流I_Q(步骤2)。

若CT7检测出无功电流I_Q，则电压设定器8根据该无功率电流I_Q变压器2高压侧的目标电压V_Href，设定同步机1输出端的目标电压V_Gref(步骤ST3)。

下面叙述具体的设定方法。

同步机1的输出端电压V_G与变压器2的高压侧电压VH具有式(1)的关系式(1)中的X_t是变压器2的电抗)。

V_G＝V_H+X_t·I_Q    (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X_L减去抑制环流部分对应的电抗XDR。这里，抑制环流部分对应的电抗X_DR设定为变压器2的电抗X_t的百分之几的值，该值根据经济设定。

V_Gref＝B_Href+(X_t-X_DR)·I_Q    (2)

因而，电压设定器8通过将同步机1输出的无功电流I_Q及变压器2高压侧的目标电压V_Href代入式(2)，计算同步机1输出端的目标电压V_Gref。

这样，若电压设定器8设定同步机1输出端的目标电压V_Gref，则减法器9从利用电压设定器8设定的目标电压V_Gref减去利用PT6检测的同步机1的输出端电压V_G，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+T_LD·S)/(1+T_LG·3) (3)

式中，K为增益常数

T_LD及T_LG为时间常数

S为拉普拉斯算子

励磁机11若以AVD接受时间信号，则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，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V_G升高，而若减法器9输出的偏差信号为负，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V_G降低。