JP2000253567A - 欠相検出装置および電力系統過渡安定化制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過渡安定度に影響を及ぼす欠相事故は、不平
衡状態であるため系統情報を速く正確に検出することが
難しく、過渡安定化制御をＯＮ／ＯＦＦする判断が困難
であるという課題があった。 【解決手段】 系統安定化装置設置端の正相電圧に対す
る逆相電圧の比としての不平衡率を検出する不平衡率検
出手段１１と、この不平衡率が一定以上になった場合の
制御指令値を定める定数設定手段２１と、制御入力信号
を増幅および位相変化させる安定化制御手段３２と、前
記不平衡率に応じて前記安定化制御手段と前記定数設定
手段のどちらかを制御指令値出力手段１３に接続する切
り替えスイッチ２２Ａとを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は系統安定度に影響
を及ぼす欠相事故を不平衡率により検出する欠相検出装
置および該不平衡率信号により系統安定化装置を制御す
る電力系統過渡安定化制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の典型的な電力系統過渡安定化制御
装置としては制動抵抗器を利用する装置がある。その制
御装置をまとめたものとして「電気協同研究、第３４
巻、第５号、ｐｐ２０６〜ｐｐ２１５」がある。この制
動抵抗器利用の原理は、系統故障発生時に短時間定格の
大容量負荷抵抗器を一時的に系統対象発電所至近端に挿
入し、その消費電力により発電機の加速を抑制し系統安
定度を向上させるものである。この制動抵抗器の場合、
投入、開放のタイミングを制御することになり、次に示
す４つの方式が提案されている。

【０００３】１）．故障検出保護リレー連動方式 系統事故の種類、故障前潮流などにより、制動抵抗器投
入の要否をあらかじめ計算設定しておき、これらの入力
条件により制動抵抗器を制御する。系統事故の判定には
保護リレーの遮断信号を共用できる。故障の種類、故障
前潮流、再閉路条件に対して位相角変動をあらかじめ計
算しておき、これらの条件の組み合わせにより制動抵抗
器を投入し、あらかじめ計算された設定時間の後で制動
抵抗を開放する。

【０００４】２）．電力検出方式 発電機の合計出力を検出し、出力が一定以上急減した時
に制動抵抗器を投入する。そして、発電機の合計出力を
検出し、出力最大点を位相角最大点として制動抵抗器を
開放制御する。

【０００５】３）．位相角検出方式 発電機端子電圧と内部位相角より相差角を求め、位相角
変動が一定値以上を越えたときに制動抵抗器を投入す
る。そして、発電機端子と内部位相角により位相角変動
を検出し、最大値付近の最適時点で制動抵抗器を開放す
る。

【０００６】４）．スピード検出方式 発電機軸のスピードを検出し、一定速度以上に上昇した
時、制動抵抗器を投入する。また、発電機スピード（角
速度）を検出し、スピード偏差（△ω）がゼロの点に戻
った時点で制動抵抗器を開放制御する。さらに解析など
により、開放のタイミングは最大潮流、最大位相角、発
電機角速度がゼロになった時よりも少し遅れた時間が良
いとされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の発電機至近端で
過渡安定化制御がおこなわれる場合には、以上のような
系統情報により系統安定化装置が制御されるが、発電機
から離れた系統に設置されている系統安定化装置によっ
て過渡安定化制御される場合には、それぞれ以下の課題
が発生する。 上記１）の方式：必ずしも系統安定化装置に近い保護リ
レーが動作するとは限らず、遠方端の保護リレーの動作
に対応するためには通信手段が必要となる。 上記３）、４）の方式：通信手段を必要とする。どの発
電機情報で制御するか問題がある。

【０００８】以上のように、発電機至近端に設置されて
いない系統安定化装置による制御では、遠方からの情報
を用いる場合に、通信手段が必要となり、装置のコスト
が高くなるという課題があった。

【０００９】従来、過渡安定度は故障発生時の故障の厳
しさにより決まっていた。すなわち、１相故障より２相
故障が、２相故障より３相故障が厳しく、故障除去後の
状態はあまり問題とならなかった。ところが、近年、故
障除去後に３相のうち１相が欠相する事故が過渡安定度
的にも厳しいことが分かり課題となっている。

【００１０】ここで、図１５に示した２回線１機無限大
系統を用いて欠相事故の特徴を具体的に説明する。図１
５の系統の送電線２で、片回線３相開放（１回線３Ｌ
Ｏ）事故、片回線２相開放（１回線２ＬＯ）事故、２回
線同一相開放（２回線同相１ＬＯ）事故が発生した場合
のＰ−δカーブを図１６に示す。２つの片回線事故では
健全時のＰ−δカーブと比較してカーブのピークが２０
％弱しか下がらないのに対し、欠相事故では４０％強も
下がる結果となる。事故前の運転点が図１６の電力Ｐｏ
の場合、欠相事故に対してはなんらかの制御などをおこ
なわなければ、発電機は確実に脱調に至ると考えられ
る。

【００１１】以上のように、欠相事故は３相がいずれか
の状態で残っているとの系統事故より厳しい系統事故と
なっていることが分かる。系統が欠相状態になると、こ
れらの信号に逆相成分が含まれ脈動分が大きくなるた
め、はやく検出しようとすると脈動により誤動作をもた
らし、脈動を除去して検出しようとすると制御信号に遅
れが伴うという課題が生じる。

【００１２】また、従来、欠相事故を判断するために
は、遮断器や送電線電流の情報が必要であった。さら
に、欠相事故が過渡安定度に影響を及ぼすものかどうか
判断するためには、遮断前の電流情報が必要となる。

【００１３】図１５の系統において、事故前の潮流が
０．１p.u.、０．５p.u.、０．７７p.u.の時の事故直後
の不平衡率を計算すると、図１７に示す表１のようにな
る。これを見ると、欠相事故における不平衡率は１回線
２ＬＯ事故の不平衡率よりも大きくなることが分かる。
また、系統の安定度に影響を及ぼさないような０．１p.
u.程度の軽潮流の場合には、欠相していても不平衡率が
小さくなることが分かる。

【００１４】以上のように、欠相事故は、３相がいずれ
かの状態で残っている、どの系統事故よりも厳しい系統
事故となり、それらの事故と比較して不平衡率が大きく
なるという特徴がある。さらに、この不平衡率は事故前
の潮流が大きければ大きくなり、潮流が小さければ小さ
くなる、すなわち、事故が発生して系統安定度に影響を
与えるような重潮流時に欠相事故が発生すると不平衡率
は大きくなり、事故が発生しても系統安定度にあまり影
響を与えないような軽潮流時に欠相事故が発生しても不
平衡率は小さいという特徴がある。

【００１５】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、遮断器情報や送電線の電流情
報を用いずに、系統安定化装置の設置端電圧より得られ
た不平衡率から系統安定度に影響を与える欠相事故を検
出する欠相検出装置を得ることを目的とするとともに、
この不平衡率を制御の指標とし、系統安定化装置の容量
を最大限に利用する電力系統過渡安定化制御装置を得る
ことを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る欠相検出
装置は、系統安定化装置設置端の正相電圧に対する逆相
電圧の比としての不平衡率を検出する不平衡率検出手段
と、系統の安定度に影響をおよぼす欠相事故が生じたか
を判断するための境界値を設定する境界値設定手段と、
前記不平衡率と前記境界値を比較して欠相を検出する比
較手段とを備えたものである。

【００１７】この発明に係る電力系統過渡安定化制御装
置は、系統安定化装置設置端の正相電圧に対する逆相電
圧の比としての不平衡率を検出する不平衡率検出手段
と、この不平衡率に応じて制御指令値を決定する制御指
令値決定手段と、この決定された制御指令値を出力する
制御指令値出力手段とを備えたものである。

【００１８】この発明に係る電力系統過渡安定化制御装
置は、系統安定化装置設置端の正相電圧に対する逆相電
圧の比としての不平衡率を検出する不平衡率検出手段
と、この不平衡率が一定以上になった場合の制御指令値
を定める定数設定手段と、前記不平衡率によって前記定
数設定手段と制御指令値を出力する制御指令値出力手段
を接続するスイッチとを備えたものである。

【００１９】この発明に係る電力系統過渡安定化制御装
置は、系統安定化装置設置端の正相電圧に対する逆相電
圧の比としての不平衡率を検出する不平衡率検出手段
と、この不平衡率が一定以上になった場合の制御指令値
を定める定数設定手段と、制御入力信号を増幅および位
相変化させる安定化制御手段と、前記不平衡率に応じて
前記安定化制御手段と前記定数設定手段のどちらかを制
御指令値出力手段に接続する切り替えスイッチとを備え
たものである。

【００２０】この発明に係る電力系統過渡安定化制御装
置は、系統安定化装置設置端の正相電圧に対する逆相電
圧の比としての不平衡率を検出する不平衡率検出手段
と、この不平衡率に応じて制御指令値を出力する制御指
令値決定手段と、制御入力信号を増幅および位相変化さ
せる安定化制御手段と、この安定化制御手段の出力を制
限するリミッタと、前記制御指令値決定手段と前記リミ
ッタの出力を加算する加算器と、この加算器の出力を制
限するリミッタと、このリミッタの出力により決定され
る制御指令値を出力する制御指令値出力手段とを備えた
ものである。

【００２１】この発明に係る電力系統過渡安定化制御装
置は、正相潮流の変化率が予め定めた値以下になった時
に過渡安定化制御から安定化制御に切り替えスイッチを
切り替える正相潮流出力手段を備えたものである。

【００２２】この発明に係る電力系統過渡安定化制御装
置は、切り替えスイッチを過渡安定化制御に切り替える
信号発生手段を備えたものである。

【００２３】この発明に係る電力系統過渡安定化制御装
置は、正相潮流の変化率が予め定めた値以下になった時
に過渡安定化制御から安定化制御に切り替えスイッチを
切り替える正相潮流出力手段と、前記切り替えスイッチ
を過渡安定化制御に切り替える信号発生手段を備えたも
のである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態に
ついて説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示す欠
相検出装置の構成図であり、図１において、１１は系統
安定化装置設置端の正相電圧に対する逆相電圧の比とし
ての不平衡率を検出する不平衡率検出手段、１は系統の
安定度に影響を及ぼす欠相事故が生じたかを判断するた
めの境界値を予め設定した境界値設定手段、２は境界値
設定手段１からの境界値と不平衡率検出手段１１からの
不平衡率を比較して欠相か否かを検出する比較手段であ
る。

【００２５】上記不平衡率検出手段１１は系統安定化装
置設置端の３相電圧から正相電圧および逆相電圧を求
め、正相電圧に対する逆相電圧から不平衡率を求めるも
ので、その一例を図２について説明する。

【数１】

【００２６】

【数２】

【数３】

【数４】 Ｖ_n をＶ_p で割ることにより不平衡率が得られる。以上
により得られた不平衡率は前記不平衡率として適用する
ことができる。

【００２７】この図２を見ると、無駄時間要素が含まれ
ているため遅れが生じるが、この無駄時間要素の時定数
は基本周波数の１／４周期であり、計算される成分が全
て無駄時間要素を通過するわけではないので、不平衡率
の計算に伴う遅れ時間は１／４周期以下となることは明
らかである。通常、検出される制御信号には１周期以上
のフィルタがかけられており、これと比較すると不平衡
率検出時間ははやいことがわかる。

【００２８】上記境界値設定手段１は系統安定度に影響
を及ぼす欠相と判断する不平衡率を設定する。その境界
値は系統と潮流により異なるが、一般的には５％から１
０％程度となる。これは、通常、系統安定度に影響を及
ぼす欠相事故が１０％以上の不平衡率になるのに対し、
欠相以外の不平衡事故、および、平衡事故は不平衡率が
５％以下となるためである。この境界値を適切に決めて
おけば、比較手段２において不平衡率と境界値を比較す
ることによって、系統安定度に影響を及ぼす欠相事故を
不平衡率からのみ検出することができる。

【００２９】アナログの試作モデルＳＶＧ(自励式無効
電力発生装置)を図１５に示す送電線１と送電線２間の
母線Ｏに接続して不平衡率を検出した結果を図３に示
す。事故条件は、重潮流時（Ｐ₀ ＝０．７７p.u.）で、
送電線２のＳＶＧ設置点至近端で２回線同相地絡事故発
生後、３．５サイクル後に事故相を２回線開放し、５０
０ｍｓ後に再閉路するというものである。この図３から
不平衡率信号が非常に明確に検出できることが分かる。

【００３０】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２を示す電力系統過渡安定化制御装置の構成図であ
り、図４において、１１は不平衡率検出手段、１２は不
平衡率を入力して制御指令値を決定する制御指令値決定
手段、１３は制御指令値決定手段１２によって決定され
る制御指令値を出力する制御指令値出力手段である。

【００３１】次に動作について説明する。不平衡率検出
手段１１は前記に示したものである。制御指令値決定手
段１２は不平衡率に応じて制御指令値を決定するもの
で、この決定した制御指令値を不平衡率に応じて系統を
制御することができる。

【００３２】実施の形態３．上記実施の形態２では、制
御指令値決定手段１２により制御指令値を決定する場合
について述べたが、この実施の形態３は図５に示すよう
に、実施の形態２における制御指令値決定手段１２を定
数設定手段２１とスイッチ２２に置き換えて具体的に示
したものである。

【００３３】次に動作について説明する。スイッチ２２
は不平衡率検出手段１１から出力される不平衡率が境界
値以上になった場合にＯＮし、境界値以下になった場合
ＯＦＦする。このスイッチ２２がＯＮすると、定数設定
手段２１に設定された定数に基づいて、制御指令値出力
手段１３から制御指令値が出力させる。この定数は不平
衡率が境界値以上になった時の制御指令値を定めるもの
で、系統安定化装置の特性によって異なる。例えば、系
統安定化装置が有効電力制御機器で、制御指令値が有効
電流指令値の場合、欠相状態で過渡安定度を保つために
は、電力吸収制御がおこなわれるため、電力吸収制御を
負にとり、指令値をp.u.で表現すると仮定すると、この
定数は−１となる。

【００３４】また、系統安定化装置が無効電力制御機器
で、制御指令値が無効電流指令値の場合、欠相状態で過
渡安定度を保つためには、進相補償がおこなわれるた
め、進相を正にとり指令値をp.u.で表現すると仮定する
と、この定数は１となる。

【００３５】以上のように、不平衡率検出手段１１から
出力される不平衡率が高くなると、定数が制御指令値出
力手段１３に入力されるようにスイッチ２２が動作する
ことによって、不平衡率の大きさにより制御指令値（具
体例では電流指令値）が決定され、電力系統過渡安定化
制御装置が機器容量を最大限に生かした過渡安定化制御
をおこなうことが可能となる。

【００３６】実施の形態４．上記実施の形態３では、単
に不平衡率が境界値より大きい時のみ、スイッチ２２を
介して定数が制御指令値出力手段に与えられる場合につ
いて述べたが、この実施の形態４は図６に示すように制
御入力信号３１を入力する安定化制御手段３２を設け、
さらに、図５のスイッチ２２を図６のスイッチ切り替え
２２Ａに変えたもので、不平衡率が境界値以上に達しな
い場合は、通常の安定化制御手段からの出力を制御指令
値とする。

【００３７】次に動作について説明する。制御入力信号
３１は、３相電圧実効値、潮流、周波数、発電機角速度
偏差など一般的に良く用いられている入力信号であり、
安定化制御手段３２は制御入力信号の増幅量と位相を調
整して系統が安定になるように設計された制御ブロック
である。切り替えスイッチ２２Ａは系統電圧の不平衡率
の値に応じて、制御指令値を安定化制御手段３２の出力
Ａにより決定するか、定数の出力Ｂにより決定するかを
選択する。不平衡率がある境界値以下であれば出力Ａを
選択し、ある境界値以上になれば出力Ｂを選択する。制
御指令値は切り替えスイッチ２２Ａの出力により決ま
る。

【００３８】以上のように不平衡率が境界値以下の場
合、安定化制御（動態安定化制御や電圧一定制御）をお
こない、不平衡率が境界値以上になると、系統安定度に
影響を与える欠相事故が生じたと判断し、機器容量を最
大限に生かした制御がおこなわれる。これにより、定常
時には安定化制御（動態安定化制御や電圧一定制御）を
おこない、系統安定度に影響を与える欠相事故が発生し
た場合には過渡安定化制御をおこなうことができる。

【００３９】実施の形態５．この実施の形態５は図７に
示すように、安定化制御手段３２の出力側にリミッタ４
３を設け、不平衡率検出手段１１の出力側に制御指令値
決定手段４１を設け、この制御指令値決定手段４１の出
力とリミッタ４３の出力を加算する加算器４２を備え、
この加算器４２の出力側にリミッタ４４を設け、このリ
ミッタ４４の出力を制御指令値出力手段１３に供給する
構成である。

【００４０】次に動作について説明する。制御入力信号
３１を入力とする安定化制御手段３２および不平衡率検
出手段１１の動作は上記に示したものと同じである。図
７の制御系がp.u.値ベ一スでおこなわれているとする
と、リミッタ４３およびリミッタ４４は±１をリミット
する値とすれば良いことは明らかである。系統電圧の不
平衡率検出手段１１からの不平衡率を入力とする制御指
令値決定手段４１は該不平衡率に応じて制御指令値を出
力する。

【００４１】この実施の形態５の電力系統過渡安定化制
御装置を前記の有効電力制御機器の制御に適用する場合
には、制御指令値決定手段４１が不平衡率検出手段１１
から境界値以上の不平衡率を得た場合には−２を出力
し、境界値以下の不平衡率を得た場合には０を出力すれ
ば良い。これにより、制御指令値決定手段４１の出力が
−２の場合には、リミッタ４３の出力がいかなる値であ
ろうと、リミッタ４４からは−１が出力される。すなわ
ち制御指令値１３が−１となる。

【００４２】また、この実施の形態５の電力系統過渡安
定化制御装置を前記の無効電力制御機器の制御に適用す
る場合には、制御指令値決定手段４１が不平衡率検出装
置１１から境界値以上の不平衡率を得た場合には２を出
力し、境界値以下の不平衡率を得た場合には０を出力す
れば良い。これにより、リミッタ４３の出力がいかなる
値であろうと、リミッタ４４からは１が出力される。す
なわち、制御指令値出力手段１３の入力は１となる。

【００４３】以上のように、図６の切り替えスイッチ２
２Ａをリミッタ４３と制御指令値決定手段４１を適用す
ることによって、同性能の電力系統過渡安定化制御装置
をスイッチを用いずに、加算器とリミッタのみで構成す
ることができる。

【００４４】実施の形態６．図８は上記図６に対して、
正相潮流出力手段５１を備えたものである。この正相潮
流出力手段５１から出力される正相潮流は切り替えスイ
ッチ２２Ａを、定数設定手段２１の出力Ｂから安定化制
御手段の出力Ａに切り替える指標の１つとなる。図９は
上記正相潮流出力手段の一例を示す構成図である。

【００４５】正相潮流の算出 図９は正相潮流を３相電圧と３相電流から求める一例で
ある。前記（１）から（２）の式によりαβ軸の正相電
圧Ｖαｐ、Ｖβｐを求める。また、（１）と（２）の式
において電圧Ｖを電流Ｉに置き換えることにより、正相
電流Ｉαｐ、Ｉβｐを求める。Ｖαｐ、Ｖβｐ、Ｉα
ｐ、Ｉβｐから正相の有効電力Ｐｐは次式により求めら
れる。

【数５】

【００４６】以上のように求めた正相潮流は、実施の形
態６に示した正相潮流として適用することができる。こ
の正相潮流は（７）により得られる潮流にフィルタを介
して得られる潮流よりも脈動が少なく遅れが少ないとい
う特長がある。 Ｐ＝Ｖ_a ・Ｉ_a ＋Ｖ_b ・Ｉ_b ＋Ｖ_c ・Ｉ_c （７）

【００４７】図１０は不平衡率検出手段１１と正相潮流
出力手段５１の関係を詳細に示したフローチャートであ
る。ステップＳＴ１０１により不平衡率がｘ以上か判断
される。このｘは前述同様系統により定められる定数で
ある。もし、不平衡率が定数ｘ以下の場合には図８の切
り替えスイッチ２２Ａを安定化制御手段の出力Ａに接続
し、通常の安定化制御（動態安定化制御や電圧一定制
御）をおこなう。

【００４８】不平衡率がｘ以上の場合には、ステップＳ
Ｔ１０２で正相潮流の増加量により過渡安定化制御をす
るか否かを判断する。もし、ｄＰｐ／ｄｔがγ以上であ
れば、図８の切り替えスイッチ２２Ａは定数設定手段の
出力Ｂに接続し、そうでなければ安定化制御手段の出力
Ａに接続する。このγは０よりやや小さい負の値が選択
される。これは、従来の技術で説明した有効電力や位相
差がピークをやや過ぎたところで制動抵抗器を開放する
原理と同じ考え方である。

【００４９】以上は欠相期間が長く続いた場合を想定し
た制御である。欠相でも送電し続けることが可能な系統
では、この実施の形態を適用したほうが事故除去後の動
揺の収束が良くなる。

【００５０】その解析結果を図１１について説明する。
図１１は制御方式の違いと安定度の関係を比較した図で
ある。検討系統、事故条件および同図中のＳＶＧ無し、
制御１、制御２は次のことを意味する。 検討系統：図１５で送電線１と送電線２の間の母線に発
電機容量の１５％のＳＶＧ（自励式無効電力発生装置）
を設置。 事故条件：２回線同一相地絡事故が発生し、１相欠相時
間が２．５秒続き再閉路した。 ＳＶＧ無し：ＳＶＧが無い場合。 制御１：ＳＶＧで図７に示した制御方式を適用した場
合。 制御２：ＳＶＧで図５に示した制御方式を適用した場
合。

【００５１】図１１で欠相期間中にＳＶＧにより無効電
力を補償し続けると、シミュレーション時間で２秒頃に
正相潮流がピークに至る。その時に図８のスイッチを安
定化制御手段３２の出力Ａに切り替えたのが制御１であ
り、スイッチを定数設定手段２１の出力Ｂのままにした
のが制御２となる。ここで、両者の安定度を比較すると
制御１の場合の方が良くなっていることが分かる。

【００５２】実施の形態７．図１２は図６の構成におい
て、信号発生手段６１からオアゲート３３を介して従来
信号を加えるように構成したものである。この従来信号
とは、発電機内部相差角、発電機角速度偏差、潮流、周
波数、リレー信号など、従来から用いられてきた過渡安
定化制御切り替え信号である。

【００５３】次に図１３について動作を説明する。ステ
ップＳＴ１０３は位相差、周波数、電圧などの従来信号
のパラメータにより過渡安定化制御をするか否かを決定
する、従来の技術に示した平衡大擾乱事故などに対処す
るための判断であり、この判断で過渡安定化制御すると
判断された場合は、切り替えスイッチ２２Ａで出力Ｂを
選択して過渡安定化制御がおこなわれるが、過渡安定化
制御しないと判断された場合には、ステップＳＴ１０４
の不平衡率による判定に進む、この判定により、不平衡
率が定数ｘ以上であれば、過渡安定化制御がおこなわ
れ、定数ｘ未満であれば過渡安定化制御がおこなわれな
い。

【００５４】以上のように、従来まで適用されてきた平
衡大擾乱事故を代表とする平衡事故時の過渡安定化制御
に対して、不平衡率が境界値以上の場合、過渡安定化制
御をおこなう欠相事故に対処した過渡安定化制御方式を
加えることによって、欠相事故だけでなく平衡大擾乱事
故に対しても、系統安定化装置の容量を十分に用いた過
渡安定化制御をおこなうことができる。

【００５５】実施の形態８．図１４は実施の形態６と実
施の形態７との構成を組み合わせたもので、両実施の形
態に対応する部分は上記と同様の構成および動作を行
い、同一効果を得ることができるもので、詳細説明は省
略する。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、系統
安定化装置設置端の正相電圧に対する逆相電圧の比とし
ての不平衡率と境界値を比較して欠相を検出するように
構成したので、系統安定化装置設置端の電圧情報のみか
ら、遮断器や送電線電流の情報を用いずに系統安定度に
影響を与えるような欠相事故を検出することができる。
また、不平衡率を利用することは他の系統情報よりも信
号が明確で、検出がはやいという効果がある。

【００５７】この発明によれば、系統安定化装置設置端
の不平衡率に応じて制御指令値を決定するように構成し
たので、系統電圧の不平衡率に応じて系統安定化装置が
系統を制御することができる効果がある。

【００５８】この発明によれば、系統安定化装置設置端
の不平衡率が一定以上になった場合の制御指令値を定め
る定数と該制御指令値をスイッチで接続するように構成
したので、不平衡率が一定以上になった場合に決まった
制御指令値を出力することができ、系統安定化装置の機
器容量を最大限に生かした過渡安定化制御を実現するこ
とができる効果がある。

【００５９】この発明によれば、系統安定化装置設置端
の不平衡率に応じて切り替えられるスイッチにより、上
記不平衡率が一定以上になった場合の制御指令値を定め
る定数と、情報を増幅および位相変化させる安定化制御
手段の出力のどちらかを出力するように構成したから、
定常時は従来からある動態安定化制御や電圧一定制御を
おこない、不平衡率が一定以上になった時のみ過渡安定
化制御することができる効果がある。

【００６０】この発明によれば、系統安定化装置設置端
の不平衡率に応じて制御指令値を出力する制御指令値決
定手段と、制御入力信号手段からの情報を増幅および位
相変化させる安定化制御手段とを備え、この安定化制御
手段の出力を制限するリミッタの出力と上記制御指令値
決定手段の出力を加算し、この加算出力を制限するリミ
ッタの出力により決定される制御指令値を制御指令値出
力手段から出力するように構成したので、スイッチを用
いずに加算器とリミッタだけで不平衡率を指標とした過
渡安定化制御をおこなうことができる効果がある。

【００６１】この発明によれば、正相潮流の変化率が定
めた値以下になった時に過渡安定化制御から安定化制御
にスイッチを切り替えるように構成したので、正相潮流
の増加率が一定値以下になった場合に過渡安定化制御を
ＯＦＦすることができるため、事故除去後の安定度が向
上する効果がある。

【００６２】この発明によれば、スイッチの切り替え指
標として過渡安定化制御切り替え信号を出力するように
構成したので、従来から用いられきた切り替え信号によ
る過渡安定化制御と不平衡率に応じて制御する欠相事故
時の過渡安定化制御の両方おこなうことができるため、
多くの事故ケースをカバーした過渡安定化制御を実現で
きる効果がある。

【００６３】この発明によれば、正相潮流の変化率が予
め定めた値以下になった時に切り替えスイッチを過渡安
定化制御から安定化制御に切り替え、また、この切り替
えスイッチを過渡安定化制御切り替え信号で過渡安定化
制御に切り替えるように構成したので、従来から用いら
れている過渡安定化制御切り替え信号を生かし、且つ、
欠相状態が長く続いた場合の事故後の安定度の向上をも
たらす過渡安定化制御をおこなうことができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による欠相検出装置
を示す構成図である。

【図２】 ３相電圧から不平衡率を求める構成図であ
る。

【図３】 不平衡率の検出結果を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態２による電力系統過渡
安定化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３による電力系統過渡
安定化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４による電力系統過渡
安定化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５による電力系統過渡
安定化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６による電力系統過渡
安定化制御装置を示す構成図である。

【図９】 ３相の電圧、電流から正相潮流を求めるため
の構成図である。

【図１０】 図８で過渡安定化制御するか決定するため
のフローチャートである。

【図１１】 図６の制御方式と図８の制御方式のシミュ
レーション結果である。

【図１２】 この発明の実施の形態７による電力系統過
渡安定化制御装置を示す構成図である。

【図１３】 図１２で過渡安定化制御をするか決定する
ためのフローチャートである。

【図１４】 この発明の実施の形態８による電力系統過
渡安定化制御装置を示す構成図である。

【図１５】 １機無限大のモデル系統図である。

【図１６】 事故の種類とＰ−δカーブの関係図であ
る。

【図１７】 事故の種類、潮流、不平衡率の関係を示す
図である。

【符号の説明】

１ 境界値設定手段、２ 比較手段、１１ 不平衡率検
出手段、１２ 制御指令値決定手段、１３ 制御指令値
出力手段、２１ 定数設定手段、２２ スイッチ、２２
Ａ 切り替えスイッチ、３１ 制御入力信号、３２ 安
定化制御手段、４１ 制御指令値決定手段、４２ 加算
器、４３ リミッタ、４４ リミッタ、５１ 正相潮流
出力手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤松 昌彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5G058 BB01 BC01 BD14 CC07 5G066 AD01 AD14 AE07 AE09

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 系統安定化装置設置端の正相電圧に対す
   る逆相電圧の比としての不平衡率を検出する不平衡率検
   出手段と、系統の安定度に影響をおよぼす欠相事故が生
   じたかを判断するための境界値を設定する境界値設定手
   段と、前記不平衡率と前記境界値を比較して欠相を検出
   する比較手段とを備えた欠相検出装置。
2. 【請求項２】 系統安定化装置設置端の正相電圧に対す
   る逆相電圧の比としての不平衡率を検出する不平衡率検
   出手段と、この不平衡率に応じて制御指令値を決定する
   制御指令値決定手段と、この決定された制御指令値を出
   力する制御指令値出力手段とを備えた電力系統過渡安定
   化制御装置。
3. 【請求項３】 系統安定化装置設置端の正相電圧に対す
   る逆相電圧の比としての不平衡率を検出する不平衡率検
   出手段と、この不平衡率が一定以上になった場合の制御
   指令値を定める定数設定手段と、前記不平衡率によって
   前記定数設定手段と制御指令値を出力する制御指令値出
   力手段を接続するスイッチとを備えた電力系統過渡安定
   化制御装置。
4. 【請求項４】 系統安定化装置設置端の正相電圧に対す
   る逆相電圧の比としての不平衡率を検出する不平衡率検
   出手段と、この不平衡率が一定以上になった場合の制御
   指令値を定める定数設定手段と、制御入力信号を増幅お
   よび位相変化させる安定化制御手段と、前記不平衡率に
   応じて前記安定化制御手段と前記定数設定手段のどちら
   かを制御指令値出力手段に接続する切り替えスイッチと
   を備えた電力系統過渡安定化制御装置。
5. 【請求項５】系統安定化装置設置端の正相電圧に対する
   逆相電圧の比としての不平衡率を検出する不平衡率検出
   手段と、この不平衡率に応じて制御指令値を出力する制
   御指令値決定手段と、制御入力信号を増幅および位相変
   化させる安定化制御手段と、この安定化制御手段の出力
   を制限するリミッタと、前記制御指令値決定手段と前記
   リミッタの出力を加算する加算器と、この加算器の出力
   を制限するリミッタと、このリミッタの出力により決定
   される制御指令値を出力する制御指令値出力手段とを備
   えた電力系統過渡安定化制御装置。
6. 【請求項６】正相潮流の変化率が予め定めた値以下にな
   った時に過渡安定化制御から安定化制御に切り替えスイ
   ッチを切り替える正相潮流出力手段を備えたことを特徴
   とする請求項４記載の電力系統過渡安定化制御装置。
7. 【請求項７】切り替えスイッチを過渡安定化制御に切り
   替える信号発生手段を備えたことを特徴とする請求項４
   記載の電力系統過渡安定化制御装置。
8. 【請求項８】正相潮流の変化率が予め定めた値以下にな
   った時に過渡安定化制御から安定化制御に切り替えスイ
   ッチを切り替える正相潮流出力手段と、前記切り替えス
   イッチを過渡安定化制御に切り替える号発生手段を備え
   たことを特徴とする請求項７記載の電力系統過渡安定化
   制御装置。