专利名称：电源系统控制装置及控制方法、电力系统控制装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及电源系统控制装置、电力系统控制装置、电源系统控制方法以及电力系统控制方法，尤其涉及用于控制含有利用风力、太阳光等的发电功率变动的发电设备和负载功率频繁变动的负载设备的电源系统或电力系统的电源系统控制装置、电力系统控制装置、电源系统控制方法以及电力系统控制方法。
背景技术：
利用风力的能量进行发电的已有风力发电设备中，由于发电功率按气象状况变动，在输出方设置可重复充放电的带飞轮的可变速发电机设备，并根据风力发电设备的输出脉动，控制带飞轮的可变速发电机设备的输出，使送到电力系统或负载设备的电力稳定，无脉动(例如参考专利文献1)。
专利文献1日本国专利公开2002-285949号公报(权利要求3)以为了防止地球温度暖化而减少二氧化碳CO2为目的，期待导入利用风力和太阳光等自然能的发电设备。然而，这些发电设备存在其输出按气象状况变化的缺点。因此，这种发电设备多起来，则整个电力系统的电力质量因其电力变动而降低下去，使这些带来输出变动的发电设备的设置受到限制。所以，专利文献1中记述的已有风力发电设备通过做成上述结构，对风力发电设备单体谋求输出稳定。然而，这些结构中，作为风力发电设备单体虽然能实现高效率运转和短时间电力变动稳定，但不能供给并维持组合其它多个发电设备和负载设备的自发电电源系统和孤岛等的独立发电系统的情况下要求的满足负载的电力或不能谋求整个电力系统的电力均衡。
此外，带飞轮的可变速发电机的情况下，还存在平时损耗驱动功率从而经济性差的问题。
在具有多个发电设备的系统的情况下，有时电源之间对变动进行补平，使总体变动缓和(设风力发电设备的数量为n，据称电力变动一般为1/√n)，各个发电设备设置平滑装置存在设备过剩的问题。
专利文献1记述的方式外，还应用使用蓄电池、电容器等储电设备的方式，但它们都存在高价、寿命短、需要维持性能用的维护费用、难以确保设置空间等问题。
本发明是为解决上述问题而完成的，其目的为提供一种经济性良好的电源系统控制装置、电力系统控制装置、电源系统控制方法以及电力系统控制方法，能使供需状态维持平衡，同时对发电设备的输出变动、急剧负载变动也能抑制电源系统内的变动幅度，使其维持平衡状态。
发明内容
本发明的电源系统控制装置，用于控制具备设置发电功率变动的第1发电设备、以及在进行基础发电的同时还具有包含原动机和所述原动机驱动的频率可变励磁电源的双重馈电同步发电机的第2发电设备，并且连接电力系统的电源系统，包括将所述电源设备的所述第1和第2发电设备的总发电功率值和表示连接所述电力系统的链接线的电流的信号中的至少一方作为控制信号输入的输入手段、以及根据输入的所述控制信号的变动，利用励磁控制和原动机控制使所述第2发电设备的输出变化，从而使所述第1和第2发电设备的总发电功率值维持规定值的控制手段。
本发明的电源系统控制装置，用于控制具备设置发电功率变动的第1发电设备、以及在进行基础发电的同时还具有包含原动机和所述原动机驱动的频率可变励磁电源的双重馈电同步发电机的第2发电设备，并且连接电力系统的电源系统，包括将所述电源设备的所述第1和第2发电设备的总发电功率值和表示连接所述电力系统的链接线的电流的信号中的至少一方作为控制信号输入的输入手段、以及根据输入的所述控制信号的变动，利用励磁控制和原动机控制使所述第2发电设备的输出变化，从而使所述第1和第2发电设备的总发电功率值维持规定值的控制手段；因而可提供经济性良好的控制，其中能使供需状态维持平衡，同时对发电设备的输出变动、急剧负载变动也能抑制电源系统内的变动幅度，使其维持平衡状态。
附图简述
图1是示出本发明实施方式1的电源设备的构成的构成图。
图2是示出本发明实施方式1的电源设备中的控制电路的构成图。
图3是示出本发明实施方式1的电源设备的运作的说明图。
图4是示出本发明实施方式2的独立电源系统的构成的构成图。
图5是示出本发明实施方式2的独立电源系统中的控制电路的构成的构成图。
图6是示出本发明实施方式3的独立电源系统的构成的构成图。
图7是示出本发明实施方式3的独立电源系统中的控制电路的构成的构成图。
图8是示出本发明实施方式4的独立电源系统的构成的构成图。
图9是示出本发明实施方式4的独立电源系统中的控制电路的构成的构成图。
图10是示出本发明实施方式5的电源系统中的控制电路的构成的构成图。
图11是示出本发明实施方式6的电源系统的构成的构成图。
图12是示出本发明实施方式6的电源系统中的控制电路的构成的构成图。
图13是示出本发明实施方式7的电源系统的构成的构成图。
图14是示出本发明实施方式7的电源系统中的控制电路的构成的构成图。
图15是示出本发明实施方式8的电源系统中的控制电路的构成的构成图。
图16是示出本发明实施方式9的独立电源系统的构成的构成图。
图17是示出本发明实施方式9的独立电源系统中的控制电路的构成的构成图。
图18是示出本发明实施方式10的电源系统中的控制电路的构成的构成图。
标号说明1、2、17、32是发电设备，3是原动机，3A是原动机控制电路，4是发电机，5是频率可变变换器，5A是频率可变变换器控制电路，6是控制装置，7是母线，8是检测装置，9是通信手段，10是链接用断路器，11是电力系统，12是电源设备，13是有效功率指令值，14是平均值运算电路，14-1、14-2是平均值运算电路，15是加减运算电路，15-1、15-2是加减运算电路，16是变化分量检测电路，16-1、16-2是变化分量检测电路，18、18-1、18-2是负载设备，19是电压变量器，20是独立电源系统，21是频率检测器，22是基准频率，23、24是增益，25是变流器，26、28是有效功率检测装置，27、29是通信手段，30是有效功率检测器，31是加减运算电路，33是加减运算电路，34是电压检测器，36、36-1、36-2是切换电路，37是发送电路(正弦波)，38是运转状态信号，39是信号切换电路，40是储电设备，41是有效功率检测装置，42是通信手段，43是平均值运算电路，44是加减运算电路，45是稳定输出目标值，46是加减运算电路。
具体实施例方式
实施方式1下面，根据图1说明本发明实施方式1的电源设备12的构成。如图1所示，设置发电设备1和发电设备2。发电设备1是例如利用风力和太阳光等自然能等的发电设备，因而如前所述，虽然存在谋求减少二氧化碳产生量的优点，但具有带来气象状况造成输出变动的性质。发电设备2作为供电的基础电源进行工作，由双重馈电同步机发电设备(交流励磁型发电设备)构成。如图1所示，发电设备2具有柴油机、煤气机、水轮机等能供给基础电力的原动机3、应用由原动机3驱动的双重馈电同步机的发电机4、对发电机4进行励磁用的频率可变变换器5(频率可变电源)、以及对频率可变变换器5供给控制信号的控制装置6。发电设备1、2的输出，连接母线7，并通过母线7和链接用断路器10连接到电力系统11。在母线7与链接用断路器10之间设置检测流过断路器10的电流的检测装置2。利用通信手段9连接检测装置8和控制装置6。将检测装置8检测出的信号供给控制装置6。这样，电源设备12是由标号1～10的各设备构成的具有多个发电设备的电源设备。
实际的电源设备还设置将发电设备1、2分别连接到母线6用的断路器、调整电压电平用的变压器、收发信号用的设备等，但这里对与本发明无直接关系的设备省略图示和说明。
由双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2目前2主要用于扬水发电系统，例如日本国专利公开平6-34630号公报所说明那样，在连接电力系统11的状态下也能以额定以外的转速运转，因而可利用原动机3和发电机4具有的惯性能量，由励磁控制控制成使电力高速变化，而不使原动机3的输出变化。本发明涉及的控制方法在图1那样构成的电源设备12中，利用此特性来维持电力系统要求的电力，而且减小发电功率变动的发电设备1的输出变动对电力系统11的影响的控制方法。
图2示出本发明控制方法的实施方式。图2中，示出图1所示的3个部分控制装置6、检测装置8和通信手段9。如图2所示，在控制装置6内设置平均值运算电路14、连接该电路的加减运算电路15、以及设置成与平均值运算电路14并联的变化分量检测电路16。加减运算电路15的1个输入是来自平均值运算电路14的信号，加减运算电路15的另一输入是有效功率指令值13，该指令值是基于中央馈电指令处或运转人员供给的电力系统运用上的要求或与利用委托输电的需求者的买卖合同的有效功率指令值。平均值运算电路14输入来自检测装置8的电流信号，是由该输入信号的一定时间宽度平均值运算和具有规定时间常数的1次延迟电路等构成的计算输入信号平均值的电路。加减运算电路15是求出有效功率指令值13与来自平均值运算电路14的信号的偏差的电路。变化分量检测电路16是由微分电路和提取任意频率分量的滤波器电路等构成的取出抑制所需的脉动分量的电路。
接着，说明其运作。发电设备2的输出恒定时，设发电设备1的变动使流过链接用断路器10的电流(下文称为链接线电流)如图3(d)的实线那样变化。链接线电流的来自检测装置8的电流信号在平均值运算电路14进行与原动机3的响应特性相应的时间的电流信号平均值运算，从而作为图3(d)的虚线所示的平均值求出。在加减运算电路15求出该平均值运算电路14的输出与有效功率指令值13的偏差，则变成图3(b)所示的信号，并将此偏差信号供给设在原动机3内的原动机控制电路3A。原动机3的原动机控制电路3A进行控制，使原动机3的输出随此偏差信号增减，从而将链接线电流的平均值变成有有效功率指令值13。
同样，将变化分量检测电路16的输出信号(图3(c)的实线)供给设在发电设备2的频率可变变换器5内的频率可变变换器控制电路5A。频率可变变换器控制电路5A可根据该信号由利用原动机3和发电机4的惯性能量的励磁控制进行高速电力控制，使电力随此变化增减，从而抑制链接线电流的脉动。
由于链接线电流检测延迟和控制系统延迟等而残留若干变动，但通过同时进行原动机3的输出控制和频率可变变换器5的励磁控制，可使链接线电流维持恒定，如图3(a)所示。由于链接线电流检测延迟和控制系统延迟等而不能抑制若干变动，利用减小这些延迟或应用取入发电功率变动的发电设备的输出变动预测等的先行控制，可进一步得到改善。
此外，图2中构成对链接线电流的变动原样进行控制，但构成设置不灵敏区，使仅在该变动值为规定值以上时进行控制，以避免多余控制，这样也能得到同样的效果。
图2中将有效功率指令值13置于平均值运算电路14的输出方，但置于链接线的通信手段9的后面也能得到相同效果。
设置多套双重馈电同步机发电装置构成的发电设备2的电源设备时，可利用在电源设备的集中控制装置等设置相当于控制装置6的功能并且对各发电设备供给适应运转的发电设备的容量的指令值以分担变动分量等方式，进行控制，不使过度负担落到特定发电设备上。
图3中，为了便于判明运作，将平均值分量与脉动分量完全分开示出，但实际上相互包含彼此的分量，效果也相同。也就是说，即使平均值分量中包含脉动分量，原动机也不能响应此变化；反之，脉动分量中包含平均值分量，则惯性能量有限，频率可变变换器5的励磁控制不能稳定补充该变化分量，因而在到达该限度的阶段进行原动机3的输出增减控制，效果相同。关于需要的惯性能量，可考虑脉动大小、抑制效果等，选择双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的容量和数量，并根据情况进行添加飞轮等，以确保需要的惯性能量。
综上所述，本实施方式中，作为电源设备12的发电设备，设置双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2，根据链接线电流变动进行原动机3的控制和频率可变变换器5的励磁控制，从而能维持电力系统11运用上要求的电力或基于利用与委托输电的需求者的买卖合同的电力，同时还能抑制发电功率变动的发电设备1的影响。
这里，将链接线电流作为控制装置6的输入信号，但用将电源设备12内的发电设备的各个有效功率作为输入并将其相加而得的信号也能发挥同样的效果。图1对控制装置6以独立的样子示出，但也可将平均值运算电路14、有效功率指令值13和加减运算电路15设在原动机3的原动机控制电路3A，将变化分量检测电路16设在频率可变变换器5的频率可变变换器控制电路5A。
实施方式2图4示出实施方式2的独立电源系统20的构成。如图4所示，本实施方式中，母线7上连接负载设备18、发电设备17和发电设备2。发电设备17是由风力和太阳光等发电功率变动的发电设备和具有柴油机等原动机的发电设备等构成的复合发电设备。本实施方式中，双重馈电同步机发电设备2内，除具有实施方式1说明的图1的构成外，还设置电压变量器(PT)19。
图5示出控制装置6的构成。如图5所示，控制装置6设置频率检测器21、连接该检测器的平均值运算电路14、输入来自平均值运算电路14的信号和基准频率22的加减运算电路15、以及增益23。还设置连接频率检测器21的变化分量检测电路16，使其与平均值运算电路14并联，并且连接增益24。说明各构成单元。基准频率22是电源系统的基准频率。增益23和24分别表示对频率偏差信号考虑响应性、控制量(灵敏度)、稳定性等以便控制电力而决定的增益。平均值运算电路14、变化分量检测电路16和加减运算电路15如实施方式1中所述。
上述实施方式1中阐述了连接电力系统11的电源设备，本实施方式是具有不连接电力系统的孤岛等的负载设备的独立电源系统，如图4所示。本实施方式2涉及的方法在这种独立电源系统20中，作为发电设备，添加由双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2，从而抑制因发电设备17的输出变动或负载设备18的负载变动而产生的电源系统20内的供需不平衡造成的频率变动，使电力质量提高。图5中，用平均值运算电路14和变化分量检测电路16对检测出独立电源系统20的频率的频率检测器21的输出信号进行信号处理。
在加减运算电路15求出平均值运算电路14处理的信号与基准频率22的偏差，即求出相当于负载设备18和发电设备17的变化比较缓慢的控制信号，并且用增益23变换成适当电平，供给设在原动机3的原动机控制电路3A。频率降低时，相当于负载率大于发电量，因而往增加原动机3的输出的方向控制；频率升高时，与其相反，往减小原动机3的输出的方向控制。由此，能将独立电源系统20的频率维持在基准频率22。
变化分量检测电路16的输出也与增益24变换成适当的电平后，供给设在频率可变变换器5的频率可变变换器控制电路5A。可利用适应此信号的频率可变变换器5的励磁控制，使双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的输出高速变化，因而能抑制由于负载设备18和发电设备17的变化而产生的独立电源系统20的频率脉动。频率变化方向与电力增减方向的关系与上述控制原动机3时的相同。
图5中，将基准频率22置于平均值运算电路14的输出方，但置于频率检测器21后也能得到同样的效果。
发电设备17中即使存在无调节器、有自动频率调整(AFC)功能的设备，也仅与这些发电设备分担正常的变动电力就能取得同样的效果。
这样，可通过同时进行原动机3的输出控制和频率可变变换器5的励磁控制，维持独立电源系统20的频率恒定。残留频率检测延迟、控制系统延迟等造成不能抑制的若干变动，但利用减小这些延迟或应用取入带来输出变动的发电设备的输出变动预测等的先行控制等，可进一步改善。
图5中构成将电源系统的频率变动原样作为输入并进行控制，但构成设置不灵敏区，使仅在该变动值为规定值以上时进行控制，以避免多余控制，这样也能得到同样的效果。
设置多套双重馈电同步机发电装置构成的发电设备2的电源设备时，可利用在电源设备的集中控制装置等设置相当于控制装置6的功能并且对各发电设备供给适应运转的发电设备的容量的指令值以分担变动分量或让各发电设备的控制具有下降特性(将增益13、14设定为适当的值)等方式，进行控制，不使过度负担落到特定发电设备上。
关于需要的惯性能量，也可考虑脉动的大小、抑制效果等，选择双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的容量或数量，并根据情况进行飞轮的添加等，以确保需要的惯性能量。
综上所述，本实施方式中，作为独立电源系统20的发电设备，设置双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2，根据电源系统频率的变动进行原动机3的控制和频率可变变换器5的励磁控制，抑制输出变动的发电设备17的影响和负载设备18的变动的影响，维持独立电源系统20的供需平衡，从而可维持独立电源系统的电力质量。
图5对控制装置6以独立的样子示出，但也可将平均值运算电路14、加减运算电路15和增益23设在原动机3的原动机控制电路3A，将变化分量检测电路16和增益24设在频率可变变换器5的频率可变变换器控制电路5A。这时也能得到同样的效果。
实施方式3图6示出实施方式的独立电源系统20的构成例，图7示出控制装置6的构成例。如图6所示，双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2内，除具有图4的构成外，还设置变流器25和通信手段27。在发电设备17与通信手段27之间设置检测出发电设备7的输出(有效功率)的有效功率检测装置26。通信手段27将有效功率检测装置26检测出的信号传到控制设备2的控制装置6。在负载设备8与有效功率检测装置28之间设置检测出负载设备18的输出(有效功率)的有效功率检测装置28及其通信手段29。
如图7所示，控制装置6内设置有效功率检测器30、加减运算电路31、平均值运算电路14和变化分量检测电路16。有效功率检测器30检测出双重馈电同步机发电设备2的输出(有效功率)。加减运算电路31从来自有效功率检测电路30的信号与来自发电设备17的有效功率检测装置26之和减去来自负载设备18的有效功率检测装置28的信号。
上述实施方式2中示出根据电源系统频率与基准频率的偏差进行控制的方法，但本实施方式3的方法利用在加减运算电路31从独立电源系统20内作为发电设备2的发电功率的来自有效功率检测器30的信号与作为发电设备17的发电功率的来自有效功率检测装置26的信号之和减去作为负载设备18的有效功率(负载功率)的来自有效功率检测装置28的输出而得的输出，代替电源频率与基准频率的偏差，作为控制信号，进行控制。将该加减运算电路31的输出控制为零就是发电设备2和17中产生的发电功率与负载设备18中消耗的负载功率相等，等效于实施方式2的频率偏差为零(0)的状态。然而，电源系统中有使用旋转机械的发电设备和负载设备时，即使发电功率与负载功率产生偏差，也由于这些旋转机械的惯性能量，使频率不立即变化，所以实施方式2那样用频率偏差进行控制时，控制的启动延迟。反之，实施方式3的方法的情况下，能在发电功率或负载功率变化的时间点启动控制，因而能比实施方式2进一步将频率变动抑制得更小，具有能进一步提高电源系统的电力质量的优点。
图6中构成将加减运算电路31的输出原样作为平均值运算电路14和变化分量检测电路16的输入，并进行控制，但构成设置不灵敏区，使仅在该变动值为规定值以上时进行控制，以免控制多余，这样也能取得相同的效果。
此外，设置多套双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的电源设备的情况下，可利用根据运转的发电设备的容量分担变动分量等方法进行控制，不使过度负担落到特定发电设备上。
关于需要的惯性能量，也可考虑脉动的大小、抑制效果等，选择双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的容量或数量，并根据情况进行飞轮的添加等，以确保需要的惯性能量。
综上所述，本实施方式中，作为独立电源系统20的发电设备，设置双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2，根据电源系统20内的发电功率与负载功率的偏差进行原动机3的控制和频率可变变换器5的励磁控制，抑制输出变动的发电设备的影响和负载设备18的变动的影响，维持独立电源系统20的供需平衡，从而可维持独立电源系统的电力质量。
图7对控制装置6以独立的样子示出，但也可按划分成原动机3的控制装置和频率可变变换器5的控制电路的方式进行设置。
实施方式4上述图6的构成中，负载设备18和发电设备17的数量多的情况下，应用实施方式3的控制方法时，需要与各设备数量相当的有效功率检测装置和通信手段，设备高价且复杂，同时还可能在功率检测装置和通信手段发生故障时供需平衡崩溃。本实施方式4是为解决此问题而完成的，用实施方式2的控制方法实施基本的电源系统20总体供需平衡和电力脉动抑制，对大的输出变动和负载变动则利用实施方式3的控制方法使双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的输出先行变化，从而提供实现经济性良好、可靠性高且电流指令高的控制方法。
图8示出实施方式4的独立电源系统20的构成例，图9示出控制装置6的构成例。本实施方式4中，如图8所示，作为独立电源系统20内的发电设备，设置发电设备32、发电设备17和发电设备2。作为负载设备，设置负载设备18-1和负载设备18-2。在发电设备17设置检测出发电设备17的输出(有效功率)的有效功率检测装置26，并通过通信手段27将有效功率26的检测值输入到发电设备2的控制装置6。负载设备18-2中设置检测出负载设备18-2的输出(有效功率)的有效功率检测装置28，并通过通信手段29将有效功率检测装置28的检测值输入到发电设备2的控制装置6。发电设备2的构成与上述图6的相同，因而这里省略其说明。
接着，说明控制装置6的构成。控制装置6内，设置输入发电设备2的电压变量器19的输出频率检测电路21。将频率检测电路21检测出的电源系统频率输入到平均值运算电路14和变化分量检测电路16-1。平均值运算电路14上连接输入平均值运算电路14的输出和基准频率22的加减运算电路15。加减运算电路15连接增益23。对原动机3的原动机控制电路3A输入增益23的输出。变化分量检测电路16-1连接增益24。控制装置6内还设置通过通信手段27输入设在发电设备17的有效功率检测装置26的输出并且同时通过通信手段29输入设在负载设备18-2的有效功率检测装置28的输出的加减运算电路31。将加减运算电路31的输出连接到变化分量检测电路16-2。又设置输入所述增益24的输出和变化分量检测电路16-2的输出的加减运算电路33，以求出这些输出之和。将加减运算电路33的输出输入到发电设备2的频率可变变换器5的频率可变变换器控制电路5A。
接着，说明其运作。图8的构成中，将发电设备分成变动小的发电设备32和主要且变动大的发电设备17，将负载设备分成变动小的负载设备18-1和主要且变动大的负载设备18-2。仅将主要且变动大的发电设备17和负载设备18-2的发电功率和负载功率作为控制信号，分别通过有效功率检测装置26和28以及通信手段27和29输入到双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的控制装置6。
如图9那样构成发电设备2的控制装置6，因而用电压变量器19和频率检测器21中检测出的电源系统频率，以平均值运算电路14、基准频率22、加减运算电路15和增益23的输出在原动机3的原动机控制电路3A中进行控制。将电压变量器19和频率检测器21中检测出的电源系统频率通过变化分量检测电路16-1输入到增益24。将来自设在主要且大的发电设备17和负载设备18-2的有效功率检测装置26和28以及通信手段27和29的信号输入到加减运算电路31。将加减运算电路31中作加减运算而得的信号输入到变化分量检测电路16-2。将来自变化分量检测电路16-2的信号和来自增益24的信号输入到加减运算电路33，并且发电设备2的频率可变变换器5的频率可变变换器控制电路5A使用在加减运算电路33将这些信号相加而得的信号进行励磁控制。
这样构成在实施方式2中添加主要且变动大的发电设备17和负载设备18-2的电力变化的先行控制，因而能比实施方式2进一步减小电源系统频率脉动，同时还能实现比实施方式3简单且经济性良好的电源系统。
图9中将基准频率置于平均值运算电路14的输出方，但置于频率检测器21的后面也能得到同样的效果。
以将主要且变动大的发电设备和负载设备两者的功率信号用作先行控制用的信号的方式进行了说明，但为了进一步改善经济性等，也可根据要求的电力质量和变动的大小，选择检测有效功率信号的发电设备和负载设备。
综上所述，根据本实施方式，同时进行原动机3的输出控制和频率可变变换器5的励磁控制，从而可使电源系统的频率维持恒定。因频率检测延迟和控制系统延迟而不能抑制的若干变动，利用减小这些变动的延迟或应用随着输出变动取入发电设备的输出变动的预测等的先行控制，可进一步改善。
这里，作为先行控制进行了说明，但也可通过取为将实施方式2的形式与实施方式3的形式加在一起的形式，实现兼有先行控制的效果和高可靠性的控制。
图8中构成将电源系统的频率变动、发电设备7和负载设备18-2的电力变动原样作为输入并进行控制，但构成设置不灵敏区，使仅在该变动值为规定值以上时进行控制，以避免多余控制，这样也能得到同样的效果。
此外，设置多套双重馈电同步机发电装置构成的发电设备2的电源设备时，可利用在电源设备的集中控制装置等设置相当于控制装置6的功能并且对各发电设备供给适应运转的发电设备的容量的指令值以分担变动分量或让各发电设备的控制具有下降特性等方法，进行控制，不使过度负担落到特定发电设备上。
关于需要的惯性能量，也可考虑脉动大小、抑制效果等，选择双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的容量或数量，并根据情况进行飞轮的添加等，以确保需要的惯性能量。
图8对控制装置6示出独立的样子，但也可划分成原动机3的原动机控制电路3A和频率可变变换器5的频率可变变换器控制电路5A进行设置。
实施方式5实施方式4中示出通过将变动大的发电设备17和负载设备18-2的功率用于先行控制提高电源系统的电力质量的方法，但为了进一步提高经济性，本实施方式5中，如图10所示，示出的控制方法的例子利用的是在发电功率和负载功率变化时，通过电流和相位等变化，使母线7的电压大致瞬时变化。
说明图10所示的本实施方式的控制装置6的构成。并联地设置输入来自电压变量器19的信号的频率检测器21和电压检测器34。并联地设置输入来自频率检测器21的信号的平均值运算电路14和变化分量检测电路16-1。又设置输入平均值运算电路14的输出和基准频率的加减运算电路15，并且在加减运算电路15的输出连接增益23。将增益23的输出输入到原动机控制电路3A。在变化分量控制电路16-1的输出上连接增益24。在输入来自电压变量器19的信号的电压检测器34上连接变化分量检测电路16-2。在变化分量检测电路16-2上连接增益35。将增益34和增益35的输出输入到加减运算电路33，求出它们之和。将加减运算电路33的输出输入到频率可变变换器5A。
接着，说明其运作。本实施方式中，将来自电压变量器19的信号输入到电压检测器34，以代替上述实施方式4中的发电设备和负载设备的有效功率。电压检测器34中检测出电源系统的电压，因而将该电压检测器34的输出输入到变化分量检测电路16-2，用增益35将该输出变换成适当的电平后，在加减运算电路33与增益24的输出进行加减运算。其它运作与实施方式4相同。发电功率对系统电压变化的变化方向为独立电源系统内的发电功率大于负载功率时，系统电压升高，反之，则该电压下降，因而系统电压升高时发电功率减小，系统电压降低时发电功率加大。
综上所述，本实施方式中，所取的方法从电压变量器19输入检测出电源系统的电压的电压检测器34的输出，因而能省略图8中的有效功率检测装置26和28，仅设置电压变量器(PT)即可，具有使经济性进一步提高的效果。
实施方式6图11示出本实施方式的电源系统20的构成例，图12示出控制装置6的电路构成例。本实施方式6说明包含多个发电设备17和负载设备18的电源系统通过链接用断路器10连接到电力系统11，并对该系统进行电力收发的构成时的控制方法。图12示出用实施方式1的方法构成链接用断路器10为闭合状态的控制，用实施方式2的方法构成链接用断路器10断开且为独立电源系统状态的控制的情况。当然，用实施方式3～5构成也能得到同样的效果。
如图11所示，在母线7上连接多个发电设备17和负载设备18。图11中，为了使图简化，分别示出发电设备17和负载设备18各一个。将双重馈电同步机发电设备2连接在母线7上。母线7通过链接用断路器10连接到电力系统11。在链接用断路器10与母线7之间设置流过链接用断路器10的电流的检测装置8。检测装置8检测出的电流信号通过通信手段输入到控制装置6。发电设备2的构成基本上与图4的相同。但是，图11的构成中，与图4的不同点是控制装置6中输入表示链接用断路器10的通断状态的信号，还输入来自检测装置8的电流信号。
如图12所示，控制装置内，并联地设置输入通信手段9发送的电流信号的平均值运算电路14-1和变化分量检测电路16-1。还设置输入平均值运算电路14-1的输出和有效功率指令值13的加减运算电路15-1。将加减运算电路15-1的输出作为输入B输入到切换电路36-1，切换电路36-1的输出D则输入到原动机控制电路3A。另一方面，将来自变化分量检测电路16-1的输出作为输入B输入到切换电路36-2，切换电路36-2的输出D则输入到频率可变变换器控制电路5A。还在控制装置6内设置输入来自电压变量器19的信号的频率检测器21。并联地设置输入来自频率检测器21的信号的平均值运算电路14-2和变化分量检测电路16-2。设置输入来自平均值运算电路14-2的信号和基准频率22的加减运算电路15-2。加减运算电路15-2连接增益23，将增益23的输出作为输入C输入到切换电路36-1。将变化分量检测电路16-2的输出连接到增益24，增益24的输出则作为输入C输入到切换电路36-2。
切换电路36-1和36-2是根据链接用断路器10的通断状态切换送到原动机控制电路3A和频率可变变换器控制电路5A的信号的切换电路。设各切换电路36-1和36-2在链接用断路器10导通(闭合)时，输入“1”的信号作为输入A，在阻断(断开)时输入“0”的信号作为输入A，则该切换电路36-1和36-2的输出D分别在A＝“1”时(导通状态时)切换到D＝B，在A＝“0”时(阻断状态时)切换到D＝C。即，链接用断路器10为导通状态时，控制成用检测装置8检测出的电流信号进行原动机3的控制和频率可变变换器5的励磁控制，因而对电力系统11消除发电设备17的输出变动和负载设备18的负载变动给电力系统11的影响，使电力收发维持规定值；另一方面，链接用断路器10因电力系统11方的故障等而断开，并转移成独立电源系统时，可控制成用电压变压器19和频率检测器21检测出的电源系统频率进行原动机3的控制和频率可变变换器5的励磁控制，因而频率恒定，也就是维持供需平衡状态。
综上所述，本实施方式中，设置根据链接用断路器10的通电状态切换送到原动机控制电路3A和频率可变变换器控制电路5A的信号的切换电路36-1和36-2，在链接用断路器10为导通状态时，控制成对电力系统11消除发电设备17的输出变动和负载设备18的负载变动给电力系统11的影响，使电力收发维持规定值，在因电力系统11方故障等而链接用断路器10断开，并转移成独立电源系统时，也能控制成频率恒定，即维持供需平衡状态，因而能实现高可靠性、高质量的电源系统。
实施方式7实施方式7涉及的控制方法在电力系统11内分散配置电力变动的发电设备17和容量与负载设备18-2的变动电力均衡的双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2，成为对象的发电设备1、负载设备18-2和发电设备2的总功率值维持中央供电指令处给出的有效功率指令值13，而且使脉动减小。
图13中示出本实施方式的电力系统的构成，图14则示出控制装置6的构成。电力系统11连接发电设备1、2、17。同时还连接负载设备18-1、18-2。通过有效功率检测装置26和通信手段27将发电设备1的有效功率供给发电设备2的控制装置6。又将负载设备18-2的有效功率通过有效功率检测装置28和通信手段29供给发电设备2的控制装置6。
在控制装置6内，设置输入来自电压变量器19的信号和来自变流器25的信号的有效功率检测装置30。又设置输入来自有效功率检测器30的信号以及通信手段27和29发送的有效功率信号的加减运算电路31。并联地设置输入加减运算电路31的输出的平均值运算电路14和变化分量检测电路16。又设置输入来自平均值运算电路14的输出和有效功率指令13的加减运算电路15。将加减运算电路15的输出输入到原动机控制电路3A。另一方面，将变化分量检测电路16的输出输入到频率可变变换器控制电路5A。
说明其运作。控制装置6中，在加减运算电路31对通信手段27和29发送的有效功率信号和有效功率检测器30检测出的双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的输出进行加减运算，算出总计值。将该总计值供给平均值运算电路14和变化分量检测电路16，在加减运算电路15将平均值运算电路14的输出作为与来自中央供电指令处等的有效功率指令值13的偏差信号，输入到原动机3的原动机控制电路3A。另一方面，将变化分量检测电路16的输出供给频率可变变换器5的频率可变变换器控制电路5A。
因此，控制原动机3，使这些发电设备1和负载设备18-2的平均功率维持来自中央供电指令处等的有效功率指令值，并且利用频率可变变换器5的励磁控制抑制脉动等变化分量。可通过同时进行这些原动机3的输出控制和频率可变变换器5的励磁控制，使对象发电设备和负载设备的总计功率值维持指令值。
频率检测延迟、控制系统延迟等造成不能抑制的若干变动，利用减小这些延迟或应用取入带来输出变动的发电设备的输出变动预测等的先行控制等，可进一步改善。图14中构成将电源系统的频率变动原样作为输入并进行控制，但构成设置不灵敏区，使仅在该变动值为规定值以上时进行控制，以避免多余控制，这样也能得到同样的效果。
图14中将有效功率指令值13置于平均值运算电路14的输出方，但置于加减运算电路15的后面也能得到相同效果。
此外，设置多套双重馈电同步机发电装置构成的发电设备2的电源设备时，可利用在电源设备的集中控制装置等设置相当于控制装置6的功能并且对各发电设备供给适应运转的发电设备的容量的指令值以分担变动分量等方法，进行控制，不使过度负担落到特定发电设备上。
关于需要的惯性能量，也可考虑脉动的大小、抑制效果等，选择双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的容量或数量，并根据情况进行飞轮的添加等，以确保需要的惯性能量。
综上所述，本实施方式中，作为电力系统11的发电设备，设置双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2，根据对象发电设备和负载设备的变动进行原动机3的控制和频率可变变换器5的励磁控制，从而能维持电力系统11的运用上要求的电力，同时还能抑制输出变动的发电设备1的影响。
也可利用分级控制，运用成将整个电力系统分成包含发电设备和负载设备的多个组，每组应用本发明的控制方法，在各组抑制电力脉动，并变成来自中央供电指令处的指令值，从而取得电力系统供需平衡。即，能在各组内处理各个组存在的输出变动的发电设备和负载设备的影响，因而整个电力系统运用方便。这里阐述了仅将有效功率控制分成多组进行控制，但对电压也同样能以组为单位并且在其中设置电压调整设备，进行对中央供电指令处等给出的电压指令值的电压控制，从而进行分级控制。
图14对控制装置6以独立的样子示出，但也可分成原动机3的原动机控制电路3A和频率可变变换器5的频率可变变换器控制电路5A进行设置。
实施方式8上述实施方式2～6中，其前提为独立电源系统时存在用于双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2以外的独立运转发电设备的相位和频率基准，即存在控制发电设备2的频率可变变换器5用的相位和频率基准。然而，该独立运转的发电设备停止时，此发电设备2变成无控制基准，不能继续进行频率升降运转。本实施方式8用于避免这种状态，图15中示出其构成例。
如图15所示，在信号切换电路39内设置产生控制频率可变变换器5用的基准信号的产生电路37和信号切换器36。信号切换器36中，作为输入A，输入其它发电设备的运转状态信号38，同时还输入来自电压变量器19的信号和来自发送电路37的基准信号，分别作为输入B和输入C，并且输出输出信号D。
接着，说明其运作。其它发电设备运转状态信号38在有能成为电源系统的基准的独立运转的发电设备时，A＝“1”，无该设备时，A＝“0”。信号切换器36具有的功能将输出信号D切换成A＝“1”时D＝B，A＝“0”时D＝C。有独立运转的发电设备时，A＝“1”，从电压变量器19选择电源系统的电压信号，作为信号切换器36的输出信号D。供给该信号，作为对频率可变变换器5的励磁控制和原动机控制的相位和频率的基准信号，因而发电设备2能继续运转，与其它发电设备的运转状态无关。
图15中将信号切换电路39作为独立电路示出，但将该电路包含在频率可变变换器5的控制电路中也能发挥相同效果。
在信号切换时频率等不同的情况下，为了减轻切换时的冲击，可设置从切换前的值逐渐变化的功能。
在无独立运转的发电设备的时间点运转的双重馈电同步机构成的发电设备2有多个的情况下，各个发送电路37有误差，则有可能发电设备之间产生争夺电力，不能稳定运转。因此，可做成根据优先度仅使从供需控制装置等选择的相关发电设备2的运转状态信号为A＝0，或在供需控制装置等的共用控制装置内设置信号切换电路39，对各发电设备2的频率可变变换器5供给基准信号。
实施方式9上述实施方式1～8可应用得与有无蓄电池和飞轮等储电设备无关，但最好在具有储电设备的情况下，进行考虑其寿命和效率的运用。本实施方式是按此观点完成的，因而上述实施方式1～8中均可用。图16示出本实施方式的独立电源系统20的总体构成例，图17示出控制装置6的构成例。图16的构成基本上与图6的构成相同。但是图16中，还设置蓄电池或飞轮等储电设备40、检测出储电设备40的功率的有效功率检测装置41以及将有效功率检测装置41检测出的信号传给双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的频率可变变换器5用的通信手段42。
下面的说明中，将蓄电池用作储电设备40，以电力变换器中进行交直流变换的例子说明运作和效果。储电设备40在电源系统中电力变化时，根据该电力或频率的变动从蓄电池释放电力(放电)或吸收电力(充电)，从而抑制电源系统的频率变动。然而，在蓄电池的情况下，为了使长时间放电或充电的状态连续，需要大容量的蓄电池，同时还产生反复大充放电造成的寿命缩短、充放电时的蓄电池损耗和电力变换器损耗造成的效率降低。
即，反过来说，通过有效利用蓄电池与电力变换器的组合带来的高速充放电性能，将其任务限定为抑制频率的短时间变动，能解决上述问题。
图17是示出本实施方式9的控制装置6构成例的图，其中在示出实施方式3的控制电路构成例的图7内还添加检测出储电设备的有效功率的有效功率检测装置41、发送来自有效功率检测装置41的信号的通信手段42、运算来自通信手段42的信号在规定时间宽度的平均值的平均值运算电路43以及对来自平均值运算电路14和来自平均值运算电路43的信号进行加减运算的加减运算电路44。
首先，说明图7的控制电路构成例的情况下的举动。在图7的情况下，有储电设备40时，结构上包含在发电设备17的一部分中，因而电源系统的发电设备17和负载设备18产生电力变动时，为了抑制该变动，对周期短的变化分量和正常或周期长的变化分量分别利用来自变化分量检测电路16的信号在频率可变变换器5中的发电机4的励磁控制和平均值运算电路14的输出的原动机3的控制，抑制该变动。这时，没有将原动机3控制成即使储电设备40充放电状态连续，也使其功率为零(0)，因而控制方向为该状态持续并到达储电设备40的容量极限的时间点上使储电设备40本身停止充放电，并且平均值运算电路14的输出变化，以控制原动机3的输出。由于在该时间点储电设备40达到极限，继续产生变动时不能进行抑制该变动的控制。与此相反，图17中通过有效功率检测装置41、通信手段42将储电设备40的充放电状态供给控制装置6的平均值运算电路43，用平均值运算电路14中运算的信号在加减运算电路44控制原动机3。控制方向可为储电设备40进行放电输出时，使原动机3的输出增加，而充电时原动机3的输出减小。
这样，能防止形成储电设备40连续充放电或过度充放电的状态，可实现经济性良好的电源系统、电源设备。
储电设备40也可添加需要充电并且在充电方向时不控制原动机3或者需要充电时利用来自储电设备40的信号控制原动机3对其供给充电功率等功能。
存在具有监控整个供需控制装置等电源系统、电源设备的功能的装置时，对包括双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的发电设备17供给指令值，使该装置中储电设备40的充放电状态不持续，也能得到相同效果。
反之，使储电设备40的控制装置仅对周期短的变化分量作出响应，也能得到相同效果。
实施方式10上述实施方式1～9中，示出利用双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的原动机3的控制调整正常变动分量或周期长的变动分量的方法。然而，发电设备2的能量、数量或运转区域受到约束的情况下，在其极限值附近进行运转时，该极限值限制输出，抑制电力变动的控制往往非有效工作。本实施方式10涉及的控制电路构成用于在具有多个发电设备的电源系统、电流设备中，使双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的输出总维持最佳状态。图18示出其控制装置6的构成例。
如图18所示，本实施方式的控制装置6内，设置输入来自电压变量器19的信号和来自变流器25的信号的有效功率检测器30，输入来自有效功率检测器30的信号并且运算规定时间宽度的平均值的平均值运算电路14、以及对来自平均值运算电路14的信号和稳定输出目标值45进行加减运算的加减运算电路46。将来自加减运算电路46的信号作为输出增减指令输入到其它发电设备。
说明其运作。在有效功率检测器30检测出双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的输出，并且在平均值运算电路14取得规定时间宽度的平均值。在加减运算电路46中算出该平均值与稳定输出目标值45的偏差。稳定输出目标值45是为效率良好地应用双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2并且有效地用于吸收变动而设定的目标值。将加减运算电路46算出的偏差信号作为输出增减信号供给其它发电设备。
电源系统、电源设备中产生发电设备、负载设备上的变动时，用实施方式1～9所示的双重馈电同步机发电设备构成的发电设备2的控制抑制该变动，维持电源系统频率或链接线电流。结果，发电设备2的输出成为按与稳定输出目标值45不同的值进行运转的状态，有可能在产生下一变动时不能抑制该变动，因而根据有效功率检测器30检测出的实际输出与稳定输出目标值45的偏差使其它发电设备的输出增减，维持电源系统、电源设备的发电设备发电功率，同时还将稳定状态的发电设备2的输出维持在稳定输出目标值45。
图18中构成用来自加减运算电路46的偏差值原样进行控制，但构成设置不灵敏区等，仅在该变动值为规定值以上时进行控制，以避免多余的控制，这样也能得到相同效果。图18对控制装置6以独立的样子示出，但也可将它们设在原动机3的控制装置中。
具有多个发电设备的电源系统、电源设备的情况下，在电源系统、电源设备的供需控制装置等中设置与控制装置6相当的功能，并对各发电设备分配适应运转的发电设备的各容量的指令值，从而可控制成过度负担不落到特定发电设备上。这时，也可用优先控制响应慢且难以有助于抑制变动的发电设备的、考虑各发电设备的高效率运转点并进行分配等的分配方法。
权利要求
1.一种电源系统控制装置，用于控制具备发电功率变动的第1发电设备、以及在进行基础发电的同时还具有包含原动机和所述原动机驱动的频率可变励磁电源的双重馈电同步发电机的第2发电设备，并且连接电力系统的电源系统，其特征在于，包括将所述电源设备的所述第1和第2发电设备的总发电功率值和表示连接所述电力系统的链接线的电流的信号中的至少一方作为控制信号输入的输入手段、以及根据输入的所述控制信号的变动，利用励磁控制和原动机控制使所述第2发电设备的输出变化，从而使所述第1和第2发电设备的总发电功率值维持规定值的控制手段。
2.一种电源系统控制装置，用于控制具备发电功率变动的第1发电设备、以及在进行基础发电的同时还具有包含原动机和所述原动机驱动的频率可变励磁电源的双重馈电同步发电机的第2发电设备、以及具备消耗电力的负载设备的不连接电力系统的电源系统，其特征在于，包括将所述电源系统的频率作为控制信号输入的输入手段、以及根据输入的所述控制信号的变化，利用励磁控制和原动机控制使所述第2发电设备的输出变化，从而抑制所述电源系统的频率变动的控制手段。
3.一种电源系统控制装置，用于控制具备发电功率变动的第1发电设备、在进行基础发电的同时还具有包含原动机和所述原动机驱动的频率可变励磁电源的双重馈电同步发电机的第2发电设备、以及具备消耗电力的负载设备的不连接电力系统的电源系统，其特征在于，包括输入所述第1发电设备的有效功率和所述负载设备的有效功率的输入手段、将输入的这些有效功率值的总和作为控制信号产生的控制信号产生手段、以及根据产生的所述控制信号的变化，利用励磁控制和原动机控制使所述第2发电设备的输出变化，从而抑制所述电源系统的频率变动的控制手段。
4.如权利要求3中所述的电源系统控制装置，其特征在于，由多个发电设备构成所述第1发电设备，并且这些发电设备分为变动小的发电设备和主要且变动大的发电设备；由多个负载设备构成所述负载设备，并且这些负载设备分为变动小的负载设备和主要且变动大的负载设备；所述输入手段输入作为所述主要且变动大的发电设备和负载设备选择的所述发电设备和所述负载设备的有效功率；所述控制信号产生手段将所述主要且变动大的发电设备和负载设备的有效功率值的总和加到频率信号中，以产生所述控制信号；所述控制手段根据控制信号的变化，利用励磁控制和原动机控制使所述第2发电设备的输出变化，从而抑制所述电源系统的频率变动。
5.一种电源系统控制装置，用于控制具备发电功率变动的第1发电设备、在进行基础发电的同时还具有包含原动机和所述原动机驱动的频率可变励磁电源的双重馈电同步发电机的第2发电设备、以及消耗电力的负载设备的不连接电力系统的电源系统，其特征在于，包括将所述电源系统的频率作为控制信号输入的输入手段、以及根据输入的所述控制信号的变化，利用励磁控制和原动机控制使所述第2发电设备的输出变化，从而抑制所述电源系统的频率变动的控制手段，所述控制装置还具有将所述电源系统的电压作为第2控制信号输入的第2输入手段，并且所述控制手段根据所述控制信号加所述第2控制信号后得到的值的变化，进行所述励磁控制和所述原动机控制。
6.一种电源系统控制装置，用于控制具备发电功率变动的第1发电设备、在进行基础发电的同时还具有包含原动机和所述原动机驱动的频率可变励磁电源的双重馈电同步发电机的第2发电设备、以及消耗电力的负载设备的不连接电力系统的电源系统，其特征在于，包括输入所述第1发电设备的有效功率和所述负载设备的有效功率的输入手段、将输入的这些有效功率值的总和作为控制信号产生的控制信号产生手段、以及根据产生的所述控制信号的变化，利用励磁控制和原动机控制使所述第2发电设备的输出变化，从而抑制所述电源系统的频率变动的控制手段，所述控制装置还具有将所述电源系统的电压作为第2控制信号输入的第2输入手段，并且所述控制手段根据所述控制信号加所述第2控制信号后得到的值的变化，进行所述励磁控制和所述原动机控制。
7.如权利要求6中所述的电源系统控制装置，其特征在于，由多个发电设备构成所述第1发电设备，并且这些发电设备分为变动小的发电设备和主要且变动大的发电设备；由多个负载设备构成所述负载设备，并且这些负载设备分为变动小的负载设备和主要且变动大的负载设备；所述输入手段输入作为所述主要且变动大的发电设备和负载设备选择的所述发电设备和所述负载设备的有效功率；所述控制信号产生手段将所述主要且变动大的发电设备和负载设备的有效功率值的总和加到频率信号中，以产生所述控制信号；所述控制手段根据控制信号的变化，利用励磁控制和原动机控制使所述第2发电设备的输出变化，从而抑制所述电源系统的频率变动。
8.一种电源系统控制装置，用于控制具备发电功率变动的第1发电设备、在进行基础发电的同时还具有包含原动机和所述原动机驱动的频率可变励磁电源的双重馈电同步发电机的第2发电设备、以及负载设备，并且连接电力系统的电源系统，其特征在于，包括输入表示所述电源系统是否连接所述电路系统的连接状态信号的连接状态输入手段、以及根据输入的所述连接状态信号进行所述第2发电设备的输出控制的控制手段，所述控制手段根据所述连接状态信号判断为所述电源系统连接所述电力系统时，将所述电源设备的所述第1和第2发电设备的总发电功率值与负载设备的有效功率之差和表示连接所述电路系统的链接线的电流的信号中的至少一方作为控制信号输入，根据所述控制信号的变动，利用励磁控制和原动机控制使所述第2发电设备的输出变化，从而使所述第1和第2发电设备的总发电功率值维持规定值，并且在判断为所述电源系统不连接所述电路系统时，将所述电源系统的频率和所述发电设备的发电功率与所述负载设备的有效功率之差中的任一方或双方作为控制信号输入，根据所述控制信号的变化，利用励磁控制和原动机控制使所述第2发电设备的输出变化，从而抑制所述电源系统的频率变动。
9.一种电力系统控制装置，用于控制具备发电功率变动的发电设备、以及含有原动机和所述原动机驱动的频率可变励磁电源并且容量与所述发电设备的容量均衡的双重馈电同步机发电设备的电力系统，其特征在于，包括输入所述发电设备的发电功率的输入手段、以及根据输入的所述发电设备的发电功率，利用励磁控制和原动机控制使所述双重馈电同步机发电设备的输出变化，从而减小所述发电设备变动给所述电力系统的影响同时还使所述发电设备与所述双重馈电同步机发电设备的有效功率总和维持规定值的控制手段。
10.一种电源系统控制装置，用于控制具备发电功率变动的第1发电设备、在进行基础发电的同时还具有包含原动机和所述原动机驱动的频率可变励磁电源的双重馈电同步发电机的第2发电设备、以及具备消耗电力的负载设备的不连接电力系统的电源系统，其特征在于，包括输入表示是否有双重馈电同步发电机以外的发电设备的运转的信号的输入手段、以及控制手段，该控制手段根据输入的所述信号，在判断为所述电源系统内有双重馈电同步发电机以外的发电设备时，将所述电源系统的电压用作励磁控制的频率和相位的基准信号，而在所述电源系统内无双重馈电同步发电机以外的发电设备时，将预先准备的信号用作基准信号，利用励磁控制和原动机控制使所述双重馈电同步机发电设备的输出变化，从而不管是否有双重馈电同步发电机以外的发电设备运转，仍继续进行稳定的运转。
11.如权利要求1至8或10中任一项所述的电源系统控制装置，其特征在于，所述电源系统具有储电设备；所述控制手段输入所述储电设备的输出作为第3控制信号，根据所述第3控制信号使所述第2发电设备的输出变化，从而避免所述储电设备使长时间充放电状态持续。
12.如权利要求9中所述的电力系统控制装置，其特征在于，所述电力系统具有储电设备；所述控制手段输入所述储电设备的输出作为第3控制信号，根据所述第3控制信号使所述第2发电设备的输出变化，从而避免所述储电设备使长时间充放电状态持续。
13.如权利要求1至8或10中任一项所述的电源系统控制装置，其特征在于，还具有其它设备控制手段，该控制手段利用所述第2发电设备的输出与适合所述第2发电设备发挥电力变动抑制效果的稳定状态的输出目标值的偏差信号，使其它发电设备的输出变化，将所述的2发电设备的输出维持在输出目标值，从而使所述第2发电设备总为电力变动抑制可控制的状态。
14.如权利要求9或11中所述的电力系统控制装置，其特征在于，还具有其它设备控制手段，该控制手段利用所述第2发电设备的输出与适合所述第2发电设备发挥电力变动抑制效果的稳定状态的输出目标值的偏差信号，使其它发电设备的输出变化，将所述的2发电设备的输出维持在输出目标值，从而使所述第2发电设备总为电力变动抑制可控制的状态。
15.一种电源系统控制方法，用于控制具备设置发电功率变动的第1发电设备、以及在进行基础发电的同时还具有包含原动机和所述原动机驱动的频率可变励磁电源的双重馈电同步发电机的第2发电设备，并且连接电力系统的电源系统，其特征在于，包括将所述电源设备的所述第1和第2发电设备的总发电功率值和表示连接所述电力系统的链接线的电流的信号中的至少一方作为控制信号输入到所述第2发电设备，并且根据输入的所述控制信号的变动，利用励磁控制和原动机控制使所述第2发电设备的输出变化，从而使所述第1和第2发电设备的总发电功率值维持规定值。
16.一种电源系统控制方法，用于控制设置具备发电功率变动的第1发电设备、在进行基础发电的同时还具有包含原动机和所述原动机驱动的频率可变励磁电源的双重馈电同步发电机的第2发电设备、以及具备消耗电力的负载设备的不连接电力系统的电源系统，其特征在于，包括将所述电源系统的频率作为控制信号输入到所述第2发电设备，并且根据输入的所述控制信号的变化，利用励磁控制和原动机控制使所述第2发电设备的输出变化，从而抑制所述电源系统的频率变动。
17.一种电力系统控制方法，用于控制配置发电功率变动的发电设备、以及含有原动机和所述原动机驱动的频率可变励磁电源并且容量与所述发电设备的容量均衡的双重馈电同步机发电设备的电力系统，其特征在于，将所述发电设备的发电功率作为输入，利用励磁控制和原动机控制使所述双重馈电同步机发电设备的输出变化，从而减小所述发电设备变动给所述电力系统的影响，同时还使所述发电设备和所述双重馈电同步机发电设备的有效功率总和维持规定值。
全文摘要
本发明揭示一种经济性良好的控制方法，能使供需状态维持平衡，同时还能对发电设备输出变动、急剧负载变动抑制电源系统内的变动幅度，使其维持平衡状态。电源设备(12)配置用自然能等进行发电并且发电功率变动的发电设备(1)、以及在进行基础发电的同时还具有包含原动机(3)和由原动机(3)驱动的频率可变变换器(5)的双重馈电同步发电机的发电设备(2)，而且连接电力系统(11)。将电源设备(12)的发电设备(1)和发电设备(2)的总发电功率值和表示连接电力系统(11)的链接线的电流的信号中的至少一方作为控制信号输入到发电设备(2)，根据控制信号的变动利用励磁控制和原动机控制使发电设备(2)的输出变化，从而使发电设备(1)和发电设备(2)的总发电功率值维持规定值。
文档编号H02J3/38GK1862904SQ20051012711
公开日2006年11月15日 申请日期2005年11月21日 优先权日2005年5月11日
发明者下村胜 申请人:三菱电机株式会社