专利名称：控制信号处理装置及应用它的电力系统稳定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对发电机励磁系统等中控制信号进行处理的控制信号处理装置及应用该控制信号处理装置的电力系统稳定装置(下面表述为“PSS”)。
已往，在发电机励磁系统中采用发电机端电压的偏差(与基准值的差)作为自动电压调节器(下面表述为“AVR”)的控制信号，用于保持发电机电压恒定。并且采用发电机有效功率的偏差、发电机转速偏差及发电机电压的频率偏差作为PSS控制信号，用来抑制因电力系统故障等引起的发电机电压、有效功率等状态量的振动。这些偏差信号有时会随测得的噪声、机械振动及运用条件等变化而变化，偏离稳态值。这些噪声及变化分量是AVR或PSS控制信号中的有害分量，若不排除，会有AVR或PSS误动作之虑。
AVR或PSS控制信号的电压、有效功率等的频率特性一般限定在某个范围(约0.1～3Hz)，故已往控制信号处理装置通过仅取该范围内的输入信号作为有效控制信号并滤除其它频率分量来消除上述有害分量。
为了滤除上述有害分量，控制信号处理装置采用图7所示传送函数为1/(TS+1)(其中，T为常数，S为拉普拉斯变量)的高频滤波器和图8所示传递函数为TS/(TS+1)的低频滤波器。这种滤波器用从简单的模拟电路到复杂的数字电路等种种电路来实现。这些滤波器的基本特征是，对所有输入信号衰减其部分频率分量，或将频率分量分离成各种模并根据不同模对其进行通过或衰减的处理。滤波器精度越高，其电路结构越复杂，响应越慢。
图9为表示已有技术PSS的结构图，图中，90是表示发电机转速的输入信号，91是图7所示那样的滤除高频分量的高频滤波器，92为对前级高频滤波器91、后级低频滤波器93及以该PSS的输出信号为输入的AVR的所有相位进行补偿的相位补偿器，93为如图8所示的滤除低频分量的低频滤波器，94是对低频滤波器93输出的输出信号的电平进行放大的放大器，95为将放大器94输出信号电平限制在规定电压电平范围内的限制器，96为该PSS的输出信号，输入到未图示的AVR。
下面说明其工作。
输入信号90经高频滤波器91滤除其高频噪声分量及变动分量，用相位补偿器92补偿高频滤波器91、低频滤波器93及AVR产生的相位延迟。相位补偿器92的输出信号经低频滤波器93滤除低频噪声分量和变动分量，用放大器94放大后，经限制器95输出规定电压电平范围内的输出信号96。
在这种已有的PSS中，相位补偿器92不仅要补偿高频滤波器91和低频滤波器93引起的相位延迟而且还必须补偿AVR产生的相位延迟。再有，PSS除补偿相位外，还要求输出电平有一定大小以便保持功率变化的频率区中良好的控制效率。在这样的已有结构中，不管怎样调节PSS的参数，也难以完全满足所有要求。
已有技术的控制信号处理装置及用该控制信号处理装置的PSS，因上述结构而存在如下问题。即1．一旦用高频滤波器及低频滤波器滤除叠加在控制信号上的噪声或变动的高频分量或低频分量，有效控制信号范围内的信号相位就会发生偏移，一边补偿这种相位偏差一边满足控制目的的困难很多，要构成最佳控制系统是极困难的。不产生相位偏差的滤波器也是有的，但由于其结构复杂，响应慢，或费用高等原因，而不实用。
2．由于所有输入信号通过滤波器，故若加宽有效控制信号的频率范围则易受有害分量的侵入，若缩窄，则包含在有效控制信号中的高频分量或低频分量也会滤除，其结果控制效果差。
3．因发电机轴扭转振动引起的噪声是有害分量，其频率接近发电机本机振动频率，若滤除它，则作为有效控制信号的发电机的本机振动频率也受到滤除。
为了解决上述问题，要求在排除有害分量的同时使有效控制信号不变形，并且要求电路结构简单响应速度快的控制信号处理装置。
本发明是为解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能消除有害分量的控制信号处理装置，该装置能完全切断噪声和变动等有害分量，能使有效控制信号完全通过，并对有效控制信号没有影响；其目的还在于提供一种结构简单、可靠性和实用性高的PSS，该PSS能对励磁系统进行补偿，使得发电机相对于所有功率变动具有恰当的制动力，并具有宽稳定范围和高耐用性。
本发明的控制信号处理装置，根据具有二次微分函数特性的滤波器电路的输入信号与输出信号电平比，通过逻辑运算，进行对输入信号是按原样输出还是切断的控制。
本发明的控制信号处理装置进行逻辑运算使输入信号中第一及第二边界值间的频率分量通过。
本发明的控制信号处理装置进行逻辑运算使输入信号中大于第一边界值的频率分量及小于第二边界值的频率分量通过。
本发明的电力系统稳定装置，按照使发电机的制动转矩为一定值和具有使PSS作用产生的同步转矩为零而获得的规定特性的传递函数，对控制信号处理装置的输出信号进行增益补偿和相位补偿，所述控制信号处理装置根据二次微分函数的输入输出比通过逻辑运算对频率分量进行通过或切断的控制。
本发明的电力系统稳定装置，将增益补偿和相位补偿的控制信号电压电平限制为规定范围内的电压电平。
本发明的电力系统稳定装置，用一级或多级超前迟后函数近似增益补偿和相位补偿的传递函数。
本发明的电力系统稳定装置，用一级或多级超前迟后函数和积分函数近似增益补偿和相位补偿的传递函数。
本发明的电力系统稳定装置，控制信号处理装置执行下面两种或其中任一种逻辑运算一种逻辑运算使输入信号中第一边界值与第二边界值间的频率分量通过；另一种逻辑运算使输入信号中比第一边界值大的频率分量及比第二边界值小的频率分量通过。
下面结合附图详述本发明的实施例。
图1为表示本发明实施形态1控制信号处理装置的结构图；图2为表示本发明实施形态2控制信号处理装置的结构图；图3为表示本发明实施形态3电力系统稳定装置的结构图；图4为实施形态中求取PSS作用产生的制动转矩和同步转矩的控制框图；图5为表示本发明实施形态4电力系统稳定装置的结构图；图6为表示本发明实施形态5电力系统稳定装置的结构图；图7为表示已有技术高频滤波器一例的结构图；图8为表示已有技术低频滤波器一例的结构图；图9为表示已有技术电力系统稳定装置的结构图。
下面，说明本发明实施形态。实施形态1
图1为表示本发明实施形态1控制信号处理装置的结构图。图中，U为输入该控制信号处理装置的输入信号(下面，称为“信号”)，1为偏差复位器，用于信号U偏离基准值的偏差大时对信号U进行衰减，其传递函数由TrS(TrS+1)(Tr为常数，S为拉氏变量)的不完全微分电路构成。Ud为偏差复位器1的输出信号，2为高频检测器(第一滤波器电路)，对信号Ud中高于规定高频频率(第一边界值)的高频分量进行放大并对低于该规定高频频率的频率分量进行衰减，以反相位加以输出，其传递函数为[ThS(TcS+1)]2(Th为确定第一边界值的所述高频频率的常数，Tc为极小的常数)，具有二次微分函数的传递函数特性。3为低频检测器(第二滤波器电路)，对信号Ud中高于规定低频频率(第二边界值)的频率分量进行放大，对低于该规定低频频率的频率分量加以衰减，并以反相位加以输出，其传递函数为[TlS/(TcS+1)]2(Tl为确定第二边界值的所述低频频率的常数，Tc为极小的常数)，具有二次微分函数的传递函数特性、Uh为高频检测器2输出的信号，Ul为低频检测器3输出的信号，4为逻辑运算器(逻辑电路)，接受信号Ud、Uh、Ul的输入，对各信号Ud、Uh、Ul实施规定运算处理，Y为逻辑运算器4输出的信号。偏差复位器1在能预测信号U偏差小的情况下也可不设。
下面说明工作。
信号U输入偏差复位器1，在该偏差复位器1中去除偏差，作为信号Ud加以输出。信号Ud输入到高频检测器2、低频检测器3及逻辑运算器4。
高频检测器2以这样的方式放大输入信号Ud对高频区中到达规定频率前增益小于1，在规定频率增益为1，在大于规定频率的频率增益大于1。高频检测器2输出相位与其输入信号Ud任意频率分量相差180°的信号Uh，并输入到逻辑运算器4。低频检测器3以这样的方式放大输入信号Ud对低频区中到达规定频率前增益小于1，在规定频率处增益为1，在大于规定频率处增益大于1。该低频检测器3输出相位与其输入信号Ud任意频率相差180°的信号Ul，并输入逻辑运算器4。
逻辑运算电路4对输入的信号Ud、Uh、Ul，作如下逻辑运算处理并生成信号Y。
如果Log10(｜Uh｜/｜Ud｜)＜Cf则Y1=1，否则Y1=0；如果Log10(｜Ul｜/｜Ud｜)＜Cf
则Y2=1，否则Y2=0；Y=Ud×Y1×Y2式中，Cf为规定的基准值，考虑到输入该控制信号处理装置的信号U中所含主成分以外的频率分量的影响，Cf不为0，而设定成一个较小的值以便对应于所需控制信号处理的精度。
逻辑运算器4在信号Uh小于信号Ud的10Cf倍情况下使信号Y1为1，在信号Uh等于或大于信号Ud的10Cf倍情况下使信号Y1为0。而且，在信号Ul大于信号Ud的10Cf倍情况下使信号Y2为1，在信号Ul等于或小于信号Ud的10Cf倍情况下使信号Y2为0。
最后，逻辑运算器4仅输出信号Y1和Y2同时为1时的信号U作为信号Y。
对该逻辑运算器4的工作和输出结果汇编形成如下的表1。
表1
表1中，ω为信号U的基频，ωh为高频检测器2输出信号Uh电平等于输入高频检测器2信号Ud电平时的高频边界值(第1边界值)，ωl为低频检测器3输出信号Ul电平等于输入低频检测器3信号Ud电平时的低频边界值(第二边界值)，Kf为对应于常数Cf的常数。
如表1所示，在基频ω高于高频边界值ωh时，信号Uh的信号电平比信号U的Kf倍的信号电平大，故信号Y1为0。信号Ul的信号电平比信号U的Kf倍的信号电平大，故信号Y2为1，因而信号Y为0。
在基频ω低于低频边界值ωl的情况下；信号Uh的信号电平小于信号U的Kf倍的信号电平，故Y1为1。信号Ul的信号电平小于信号U的Kf倍的信号电平，故Y2为0，因而信号Y为0。
在基频ω低于高频边界值ωh而高于低频边界值ωl的情况下，信号Uh的信号电平小于信号U的Kf倍的信号电平，故信号Y1为1。信号Ul的信号电平大于信号U的Kf倍的信号电平，故Y2为1，因而输出信号U作为信号Y。
对以上情况加以汇总，如表1下半部分所示，在信号U的基频ω位于低频边界值ωl与高频边界值ωh之间时，仅输出信号U作为信号Y。
如上所述，按照该实施形态1，由于采用具有二次微分函数特性的高频检测器2及低频检测器3，利用逻辑运算器4的逻辑运算执行滤除工作，故具有低费用高速度、对有效控制信号没有影响，并能滤除高频或低频有害分量的效果。实施形态2图2为表示本发明实施形态2的控制信号处理装置，图中，与图1实施形态1构成要素相同的构成要素赋性相同标号并省略其说明。图2中，4a为接受信号Ud、Uh、Ul输入，并对它们实施预定运算的逻辑运算器(逻辑电路)，Ya是逻辑运算器4a的输出信号。
下面说明其工作。
逻辑运算器4a对输入的信号Ud、Uh、Ul进行下面的逻辑运算，产生信号Ya。
如果Log10(｜Uh｜/｜Ud｜)＜Cf则Y1=1，否则Y1=0；如果Log10(｜Ul｜/｜Ud｜)＜Cf则Y2=1，否则Y2=0；Ya=Ud×｜Y1-Y2｜逻辑运算器4a，在信号Uh小于信号U的10Cf倍时取信号Y1=1，在信号Uh≥U的10Cf倍时使Y1=0。并且，在信号U1＞U×10Cf时，取信号Y2=1，在信号U1≤U×10Cf时，使Y2=0。
最后，逻辑运算器4a在信号Y1与信号Y2的值不同时输出信号U作为Ya，在Y1=Y2时输出Ya=0。
对该逻辑运算器4a的工作和结果加以汇总作成如下表2。
表2
在表2中，与表1相同的符号表示与表1的内容相同，并省略对该符号含义的说明。
如表2所示，在基频ω＞高频边界值ωh时，因信号Uh的信号电平大于信号U×Kf的信号电平，故Y1=0。信号Ul的信号电平大于信号U×Kf的信号电平，故Y2=1，因此，输出Ya=U。
在基频ω小于低频边界值ωl的情况下，信号Uh的信号电平小于信号U×Kf的信号电平，故Y1=1。信号U1的信号电平小于信号U×Kf的信号电平，故Y2=0，因此输出Ya=U。
在基频ω小于高频边界值ωh情况下，信号Uh的信号电平小于U×Kf的信号电平，故信号Y1=1。信号U1的信号电平大于信号U×Kf的信号电平，故信号Y2=1，因此信号Ya=0。对上述情况加以汇总，如表2下段所示，获得仅在信号U的基频ω在低频边界值ωl与高频边界值ωh之间时，输出信号Ya为0，信号U的基频ω为其它频率时，输出信号Ya为信号U。
如上所述，按照该实施形态2，与实施形态1一样，能获得低成本高速度、对有效控制信号无影响、能去除规定频率范围内有害分量的效果。实施形态3
图3为表示本发明实施形态3的PSS的结构图。图中，Δω表示输入该PSS的发电机转速偏差信号，31为实施形态1的控制信号处理装置，32为级连于控制信号处理装置31的实施形态2的控制信号处理装置，高频检测器2的高频边界值ωh及低频检测器3的低频边界值ωl设定在可滤除发电机轴扭转振动产生的噪声频率而不滤除有效控制信号的范围。
33为与控制信号处理装置32级联的励磁系统最佳补偿器(补偿电路)，用于保持适当的发电机制动力，其传递函数为K(T1S+1)/(T2S+1),34为级连于励磁系统最佳补偿器33的限制器，用于将励磁系统最佳补偿器33的输出信号电平限制在规定电压电平的范围内，35为限制器34输出的信号。
励磁系统最佳补偿器33对PSS的励磁系统进行相位和增益补偿，用于抑制发电机所有振动频率的电力变化，在整个频率区保持发电机制动力在适当值。下而，说明该励磁系统最佳补偿器33的传递特性。
发电机的转矩有确定发电机制动力的发电机控制系统的制动转矩和同步转矩。发电机控制系统的制动转矩是下面3种转矩的和，即系统固有的制动转矩、自动电压调整效果(下面，该效果称为“AVR效果”)产生的制动转矩及电力系统稳定效果(下面，该效果称为“PSS效果”)产生的制动转矩。发电机控制系统的同步转矩是系统固有的同步转矩、AVR效果产生的同步转矩及PSS效果产生的同步转矩的和。即，发电机控制系统制动转矩Td=Td_SYS+Td_AVR+Td_PSS(1)发电机控制系统同步转矩Tk=Tk_SYS+Tk_AVR+Tk_PSS(2)式中，Td_SYS为系统固有的制动转矩(常数)，Td_AVR为AVR效果产生的制动转矩(用AVR控制框图等进行计算)，Td_PSS为PSS效果产生的制动转矩，Tk_SYS为系统固有的同步转矩(常数)，Tk_AVR为AVR效果产生的同步转矩(用AVR控制框图等进行计算)，Tk_PSS为PSS效果产生的同步转矩。
图4为上述各转矩中求取PSS效果产生的制动转矩Td_PSS和同步转矩Tk_PSS的控制框图。图中，40是以AVR为中心的功能框，41为PSS的功能框，42为加法器，43是AVR的功能框，44为取传递函数为1/(1+Tdo′S)(Tdo′是发电机的时常数，S为拉氏变量)的功能框，45、46为分别表示发电机固定参数K2、K6的功能框，ΔPe为表示发电机电输出偏差的信号。
可用下面式(3)和式(4)分别计算PSS效果产生的制动转矩Td_PSS及同步转矩TK_PSS。
Td_PSS=Re[G_PSS(jω)·GAVR*(jω)]=KPSS(ω)·KAVR*(ω)·cos(θPSS(ω)+θAVR*(ω))(3)Tk_PSS=-(ω/ω0)·Im[G_WPSS(jω)·GAVR*(jω)]=-(ω/ω0)·KPSS(ω)·KAVR*(ω)·sin(θPSS(ω)+θAVR*(ω))(4)式中，ω为对应于发电机转速的频率，ω0为系统的基准频率(常数)，G_PSS(jω)为PSS的传递函数，GAVR*(jω)为功能框40的传递函数，KPSS(ω)为PSS传递函数的频率特性的增益函数，KAVR*(ω)为功能块40的传递函数的增益特性，θPSS(ω)为PSS传递函数的相位特性，θAVR*(ω)为功能框40传递函数的相位特性。
根据控制目的，取PSS效果产生的同步转矩Tk_PSS为零是恰当的，故按照式(4)可取sin(θPSS(ω)+θAVR*(ω))=0 (5)也即，θPSS(ω)=-θAVR*(ω) (6)若将式(6)代入式(3)，则Td_PSS=KPSS(ω)·KAVR*(ω)(7)因此，KPSS(ω)=Td_PSS(ω)/KAVR*(ω)再利用式(1)，则KPSS(ω)=(Td(ω)-Td_SYS-Td_AVR(ω))/KAVR*(ω) (8)这里，考虑到发电机的制动效果，取Td(ω)=M·ω2/2其中，M为发电机的惯性常数，ωn为系统的固有振动频率。
根据式(6)及式(8),PSS的理想频率特性如下。
增益KPSS(ω)=(Td(ω)-Td_SYS-Td_AVR(ω))/KAVR*(ω) (9)
相位θPSS(ω)=-θAVR*(ω)(10)虽可用近似式(9)、(10)所示特性的稳定函数作成补偿器，但作为一例可用图3所示传递函数K(T1S+1)/(T2S+1)那样的超前滞后函数简单地加以近似。根据精度要求，也可取几级超前滞后函数。
下面，说明运作。
一旦表示发电机转速的偏差的信号Δω输入上述PSS，则控制信号处理装置31就滤除0.1～3Hz范围内电力系统变化频率分量外的噪声分量，将有效控制信号分量作为信号Y输入控制信号处理装置32。
具有频率分量极靠近有效控制信号分量的频率的发电机轴扭转振动产生的噪声分量，经控制信号处理装置32加以滤除，剩余的有效控制信号分量作为信号Y3输入励磁系统最佳补偿器33。
在励磁系统最佳补偿器33中，利用超前滞后函数形成的传递函数进行补偿，抑制振动频率的电力变化，并进行相位补偿和增益补偿，使得在整个频率区将发电机制动力保持在适当值上，而且将有效控制信号输出给限制器34。
在限制器34，将输入的有效控制信号限制在规定范围内的电压电平，作为输出信号35加以输出。
如上所述，按照该实施形态2，可获得如下效果，即用控制信号处理装置31可滤除电力系统中变化频率分量外的噪声，用控制信号处理装置32可滤除发电机转轴信号产生的噪声而不会影响有效控制信号，再利用励磁系统最佳补偿器33进行相位补偿和增益补偿，使之在整个频率区将发电机制动力保持在适当值上。实施形态4图5为表示本发明实施形态4的PSS的结构图。在图5中，与图4所示实施形态3的PSS构成要素相同的构成要素赋以相同标号，并省略这些构成要素的说明。图5中，ΔF表示发电机电压频率的偏差的信号，33a是具有传递函数为(T1S+1)/(T2S+1)的励磁系统最佳补偿器(补偿电路)。
该实施形态4的励磁系统最佳补偿器33a，基本上与实施形态3的励磁系统最佳补偿器33相同，由于ω=2πf，故该PSS的传递函数GfPSS(jω)为GfPSS(jω)=G_PSS(jω)/2π (12)利用实施形态3的式(6)和式(8)获得理想的PSS的增益特性和相位特性如下。
PSS的理想增益特性KfPSS(ω)=KPSS(ω)/2π=(Td_PSS(ω)/KAVR*(ω))/2π=(Td(ω)-Td_SYS-Td_AVR(ω))/(2πKAVR*(ω))(13)相位特性θfPSS(ω)=θPSS(ω)用图5中励磁系统最佳补偿器33a所示的积分函数和超前滞后函数近似上述理想特性。根据精度要求也可用几级超前滞后函数。
下面说明运作。
代表发电机电压频率的偏差的信号ΔF输入该PSS，则经控制信号处理装置31滤除低频及高频的噪声分量，再输入励磁系统最佳补偿器33a。
在励磁系统最佳补偿器33a中，按照超前滞后函数构成的传递函数进行相位补偿和增益补偿，将有效控制信号输出给限制器34。在限制器34将输入的有效控制信号变换为规定范围内的电压电平信号并加以输出。
如上所述，按照该实施例4，可获得的效果是，可对发电机电压频率偏差的信号滤除高频及低频的噪声分量而不发生相位偏差，而且可进行相位补偿和增益补偿，在整个频率区将发电机的制动力保持在适当值上。实施形态5图6为表示本发明实施形态5的PSS的结构图。图6中与图4所示实施形态3的PSS构成要素相同的构成要素赋以相同的标号，并省略其说明。在图6中，ΔP为表示发电机有效电力偏差的信号，33b是传递函数为K(T1S+1)/S(T2S+1)的励磁系统最佳补偿器(补偿电路)。因为输入信号在发电机有效功率情况下基准值有变化，控制信号处理装置31必须备有偏差复位器1。该偏差复位器1的常数Tr设置为大的值使对有效控制信号相位影响小。
该实施形态5的励磁系统最佳补偿器33b与实施形态3的励磁系统最佳补偿器33基本相同，由于输入信号是表示发电机有效电力偏差的信号ΔP，故取传递函数为K(T1S+1)/S(T2+1)。
该PSS传递函数GPPSS(jω)为
GPPSS(jω)=GPSS(jω)·Gm(jω)(14)Gm(jω)≈1/M·(jω) (15)利用式(6)和式(8)获得理想PSS的增益特性和相位特性如下。增益特性KpPSS(ω)=｜Gm(ω)｜·KPSS(ω)=｜Gm(ω)｜·Td_PSS(ω)/KAVR*(ω)=(1/Mω)(Td(ω)-Td_SYS-Td_AVR(ω))/KAVR*(ω) (16)相位特性θpPSS(ω)=θPSS(ω)-π/2=-θAVR*(ω)-π/2 (17)用以积分函数和超前滞后函数近似的传递函数来实现上述理想特性。根据精度要求也可取用几级超前滞后函数。
下面说明工作。
表示发电机有效电力的偏差的信号ΔP输入控制信号处理装置31，则经控制信号处理装置31的偏差复位器滤除偏离基准值大的偏差分量。经控制信号处理装置31滤除通过偏差复位器1的信号ΔP中高频及低频噪声分量，在励磁系统最佳补偿器33b进行相位补偿及增益补偿。
如上所述，按照该实施形态5，可获得的效果是，能消除发电机有效功率的变化和噪声，而不会发生相位偏差和对有效控制信号产生不利影响，能进行相位补偿和增益补偿，在整个频率区将发电机制动力保持在适当值上。
综上所述，按照本发明，由于结构上作成利用逻辑运算按照具有二次微分函数特性的滤波器电路的输入信号与输出信号的电平比对输入信号进行保持原有输出或切断的控制，故获得的效果是，利用结构简单响应快的电路结构能完全切断噪声和变化等有害分量并使有效控制信号完全通过，能对有效控制信号无影响地滤除有害分量。
按照本发明，由于在结构上作成进行逻辑运算使输入信号中所述第一及第二边界值间的频率分量通过，故能取得滤除低、高频噪声而无相移的效果。
按照本发明，由于结构上作成进行逻辑运算使大于输入信号第一边界值的频率分量及小于第二边界的频率分量通过，故获得的效果是，对于因发电机轴扭转振动而产生的有效控制信号频率范围附近的噪声也能加以滤除。
按照本发明，由于结构上作成按照具有预定特性的传递函数对利用逻辑运算按照二次微分函数的输入输出比进行频率分量通过或切断控制的控制信号处理装置的输出信号进行增益和相位补偿，上述预定特性通过取发电机制动转矩为一定值并使PSS效果产生的同步转矩为零来获得。因此，获得的效果是，能以简单电路结构补偿励磁系统使得发电机对所有电力变化保持适当的制动力，能获得宽稳定范围和高耐用性以及高可靠性和实用性。
按照本发明，由于结构上作成将增益补偿和相位补偿的控制信号的电压电平限制在规定范围内，故能获得广泛适用性和高可靠性。
按照本发明，由于结构上作成用一级或数级超前滞后函数来逼近增益补偿和相位补偿的传递函数，故获得的效果是，能得到以简单结构对发电机转速偏差和发电机电压频率偏差等的输入信号进行高精度相位补偿和增益补偿的PSS。
按照本发明，由于结构上作成用一级或数级超前滞后函数来逼近增益补偿和相位补偿的传递函数，故获得的效果是，能得到以简单结构对发电机有效功率偏差等的输入信号进行高精度相位补偿和增益补偿的PSS。
按照本发明，由于控制信号处理装置结构上作成进行下面两种逻辑运算的一种或两种逻辑运算，即，使输入信号中第一及第二边界值间频率分量通过的逻辑运算和使输入信号中比所述第一边界值大的频率分量及比所述第二边界值小的频率分量通过的逻辑运算，故所获得的效果是，能得到完全保持有效控制信号形态原样而滤除有害分量的、结构简单安全性可靠性高的电力系统安全装置。
权利要求
1．一种控制信号处理装置，其特征在于，备有对输入信号中大于第一边界值的频率分量进行放大、具有第一二次微分函数特性的第一滤波器电路；对输入信号中小于所述第一边界值大于第二边界值的频率分量进行放大、具有第二二次微分函数特性的第二滤波器电路；根据所述输入信号、所述第一滤波器电路的输出信号及所述第二滤波器电路的输出信号，判决对所述输入信号是保持原样输出还是加以切断的逻辑电路。
2．如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述逻辑电路进行逻辑运算使输入信号中第一边界值及第二边界值间的频率分量通过。
3．如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述逻辑电路进行逻辑运算，使输入信号中大于第一边界值的频率分量及小于第二边界值的频率分量通过。
4．一种电力系统稳定装置，其特征在于，备有控制信号处理装置和补偿电路，所述控制信号处理装置备有对输入信号中大于第一边界值的频率分量进行放大、具有第一二次微分函数特性的第一滤波器电路；对输入信号中小于所述第一边界值大于第二边界值的频率分量进行放大、具有第二二次微分函数特性的第二滤波器电路；根据所述输入信号、所述第一滤波器电路的输出信号及所述第二滤波器电路的输出信号，判决对所述输入信号是保持原样输出还是加以切断的逻辑电路，所述补偿电路根据具有预定特性的传递函数对所述控制信号处理装置的输出信号进行增益补偿和相位补偿，所述预定特性通过取发电机制动转矩为一定值使PSS效果产生的同步转矩为零来获得。
5．如权利要求4所述的稳定装置，其特征在于，进一步备有将补偿电路的输出信号限制在规定范围内的限制器。
6．如权利要求4或5所述的稳定装置，其特征在于，用一级或数级超前滞后函数逼近所述传递函数。
7．如权利要求4或5所述的稳定装置，其特征在于，用一级或数级超前滞后函数和积分函数逼近所述传递函数。
8．如权利要求4或5所述的稳定装置，其特征在于，所述控制信号处理装置的逻辑电路进行下面两种逻辑运算的任一种或两种逻辑运算，即，使输入信号中第一及第二边界值间的频率分量通过的逻辑运算，和使输入信号中大于所述第1边界值的频率分量和小于所述第二边界值的频率分量通过的逻辑运算。
全文摘要
一种控制信号处理装置，利用逻辑运算、按照具有二次微分函数特性的滤波器电路的输入输出信号的电平比，对输入信号进行照原样输出或切断的控制。该装置具有不影响有效控制信号分量而能低费用快速滤除有害分量的效果。
文档编号H03H11/04GK1237819SQ9910097
公开日1999年12月8日 申请日期1999年1月15日 优先权日1998年6月3日
发明者夏毓鴎, 下村胜 申请人:三菱电机株式会社