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Title :非ルーリエ形リアプノフ関数を用いた電力系統のオンライン評価システムの開発
Title alternative :System Development for on-Line Evaluation of Power Systems Through a Non-Lure Type Lyapunov Function
Authors :宮城, 隼夫
上里, 勝實
山下, 勝己
Authors alternative :Miyagi, Hayao
Uezato, Katsumi
上里, 勝実
Yamasita, Katsumi
山下, 勝巳
Issue Date :Mar-1991
Abstract :昭和63年度~平成2年度科学研究費補助金(一般研究(C))研究成果報告書
研究概要:1.発電機の鎖交磁束減衰を考慮したシステムが積形の非線形システムとなり、ルーリエ形リアプノフ関数がうまく適用できない。そこで、この積形非線形システムのリアプノフ関数を構成する手法を開発した。 2.システムを同定する際の誤差の問題、さらに時々刻々変動する電力系統の負荷の問題に対処できるように、リアプノフ関数を用いて非線形システムのロバスト安定性を解析する方法を提案した。 3.電力系統の安定性を決定する主要因が同期発電機であることからリアプノフ関数を評価関数として同期機の乱調振動、同期引入れ現象、および同期化の改善方法を解析する手法を提案した。 4.電力系統内の事故時における対処策として、制動抵抗の投入・開放をタイミングよく行なう手法があるが、このタイミングの決定をリアプノフ関数を用いて行なう方式を提案した。 5.模擬電力システムのオンライン評価システムを構築するためには、システムの状態量である発電機の位相角と角速度を時々刻々測定し、コンピュータでただちに計算処理する必要がある。角速度については模擬システムに測定回路が併設されているが、位相角を測定する装置がなかっため、位相角を測定する装置を試作した。 6.模擬電力システムの非ルーリエ形リアプノフ関数を筆者らによって開発されたラグランジュ・シャルピ法により構成し、このリアプノフ関数を評価関数としてシステムの安定性をマイクロコンピュータでオンライン評価するソフトを開発した。これにより、一つの非ルーリエ形リアプノフ関数を用いた電力系統のオンライン評価システムを構築することができた。なお、本研究で構築されたオンライン評価システムにより、実際にマイクロコンピュータで模擬電力システムを制御し、実験結果とシミュレーション結果がよく一致することも確認した。
研究概要:1. The flux decay causes a product-type nonlinearity in the formulation of the electrical power output, and the conventional Lure-type Lyapunov function can not be well adapted for such a product-type nonlinear system. This report presents a way of constructing extended Lyapunov function for the product-type nonlinear system. 2. The report proposes a method of analyzing robust stability of nonlinear system through the direct method of Lyapunov, in order to cope with both ambiguity of the system parameters due to successive variation of power system loads and estimation errors in the system identifications. 3. The main factor which affects on the power system stability is synchronous machine. Then, in this report, methods are presented for analyzing hunting and pulling-into-step phenomena and improving the synchronization of synchronous machines, utilizing Lyapunov functions. 4. A useful method for improving stability of power system is on-off control utilizing damping resistor. This report gives a way of deciding optimal on-off timing of the resistor, using Lyapunov function. 5. In order to realize the on-line evaluating system for power system stability, the state variable such as phase angle of generator must be measured. This research has made a trial production of a measuring device of phase angle of generator. 6. A microcomputer-based on-line transient stability evaluation system for power systems using a non-Lure type Lyapunov function has been accomplished in the report. The Lyapunov function is constructed by the Lagrange-Charpit method. A software for controlling power system has also been developed. The experimental results show that this evaluation system can act satisfactorily for controlling stability of power system.
未公開:P.6以降(抜刷論文のため)
研究発表:突極形同期電動機の同期引入れ現象の解析(p.37-44)  http://ir.lib.u-ryukyu.ac.jp/handle/123456789/5508
研究発表:模擬電力システムにおける位相差測定装置の試作(p.57-62) http://ir.lib.u-ryukyu.ac.jp/handle/123456789/5510
Type Local :研究報告書
Publisher :宮城隼夫
URI :http://hdl.handle.net/20.500.12000/11787
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