JP3141641B2 - 容量差のある水車発電機の運転装置 - Google Patents
容量差のある水車発電機の運転装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２台の容量差のある水
車発電機をダム水位に応じて運転号機を選択して運転、
停止させ、更に下流河川の放流制限をかけながらダム水
位に応じた負荷運転を行う容量差のある水車発電機の運
転装置に関する。
車発電機をダム水位に応じて運転号機を選択して運転、
停止させ、更に下流河川の放流制限をかけながらダム水
位に応じた負荷運転を行う容量差のある水車発電機の運
転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、２台の水車発電機の等比率負荷分
担（結合運転）しながら水位調整運転を行う水車発電機
の運転装置は、図３に示すように、ダム水位検出器３１
の水位検出信号ＨDMと１号水車１Ｗのガイドベーン開度
検出器３２のガイドベーン開度検出信号θ11を水位調整
装置３５に入力して１号水車のガイドベーン開度を制御
する水位調整運転をする。
担（結合運転）しながら水位調整運転を行う水車発電機
の運転装置は、図３に示すように、ダム水位検出器３１
の水位検出信号ＨDMと１号水車１Ｗのガイドベーン開度
検出器３２のガイドベーン開度検出信号θ11を水位調整
装置３５に入力して１号水車のガイドベーン開度を制御
する水位調整運転をする。
【０００３】また１号水車１Ｗのガイドベーン開度検出
器３３のガイドベーン開度検出信号θ12と２号水車２Ｗ
のガイドベーン開度検出器３３のガイドベーン開度検出
信号θ2を結合装置３６に入力して２号水車２Ｗのガイ
ドベーン開度を制御する結合運転により、等比率負荷分
担しながら水位調整運転をする。
器３３のガイドベーン開度検出信号θ12と２号水車２Ｗ
のガイドベーン開度検出器３３のガイドベーン開度検出
信号θ2を結合装置３６に入力して２号水車２Ｗのガイ
ドベーン開度を制御する結合運転により、等比率負荷分
担しながら水位調整運転をする。
【０００４】しかして、この水位調整運転によれば、図
４に示すように、２台の容量差のある水車発電機（例え
ば、５０００ｋＷと５００ｋＷ）に等比率負荷分担させ
ることができる。
４に示すように、２台の容量差のある水車発電機（例え
ば、５０００ｋＷと５００ｋＷ）に等比率負荷分担させ
ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記等比率
負荷分担をしながらの水位調整運転では、（１）負荷が
小さいとき両水車発電機は共に低効率で運転することに
なる。また（２）放流制限等のため人為的に負荷操作を
する必要がある場合水位調整運転にまかせた運転ができ
なくなるという問題がある。
負荷分担をしながらの水位調整運転では、（１）負荷が
小さいとき両水車発電機は共に低効率で運転することに
なる。また（２）放流制限等のため人為的に負荷操作を
する必要がある場合水位調整運転にまかせた運転ができ
なくなるという問題がある。
【０００６】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、負荷
が小さいときでも水車発電機を効率よく運転でき、また
放流制限をかけながら負荷を増しかつ水車発電機を効率
よく運転できる容量差のある水車発電機の運転装置を提
供することにある。
てなされたものであり、その目的とするところは、負荷
が小さいときでも水車発電機を効率よく運転でき、また
放流制限をかけながら負荷を増しかつ水車発電機を効率
よく運転できる容量差のある水車発電機の運転装置を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における容量差のある水車発電機の運転装置
は、大容量機と小容量機を水位調整制御する水車発電機
の運転装置において、ダム水位値と大容機及び小容量機
の電力値から大容量機及び小容量機の流量値を算出する
各流量算出部と、この大容量機及び小容量機の流量値と
流量設定値から大容量機及び小容量機を水位調整制御す
る各偏差比例制御部と、ダム水位検出値が入力し大容量
機及び小容量機の運転領域を決めるプログラム運転領域
判別部と、このプログラム運転領域判別部からの判定信
号と流量設定値から運転する水車発電機を決め大容量機
と小容量機それぞれの運転指令部に出力する運転号機判
別部と、ダム水位検出値が入力しダム水位が極めて低い
とき小容量機の運転指令部に出力する下部水位調整帯判
別部と、ダム水位検出値が入力しダム水位が高いとき大
容量機の運転指令部に出力する上部水位調整帯判別部と
を設け、運転する小容量機又は大容量機又は大容量機＋
小容量機を自動選択し水位調整運転するものである。こ
の装置には、河川の水位対流量曲線が記憶され放水口水
位検出値の入力により放流制限流量設定値を出力する放
流制限曲線部と、前記放流制限設定値の出力時に大容量
機を制御する偏差比例制御部の流量設定値を放流制限流
量設定値に切換える比較切換器とを設け、前記放流制限
設定値の出力時に大容量機を放流制限運転に切換えるよ
うにするとよい。
に、本発明における容量差のある水車発電機の運転装置
は、大容量機と小容量機を水位調整制御する水車発電機
の運転装置において、ダム水位値と大容機及び小容量機
の電力値から大容量機及び小容量機の流量値を算出する
各流量算出部と、この大容量機及び小容量機の流量値と
流量設定値から大容量機及び小容量機を水位調整制御す
る各偏差比例制御部と、ダム水位検出値が入力し大容量
機及び小容量機の運転領域を決めるプログラム運転領域
判別部と、このプログラム運転領域判別部からの判定信
号と流量設定値から運転する水車発電機を決め大容量機
と小容量機それぞれの運転指令部に出力する運転号機判
別部と、ダム水位検出値が入力しダム水位が極めて低い
とき小容量機の運転指令部に出力する下部水位調整帯判
別部と、ダム水位検出値が入力しダム水位が高いとき大
容量機の運転指令部に出力する上部水位調整帯判別部と
を設け、運転する小容量機又は大容量機又は大容量機＋
小容量機を自動選択し水位調整運転するものである。こ
の装置には、河川の水位対流量曲線が記憶され放水口水
位検出値の入力により放流制限流量設定値を出力する放
流制限曲線部と、前記放流制限設定値の出力時に大容量
機を制御する偏差比例制御部の流量設定値を放流制限流
量設定値に切換える比較切換器とを設け、前記放流制限
設定値の出力時に大容量機を放流制限運転に切換えるよ
うにするとよい。
【０００８】
【作用】ダム水位が極めて低い場合は下部水調帯判別部
が出力するので、小容量機が水位調整運転となり、ダム
水位が高い場合は上部水調帯が出力するので、大容量機
が水位調整運転する。ダム水位が更に高くなると、プロ
グラム運転域判別部が出力するので、運転号機判別部は
プログラム運転領域における流量設定による運転号機の
判定を行い大容量機ないし小容量機を運転する。運転す
る大容量機ないし小容量機は第１ないし第２の偏差比例
制御部により水位調整制御されるが、両機 が同時に運転
するときは、大容量機が全負荷運転となり、小容量機が
水位調整運転となる。
が出力するので、小容量機が水位調整運転となり、ダム
水位が高い場合は上部水調帯が出力するので、大容量機
が水位調整運転する。ダム水位が更に高くなると、プロ
グラム運転域判別部が出力するので、運転号機判別部は
プログラム運転領域における流量設定による運転号機の
判定を行い大容量機ないし小容量機を運転する。運転す
る大容量機ないし小容量機は第１ないし第２の偏差比例
制御部により水位調整制御されるが、両機 が同時に運転
するときは、大容量機が全負荷運転となり、小容量機が
水位調整運転となる。
【０００９】また、大容量機の運転において、流量が増
加し、放水口水位が放流制限曲線部に記憶されている水
位対放流曲線を越えると、放流制限曲線部から放流制限
流量設定値が出力し、比較切換器は第１の偏差比例制御
部に入力する流量設定値を放流制限流量設定値に切換え
る。しかして第１の偏差比例制御部による大容量機の運
転は水位調整運転から放流制限運転に変わる。
加し、放水口水位が放流制限曲線部に記憶されている水
位対放流曲線を越えると、放流制限曲線部から放流制限
流量設定値が出力し、比較切換器は第１の偏差比例制御
部に入力する流量設定値を放流制限流量設定値に切換え
る。しかして第１の偏差比例制御部による大容量機の運
転は水位調整運転から放流制限運転に変わる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例について図１，図２を参照し
て説明する。図１は水車発電機の運転装置構成を、図２
は全制御装置の構成を示す。図１において、１Ｗ及び２
Ｗは１号及び２号水車、１Ｇ及び２Ｇは１号及び２号水
車に直結された大容量の１号発電機及び小容量の２号発
電機、１はダム水位検出器、２は放水口（放水路）水位
検出器、３及び４は１号及び２号発電機１Ｇ及び２Ｇの
出力電力を検出する電力検出器、１０は検出器１〜４か
らの検出値及び流量設定値ＱSが入力する全制御装置で
ある。
て説明する。図１は水車発電機の運転装置構成を、図２
は全制御装置の構成を示す。図１において、１Ｗ及び２
Ｗは１号及び２号水車、１Ｇ及び２Ｇは１号及び２号水
車に直結された大容量の１号発電機及び小容量の２号発
電機、１はダム水位検出器、２は放水口（放水路）水位
検出器、３及び４は１号及び２号発電機１Ｇ及び２Ｇの
出力電力を検出する電力検出器、１０は検出器１〜４か
らの検出値及び流量設定値ＱSが入力する全制御装置で
ある。
【００１１】図２について、５は上流発電所の放流量に
基づいて流量設定値ＱSを設定する流量設定器、１１，
１２，１３，１４はそれぞれ検出器１〜４からのダム水
位ＨDM，放水路水位検出値ＨTL，１号発電機検出値１
Ｐ，２号発電機電力検出値２Ｐをそれぞれ所の割合に変
換するスケール変換部。
基づいて流量設定値ＱSを設定する流量設定器、１１，
１２，１３，１４はそれぞれ検出器１〜４からのダム水
位ＨDM，放水路水位検出値ＨTL，１号発電機検出値１
Ｐ，２号発電機電力検出値２Ｐをそれぞれ所の割合に変
換するスケール変換部。
【００１２】１５はスケール変換部１１，１２からのダ
ム水位値、放水路水位値が入力する有効落差算出部、１
６は河川ネック断面の水位対流量曲線を記憶しており、
スケール変換部１２からの放水口水位値が入力すると、
放流制限曲線から３０ｃｍ／３０分の河川水位上昇させ
る放流制限流量設定値を出力する放流制限曲線部。
ム水位値、放水路水位値が入力する有効落差算出部、１
６は河川ネック断面の水位対流量曲線を記憶しており、
スケール変換部１２からの放水口水位値が入力すると、
放流制限曲線から３０ｃｍ／３０分の河川水位上昇させ
る放流制限流量設定値を出力する放流制限曲線部。
【００１３】１７はスケール変換部１１及び１３からの
ダム水位値及び１号発電機電力値から１号水車流量を算
出する１号機流量算出部、１８はスケール変換部１１及
び１４からのダム水位値及び２号発電機電力値から２号
水車流量を算出する２号機流量算出部。
ダム水位値及び１号発電機電力値から１号水車流量を算
出する１号機流量算出部、１８はスケール変換部１１及
び１４からのダム水位値及び２号発電機電力値から２号
水車流量を算出する２号機流量算出部。
【００１４】２１はスケール変換部１１からのダム水位
値から１号機水位調整運転領域、２号機水位調整運転領
域、１号機全負荷運転＋２号機水位調整運転領域などの
プログラム運転領域の判別をするプロマブルコントロー
ラ（プログラム運転領域判別部）、２２はスケール変換
部１１からのダム水位値が極端に小さい下部水位調整
（水調）帯にあることを判別する下部水調帯判別部、２
３はスケール変換部１１からのダム水位値が大きい上部
水調帯にあるとき出力する上部水調帯判別部。
値から１号機水位調整運転領域、２号機水位調整運転領
域、１号機全負荷運転＋２号機水位調整運転領域などの
プログラム運転領域の判別をするプロマブルコントロー
ラ（プログラム運転領域判別部）、２２はスケール変換
部１１からのダム水位値が極端に小さい下部水位調整
（水調）帯にあることを判別する下部水調帯判別部、２
３はスケール変換部１１からのダム水位値が大きい上部
水調帯にあるとき出力する上部水調帯判別部。
【００１５】２４は流量設定値Ｑ S とプログラム運転領
域判別部２１の出力の偏差に基づいて運転号機を決める
運転号機判別部、２５は放流制限曲線部１６からの放流
制限流量設定値が入力すると流量設定値ＱSを放流制限
流量設定値に切換えて出力する比較切換部。
域判別部２１の出力の偏差に基づいて運転号機を決める
運転号機判別部、２５は放流制限曲線部１６からの放流
制限流量設定値が入力すると流量設定値ＱSを放流制限
流量設定値に切換えて出力する比較切換部。
【００１６】２６は比較切換器２５からの流量設定値と
１号機流量算出部１７の流量値で１号水車を制御する１
号機偏差比例制御部、２７は流量設定値ＱSと２号機流
量算出部１８からの流量値で２号水車を制御する２号機
偏差比例制御部。
１号機流量算出部１７の流量値で１号水車を制御する１
号機偏差比例制御部、２７は流量設定値ＱSと２号機流
量算出部１８からの流量値で２号水車を制御する２号機
偏差比例制御部。
【００１７】２８は運転号機判別部２４の出力と上部水
調帯出力部２３の出力から１号機運転指令を出力する１
号機運転指令部、２９は運転号機判別部２４の出力と下
部水調帯出力部２２の出力から２号機運転指令を出力す
る２号機運転指令部である。
調帯出力部２３の出力から１号機運転指令を出力する１
号機運転指令部、２９は運転号機判別部２４の出力と下
部水調帯出力部２２の出力から２号機運転指令を出力す
る２号機運転指令部である。
【００１８】次に、この運転装置についての動作につい
て説明する。流量設定器５の設定値ＱSを上流の発電所
の放流量に基づいて設定する。
て説明する。流量設定器５の設定値ＱSを上流の発電所
の放流量に基づいて設定する。
【００１９】ダム水位が極端に低い時は、下部水調帯判
別部２２が出力し、２号運転指令部２９により小容量の
２号機が運転する。この運転は流量設定値ＱSと２号流
量算出部１８からの流量値が入力する偏差比例制御部２
７により水位調整制御される。
別部２２が出力し、２号運転指令部２９により小容量の
２号機が運転する。この運転は流量設定値ＱSと２号流
量算出部１８からの流量値が入力する偏差比例制御部２
７により水位調整制御される。
【００２０】ダム水位が高い時は、上部水調帯判別部２
３が出力し、１号運転指令部２８により大容量の１号機
が運転する。この運転は流量設定値ＱSと１号流量算出
部１７からの流値が入力する偏差比例制御部２７により
水位調整制御される。
３が出力し、１号運転指令部２８により大容量の１号機
が運転する。この運転は流量設定値ＱSと１号流量算出
部１７からの流値が入力する偏差比例制御部２７により
水位調整制御される。
【００２１】この制御中放水口水位が放流制限曲線部１
６に記憶されている水位対放流制限曲線を越えると放流
制限流量設定値を出力し、比較切換部２５により偏差比
例制御部２６に入力する流量設定値が放流制限流量設定
値に切換わる。このため１号機は放水口水位が放流制限
曲線を越えないように放流制限制御により運転される。
６に記憶されている水位対放流制限曲線を越えると放流
制限流量設定値を出力し、比較切換部２５により偏差比
例制御部２６に入力する流量設定値が放流制限流量設定
値に切換わる。このため１号機は放水口水位が放流制限
曲線を越えないように放流制限制御により運転される。
【００２２】ダム水位が上記上部水調帯より更に上昇す
るとプログラム運転領域判別部２１が１号機出力＋２号
機水調運転流領域の判定出力し、運転号機判別部２４は
１号機，２号機運転指令部２８、２９に出力する。この
ため２号機も同時に運転される。このとき１号機は全負
荷運転となっているので、２号機は水位調整運転とな
る。
るとプログラム運転領域判別部２１が１号機出力＋２号
機水調運転流領域の判定出力し、運転号機判別部２４は
１号機，２号機運転指令部２８、２９に出力する。この
ため２号機も同時に運転される。このとき１号機は全負
荷運転となっているので、２号機は水位調整運転とな
る。
【００２３】以上のように１，２号機が運転されるの
で、ダムの水を極端に減らしたり、増加させたり越流さ
せたりすることのない有効な水の運用が自動的にでき
る。なお、号機運転切替時における１，２号機の運転、
停止はプログラム運転領域の判別結果に基づいて行われ
るので１，２号機の運転停止切替はスムーズに出きる。
で、ダムの水を極端に減らしたり、増加させたり越流さ
せたりすることのない有効な水の運用が自動的にでき
る。なお、号機運転切替時における１，２号機の運転、
停止はプログラム運転領域の判別結果に基づいて行われ
るので１，２号機の運転停止切替はスムーズに出きる。
【００２４】また、大容量機の運転は放流制限曲線部に
よる放水流量設定値により運転されるので、河川流量の
上昇を押えながら発電量を段階的に増加させるいわゆる
放流流制限をかけながら負荷を増加させることができ
る。
よる放水流量設定値により運転されるので、河川流量の
上昇を押えながら発電量を段階的に増加させるいわゆる
放流流制限をかけながら負荷を増加させることができ
る。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００２６】（１）自動的に大容量機又は小容量機の水
位調整運転或は大容量機全負荷運転＋小容量機水位調整
運転ができる。
位調整運転或は大容量機全負荷運転＋小容量機水位調整
運転ができる。
【００２７】（２）このため、河川の水を極端に増，減
させたり、ダムの水を越流させたりすることがなく有効
な水の運用が可能となる。
させたり、ダムの水を越流させたりすることがなく有効
な水の運用が可能となる。
【００２８】（３）大容量機を運転する場合、放流制限
をかけながら発電量を段階的に増加させることができる
ので、下流河川の水位を急上昇させることがない。
をかけながら発電量を段階的に増加させることができる
ので、下流河川の水位を急上昇させることがない。
【図１】実施例にかかる水車発電機の運転装置を示す構
成説明図。
成説明図。
【図２】実施例における全制御装置の構成説明図。
【図３】従来例にかかる水車発電機の運転装置を示す構
成説明図。
成説明図。
【図４】従来例における水車発電機の水位対負荷特性曲
線図。
線図。
１…ダム水位検出器 ２…放水口（放水路）水位検出器 ３…１号電力検出器 ４…２号電力検出器 ５…流量設定器 １０…全制御装置 １１〜１４…スケール変換部 １５…有効落差算出部 １６…放流制限曲線部 １７…１号機流量算出部 １８…２号機流量算出部 ２１…プログラム運転領域判別部 ２２…下部水調帯判別部 ２３…上部水調帯判別部 ２４…運転号機判別部 ２５…比較切換部 ２６…１号機偏差比例制御部 ２７…２号機偏差比例制御部 ２８…１号機運転指令部 ２９…２号機運転指令部 １Ｇ，２Ｇ…発電機 １Ｗ，２Ｗ…水車
Claims (2)
- 【請求項１】 大容量機と小容量機を水位調整制御する
水車発電機の運転装置において、ダム水位値と大容機及び小容量機の電力値から大容量機
及び小容量機の流量値を算出する各流量算出部と、 この大容量機及び小容量機の流量値と流量設定値から大
容量機及び小容量機を水位調整制御する各偏差比例制御
部と、 ダム水位検出値が入力し大容量機及び小容量機の運転領
域を決めるプログラム運転領域判別部と、 このプログラム運転領域判別部からの判定信号と流量設
定値から運転する水車発電機を決め大容量機と小容量機
それぞれの運転指令部に出力する運転号機判別部と、 ダム水位検出値が入力しダム水位が極めて低いとき小容
量機の運転指令部に出力する下部水位調整帯判別部と、 ダム水位検出値が入力しダム水位が高いとき大容量機の
運転指令部に出力する上部水位調整帯判別部とを設け、 運転する小容量機又は大容量機又は大容量機＋小容量機
を自動選択し水位調整運転すること を特徴とした容量差
のある水車発電機の運転装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の容量差のある水車発電機
の運転装置において、 河川の水位対流量曲線が記憶され放水口水位検出値の入
力により放流制限流量設定値を出力する放流制限曲線部
と、 前記放流制限設定値の出力時に大容量機を制御する偏差
比例制御部の流量設定値を放流制限流量設定値に切換え
る比較切換器とを設け、 前記放流制限設定値の出力時に大容量機を放流制限運転
に切換える ことを特徴とする容量差のある水車発電機の
運転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05220375A JP3141641B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 容量差のある水車発電機の運転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05220375A JP3141641B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 容量差のある水車発電機の運転装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0775392A JPH0775392A (ja) | 1995-03-17 |
| JP3141641B2 true JP3141641B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=16750143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05220375A Expired - Fee Related JP3141641B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 容量差のある水車発電機の運転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3141641B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4969623B2 (ja) * | 2009-09-16 | 2012-07-04 | 中国電力株式会社 | 貯水施設の運用支援システム、運用支援方法及びプログラム |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP05220375A patent/JP3141641B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0775392A (ja) | 1995-03-17 |
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