JPH01130070A - 可変速水力機械の運転方法 - Google Patents
可変速水力機械の運転方法Info
- Publication number
- JPH01130070A JPH01130070A JP62285985A JP28598587A JPH01130070A JP H01130070 A JPH01130070 A JP H01130070A JP 62285985 A JP62285985 A JP 62285985A JP 28598587 A JP28598587 A JP 28598587A JP H01130070 A JPH01130070 A JP H01130070A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide vane
- output
- variable speed
- rotational speed
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Control Of Water Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はガイドベーンを有するポンプまたはポンプ水車
等の水力機械の運転制御方法に係わり、特に口■変速運
転が可能な水力機械の発電時運転制御方法に関する。
等の水力機械の運転制御方法に係わり、特に口■変速運
転が可能な水力機械の発電時運転制御方法に関する。
（従来の技術）
水力発電所に設置された水車またはポンプ水車などの水
力機械において、水車運点時の軸出力は落差一定のもと
では、ガイドベーンの開度によって定まるので、水車ま
たはポンプ水車と発電機または発電電動機を備えた水力
発電設備において出力を変化させる場合には、発電機ま
たは発電電動機の出力目標値に応じたガイドベーン開度
となるようにガイドベーンを開閉制御するのが通例であ
る。
力機械において、水車運点時の軸出力は落差一定のもと
では、ガイドベーンの開度によって定まるので、水車ま
たはポンプ水車と発電機または発電電動機を備えた水力
発電設備において出力を変化させる場合には、発電機ま
たは発電電動機の出力目標値に応じたガイドベーン開度
となるようにガイドベーンを開閉制御するのが通例であ
る。
第５図は本発明が適用される水力発電設備の概略構成を
示すもので、上池１０から水圧鉄管１１で導かれた水の
エネルギーは水車またはポンプ水車１２により機械エネ
ルギーに変換されて発電機または発電電動機１３を駆動
し、発生したエネルギーは電力として電力系統（図示せ
ず）へ供給される。水車またはポンプ水車１２によりエ
ネルギーを吸収された後の水は廃棄水として下池１４へ
排水される。
示すもので、上池１０から水圧鉄管１１で導かれた水の
エネルギーは水車またはポンプ水車１２により機械エネ
ルギーに変換されて発電機または発電電動機１３を駆動
し、発生したエネルギーは電力として電力系統（図示せ
ず）へ供給される。水車またはポンプ水車１２によりエ
ネルギーを吸収された後の水は廃棄水として下池１４へ
排水される。
水車またはポンプ水車１２にはガイドベーン（図示せず
）が設けられており、その開度を変えることにより水圧
鉄管１１を経て水車またはポンプ水ｒｔ１１２に供給さ
れる水の流ｆｆ１Ｑは調節される。
）が設けられており、その開度を変えることにより水圧
鉄管１１を経て水車またはポンプ水ｒｔ１１２に供給さ
れる水の流ｆｆ１Ｑは調節される。
第６図は従来から使用れている出力制御方法の一例を示
すもので、出力目標値Ｐ＊と発電機出力ＰＧは出力制御
装置１５に人力され、ガイドベーン開度目標値ａ本を出
力する。ガイドベーン制御装置１６はガイドベーン開度
目標値ａ＊に合せてガイドベーン開度ａを設定する。こ
のガイドベーン開度ａによってガイドベーン１７は開度
を制御され、水車またはポンプ水車１２に流入する流量
を調節し、その軸出力Ｐｔを調節している。
すもので、出力目標値Ｐ＊と発電機出力ＰＧは出力制御
装置１５に人力され、ガイドベーン開度目標値ａ本を出
力する。ガイドベーン制御装置１６はガイドベーン開度
目標値ａ＊に合せてガイドベーン開度ａを設定する。こ
のガイドベーン開度ａによってガイドベーン１７は開度
を制御され、水車またはポンプ水車１２に流入する流量
を調節し、その軸出力Ｐｔを調節している。
一方、発電機または発電電動機１３には、回転速度を制
御するサイクロコンバータ等の可変速度制御装置１８が
接続されており、回転速度は最適回転速度設定器１９に
より出力目標値Ｐ＊に応じた回転速度目標値Ｎ＊に制御
される。
御するサイクロコンバータ等の可変速度制御装置１８が
接続されており、回転速度は最適回転速度設定器１９に
より出力目標値Ｐ＊に応じた回転速度目標値Ｎ＊に制御
される。
発電機出力ＰＧは水車またはポンプ水車１２の軸出力ｐ
ｔと回転速度Ｎの変化による回転部の慣性エネルギの放
出、吸収分の和によって定まる値になっている。
ｔと回転速度Ｎの変化による回転部の慣性エネルギの放
出、吸収分の和によって定まる値になっている。
このようにして出力を変化をさせた場合の出力制御例を
第７図に示す。この図は横軸に時間Ｔをとり、縦軸に発
電機出力ＰＣ、ガイドベーン開度ａ１水車の有効落差Ｈ
ｅ、水車流量Ｑ１回転速度Ｎ１回転速度目標値Ｎ＊の変
化の様子を示したものであり、発電機出力ＰＧの図にお
ける実線は実際の発電機出力ＰＧを示し、破線は出力目
標値Ｐ＊を示している。第７図からも分るように、発電
機出力が変化し始めた点Ａの直後で、実際の出力ＰＧは
出力目標値Ｐ＊から大きく離れ、しかも出力をドげるの
が目標であるにもかかわらず、−旦上昇してから下降す
る現象が見られる。この現象は水車またはポンプ水車に
接続されている水圧鉄管１１内の水撃が原因で発生する
ものである。
第７図に示す。この図は横軸に時間Ｔをとり、縦軸に発
電機出力ＰＣ、ガイドベーン開度ａ１水車の有効落差Ｈ
ｅ、水車流量Ｑ１回転速度Ｎ１回転速度目標値Ｎ＊の変
化の様子を示したものであり、発電機出力ＰＧの図にお
ける実線は実際の発電機出力ＰＧを示し、破線は出力目
標値Ｐ＊を示している。第７図からも分るように、発電
機出力が変化し始めた点Ａの直後で、実際の出力ＰＧは
出力目標値Ｐ＊から大きく離れ、しかも出力をドげるの
が目標であるにもかかわらず、−旦上昇してから下降す
る現象が見られる。この現象は水車またはポンプ水車に
接続されている水圧鉄管１１内の水撃が原因で発生する
ものである。
すなわち、前述した構成の水力発電設備において、ガイ
ドベーンの開度を変えることによって、水の流量を変化
させた場合には、水圧鉄管１１の水撃作用により、その
末端部に設置された水車またはポンプ水車１２の入口部
の水圧が変動する。
ドベーンの開度を変えることによって、水の流量を変化
させた場合には、水圧鉄管１１の水撃作用により、その
末端部に設置された水車またはポンプ水車１２の入口部
の水圧が変動する。
この時の水車またはポンプ水車１２の入口圧をＨとする
と、この人口圧Ｈは水撃の基本式から次のように表すこ
とができる。
と、この人口圧Ｈは水撃の基本式から次のように表すこ
とができる。
Ｈ−Ｃ−ｄＱ／ ｄ ｔ ＋Ｈｏ ・・・（１）
ここで、流ｍＱは水圧鉄管１］を流れる水の流量、Ｈｏ
は流ＨＱが変化する前の水車またはポンプ水車１２の入
口水圧を示し、Ｃは水圧鉄管１１の長さ、断面積、水の
密度なとて決まる負の定数である。
ここで、流ｍＱは水圧鉄管１］を流れる水の流量、Ｈｏ
は流ＨＱが変化する前の水車またはポンプ水車１２の入
口水圧を示し、Ｃは水圧鉄管１１の長さ、断面積、水の
密度なとて決まる負の定数である。
すなわち、水の流ＨＱの変化率ｄＱ／ｄｔに応じて水圧
Ｈが定まり、流量Ｑが減少する場合には水圧Ｈは変化前
の水圧ＨＯより高くなる。
Ｈが定まり、流量Ｑが減少する場合には水圧Ｈは変化前
の水圧ＨＯより高くなる。
従って、第７図の特性を考慮し、発電機出力ＰＧを減少
させようとしてガイドベーン開度ａを閉じはじめると、
流ｆｆ１Ｑが減少し、その結果、前述の水圧鉄管内に水
撃現象が発生して水車の入口圧が上昇するため、水車の
有効落差Ｈｅも上昇する。
させようとしてガイドベーン開度ａを閉じはじめると、
流ｆｆ１Ｑが減少し、その結果、前述の水圧鉄管内に水
撃現象が発生して水車の入口圧が上昇するため、水車の
有効落差Ｈｅも上昇する。
水車の軸出力ｐｔは水の流量Ｑと水車の有効落差Ｈｅの
積にほぼ比例するため、上記の水撃作用による水車台゛
効落差Ｈｅの上昇分が大きい場合には、水車の軸出力が
−ｑ上昇する。すなわち、水の流ｍＱの時間変化率の絶
対値ｌ ｄＱ／ｄ ｔ／ １が大きいと、前記の不具合
が生ずることになる。
積にほぼ比例するため、上記の水撃作用による水車台゛
効落差Ｈｅの上昇分が大きい場合には、水車の軸出力が
−ｑ上昇する。すなわち、水の流ｍＱの時間変化率の絶
対値ｌ ｄＱ／ｄ ｔ／ １が大きいと、前記の不具合
が生ずることになる。
上述のように、水の流ｆｆ１Ｑはガイドベーン開度ａに
よって調節される。すなわち、流量の変化率ｄＱ／ｄｔ
はガイドベーンの変化率ｄａ／ｄｔに応じて変化する。
よって調節される。すなわち、流量の変化率ｄＱ／ｄｔ
はガイドベーンの変化率ｄａ／ｄｔに応じて変化する。
従って、ガイドベーン開度ａの変化率ｄａ／ｄｔが大き
いときにはｄＱ／ｄｔが大きくなり、水撃現象による入
口水圧上昇が大きくなる。その結果、水車の軸出力Ｐｔ
が出力目標値Ｐ＊に対して一時的に逆方向に変化する現
象が表れることになる。
いときにはｄＱ／ｄｔが大きくなり、水撃現象による入
口水圧上昇が大きくなる。その結果、水車の軸出力Ｐｔ
が出力目標値Ｐ＊に対して一時的に逆方向に変化する現
象が表れることになる。
一方、最適回転速度設定器１つ（第６図）では出力目標
値Ｐ＊に基づいて水車最高効率運転を実現するために、
回転速度目標値Ｎ＊を出力している。この最適回転速度
Ｎ＊と出力目標値Ｐ＊との間には第８図のように関係が
ある。すなわち、出力目標値Ｐ＊が大きい所では回転速
度目標値Ｎ＊も大きく、２本が小さい所ではＮ＊も小さ
くなる。
値Ｐ＊に基づいて水車最高効率運転を実現するために、
回転速度目標値Ｎ＊を出力している。この最適回転速度
Ｎ＊と出力目標値Ｐ＊との間には第８図のように関係が
ある。すなわち、出力目標値Ｐ＊が大きい所では回転速
度目標値Ｎ＊も大きく、２本が小さい所ではＮ＊も小さ
くなる。
第７図に示したように、出力目標値Ｐ＊に下げ方向命令
を出した場合には、回転速度目標値Ｎ＊も下げ方向命令
となる。回転速度Ｎは、回転速度目標値Ｎ＊を入力され
た回転速度制御装置１８によって回転速度目標値Ｎ＊に
近づくように制御されている。この結果、第７図に示し
たように回転速度Ｎは減速されていく。
を出した場合には、回転速度目標値Ｎ＊も下げ方向命令
となる。回転速度Ｎは、回転速度目標値Ｎ＊を入力され
た回転速度制御装置１８によって回転速度目標値Ｎ＊に
近づくように制御されている。この結果、第７図に示し
たように回転速度Ｎは減速されていく。
上述のように、出力目標値Ｐ＊が減少していくと、水圧
鉄管の水撃により、水車軸出力ｐｔが一旦上昇し、しか
も回転速度Ｎは減少方向に制御されるので、回転部の慣
性エネルギーが放出されることになる。従って、出力目
標値Ｐ＊が減少方向であるにもかかわらず、発電機出力
ＰＣが一旦逆に上昇するという現象が現れることになる
。
鉄管の水撃により、水車軸出力ｐｔが一旦上昇し、しか
も回転速度Ｎは減少方向に制御されるので、回転部の慣
性エネルギーが放出されることになる。従って、出力目
標値Ｐ＊が減少方向であるにもかかわらず、発電機出力
ＰＣが一旦逆に上昇するという現象が現れることになる
。
（発明が解決しようとする問題点）
このように従来の出力制御方式では、電力系統からの要
求に対し、発電機または発電電動機の出力が一ロー逆の
応答をすることになるため、系統電力の運用上、問題と
なっていた。
求に対し、発電機または発電電動機の出力が一ロー逆の
応答をすることになるため、系統電力の運用上、問題と
なっていた。
（発明の目的）
本発明は従来技術における上述のごとき欠点を解決すべ
くなされたもので、系統からの出力要求に対して追従性
か良く、安定して出力を制御できる水力機械の運転方法
を提供することを目的とするものである。
くなされたもので、系統からの出力要求に対して追従性
か良く、安定して出力を制御できる水力機械の運転方法
を提供することを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明の可変速水力機械の運転方法は、水量を調節する
ガイドベーンを有する水車またはポンプ水車等の水力機
械と、この水力機械に直結された巻線形誘導発電機また
は巻線形誘導発電電動機等の可変速発電電動機等を備え
、この可変速発電電動機等の回転速度を制御する回転速
度制御装置をａする可変速制御水力機械の運転方法にお
いて、前記ガイドベーン開度またはその目標値の変化率
もしくは微分値を検出し、この変化率または微分値に負
の利得を乗じた値をもって、前記可変速発電電動機等の
回転速度を制御することを特徴としている。
ガイドベーンを有する水車またはポンプ水車等の水力機
械と、この水力機械に直結された巻線形誘導発電機また
は巻線形誘導発電電動機等の可変速発電電動機等を備え
、この可変速発電電動機等の回転速度を制御する回転速
度制御装置をａする可変速制御水力機械の運転方法にお
いて、前記ガイドベーン開度またはその目標値の変化率
もしくは微分値を検出し、この変化率または微分値に負
の利得を乗じた値をもって、前記可変速発電電動機等の
回転速度を制御することを特徴としている。
（作 用）
上述のように構成した本発明の方法によれば、出力［：
１標の変化に応じてガイドベーン開度が変化し、その変
化率に負の利得を乗じた値によって回転速度を補正する
ので、ガイドベーンの開閉により水圧鉄管の水撃作用に
起因した落差変動によって起る出力の変動分を、回転部
分の回転エネルギーとして吸収あるいは放出することに
よって、発電機出力が出力目標に対して逆方向に一旦振
られる過度現象を抑制できる。
１標の変化に応じてガイドベーン開度が変化し、その変
化率に負の利得を乗じた値によって回転速度を補正する
ので、ガイドベーンの開閉により水圧鉄管の水撃作用に
起因した落差変動によって起る出力の変動分を、回転部
分の回転エネルギーとして吸収あるいは放出することに
よって、発電機出力が出力目標に対して逆方向に一旦振
られる過度現象を抑制できる。
（実施例）
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明による制御方法を適用した出力制御シス
テムの構成例を示すもので、水圧鉄管１１により導かれ
た水はガイドベーン１７を通り、水車またはポンプ水車
１２を回転させる。これによって発生した水車またはポ
ンプ水車の軸出力ｐｔは、可変速発電機１３により電気
的出力ＰＧに変換される。
テムの構成例を示すもので、水圧鉄管１１により導かれ
た水はガイドベーン１７を通り、水車またはポンプ水車
１２を回転させる。これによって発生した水車またはポ
ンプ水車の軸出力ｐｔは、可変速発電機１３により電気
的出力ＰＧに変換される。
出力目標値Ｐ＊が与えられると、出力制御装置１５によ
って実際の発電機出力ＰＧと比較され、ガイドベーンの
開度口（票値ａ＊が導出される。この値はガイドベーン
制御装置１６に人力されてガイドベーン開度ａを出力す
る。
って実際の発電機出力ＰＧと比較され、ガイドベーンの
開度口（票値ａ＊が導出される。この値はガイドベーン
制御装置１６に人力されてガイドベーン開度ａを出力す
る。
一方、最適回転速度設定器１９は出力目標値Ｐ＊に応じ
た回転速度目標値Ｎ＊を回転速度制御装置１８に向けて
出力している。ガイドベーンの開度はガイドベーン開度
検出装置２０によって検出され、回転速度補正制御回路
２１へ入力されている。
た回転速度目標値Ｎ＊を回転速度制御装置１８に向けて
出力している。ガイドベーンの開度はガイドベーン開度
検出装置２０によって検出され、回転速度補正制御回路
２１へ入力されている。
ここで、出力目標値Ｐ＊とじて下げ命令が与えられたと
すると、出力制御装置１５はガイドベーン開度目標値ａ
＊を減らす指令を出す。これによってガイドベーンは閉
鎖していく。
すると、出力制御装置１５はガイドベーン開度目標値ａ
＊を減らす指令を出す。これによってガイドベーンは閉
鎖していく。
その結果、水圧鉄管１１内の水量が減少し、水撃現象が
起り、水車またはポンプ水車にかかる有効落差が増すの
で、水車またはポンプ水車の軸出力Ｐｔが上昇する。
起り、水車またはポンプ水車にかかる有効落差が増すの
で、水車またはポンプ水車の軸出力Ｐｔが上昇する。
このとき、ガイドベーン開度検出装置２０は、ガイドベ
ーン開度ａを検出して回転速度補正制御回路２１へ送る
。この回転速度補正制御回路ではガイドベーン開度ａの
変化率あるいは微分値を算出する。
ーン開度ａを検出して回転速度補正制御回路２１へ送る
。この回転速度補正制御回路ではガイドベーン開度ａの
変化率あるいは微分値を算出する。
次に、第１図と第２図を参照して前述した本発明の実施
例の作用を説明する。なお、線および記号の定義は前述
した図におけると同一である。
例の作用を説明する。なお、線および記号の定義は前述
した図におけると同一である。
第２図は出力目標値Ｐ＊が下げ方向の場合を示すが、こ
の場合、ガイドベーンは閉鎖中なので、変化率あるいは
微分値は負の値をとる。そこで、回転速度補正制御回路
２１では、この変化率あるいは微分値に負の利得を乗じ
て速度補正値Ｎｃとする。この場合、速度補正値Ｎｃを
前記回転速度目標値Ｎ＊に加えた値が回転速度制御装置
１８へ送られる。
の場合、ガイドベーンは閉鎖中なので、変化率あるいは
微分値は負の値をとる。そこで、回転速度補正制御回路
２１では、この変化率あるいは微分値に負の利得を乗じ
て速度補正値Ｎｃとする。この場合、速度補正値Ｎｃを
前記回転速度目標値Ｎ＊に加えた値が回転速度制御装置
１８へ送られる。
回転速度制御装置１８は回転速度目標値Ｎ＊より速度補
正値Ｎｃだけ高い回転速度に実回転数を制御する。回転
速度を上昇させると、水車軸出力Ｐｔの一部が回転部の
慣性エネルギーとして吸収される。従って、第７図に示
した、発電機出力ＰＧか出力目標値Ｐ＊に対して逆に上
昇する余剰分のエネルギー（水車軸出力）を回転部の慣
性エネルギーとして吸収するように回転速度を上昇させ
れば、出力目標値Ｐ＊の下げ指令に対して発電機出力Ｐ
Ｃが一旦上昇するようなこともなくなり、第２図に示し
たように出力目標値Ｐ＊に対して発電機出力ＰＣの追従
性が良くなり、安定した出力制御が可能となる。
正値Ｎｃだけ高い回転速度に実回転数を制御する。回転
速度を上昇させると、水車軸出力Ｐｔの一部が回転部の
慣性エネルギーとして吸収される。従って、第７図に示
した、発電機出力ＰＧか出力目標値Ｐ＊に対して逆に上
昇する余剰分のエネルギー（水車軸出力）を回転部の慣
性エネルギーとして吸収するように回転速度を上昇させ
れば、出力目標値Ｐ＊の下げ指令に対して発電機出力Ｐ
Ｃが一旦上昇するようなこともなくなり、第２図に示し
たように出力目標値Ｐ＊に対して発電機出力ＰＣの追従
性が良くなり、安定した出力制御が可能となる。
第３図に本発明の他の実施例を示す。この実施例におい
て前述した実施例と異なるのは、ガイドベーン開度ａを
検出する替わりにガイドベーン開度ａ＊を回転速度補正
制御回路２１に送り、ガイドベーン開度ａ＊の変化率あ
るいは微分値を算出し、この値に負の利得を乗じた速度
補正値Ｎｃを回転速度目標値Ｎ＊に加えて回転速度制御
装置１８に送り回転速度Ｎを制御する。
て前述した実施例と異なるのは、ガイドベーン開度ａを
検出する替わりにガイドベーン開度ａ＊を回転速度補正
制御回路２１に送り、ガイドベーン開度ａ＊の変化率あ
るいは微分値を算出し、この値に負の利得を乗じた速度
補正値Ｎｃを回転速度目標値Ｎ＊に加えて回転速度制御
装置１８に送り回転速度Ｎを制御する。
この制御方法では、出力目標値Ｐ＊が下がる場合には、
ガイドベーン開度ａ＊を減少する°ので、ａ＊の変化率
または微分値は負になる。一方、ガイドベーン開度ａも
ａ＊の減少にともなって閉鎖していくので、水圧鉄管１
１内の流量減少によって起こる水撃現象により有効落差
が上昇し、水車またはポンプ水車の軸出力ｐｔが増加す
るが、ガイドベーン開度目標値ａ＊の変化率または微分
値に負の利得を乗じた速度補正値Ｎｃにより回転速度目
標値Ｎ＊を補正して回転速度を上昇させることによって
、上述の水車またはポンプ水車の軸出力ｐｔの増加分を
回転部の回転エネルギ（慣性エネルギ）として吸収する
。
ガイドベーン開度ａ＊を減少する°ので、ａ＊の変化率
または微分値は負になる。一方、ガイドベーン開度ａも
ａ＊の減少にともなって閉鎖していくので、水圧鉄管１
１内の流量減少によって起こる水撃現象により有効落差
が上昇し、水車またはポンプ水車の軸出力ｐｔが増加す
るが、ガイドベーン開度目標値ａ＊の変化率または微分
値に負の利得を乗じた速度補正値Ｎｃにより回転速度目
標値Ｎ＊を補正して回転速度を上昇させることによって
、上述の水車またはポンプ水車の軸出力ｐｔの増加分を
回転部の回転エネルギ（慣性エネルギ）として吸収する
。
この方法よれば、第７図に示した、出力目標値Ｐ＊の下
げ命令時に発電機出力ＰＣか逆方向に一ロー振れる現象
もなくなり、出力目標値Ｐ＊に対する発電機出力ＰＧの
追従性か良くなる。
げ命令時に発電機出力ＰＣか逆方向に一ロー振れる現象
もなくなり、出力目標値Ｐ＊に対する発電機出力ＰＧの
追従性か良くなる。
なお、上述した実施例はいずれも出力目標値Ｐ＊が減少
する場合似ついて述べたが、出力目標値Ｐ＊に上げ指令
がきた場合も同様にして出力制御が行なえる。すなわち
、出力目標値Ｐ＊が増加した場合、出力制御装置１５は
ガイドベーンを開口する方向の目標値ａ＊を指令する。
する場合似ついて述べたが、出力目標値Ｐ＊に上げ指令
がきた場合も同様にして出力制御が行なえる。すなわち
、出力目標値Ｐ＊が増加した場合、出力制御装置１５は
ガイドベーンを開口する方向の目標値ａ＊を指令する。
この開口指令ａ＊が入力されると、ガイドベーン制御装
置１６によりガイドベーンは１７は開口される。
置１６によりガイドベーンは１７は開口される。
このとき水圧鉄管内では流量が増すため水撃現象が起り
、有効落差が減少する。この有効落差減少により出目増
加指令が出ているのにもかかわらず水中またはポンプ水
車の軸出力は減少する。
、有効落差が減少する。この有効落差減少により出目増
加指令が出ているのにもかかわらず水中またはポンプ水
車の軸出力は減少する。
一方、ガイドベーン開度ａまたはガイドベーン開度目標
値ａ＊の変化率または微分値（この場合、正となる）に
負の利得を生じた値Ｎｃ（この場合、負となる）を回転
速度目標値Ｎ＊に加えて、回転速度Ｎを減速する制御を
行うことにより水車またはポンプ水車の軸出力の減少分
を回転部分の慣性エネルギの放出という形で補う。これ
により出力目標値Ｐ＊に対する発電機出力ＰＧの追従性
をよくし安定した出力制御が行なえる。
値ａ＊の変化率または微分値（この場合、正となる）に
負の利得を生じた値Ｎｃ（この場合、負となる）を回転
速度目標値Ｎ＊に加えて、回転速度Ｎを減速する制御を
行うことにより水車またはポンプ水車の軸出力の減少分
を回転部分の慣性エネルギの放出という形で補う。これ
により出力目標値Ｐ＊に対する発電機出力ＰＧの追従性
をよくし安定した出力制御が行なえる。
なお、上記制御方法を、第８図に示すように、１本の水
圧鉄管１１から複数本の導水管が分岐し、複数台の水車
またはポンプ水車１２ａ、１２ｂを運転する発電所に適
用する場合、出力目標値Ｐ＊に同時に制御される運転台
数が多い場合には流量変化ｄＱ／ｄｔが多いので、前記
した水圧鉄管の水撃現象による何効落差の変化が大きく
、また目標出力Ｐ＊に同時に制御する運転台数が少ない
場合には流量変化ｄＱ／ｄｔが少ないので、前記水撃現
象による有効落差の変化が小さいことを考慮して回転速
度補正制御装置２１でガイドベーン開度の変化率に乗じ
た負利得の絶対値を、運転台数が多い場合には大きく、
運転台数が少ない場合には小さくすることにより、運転
台数がかわっても出力目標値Ｐ＊に対する発電機出力Ｐ
Ｇの追従性か最適になるように出力制御を行うことがで
きる。
圧鉄管１１から複数本の導水管が分岐し、複数台の水車
またはポンプ水車１２ａ、１２ｂを運転する発電所に適
用する場合、出力目標値Ｐ＊に同時に制御される運転台
数が多い場合には流量変化ｄＱ／ｄｔが多いので、前記
した水圧鉄管の水撃現象による何効落差の変化が大きく
、また目標出力Ｐ＊に同時に制御する運転台数が少ない
場合には流量変化ｄＱ／ｄｔが少ないので、前記水撃現
象による有効落差の変化が小さいことを考慮して回転速
度補正制御装置２１でガイドベーン開度の変化率に乗じ
た負利得の絶対値を、運転台数が多い場合には大きく、
運転台数が少ない場合には小さくすることにより、運転
台数がかわっても出力目標値Ｐ＊に対する発電機出力Ｐ
Ｇの追従性か最適になるように出力制御を行うことがで
きる。
以上説明したように本発明によれば、発電運転時の出力
制御が極めて安定し、水力発電設備を追従性良く制御で
きる。
制御が極めて安定し、水力発電設備を追従性良く制御で
きる。
第１図は本発明の可変速水力機械の運転方法を実現する
ための制御ブロック図、第２図はその作動を示すグラフ
、第３図は本発明の他の実施例を示す制御ブロック図、
第４図は本発明の更に他の実施例を示す分岐水路を持つ
発電所の系統図、第５図は従来方式による水力発電所の
概略図、第６図は従来の水力発電所の制御ブロック図、
第７図と第８図はその作動を示すグラフである。 １０・・・上池、１１・・・水圧鉄管、１２・・・水車
またはポンプ水車、１３・・・可変速発電電動機、１４
・・・下池、］５・・・出力制御装置、１６・・・ガイ
ドベーン制御装置、〕７・・・ガイドベーン、１８・・
・回転速度制御装置、１９・・・最適回転速度設定器、
２０・・・ガイドベーン開度検出装置、２１・・・回転
速度制御回路。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第２図
ための制御ブロック図、第２図はその作動を示すグラフ
、第３図は本発明の他の実施例を示す制御ブロック図、
第４図は本発明の更に他の実施例を示す分岐水路を持つ
発電所の系統図、第５図は従来方式による水力発電所の
概略図、第６図は従来の水力発電所の制御ブロック図、
第７図と第８図はその作動を示すグラフである。 １０・・・上池、１１・・・水圧鉄管、１２・・・水車
またはポンプ水車、１３・・・可変速発電電動機、１４
・・・下池、］５・・・出力制御装置、１６・・・ガイ
ドベーン制御装置、〕７・・・ガイドベーン、１８・・
・回転速度制御装置、１９・・・最適回転速度設定器、
２０・・・ガイドベーン開度検出装置、２１・・・回転
速度制御回路。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、水量を調節するガイドベーンを有する水車またはポ
ンプ水車等の水力機械と、この水力機械に直結された可
変速発電機または可変速発電電動機（以下、可変速発電
電動機等という。）と、この変速発電電動機等の回転速
度を制御する回転速度制御装置とを有する可変速制御水
力発電設備の発電運転方法において、前記ガイドベーン
開度またはその目標値の変化率もしくは微分値を検出し
、この変化率または微分値に負の利得を乗じた値をもっ
て、前記可変速発電電動機等の回転速度を補正制御する
ことを特徴とする可変速水力機械の運転方法。 ２、水路が上池に接続された一条管路部と、それから分
岐する複数の分岐管とからなり、各分岐管に可変速制御
水力機械が接続されている水力発電所において、ガイド
ベーンまたはその目標値の変化率もしくは微分値を検出
し、この変化率または微分値に負の利得を乗じた値をも
って可変速発電電動機等の回転速度を補正制御する場合
、上記利得を上記ガイドベーンを動かす水力機械の運転
台数によって変化させることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の可変速水力機械の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62285985A JPH089983B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 可変速水力機械の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62285985A JPH089983B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 可変速水力機械の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01130070A true JPH01130070A (ja) | 1989-05-23 |
| JPH089983B2 JPH089983B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=17698522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62285985A Expired - Fee Related JPH089983B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 可変速水力機械の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089983B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116025503A (zh) * | 2022-12-20 | 2023-04-28 | 国网湖南省电力有限公司 | 基于动态目标开度和动态目标转速的可变速机组控制方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5240392A (en) * | 1975-09-26 | 1977-03-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Magnetic flaw detection device |
-
1987
- 1987-11-12 JP JP62285985A patent/JPH089983B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5240392A (en) * | 1975-09-26 | 1977-03-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Magnetic flaw detection device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116025503A (zh) * | 2022-12-20 | 2023-04-28 | 国网湖南省电力有限公司 | 基于动态目标开度和动态目标转速的可变速机组控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH089983B2 (ja) | 1996-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3596334B1 (en) | Method for operating a hydraulic machine and corresponding installation for converting hydraulic energy into electrical energy | |
| US8125096B2 (en) | Hydro turbine generator | |
| US4584486A (en) | Blade pitch control of a wind turbine | |
| US20120146330A1 (en) | Hydro turbine generator | |
| KR20100047810A (ko) | 해저 발전소의 전력 조절 방법 및 장치 | |
| EP3580448B1 (en) | Improvements to the stabilization of hydraulic machines with s-zone characteristics | |
| US6336322B1 (en) | Method of controlling a pump turbine | |
| CN114865712A (zh) | 一种水力发电机组最高效率运行的实现方法及系统 | |
| JPH01130070A (ja) | 可変速水力機械の運転方法 | |
| JP2647116B2 (ja) | 可変速水力機械の運転方法 | |
| CN114597915B (zh) | 一种全功率直驱变速水电机组频率快速响应导叶控制方法 | |
| JP2695813B2 (ja) | 可変速水力機械の運転制御装置 | |
| JP2752075B2 (ja) | 水力機械の制御装置 | |
| JPH01300070A (ja) | 可変速制御水力機械の出力制御方法 | |
| JPH01130069A (ja) | 水力機械の運転方法 | |
| JP2695838B2 (ja) | 水力発電設備の制御方法 | |
| JP2731147B2 (ja) | 水力発電設備の制御装置 | |
| Kumar et al. | Controlling pitch angle of wind turbine in grid connected system | |
| JPH06241158A (ja) | 可変速発電装置及び可変速揚水発電装置とそれらの運転制御方法 | |
| JP2514962B2 (ja) | 水力機械の運転方法 | |
| JP2796298B2 (ja) | 可変速揚水プラント | |
| CN119200402A (zh) | 基于有限时间干扰观测的水轮机调节系统滑模控制方法 | |
| JPS60119382A (ja) | 多ノズル式ペルトン水車の運転方法 | |
| JPH0245661A (ja) | 水車のガバナー制御装置 | |
| JPH086679B2 (ja) | 可変速運転水力発電設備の制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |