JPH0450602B2 - - Google Patents
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- JPH0450602B2 JPH0450602B2 JP58084134A JP8413483A JPH0450602B2 JP H0450602 B2 JPH0450602 B2 JP H0450602B2 JP 58084134 A JP58084134 A JP 58084134A JP 8413483 A JP8413483 A JP 8413483A JP H0450602 B2 JPH0450602 B2 JP H0450602B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water level
- signal
- head
- adder
- water
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
- G05D9/12—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Water Turbines (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、水力発電所における上水槽の水位
を一定に保持して落差制限のある水車の安定な運
転を達成することができる水位調整装置に関す
る。
を一定に保持して落差制限のある水車の安定な運
転を達成することができる水位調整装置に関す
る。
従来、この種の水位調整装置としては、例えば
特開昭58−48108号公報に、調整池の水位および
サージタンクの水位に応じて水車のガイドベーン
を制御する水力発電所の水位調整装置であつて、
特に外乱発生時においても、サージタンク水位が
過度に上昇、下降することのない水位調整装置が
開示され、その第２図（以下公報第２図という）。
にこの従来の技術のブロツク図が示されている。
公報第２図から本発明に関係しない技術要素を省
いて簡潔に示したのが本願の第１図（以下単に第
１図というである。念のため、公報第２図と第１
図における技術要素の対比を説明すると、公報第
２図のHrefが第１図の水位設定器１０と、A1と
A2が加減算器１８に、C5、C6、S1及びS2が調節
器１２に、総合伝達関数（制御対象として負荷制
限器と調速機を一纒めにしたもの）B0が制御対
象としての負荷制限機１４に、ｎからA2への戻
りが水位調定率設定器１６に、それぞれ対応す
る。また、サージタンクは本発明に関係しないの
で公報第２図のHT＝Q1となり、これが第１図の
上水槽水位信号に対応している。本発明に関係し
ない水位検出系及び水理系を模擬した伝達関数要
素は第１図には記載していない。すなわち、第１
図において、参照符号１０は上水槽の水位設定
器、１２は調節器、１４は負荷制限器、１６は水
位調定率設定器、１８は第１加減算器をそれぞれ
示す。このように構成された水位調整装置におい
ては、水位設定器１０で設定した設定値信号を第
１加減算器１８に入力すると共に前記設定値信号
に対する比較信号として上水槽水位信号を前記第
１加減器１８に入力して減算を行つて偏差を求
め、この偏差値の正負に応じて調節器１２を介し
て負荷制限器１４に対し閉信号または開信号を与
える。また、負荷制限器１４またはガイドベーン
の開度信号を水位調定率設定器１６に入力して所
定の係数を掛算し、得られた信号を前記第１加減
算器１８へ水位設定器１０で得られる設定値信号
と同極性で入力することにより、この種の水位調
整装置に水位調定機能を保持させることができ
る。
特開昭58−48108号公報に、調整池の水位および
サージタンクの水位に応じて水車のガイドベーン
を制御する水力発電所の水位調整装置であつて、
特に外乱発生時においても、サージタンク水位が
過度に上昇、下降することのない水位調整装置が
開示され、その第２図（以下公報第２図という）。
にこの従来の技術のブロツク図が示されている。
公報第２図から本発明に関係しない技術要素を省
いて簡潔に示したのが本願の第１図（以下単に第
１図というである。念のため、公報第２図と第１
図における技術要素の対比を説明すると、公報第
２図のHrefが第１図の水位設定器１０と、A1と
A2が加減算器１８に、C5、C6、S1及びS2が調節
器１２に、総合伝達関数（制御対象として負荷制
限器と調速機を一纒めにしたもの）B0が制御対
象としての負荷制限機１４に、ｎからA2への戻
りが水位調定率設定器１６に、それぞれ対応す
る。また、サージタンクは本発明に関係しないの
で公報第２図のHT＝Q1となり、これが第１図の
上水槽水位信号に対応している。本発明に関係し
ない水位検出系及び水理系を模擬した伝達関数要
素は第１図には記載していない。すなわち、第１
図において、参照符号１０は上水槽の水位設定
器、１２は調節器、１４は負荷制限器、１６は水
位調定率設定器、１８は第１加減算器をそれぞれ
示す。このように構成された水位調整装置におい
ては、水位設定器１０で設定した設定値信号を第
１加減算器１８に入力すると共に前記設定値信号
に対する比較信号として上水槽水位信号を前記第
１加減器１８に入力して減算を行つて偏差を求
め、この偏差値の正負に応じて調節器１２を介し
て負荷制限器１４に対し閉信号または開信号を与
える。また、負荷制限器１４またはガイドベーン
の開度信号を水位調定率設定器１６に入力して所
定の係数を掛算し、得られた信号を前記第１加減
算器１８へ水位設定器１０で得られる設定値信号
と同極性で入力することにより、この種の水位調
整装置に水位調定機能を保持させることができ
る。
しかしながら、このように構成された従来の水
位調整装置おいては、上水槽と放水庭（下池）と
の水位によつて定まる落差（有効落差または総落
差）を演算および監視する機能を備えていないた
め、水車の運転範囲に上限または下限の落差制限
のある発電所において上水槽の水位一定運転を行
うと、放水庭（下池）の水位によつては落差が水
車の制限落差を上まわり（または下まわり）、水
車に弊害を及ぼす水位となる惧れを伴う難点があ
る。
位調整装置おいては、上水槽と放水庭（下池）と
の水位によつて定まる落差（有効落差または総落
差）を演算および監視する機能を備えていないた
め、水車の運転範囲に上限または下限の落差制限
のある発電所において上水槽の水位一定運転を行
うと、放水庭（下池）の水位によつては落差が水
車の制限落差を上まわり（または下まわり）、水
車に弊害を及ぼす水位となる惧れを伴う難点があ
る。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであつ
て、その目的は、水車に対する上水槽水と放水庭
との落差を演算および監視する機能を保持し、水
車の制限落差に応じて上水槽水位を制御する水位
調整装置を提供するにある。
て、その目的は、水車に対する上水槽水と放水庭
との落差を演算および監視する機能を保持し、水
車の制限落差に応じて上水槽水位を制御する水位
調整装置を提供するにある。
上記目的を達成するために本発明においては、
水位設定器で設定した水位の設定値信号と上水
槽の水位信号との偏差を演算する第１加減算器１
８を有し、前記偏差の正負により負荷制限器の開
閉信号を得るよう構成した水力発電所の水位調整
装置において、 水位設定器１０で設定した設定値信号と放水庭
の水位信号との偏差から落差を演算する第２加減
算器２０と、 この第２加減算器で算出される偏差信号を、水
車の許容する上限落差および下限落差をそれぞれ
設定する上限落差設定器２４および下限落差設定
器２６の各設定信号と比較して、第２加減算器の
偏差信号の値が上限落差を上回るかまたは下限落
差を下回つている場合に、その比較結果に応じた
信号を出力する比較演算器２８と、 この比較演算器の出力と前記水位設定器の設定
値信号とを加減演算する第３加減算器２２と、を
設け、 この第３加減算器の出力を実際の水位設定値と
して、上水槽の水位信号との偏差を演算する第１
加減算器１８に入力するように構成した。
槽の水位信号との偏差を演算する第１加減算器１
８を有し、前記偏差の正負により負荷制限器の開
閉信号を得るよう構成した水力発電所の水位調整
装置において、 水位設定器１０で設定した設定値信号と放水庭
の水位信号との偏差から落差を演算する第２加減
算器２０と、 この第２加減算器で算出される偏差信号を、水
車の許容する上限落差および下限落差をそれぞれ
設定する上限落差設定器２４および下限落差設定
器２６の各設定信号と比較して、第２加減算器の
偏差信号の値が上限落差を上回るかまたは下限落
差を下回つている場合に、その比較結果に応じた
信号を出力する比較演算器２８と、 この比較演算器の出力と前記水位設定器の設定
値信号とを加減演算する第３加減算器２２と、を
設け、 この第３加減算器の出力を実際の水位設定値と
して、上水槽の水位信号との偏差を演算する第１
加減算器１８に入力するように構成した。
なお、第２加減算器に入力され水位設定器で設
定した設定値信号と偏差を演算する信号を、放水
庭の水位信号と損失水頭の補正信号とからなるも
のとしてもよい。
定した設定値信号と偏差を演算する信号を、放水
庭の水位信号と損失水頭の補正信号とからなるも
のとしてもよい。
上記の技術手段により、水位設定器で設定した
設定信号から放水庭の水位信号および必要に応じ
て損失水頭の補正信号を減算して総落差ないしは
有効落差を算出し、この落差の水車に許容される
上限落差および下限落差とを比較して得られた偏
差を前記水位設定器の水位設定値から減算して、
実際の水位設定値を算出することにより、すなわ
ち、落差が上限落差を上回る場合には、その分だ
け、水位設定器で設定した設定値信号より低い値
の水位設定信号によつて、上水槽水位を低める方
向に、また、落差が下限落差を下回る場合には、
その分だけ、水位設定器で設定した設定値信号よ
り高い値の水位設定信号によつて、上水槽水位を
高める方向に、それぞれ制御することにより、上
水槽の水位調整を水車の運転許容落差範囲内で安
定に実現することができる。
設定信号から放水庭の水位信号および必要に応じ
て損失水頭の補正信号を減算して総落差ないしは
有効落差を算出し、この落差の水車に許容される
上限落差および下限落差とを比較して得られた偏
差を前記水位設定器の水位設定値から減算して、
実際の水位設定値を算出することにより、すなわ
ち、落差が上限落差を上回る場合には、その分だ
け、水位設定器で設定した設定値信号より低い値
の水位設定信号によつて、上水槽水位を低める方
向に、また、落差が下限落差を下回る場合には、
その分だけ、水位設定器で設定した設定値信号よ
り高い値の水位設定信号によつて、上水槽水位を
高める方向に、それぞれ制御することにより、上
水槽の水位調整を水車の運転許容落差範囲内で安
定に実現することができる。
次に、本発明に係る水力発電所の水位調整装置
の実施例につき添付図面を参照しながら以下詳細
に説明する。
の実施例につき添付図面を参照しながら以下詳細
に説明する。
第２図は、本発明の水位調整装置の一実施例を
示すブロツク回路図である。なお、説明の便宜上
第１図に示す従来の回路構成と同一の構成部分に
ついては同一の参照符号を付して詳細な説明は省
略する。すなわち、本発明において、水位設定器
１０で得られる設定値信号を同時に第２加減算器
２０と第３加減算器２２とに入力するよう構成
し、第２加減算器２０は放水庭（下池）水位信号
および損失水頭補正信号を入力して前記設定値信
号との偏差を演算するよう構成し、また第３加減
算器２２は第２加減算器２０で得られた偏差信号
と上限落差設定器２４および下限落差設定器２６
で設定された設定値信号とを比較演算器２８で比
較演算されて得られた偏差信号を入力して水位設
定器１０からの設定値信号との偏差を演算するよ
う構成し、この第３加減算器の出力によつて実際
の水位設定値信号を得るように水位調整装置を構
成した。
示すブロツク回路図である。なお、説明の便宜上
第１図に示す従来の回路構成と同一の構成部分に
ついては同一の参照符号を付して詳細な説明は省
略する。すなわち、本発明において、水位設定器
１０で得られる設定値信号を同時に第２加減算器
２０と第３加減算器２２とに入力するよう構成
し、第２加減算器２０は放水庭（下池）水位信号
および損失水頭補正信号を入力して前記設定値信
号との偏差を演算するよう構成し、また第３加減
算器２２は第２加減算器２０で得られた偏差信号
と上限落差設定器２４および下限落差設定器２６
で設定された設定値信号とを比較演算器２８で比
較演算されて得られた偏差信号を入力して水位設
定器１０からの設定値信号との偏差を演算するよ
う構成し、この第３加減算器の出力によつて実際
の水位設定値信号を得るように水位調整装置を構
成した。
従つて、本実施例回路においては、第３加減算
器２２で得られた偏差信号を、従来の水位調整装
置と同様に、上水槽水位信号との偏差を求める第
１加減算器１８に入力し、この第１加減算器１８
で得られる信号に応じて調節器１２を介して負荷
制限器１４の開閉制御を行うと共に水位調定率設
定器１６を設けて水位調定機能を保持させるよう
構成する。
器２２で得られた偏差信号を、従来の水位調整装
置と同様に、上水槽水位信号との偏差を求める第
１加減算器１８に入力し、この第１加減算器１８
で得られる信号に応じて調節器１２を介して負荷
制限器１４の開閉制御を行うと共に水位調定率設
定器１６を設けて水位調定機能を保持させるよう
構成する。
次に、前記構成からなる本発明に係る水位調整
装置の作用につき説明する。
装置の作用につき説明する。
まず、第２加減算器２０において、水位設定器
１０からの設定値信号から放水庭（下池）水位信
号および必要に応じて損失水頭補正信号を減算し
て偏差信号を得る。この偏差信号は総落差もしく
は有効落差を表わしている。次いで、このように
して得られた偏差信号を比較演算器２８に入力
し、ここで上限落差設定器２４および下限落差設
定器２６で設定された設定値信号と比較演算を行
う。この場合、比較演算器２８では、前記偏差
（有効落差）が上限値（上限落差）を上まわつた
場合には上まわつた分の正信号を出力し、また前
記偏差（有効落差）が下限値（下限落差）を下ま
わつた場合には下まわつた分の負信号を出力され
る。そして、第３加減算器２２において、水位設
定器１０からの設定値信号から比較演算器２８よ
り出力される信号を減算することにより、実際の
水位設定値信号を得ることができる。このように
して得られる実際の水位設定値信号との落差との
関係を示せば第３図の通りである。
１０からの設定値信号から放水庭（下池）水位信
号および必要に応じて損失水頭補正信号を減算し
て偏差信号を得る。この偏差信号は総落差もしく
は有効落差を表わしている。次いで、このように
して得られた偏差信号を比較演算器２８に入力
し、ここで上限落差設定器２４および下限落差設
定器２６で設定された設定値信号と比較演算を行
う。この場合、比較演算器２８では、前記偏差
（有効落差）が上限値（上限落差）を上まわつた
場合には上まわつた分の正信号を出力し、また前
記偏差（有効落差）が下限値（下限落差）を下ま
わつた場合には下まわつた分の負信号を出力され
る。そして、第３加減算器２２において、水位設
定器１０からの設定値信号から比較演算器２８よ
り出力される信号を減算することにより、実際の
水位設定値信号を得ることができる。このように
して得られる実際の水位設定値信号との落差との
関係を示せば第３図の通りである。
すなわち、第３図から明らかなように、第２加
減算器２０で得られる有効落差が、上限落差を上
まわる場合には実際の水位設定値は水位設定器１
０の設定値よりも低減し、また下限落差を下まわ
る場合には実際の水位設定値は水位設定器１０の
設定値よりも増大する。
減算器２０で得られる有効落差が、上限落差を上
まわる場合には実際の水位設定値は水位設定器１
０の設定値よりも低減し、また下限落差を下まわ
る場合には実際の水位設定値は水位設定器１０の
設定値よりも増大する。
このようにして得られた実際の水位設定値信号
は、従来の水位調整装置と同様に、第１加減算器
１８に対し上水槽水位信号と共に入力してその偏
差を求め、得られた偏差信号の正負に応じて調節
器１２を介して負荷制限器１４に対し開閉制御信
号を供給し、上水槽の水位一定制御を達成するこ
とができる。
は、従来の水位調整装置と同様に、第１加減算器
１８に対し上水槽水位信号と共に入力してその偏
差を求め、得られた偏差信号の正負に応じて調節
器１２を介して負荷制限器１４に対し開閉制御信
号を供給し、上水槽の水位一定制御を達成するこ
とができる。
以上説明したように、本発明によれば、水位設
定器により設定した水位設定値信号に対し、放水
庭（下池）水位信号および必要に応じて損失水頭
補正信号を入力することにより、有効落差の演算
すなわち落差の監視機能を有し、水車の運転許容
落差を設定してこの許容落差範囲内に落差を調整
し得るよう上水槽の水位制御を達成することがで
きる。
定器により設定した水位設定値信号に対し、放水
庭（下池）水位信号および必要に応じて損失水頭
補正信号を入力することにより、有効落差の演算
すなわち落差の監視機能を有し、水車の運転許容
落差を設定してこの許容落差範囲内に落差を調整
し得るよう上水槽の水位制御を達成することがで
きる。
従つて、本発明装置によれば、従来の水位調整
装置に簡単な加減算回路を付加するだけで水車に
有害な落差での運転を自動的に回避することがで
きる。
装置に簡単な加減算回路を付加するだけで水車に
有害な落差での運転を自動的に回避することがで
きる。
第１図は従来の水力発電所の水位調整装置の基
本構成を示すブロツク回路図、第２図は本発明に
係る水位調整装置の一実施例を示すブロツク回路
図、第３図は第２図に示す水位調整装置における
上限落差と下限落差に対する水位設定値の調整作
用を示す動作特性線図である。 １０……水位設定器、１２……調節器、１４…
…負荷制限器、１６……水位調定率設定器、１８
……第１加減算器、２０……第２加減算器、２２
……第３加減算器、２４……上限落差設定器、２
６……下限落差設定器、２８……比較演算器。
本構成を示すブロツク回路図、第２図は本発明に
係る水位調整装置の一実施例を示すブロツク回路
図、第３図は第２図に示す水位調整装置における
上限落差と下限落差に対する水位設定値の調整作
用を示す動作特性線図である。 １０……水位設定器、１２……調節器、１４…
…負荷制限器、１６……水位調定率設定器、１８
……第１加減算器、２０……第２加減算器、２２
……第３加減算器、２４……上限落差設定器、２
６……下限落差設定器、２８……比較演算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水位設定器で設定した水位の設定値信号と上
水槽の水位信号との偏差を演算する第１加減算器
１８を有し、前記偏差の正負により負荷制限器の
開閉信号を得るよう構成した水力発電所の水位調
整装置において、 水位設定器１０で設定した設定値信号と放水庭
の水位信号との偏差から落差を演算する第２加減
算器２０と、 該第２加減算器で算出される偏差信号を、水車
の許容する上限落差および下限落差をそれぞれ設
定する上限落差設定器２４および下限落差設定器
２６の各設定値信号と比較して、第２加減算器の
前記偏差信号の値が前記上限落差を上回るかまた
は前記下限落差を下回つている場合に、その比較
結果に応じた信号を出力する比較演算器２８と、 該比較演算器の出力と前記水位設定器の設定値
信号とを加減演算する第３加減算器２２と、 を設け、 該第３加減算器の出力を実際の水位設定値とし
て、上水槽の水位信号との偏差を演算する前記第
１加減算器１８に入力するよう構成した、 ことを特徴とする水力発電所の水位調整装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の水位調整装置に
おいて、第２加減算器２０に入力され水位設定器
で設定した設定値信号と偏差を演算する信号が、
放水庭の水位信号と損失水頭の補正信号とからな
る水力発電所の水位調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58084134A JPS59211110A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 水力発電所の水位調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58084134A JPS59211110A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 水力発電所の水位調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59211110A JPS59211110A (ja) | 1984-11-29 |
| JPH0450602B2 true JPH0450602B2 (ja) | 1992-08-14 |
Family
ID=13822024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58084134A Granted JPS59211110A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 水力発電所の水位調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59211110A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2737202B2 (ja) * | 1989-01-31 | 1998-04-08 | 横河電機株式会社 | 水車ガイドベーン制御装置 |
| JP2766501B2 (ja) * | 1989-03-22 | 1998-06-18 | 東芝エンジニアリング株式会社 | ダム式水力発電所の水位調整装置 |
| EP3553305B1 (en) * | 2017-01-23 | 2024-11-27 | Daikin Industries, Ltd. | Hydroelectric power generation system |
| JP6848470B2 (ja) * | 2017-01-23 | 2021-03-24 | ダイキン工業株式会社 | 水力発電システム |
-
1983
- 1983-05-16 JP JP58084134A patent/JPS59211110A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59211110A (ja) | 1984-11-29 |
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