JPH0621399U - 発電機容量制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は発電機の皮相電力が発電機容量を越
えた場合、有効電力や無効電力の少なくともいずれか一
方を下げて発電機が定格容量以上で運転されるのを防止
する。 【構成】 変換部３によって発電機１の有効電力および
無効電力を検出して信号変換し、演算部４によって前記
変換部３で得られた信号に基づき皮相電力を演算し、こ
の皮相電力に基づいて発電機１が発電機容量を越えた場
合、制御部５によって調速機制御装置８に対して有効電
力を下げる指令を出す処理または励磁装置６に対して無
効電力を減らす指令を出す処理の少なくとも、いずれか
一方の処理を行なう。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は発電所において励磁装置や調速機制御装置等を制御して発電機の発電 量が発電機容量を越えないようにする発電機容量制限装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

流れ込み式水力発電所では、流入量に応じて電力を発生する運用が多いため、 流入量が多いときには、発電機容量に対して限界の運転を行なうことが多い。

【０００３】 そして、発電機の有効電力の調整は有効落差および系統電圧が一定の場合、調 速機制御装置によってガイドベーン開度を調整して水車への流入量を制御するこ とによって行なっている。

【０００４】 また、発電機の無効電力の調整は系統電圧が一定の場合、界磁装置によって発 電機の界磁電流を制御することによって行なっている。

【０００５】 このように、発電機の有効電力調整と、無効電力の調整は各々、独立した１次 調整器によって行なう。

【０００６】 そして、一般的には、発電機の有効電力を制御する２次調整器として、水位調 整器が用いられるが、これは流量と水車流入量とを同一にするため、すなわち流 量に応じた有効電力を得ることを目的とした装置であり、流量（一般的には、調 整池水位）と、ガイドベーンの開度とを比較し、調速機制御装置に対してガイド ベーン開閉指令を行なう。

【０００７】 また、発電機の無効電力を調整する２次調整器としては、一般に力率調整装置 が用いられるが、これは発電機の有効電流および無効電流を検出し、有効電流に 対する無効電流の割合、すなわち発電機の力率を一定に制御することを目的とし た装置であり、励磁装置に対して界磁量を変化させる指令を出して無効電力を変 化させて力率を制御する。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような発電システムにおいては、調整池の水位上昇や放流 路の水位低下によって有効落差が増加すれば、同一のガイドベーン開度に対して 発電量が増加することになるが、このとき自動力率調整装置が力率を一定に保つ ため、界磁電流が増加して無効電流が増加し、これによって皮相電力が増えて、 発電機容量を越えてしまう虞がある。

【０００９】 また、同一のガイドベーン開度に対して、系統電圧が上昇した場合、有効電力 が一定であるとすると、無効電力が増加してしまうことになり、結果的に皮相電 力が増加して発電機容量を越えてしまう虞がある。

【００１０】 このように、従来の発電システムにおいては、水位調整装置によってガイドベ ーン開度を調整することにより、有効電力のみを制御し、また力率調整器によっ て力率を一定に制御するため、従来の調整器では、有効電力と無効電力とによっ て決定される皮相電力を管理することができない。

【００１１】 このため、発電機を最大限の能力で運転している場合、上述した有効落差変動 や系統電圧変動が生じたとき、発電機定格容量を越えた運転を行なってしまうと いう問題点があった。

【００１２】 本考案は上記の事情に鑑み、発電機の皮相電力が発電機容量を越えた場合、有 効電力や無効電力の少なくともいずれか一方を下げて発電機が定格容量以上で運 転されるのを防止することができる発電機容量制限装置を提供することを目的と している。

【００１３】

【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成するために本考案による発電機容量制限装置は、発電機の有 効電力および無効電力を検出して信号変換する変換部と、 この変換部によって得られた信号に基づいて皮相電力を演算する演算部と、 この演算部によって得られた皮相電力に基づいて発電機が発電機容量を越えた 場合、調速機制御装置に対して有効電力を下げる出力指令処理、または励磁装置 に対して無効電力を下げる出力指令処理のいずれか一方を行なう制御部とを備え たことを特徴としている。

【００１４】

【作用】

上記の構成において、変換部によって発電機有効電力および無効電力が検出さ れて信号変換され、演算部によって前記変換部で得られた信号に基づき皮相電力 が演算され、この皮相電力に基づいて発電機が発電機容量を越えた場合、制御部 によって調速機制御装置に対し有効電力を下げる指令を出す処理または励磁装置 に対して無効電力を減らす指令を出す処理の少なくとも、いずれか一方の処理が 行なわれる。

【００１５】

【実施例】

図１は本考案による発電機容量制限装置の一実施例を適用した発電システムの 一例を示すブロック図である。

【００１６】 この図に示す発電システムでは、発電機１の有効電力および無効電力が発電機 容量制限装置２に入力される。

【００１７】 そして、この発電機容量制限装置２では、これらの各入力を変換部３で信号変 換した後、演算部４によって皮相電力を演算するとともに、比較演算を行なって 、発電機皮相電力が発電機定格容量を超過しているかどうかを判定し、発電機定 格容量を超過している場合には、制御部５で励磁装置６に無効電力下げ指令を与 えるとともに、接点１０を開いて、力率調整装置７よりの無効電力上げ指令をロ ックし、あるいは調速機制御装置８に有効電力下げ指令を与えるとともに、接点 １１を開いて、水位調整装置９よりの有効電力上げ指令をロックする。

【００１８】 ここでは、簡易化のために、制御モードとして“無効電力優先モード”と、“ 有効電力優先モード”とを設け、これらの各モードのいずれかに任意に切り替え るものとする。

【００１９】 そして、“無効電力優先モード”が設定されていれば、発電機皮相電力が発電 機定格容量を越えて図２に示すＰ２１の位置にきたとき、発電機容量制限装置２ は水位調整装置９よりの有効電力上げ指令をロックし、Ｐ２２の点まで有効電力 を下げる。

【００２０】 この場合、力率は力率調整装置７の設定力率より遅れ側になるため、力率調整 装置７は力率を一定に保つため、Ｐ２３の点まで無効電力を下げることになり、 またＰ２３の点では、発電機定格容量以内に戻るため、水位調整装置９の上げ指 令ロックが解除され、再び発電機容量制限装置が動作するまで、有効電力を増加 させることになる。

【００２１】 以下、発電機容量制限装置２はこの動作を繰り返して最終的に、Ｐ２４の点、 すなわち力率調整装置７により設定された力率上の発電機定格容量の点に収束さ せて安定させる。

【００２２】 次に、“有効電力優先モード”が設定されていれば、発電機皮相電力が発電機 定格容量を越えて図３に示すＰ３１の点にきた場合、発電機容量制限装置２は力 率調整装置７の無効電力増指令をロックし、Ｐ３２の点まで無効電力を下げ、こ れによって有効電力を優先して発電機定格容量の点の力率にて安定させる。

【００２３】 また、図４に示すように、Ｐ４１の点にきた場合、上述した動作と同様に、発 電機容量制限装置２はＰ４２の点まで、無効電力を下げ、そしてこのとき、Ｐ４ ２の点では、まだ発電機定格容量を越えているので、さらに調速機制御装置８の 有効電力上げ指令をロックし、Ｐ４３の点まで有効電力を下げ、これによって力 率が“１”上の発電機定格容量相当の有効電力で運転に安定させる。

【００２４】 このようにこの実施例においては、発電機容量制限装置２によって発電機１の 皮相電力が発電機容量を越えた場合、有効電力や無効電力の少なくともいずれか 一方を下げることができ、これによって発電機１が定格容量以上で運転されるの を防止することができる。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、発電機の皮相電力が発電機容量を越えた 場合、有効電力や無効電力の少なくともいずれか一方を下げて発電機が定格容量 以上で運転されるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による発電機容量制限装置の一実施例を
用いた発電システムの一例を示すブロック図である。

【図２】図１に示す発電機容量制限装置の動作例を示す
模式図である。

【図３】図１に示す発電機容量制限装置の動作例を示す
模式図である。

【図４】図１に示す発電機容量制限装置の動作例を示す
模式図である。

【符号の説明】

１ 発電機 ２ 発電機容量制限装置 ３ 変換部 ４ 演算部 ５ 制御部 ６ 励磁装置 ７ 力率調整装置 ８ 調速機制御装置 ９ 水位調整装置 １０、１１ 接点

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電機の有効電力および無効電力を検出
   して信号変換する変換部と、 この変換部によって得られた信号に基づいて皮相電力を
   演算する演算部と、 この演算部によって得られた皮相電力に基づいて発電機
   が発電機容量を越えた場合、調速機制御装置に対して有
   効電力を下げる出力指令処理、または励磁装置に対して
   無効電力を下げる出力指令処理のいずれか一方を行なう
   制御部と、 を備えたことを特徴とする発電機容量制限装置。