JPH0636678B2 - 可変速揚水発電システムの運転制御方式 - Google Patents
可変速揚水発電システムの運転制御方式Info
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- JPH0636678B2 JPH0636678B2 JP62045254A JP4525487A JPH0636678B2 JP H0636678 B2 JPH0636678 B2 JP H0636678B2 JP 62045254 A JP62045254 A JP 62045254A JP 4525487 A JP4525487 A JP 4525487A JP H0636678 B2 JPH0636678 B2 JP H0636678B2
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- phase angle
- circuit
- speed
- power generation
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- 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)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、２次励磁付の誘導機を任意の回転数で運転す
る可変速発電システムの運転制御方式に係り、特に発電
及び揚水の自動周波数制御（ＡＦＣ）運転時に安定に目
標値に制御するのに好適な可変速発電システムの運転制
御方式に関するものである。
る可変速発電システムの運転制御方式に係り、特に発電
及び揚水の自動周波数制御（ＡＦＣ）運転時に安定に目
標値に制御するのに好適な可変速発電システムの運転制
御方式に関するものである。
従来の揚水発電システムは、揚水時に負荷の調整ができ
ないことと、発電運転時に、系統より要求される発電力
が変化すること、ならびに揚水運転時に揚程が使用する
こと等により、システムの効率が変化するという欠点が
あつた。
ないことと、発電運転時に、系統より要求される発電力
が変化すること、ならびに揚水運転時に揚程が使用する
こと等により、システムの効率が変化するという欠点が
あつた。
このため、発電力、揚程にかかわらず、上記システムを
最高高率で運転されるため研究が進められている。その
研究の動向は従来同期機であつた揚水発電機を２次励磁
付の誘導機とし、同期速度以外の回転数で運転する、い
わゆる可変速発電システムを採用する方向に進んでい
る。このような可変速発電システムを採用することによ
り、発電力、揚程にかかわらず、システムを最高効率で
運転することが可能となる。そこで、この可変速発電シ
ステムを実現するための研究が種々進められている。こ
の可変速発電システムについては、既に、昭和５９年電
気学会全国大会論文Ｎｏ５５３「大容量同期電動機の可
変運転特性」において紹介されているものの、具体的な
制御方式については、何等ふれられていなかつた。
最高高率で運転されるため研究が進められている。その
研究の動向は従来同期機であつた揚水発電機を２次励磁
付の誘導機とし、同期速度以外の回転数で運転する、い
わゆる可変速発電システムを採用する方向に進んでい
る。このような可変速発電システムを採用することによ
り、発電力、揚程にかかわらず、システムを最高効率で
運転することが可能となる。そこで、この可変速発電シ
ステムを実現するための研究が種々進められている。こ
の可変速発電システムについては、既に、昭和５９年電
気学会全国大会論文Ｎｏ５５３「大容量同期電動機の可
変運転特性」において紹介されているものの、具体的な
制御方式については、何等ふれられていなかつた。
本発明の目的は、発電及び揚水の各種運転状態において
高効率で運転できると共に、ＡＦＣ運転時に安定した目
標値に制御できる可変速発電システムの運転制御方式を
提供することにある。
高効率で運転できると共に、ＡＦＣ運転時に安定した目
標値に制御できる可変速発電システムの運転制御方式を
提供することにある。
本発明は、任意の発電力をうる運転条件が有効落差、回
転数及びガバナのベン開度との関連より定まること、こ
の運転条件のうち、本システムの効率が回転数で定まる
こと、上記の回転数が水車入力と、発電機出力との差で
定まること、という知見に基づき、回転数を目標値にあ
うように制御すると共に、発電機出力を指令値にあわせ
るよう内部位相角を制御することにより上記目的を達成
しようとするものである。
転数及びガバナのベン開度との関連より定まること、こ
の運転条件のうち、本システムの効率が回転数で定まる
こと、上記の回転数が水車入力と、発電機出力との差で
定まること、という知見に基づき、回転数を目標値にあ
うように制御すると共に、発電機出力を指令値にあわせ
るよう内部位相角を制御することにより上記目的を達成
しようとするものである。
本発明の可変速発電システムの運転制御方式は、具体的
には、電力の目標値と実際の電力値との差、及び回転数
の目標値と実際の回転数との差により、前記位相角を操
作し、電力制御指令値より定まる発電力及び回転数で運
転を行おうとするものである。
には、電力の目標値と実際の電力値との差、及び回転数
の目標値と実際の回転数との差により、前記位相角を操
作し、電力制御指令値より定まる発電力及び回転数で運
転を行おうとするものである。
第２図は、可変速発電システムの概要を示す図であり、
一次、二次側共、３相巻線からなる。
一次、二次側共、３相巻線からなる。
同図において、１は固定子、２は回転子である。５ａ〜
５ｃは固定子のａ，ｂ，ｃ相巻線、６ａ〜６ｃは回転子
ａ，ｂ，ｃ相巻線である。また、定格周波数をｆ、すべ
りをｓとすると、回転子２の速度はｆ（１−Ｓ）であ
り、回転子２の励磁巻線をすべりｓの周波数で励磁する
ことにより、回転子２により発生する回転磁界はすべり
零（同期速度）で回転し、固定子１の回転磁界の速度と
同一になる。７は回転子２の回転数を測定する測定部で
あり、この測定部７からの出力をすべり検出部３に取り
込み、この検出部ですべり周波数を検出し、その検出し
た信号を電圧発生部４に供給する。電圧発生部４はすべ
り周波数に応じた電圧を発生させ、２次巻線を励磁す
る。このようにすることにより、任意の回転数で運転を
行つても、常に電機子巻線には、系統周波数の電圧を発
生させることができる。すなわち、第２図の構成では、
回転子の回転磁界は、 ｆ（１−ｓ）＋ｆｓ＝ｆ …（１） となり、すべりにかかわらず、定格周波数の出力が得ら
れることとなる。
５ｃは固定子のａ，ｂ，ｃ相巻線、６ａ〜６ｃは回転子
ａ，ｂ，ｃ相巻線である。また、定格周波数をｆ、すべ
りをｓとすると、回転子２の速度はｆ（１−Ｓ）であ
り、回転子２の励磁巻線をすべりｓの周波数で励磁する
ことにより、回転子２により発生する回転磁界はすべり
零（同期速度）で回転し、固定子１の回転磁界の速度と
同一になる。７は回転子２の回転数を測定する測定部で
あり、この測定部７からの出力をすべり検出部３に取り
込み、この検出部ですべり周波数を検出し、その検出し
た信号を電圧発生部４に供給する。電圧発生部４はすべ
り周波数に応じた電圧を発生させ、２次巻線を励磁す
る。このようにすることにより、任意の回転数で運転を
行つても、常に電機子巻線には、系統周波数の電圧を発
生させることができる。すなわち、第２図の構成では、
回転子の回転磁界は、 ｆ（１−ｓ）＋ｆｓ＝ｆ …（１） となり、すべりにかかわらず、定格周波数の出力が得ら
れることとなる。
このような可変速発電システムにおいて、揚水及び発電
におけるＡＦＣ運転時に任意の回転数で安定に目標値に
制御できる方式を提供しようとするものが本発明であ
る。
におけるＡＦＣ運転時に任意の回転数で安定に目標値に
制御できる方式を提供しようとするものが本発明であ
る。
第３図は、この可変速発電システムの基本的な考え方を
示すブロツク図であり、可変速機が系統に接続されて運
転している場合を示してある。
示すブロツク図であり、可変速機が系統に接続されて運
転している場合を示してある。
１０は電力系統であり、１及び２は、第１図と同一の固
定子及び回転子を示したものである。
定子及び回転子を示したものである。
静落差Ｈ及び出力指令Ｐ０が指令値算出回路１５に与え
られると、指令値算出回路１５は、効率を考慮したガバ
ナ弁の開度指令値Ｈｖ及び速度指令値Ｎｏを算出する。
１４は調速機の弁開度設定器であり、指令値算出回路１
５よりの開始指令値Ｈｖは開度設定器１４の時間遅れを
経て調速機の弁開度１３を制御するものである。１２は
水車部であり、水車特性は、静落差Ｈ、調速機の弁開度
１３で定まる。この水車特性部１２の水車特性により、
可変速機の回転子２は回転することになる。１９は電流
変成器を、２０は電圧変成器を示すものであり、これら
電流変成器１９及び電圧変成器２０からの出力を有効電
力導出部２１に取り込み、該有効電力導出部２１は該出
力をもとに、有効電力を算出する。１１６は２次巻線の
位相角算出部であり、該位相角算出部１１６は、有効電
力導出部２１からの出力、指令値算出回路１５からの出
力指令Ｐ０及び速度指令値Ｎｏ、並びに速度発電機１１
からの速度Ｎを取り込み、これらにより２次巻線の位相
角を算出する。１７は、２次回路の励磁量を設定する設
定部であり、１８は励磁量の電圧値を制御する電圧調整
部である。２３ａ〜２３ｃは、設定部１７で設定した励
磁量をａ，ｂ，ｃ相に用いるために移相する移相部であ
る。２２ａ〜２２ｃは、移相部２３ａ〜２３ｃで移相し
た励磁量により、ａ，ｂ，ｃ相を励磁する励磁巻線であ
る。
られると、指令値算出回路１５は、効率を考慮したガバ
ナ弁の開度指令値Ｈｖ及び速度指令値Ｎｏを算出する。
１４は調速機の弁開度設定器であり、指令値算出回路１
５よりの開始指令値Ｈｖは開度設定器１４の時間遅れを
経て調速機の弁開度１３を制御するものである。１２は
水車部であり、水車特性は、静落差Ｈ、調速機の弁開度
１３で定まる。この水車特性部１２の水車特性により、
可変速機の回転子２は回転することになる。１９は電流
変成器を、２０は電圧変成器を示すものであり、これら
電流変成器１９及び電圧変成器２０からの出力を有効電
力導出部２１に取り込み、該有効電力導出部２１は該出
力をもとに、有効電力を算出する。１１６は２次巻線の
位相角算出部であり、該位相角算出部１１６は、有効電
力導出部２１からの出力、指令値算出回路１５からの出
力指令Ｐ０及び速度指令値Ｎｏ、並びに速度発電機１１
からの速度Ｎを取り込み、これらにより２次巻線の位相
角を算出する。１７は、２次回路の励磁量を設定する設
定部であり、１８は励磁量の電圧値を制御する電圧調整
部である。２３ａ〜２３ｃは、設定部１７で設定した励
磁量をａ，ｂ，ｃ相に用いるために移相する移相部であ
る。２２ａ〜２２ｃは、移相部２３ａ〜２３ｃで移相し
た励磁量により、ａ，ｂ，ｃ相を励磁する励磁巻線であ
る。
このように、出力指令値に対して、ガバナの開度、速度
の目標値が求められ、これらの値より、２次巻線の位相
角を算出して制御を行う必要があるが、位相角算出部１
１６の処理方式及び安定な制御方式が確立されておら
ず、これらを確立する必要がある。そこで、本発明で
は、第１図に示すような構成をして上記制御方式の具体
化を図つたものである。
の目標値が求められ、これらの値より、２次巻線の位相
角を算出して制御を行う必要があるが、位相角算出部１
１６の処理方式及び安定な制御方式が確立されておら
ず、これらを確立する必要がある。そこで、本発明で
は、第１図に示すような構成をして上記制御方式の具体
化を図つたものである。
第１図は、本発明の実施例を示すブロツク図であり、可
変束機が系統に接続、運転している場合を示してある。
変束機が系統に接続、運転している場合を示してある。
第１図に示す実施例が第３図に示す構成と異なるところ
は、位相角算出部１１６を、指令値算出回路１５からの
速度指令値Ｎｏに一次遅れ回路３０を介した出力Ｎｏ′
と速度発電機１１からの実際の回転数Ｎとの差を求める
比較部２４と、該比較部２４で求めた出力を取り込み、
例えばＫ２（Ｎ−Ｎｏ′）dtの計算をする位相角制御装
置算出部２５と、有効電力導出部２１からの出力と出力
指令値Ｐ０に一次遅れ回路３１を介した出力Ｐ0′の差
とを算出する比較部２６と、該比較部２６で算出された
出力を不完全微分回路２９を介して取り込み、例えばｋ
１（Ｐ−Ｐｏ″）の計算をする位相角制御量算出部２７
と、該位相角制御量算出部２５，２７の出力を加算する
加算部２８と、該加算部２８からの出力より、位相Δδ
を算出する位相角算出部１６とから構成した点にある。
尚、位相角算出部１６からの出力が設定部１７に供給さ
れる。
は、位相角算出部１１６を、指令値算出回路１５からの
速度指令値Ｎｏに一次遅れ回路３０を介した出力Ｎｏ′
と速度発電機１１からの実際の回転数Ｎとの差を求める
比較部２４と、該比較部２４で求めた出力を取り込み、
例えばＫ２（Ｎ−Ｎｏ′）dtの計算をする位相角制御装
置算出部２５と、有効電力導出部２１からの出力と出力
指令値Ｐ０に一次遅れ回路３１を介した出力Ｐ0′の差
とを算出する比較部２６と、該比較部２６で算出された
出力を不完全微分回路２９を介して取り込み、例えばｋ
１（Ｐ−Ｐｏ″）の計算をする位相角制御量算出部２７
と、該位相角制御量算出部２５，２７の出力を加算する
加算部２８と、該加算部２８からの出力より、位相Δδ
を算出する位相角算出部１６とから構成した点にある。
尚、位相角算出部１６からの出力が設定部１７に供給さ
れる。
このようにして出力指令値に対して、ガバナの開度指令
値、速度指令値が与えられ、実際の回転数Ｎと速度指令
値Ｎｏとの差及び実際の出力Ｐと目標値Ｐ０との差によ
り、２次巻線の位相角Δδを算出し、この値により励磁
量を制御することにより安定に制御できる。
値、速度指令値が与えられ、実際の回転数Ｎと速度指令
値Ｎｏとの差及び実際の出力Ｐと目標値Ｐ０との差によ
り、２次巻線の位相角Δδを算出し、この値により励磁
量を制御することにより安定に制御できる。
以下、本発明の一実施例の適用した具体的な構成例につ
いて第４図を参照しながら説明する。
いて第４図を参照しながら説明する。
第４図は、２次励磁付の誘導機により任意の回転数で運
転できる。いわゆる可変速発電システムにおける揚水発
電機Ｇ１が送電線Ｌを介して系統１０に接続運転してい
るシステム例を示す系統図である。
転できる。いわゆる可変速発電システムにおける揚水発
電機Ｇ１が送電線Ｌを介して系統１０に接続運転してい
るシステム例を示す系統図である。
図において、送電線Ｌには、電圧変成器２０、電流変成
器１９が設置されている。
器１９が設置されている。
一般に、揚水発電機Ｇ１には、フランシス水車が使用さ
れ、水車出力と効率との関係は、第５図のように示され
る。同図は横軸に水車出力、縦軸に効率をとり、回転数
はパラメータとして示したものである。Ｐ1，Ｐ2を水車
出力を、η1，η2は効率を、Ｎ1，Ｎ2を回転数を示す，
出力Ｐ１では回転数Ｎ1で、出力Ｐ２では回転数Ｎ2で、
それぞれの出力における最高効率η1，η2となることを
示している。
れ、水車出力と効率との関係は、第５図のように示され
る。同図は横軸に水車出力、縦軸に効率をとり、回転数
はパラメータとして示したものである。Ｐ1，Ｐ2を水車
出力を、η1，η2は効率を、Ｎ1，Ｎ2を回転数を示す，
出力Ｐ１では回転数Ｎ1で、出力Ｐ２では回転数Ｎ2で、
それぞれの出力における最高効率η1，η2となることを
示している。
このように、出力によつて、効率が最高となる回転数は
異なつており、本発明はこれからの最高効率の点で運転
しようとするものである。
異なつており、本発明はこれからの最高効率の点で運転
しようとするものである。
第４図において、可変速発電システムは、操作端Ｔよ
り、発電機Ｇ１に要求される発電力の指令（又は目標
値）Ｐｏが与えられると、発電機Ｇ１の特性、水の落差
を考慮した上で、高効率の運転ができるように、発電機
Ｇ１の速度指令値Ｎｏ、水車のガバナ弁の開度Ｈｖが制
御指令部Ｃにおいて決められ、これらの値（Ｎｏ、
Ｈｖ）にあうような運転がなされることになる。ここ
で、制御指令部Ｃは、上記各要素１３，１４，１６〜１
８，２４〜２８により構成されている。このような状態
で、発電機出力の低下指令が操作端Ｔより与えられる
と、あらかじめ制御指令部Ｃに与えられている手法によ
り、発電機出力Ｐと水の落差とに基づいて、発電機の効
率ηが最高となるように回転数Ｎｏ及びガバナの弁開度
Ｈvが求められ、これら（Ｎｏ，Ｈｖ）が目標値となる
よう、２次交流励磁の位相角Δδが制御され、効率のよ
い運転が行われることになる。
り、発電機Ｇ１に要求される発電力の指令（又は目標
値）Ｐｏが与えられると、発電機Ｇ１の特性、水の落差
を考慮した上で、高効率の運転ができるように、発電機
Ｇ１の速度指令値Ｎｏ、水車のガバナ弁の開度Ｈｖが制
御指令部Ｃにおいて決められ、これらの値（Ｎｏ、
Ｈｖ）にあうような運転がなされることになる。ここ
で、制御指令部Ｃは、上記各要素１３，１４，１６〜１
８，２４〜２８により構成されている。このような状態
で、発電機出力の低下指令が操作端Ｔより与えられる
と、あらかじめ制御指令部Ｃに与えられている手法によ
り、発電機出力Ｐと水の落差とに基づいて、発電機の効
率ηが最高となるように回転数Ｎｏ及びガバナの弁開度
Ｈvが求められ、これら（Ｎｏ，Ｈｖ）が目標値となる
よう、２次交流励磁の位相角Δδが制御され、効率のよ
い運転が行われることになる。
一方、発電機Ｇ１の回転数の定格よりのずれは、制御指
令部Ｃより励磁回路Ｅｘの情報として与えられ、その情
報としてすべり周波数を用いることにより前述したよう
に、定格周波数の出力が得られることになる。
令部Ｃより励磁回路Ｅｘの情報として与えられ、その情
報としてすべり周波数を用いることにより前述したよう
に、定格周波数の出力が得られることになる。
次に、すべり周波数で励磁する２次励磁の具体例につい
て説明する。第１図に示すように、３相の２次励磁巻線
に与えられる信号は次の（２）式のようにあらわされ
る。
て説明する。第１図に示すように、３相の２次励磁巻線
に与えられる信号は次の（２）式のようにあらわされ
る。
すなわち、第４図の操作端Ｔより与えられた指令Ｐ０に
より、ａ〜ｃ相の励磁量をうるための関数のうちの位相
角Δδは位相角算出部１１６において求められる。この
位相角算出部１１６で求められた位相角Δδが設定部１
７に与えられると、ａ〜ｃ相の励磁電圧Ｖfa，Ｖfb，Ｖ
fcとは、 Ｖfa＝Ｅsin(２πfst＋δｏ＋Δδ) Ｖfb＝Ｅsin(２πfst＋δｏ＋Δδ−120゜)…(2) Ｖfc＝Ｅsin(２πfst＋δｏ＋Δδ−240゜) で求められる。ここで、Ｅはすべり及び可変速機の運転
状態で定まる電圧値、δ０は可変速機の運転状態で定ま
る位相角、Δδは制御指令部Ｃの出力で制御される位相
角とする。
より、ａ〜ｃ相の励磁量をうるための関数のうちの位相
角Δδは位相角算出部１１６において求められる。この
位相角算出部１１６で求められた位相角Δδが設定部１
７に与えられると、ａ〜ｃ相の励磁電圧Ｖfa，Ｖfb，Ｖ
fcとは、 Ｖfa＝Ｅsin(２πfst＋δｏ＋Δδ) Ｖfb＝Ｅsin(２πfst＋δｏ＋Δδ−120゜)…(2) Ｖfc＝Ｅsin(２πfst＋δｏ＋Δδ−240゜) で求められる。ここで、Ｅはすべり及び可変速機の運転
状態で定まる電圧値、δ０は可変速機の運転状態で定ま
る位相角、Δδは制御指令部Ｃの出力で制御される位相
角とする。
上式を用いて制御を行う場合には、無効電力の制御指令
に対しては電圧Ｅで、有効電力の制御指令に対しては位
相角Δδで制御すればよいのである。
に対しては電圧Ｅで、有効電力の制御指令に対しては位
相角Δδで制御すればよいのである。
本発明は、上記第（２）式において、ＡＦＣ運転時に有
効電力を安定に目標値に制御するものである。
効電力を安定に目標値に制御するものである。
このため、上記の構成において、励磁回路Ｅｘの位相角
（Δδ）を制御して、回転数Ｎ及び電力Ｐを目標値にあ
わせなければならない。そこで、位相角Δδを動かすた
めの情報としては、前記有効電力Ｐと回転数Ｎとを用い
ればよいことが理解できる。
（Δδ）を制御して、回転数Ｎ及び電力Ｐを目標値にあ
わせなければならない。そこで、位相角Δδを動かすた
めの情報としては、前記有効電力Ｐと回転数Ｎとを用い
ればよいことが理解できる。
これまでの説明は、電力をもとに２次励磁電圧の位相角
を制御するための第３の伝達関数として不完全微分回路
２９を用いた場合について説明したが、不完全微分回路
２９の代わりに、第６図に示すように、電力の制御量に
ゲインのみを生ずるようにしてもよい。
を制御するための第３の伝達関数として不完全微分回路
２９を用いた場合について説明したが、不完全微分回路
２９の代わりに、第６図に示すように、電力の制御量に
ゲインのみを生ずるようにしてもよい。
乗算部３２及び一次遅れのブロツク３３及び、フロツク
３２の出力及び３３の出力の差をとる差演算部３４、及
び差演算部３４の出力にゲインを乗ずる乗算部３５によ
り、同様の効果のだしうることは当然である。
３２の出力及び３３の出力の差をとる差演算部３４、及
び差演算部３４の出力にゲインを乗ずる乗算部３５によ
り、同様の効果のだしうることは当然である。
本発明によれば、速度指令値Ｎ0及び出力指令Ｐ0を一次
遅れ回路３０と３１で遅らせることにより、出力指令Ｐ
0の変化に対して位相角の変化が遅れるので、位相角の
急激な変化が防止でき電力系統１０に不要な電力変動が
生ずるのを防ぐ効果がある。一方、一次遅れの出力指令
Ｐ0と有効電力との差に対し感度を上げることで有効電
力に対する制御遅れを防止できるから、速度の目標値と
実際の値との差及び電力の目標値と実際の値との差をも
とにした簡単な操作で２次励磁電圧の位相角を制御で
き、発電運転及び揚水運転時のＡＦＣ運転に安定に目標
値に制御できるようしたので安定度上の効果は極めて大
きい。
遅れ回路３０と３１で遅らせることにより、出力指令Ｐ
0の変化に対して位相角の変化が遅れるので、位相角の
急激な変化が防止でき電力系統１０に不要な電力変動が
生ずるのを防ぐ効果がある。一方、一次遅れの出力指令
Ｐ0と有効電力との差に対し感度を上げることで有効電
力に対する制御遅れを防止できるから、速度の目標値と
実際の値との差及び電力の目標値と実際の値との差をも
とにした簡単な操作で２次励磁電圧の位相角を制御で
き、発電運転及び揚水運転時のＡＦＣ運転に安定に目標
値に制御できるようしたので安定度上の効果は極めて大
きい。
さらに、本発明によれば、系統の変動負荷をまかなうた
めに昼間は発電、夜間は揚水として運転する揚水発電シ
ステムで、揚水運転時に系統より定まる電力に対して
も、効率よく運転できる利点がある。
めに昼間は発電、夜間は揚水として運転する揚水発電シ
ステムで、揚水運転時に系統より定まる電力に対して
も、効率よく運転できる利点がある。
第１図は本発明の実施例を示すブロツロ図、第２図は可
変速揚水発電システムの原理概要を示す図、第３図は可
変速揚水発電システムの制御系統の概要を示すブロツク
図、第４図は本発明の実施例が適用された可変速発電シ
ステムの具体的構成例を示すブロツク図、第５図は出力
と効率の関係を示す線図、第６図は本願の応用例を示す
図である。 Ｅｘ……励磁回路、Ｇ１……可変速発電システムの発電
機、Ｌ……送電線、Ｃ……制御指令部、Ｔ……操作端、
１……固定子、２……回転子、３……すべり検出部、４
……電圧発生部、５ａ〜５ｃ……固定子のａ〜ｃ相巻
線、６ａ〜６ｂ……回転子のａ〜ｃ相巻線、７……回転
数測定部、１０……系統、１１……速度発電機、１３…
…水車特性部、１４……調速機の弁開度設定器、１５…
…指令値算出回路、１６……２次巻線位相角算出部、１
７……２次巻線励磁量算出部、１８……電圧調整部、１
９……電流変成器、２０……電圧変成器、２１……有効
電力導出部、２２ａ〜２２ｃ……２次励磁のａ〜ｃ相巻
線、２３ａ〜２３ｃ……移相部、２４，２６……比較
部、２５，２７……位相角制御量算出部、２８……加算
部、１１６……位相角算出部、２９……不完全微分回
路、３０，３１……一次遅れ回路、３２，３５……乗算
部、３３……一次遅れ関数部、３４……差演算部。
変速揚水発電システムの原理概要を示す図、第３図は可
変速揚水発電システムの制御系統の概要を示すブロツク
図、第４図は本発明の実施例が適用された可変速発電シ
ステムの具体的構成例を示すブロツク図、第５図は出力
と効率の関係を示す線図、第６図は本願の応用例を示す
図である。 Ｅｘ……励磁回路、Ｇ１……可変速発電システムの発電
機、Ｌ……送電線、Ｃ……制御指令部、Ｔ……操作端、
１……固定子、２……回転子、３……すべり検出部、４
……電圧発生部、５ａ〜５ｃ……固定子のａ〜ｃ相巻
線、６ａ〜６ｂ……回転子のａ〜ｃ相巻線、７……回転
数測定部、１０……系統、１１……速度発電機、１３…
…水車特性部、１４……調速機の弁開度設定器、１５…
…指令値算出回路、１６……２次巻線位相角算出部、１
７……２次巻線励磁量算出部、１８……電圧調整部、１
９……電流変成器、２０……電圧変成器、２１……有効
電力導出部、２２ａ〜２２ｃ……２次励磁のａ〜ｃ相巻
線、２３ａ〜２３ｃ……移相部、２４，２６……比較
部、２５，２７……位相角制御量算出部、２８……加算
部、１１６……位相角算出部、２９……不完全微分回
路、３０，３１……一次遅れ回路、３２，３５……乗算
部、３３……一次遅れ関数部、３４……差演算部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川勝 敏明 京都府京都市北区紫竹下梅ノ木町63番地 (72)発明者 乾 俊一 大阪府豊中市新千里北町２丁目６−３ (72)発明者 植田 清隆 神奈川県川崎市麻生区上麻生1087−３ (72)発明者 谷口 治人 東京都狛江市岩戸北１−16−２−303 (72)発明者 野原 哈夫 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 後藤 益雄 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 杉坂 弘志 茨城県日立市大みか町５丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (56)参考文献 特開 昭61−247299（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−173699（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】水車に接続され、固定子の一次巻線を電力
系統に接続し、回転子の二次巻線を交流励磁する発電電
動機に対する発電出力指令及び水位落差とから前記発電
電動機の速度指令値及び前記水車の流量を調節するガバ
ナ弁開度指令とを出力する指令値算出回路と、 前記指令値算出回路からの前記速度指令値を一次遅れさ
せる第１の一次遅れ回路と、 一次遅れの前記速度指令値と前記水車の実回転数とから
求めた差を時間積分する第１位相角制御量算出部と、 前記発電出力指令を一次遅れさせる第２の一次遅れ回路
と、 一次遅れの前記発電出力指令と前記電力系統の有効電力
とから求めた差を不完全微分する不完全微分回路と、 前記不完全微分回路からの出力を増幅する第２位相角制
御量算出部と、 前記第１位相角制御量算出部及び前記第２位相角制御量
算出部からの出力を加算して位相角を算出する位相角算
出部と、 を備え、前記第１の一次遅れ回路及び前記第２の一次遅
れ回路により前記発電出力指令の変化に対する前記位相
角の変化を遅らせるとともに、前記第２の一次遅れ回路
により低下した前記有効電力に対する前記発電出力指令
の感度を不完全微分回路により補償して、前記位相角算
出部から出力された位相角をもとに前記二次巻線の励磁
電圧を制御することを特徴とする可変速揚水発電システ
ムの運転制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62045254A JPH0636678B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 可変速揚水発電システムの運転制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62045254A JPH0636678B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 可変速揚水発電システムの運転制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63213499A JPS63213499A (ja) | 1988-09-06 |
| JPH0636678B2 true JPH0636678B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=12714141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62045254A Expired - Lifetime JPH0636678B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 可変速揚水発電システムの運転制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0636678B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0697878B2 (ja) * | 1987-09-11 | 1994-11-30 | 三菱電機株式会社 | 交流励磁同期機の制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0634626B2 (ja) * | 1985-01-28 | 1994-05-02 | 関西電力株式会社 | 可変速水車発電装置の制御装置 |
| JP2538862B2 (ja) * | 1985-04-24 | 1996-10-02 | 関西電力 株式会社 | 可変速揚水発電システムの制御装置 |
-
1987
- 1987-03-02 JP JP62045254A patent/JPH0636678B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63213499A (ja) | 1988-09-06 |
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