JPH0678599A - 水車発電機用制御装置 - Google Patents
水車発電機用制御装置Info
- Publication number
- JPH0678599A JPH0678599A JP4222349A JP22234992A JPH0678599A JP H0678599 A JPH0678599 A JP H0678599A JP 4222349 A JP4222349 A JP 4222349A JP 22234992 A JP22234992 A JP 22234992A JP H0678599 A JPH0678599 A JP H0678599A
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- Japan
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- generator
- turbine generator
- deviation
- pulse width
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- 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.)
- Pending
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水車発電機の起動，系統投入を安定かつ短時
間に行ない得るようにする。 【構成】 検出部１を介して得られる水車発電機の周波
数とその設定値との差を取る偏差演算部４と、その偏差
に応じたパルス幅信号を出力して水車発電機の周波数を
上げ，下げするＰＷＭ（パルス幅変調）信号発生部５と
を設けることにより、水車発電機を安定かつ短時間に所
望の設定値にまで起動制御し得るようにする。なお、ス
イッチ６は起動時のみオンとなり、揃速時には開放され
て自動揃速部７の制御に切り替わるようになっている。
間に行ない得るようにする。 【構成】 検出部１を介して得られる水車発電機の周波
数とその設定値との差を取る偏差演算部４と、その偏差
に応じたパルス幅信号を出力して水車発電機の周波数を
上げ，下げするＰＷＭ（パルス幅変調）信号発生部５と
を設けることにより、水車発電機を安定かつ短時間に所
望の設定値にまで起動制御し得るようにする。なお、ス
イッチ６は起動時のみオンとなり、揃速時には開放され
て自動揃速部７の制御に切り替わるようになっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、調速機能を持たない
（スピーダレスガバナ方式を採用している）水力発電所
において、同期発電機の周波数を設定周波数まで上昇さ
せるための水車発電機の起動、および同期発電機の周波
数を系統周波数に追従させて同期並列（投入）するため
の揃速制御装置に関する。
（スピーダレスガバナ方式を採用している）水力発電所
において、同期発電機の周波数を設定周波数まで上昇さ
せるための水車発電機の起動、および同期発電機の周波
数を系統周波数に追従させて同期並列（投入）するため
の揃速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４にこの種の従来例を示す。同図おい
て、１は発電機周波数検出部、２は系統周波数検出部、
７は自動揃速部、８，９，１１，１２は比較演算部、１
０は揃速パルス発生部、１３は制御パルス発生部、ＯＲ
は揃速パルス発生部１０と制御パルス発生部１３の各出
力信号の少なくとも一方を選択するためのオアゲートで
ある。すなわち、水車発電機の起動時には、発電機周波
数検出部１で検出した水車発電機の周波数ｆｇを、比較
演算部１１，１２において予め設定された設定値ａ，ｂ
とそれぞれ比較し、各々の条件に応じた制御パルスをパ
ルス発生部１３から水車発電機に出力し、周波数の制御
を行なっている。
て、１は発電機周波数検出部、２は系統周波数検出部、
７は自動揃速部、８，９，１１，１２は比較演算部、１
０は揃速パルス発生部、１３は制御パルス発生部、ＯＲ
は揃速パルス発生部１０と制御パルス発生部１３の各出
力信号の少なくとも一方を選択するためのオアゲートで
ある。すなわち、水車発電機の起動時には、発電機周波
数検出部１で検出した水車発電機の周波数ｆｇを、比較
演算部１１，１２において予め設定された設定値ａ，ｂ
とそれぞれ比較し、各々の条件に応じた制御パルスをパ
ルス発生部１３から水車発電機に出力し、周波数の制御
を行なっている。
【０００３】ここで、例えば設定値ａを定格周波数の９
０％、設定値ｂを１１０％と設定しておくものとする
と、水車発電機周波数ｆｇが定格周波数の９０％未満で
は、パルス発生部１３から周波数を上昇させるための上
げパルス指令が出力され、ｆｇが定格周波数の１１０％
を越えたときは、同じくパルス発生部１３から周波数を
低下させるよう下げパルス指令が出力される。こうし
て、水車発電機周波数ｆｇは９０％（設定値ａ）以上１
１０％（設定値ｂ）未満の範囲内に制御されることにな
る。一方、同期投入時の揃速操作は上記の装置とは別に
設けられている自動揃速部７によって行なわれる。つま
り、比較演算部８，９において、系統周波数検出部２に
より検出される系統周波数ｆｌと発電機周波数検出部１
により検出される水車発電機の周波数ｆｇとを比較し、
その結果に応じて揃速パルス発生部１０から水車発電機
周波数の上げまたは下げ指令を出力し、水車発電機周波
数を系統周波数に一致させるものである。
０％、設定値ｂを１１０％と設定しておくものとする
と、水車発電機周波数ｆｇが定格周波数の９０％未満で
は、パルス発生部１３から周波数を上昇させるための上
げパルス指令が出力され、ｆｇが定格周波数の１１０％
を越えたときは、同じくパルス発生部１３から周波数を
低下させるよう下げパルス指令が出力される。こうし
て、水車発電機周波数ｆｇは９０％（設定値ａ）以上１
１０％（設定値ｂ）未満の範囲内に制御されることにな
る。一方、同期投入時の揃速操作は上記の装置とは別に
設けられている自動揃速部７によって行なわれる。つま
り、比較演算部８，９において、系統周波数検出部２に
より検出される系統周波数ｆｌと発電機周波数検出部１
により検出される水車発電機の周波数ｆｇとを比較し、
その結果に応じて揃速パルス発生部１０から水車発電機
周波数の上げまたは下げ指令を出力し、水車発電機周波
数を系統周波数に一致させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような装置で
は、周波数制御指令が出力されてから水車発電機周波数
が応答するまでに時間遅れがあるため、制御パルス発生
部から出力されるパルス幅が大きいと行き過ぎ制御（過
制御）となる。例えば、発電機周波数ｆｇが設定値ａよ
りも低いときに出力される大きな幅の上げパルスによ
り、発電機周波数ｆｇは設定値ｂを越えて上昇してしま
う。そして、その結果として出力される大きな幅の下げ
パルスにより、発電機周波数ｆｇは今度は設定値ａを下
回ってしまう、という繰り返し振動を起こして安定しな
くなる。これを避けるべく制御パルス発生部から出力す
るパルス幅を小さくすると、安定性は良くなるが制御に
時間が掛かり、短時間に水車発電機を起動できないとい
う、相矛盾する問題がある。このような場合の、制御パ
ルスＣと発電機周波数ｆｇとの関係を図５に示す。点線
にて示すａ，ｂが設定値であり、実線が発電機周波数ｆ
ｇを示している。
は、周波数制御指令が出力されてから水車発電機周波数
が応答するまでに時間遅れがあるため、制御パルス発生
部から出力されるパルス幅が大きいと行き過ぎ制御（過
制御）となる。例えば、発電機周波数ｆｇが設定値ａよ
りも低いときに出力される大きな幅の上げパルスによ
り、発電機周波数ｆｇは設定値ｂを越えて上昇してしま
う。そして、その結果として出力される大きな幅の下げ
パルスにより、発電機周波数ｆｇは今度は設定値ａを下
回ってしまう、という繰り返し振動を起こして安定しな
くなる。これを避けるべく制御パルス発生部から出力す
るパルス幅を小さくすると、安定性は良くなるが制御に
時間が掛かり、短時間に水車発電機を起動できないとい
う、相矛盾する問題がある。このような場合の、制御パ
ルスＣと発電機周波数ｆｇとの関係を図５に示す。点線
にて示すａ，ｂが設定値であり、実線が発電機周波数ｆ
ｇを示している。
【０００５】また、同期投入操作開始時の発電機周波数
ｆｇは設定値ａとｂの間になるように制御されるが、こ
の値が設定値ａまたは設定値ｂに近い値のときは、定格
周波数にほぼ等しい系統周波数との偏差が大きくなるた
め、自動揃速部７からの出力で行なう制御幅が大きくな
り同期並入までにさらに長い時間を要するという問題が
ある。これを避けるため、設定値ａ，ｂを系統周波数に
近づけ、自動揃速部７からの出力で行なう制御幅を常に
小さく保つようにすると、同期投入までの時間は短縮さ
れるけれども、起動時に上述のような行き過ぎ（過制
御）が発生してしまうという、相矛盾した問題を有して
いる。したがって、この発明の課題は特に起動時におけ
る水車発電機の周波数を、安定かつ短時間にその設定値
に整定し得るようにすることにある。
ｆｇは設定値ａとｂの間になるように制御されるが、こ
の値が設定値ａまたは設定値ｂに近い値のときは、定格
周波数にほぼ等しい系統周波数との偏差が大きくなるた
め、自動揃速部７からの出力で行なう制御幅が大きくな
り同期並入までにさらに長い時間を要するという問題が
ある。これを避けるため、設定値ａ，ｂを系統周波数に
近づけ、自動揃速部７からの出力で行なう制御幅を常に
小さく保つようにすると、同期投入までの時間は短縮さ
れるけれども、起動時に上述のような行き過ぎ（過制
御）が発生してしまうという、相矛盾した問題を有して
いる。したがって、この発明の課題は特に起動時におけ
る水車発電機の周波数を、安定かつ短時間にその設定値
に整定し得るようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、第１の発明では、調速機能を持たない水車発電
機用制御装置において、前記水車発電機の検出周波数を
その設定周波数まで滑らかに上昇させるための起動制御
を行なうべく発電機周波数と設定周波数との偏差を演算
する偏差演算手段と、その偏差に応じてパルス幅の異な
る信号を出力するパルス幅信号発生手段と、前記水車発
電機を系統に投入するための揃速制御を行なう揃速制御
手段と、水車発電機の起動時には前記パルス幅信号発生
手段からの出力を選択し、系統投入時には揃速制御手段
からの信号を選択する選択手段とを設けたことを特徴と
している。また、第２の発明では、調速機能を持たない
水車発電機用制御装置において、前記水車発電機の周波
数と系統周波数の各検出値の偏差を演算する偏差演算手
段と、その偏差に応じてパルス幅の異なる信号を出力す
るパルス幅信号発生手段とを設け、このパルス幅信号発
生手段からの出力にもとづき水車発電機の起動制御と揃
速制御とを行なうことを特徴としている。
るため、第１の発明では、調速機能を持たない水車発電
機用制御装置において、前記水車発電機の検出周波数を
その設定周波数まで滑らかに上昇させるための起動制御
を行なうべく発電機周波数と設定周波数との偏差を演算
する偏差演算手段と、その偏差に応じてパルス幅の異な
る信号を出力するパルス幅信号発生手段と、前記水車発
電機を系統に投入するための揃速制御を行なう揃速制御
手段と、水車発電機の起動時には前記パルス幅信号発生
手段からの出力を選択し、系統投入時には揃速制御手段
からの信号を選択する選択手段とを設けたことを特徴と
している。また、第２の発明では、調速機能を持たない
水車発電機用制御装置において、前記水車発電機の周波
数と系統周波数の各検出値の偏差を演算する偏差演算手
段と、その偏差に応じてパルス幅の異なる信号を出力す
るパルス幅信号発生手段とを設け、このパルス幅信号発
生手段からの出力にもとづき水車発電機の起動制御と揃
速制御とを行なうことを特徴としている。
【０００７】
【作用】同期投入操作開始前は発電機周波数をＰＷＭ
（偏差比例パルス幅変調）制御によって上昇させること
により、偏差の大きいときは大きな幅のパルスで急速に
制御し、偏差の小さなときは小さな幅のパルスで精度の
高い制御を行なうことにより、設定周波数を行き過ぎる
ことなく、短時間でしかも円滑に制御し得るようにす
る。前記設定周波数として系統周波数を入力しておくこ
とにより、起動から自動揃速までを共通の装置で制御で
きるため、自動揃速装置を省略することができ、その結
果、コストおよびスペースを削減することができる。
（偏差比例パルス幅変調）制御によって上昇させること
により、偏差の大きいときは大きな幅のパルスで急速に
制御し、偏差の小さなときは小さな幅のパルスで精度の
高い制御を行なうことにより、設定周波数を行き過ぎる
ことなく、短時間でしかも円滑に制御し得るようにす
る。前記設定周波数として系統周波数を入力しておくこ
とにより、起動から自動揃速までを共通の装置で制御で
きるため、自動揃速装置を省略することができ、その結
果、コストおよびスペースを削減することができる。
【０００８】
【実施例】図１はこの発明の実施例を示す構成図で、同
図からも明らかなように、図４に示すものに対し周波数
設定部３，偏差演算部４，ＰＷＭ（パルス幅変調）パル
ス発生部５およびスイッチ６などを付加して構成され
る。すなわち、発電機周波数検出部１で検出された水車
発電機の周波数ｆｇと、周波数設定部３に設定された周
波数設定値とを偏差演算部４において演算し、ＰＷＭパ
ルス発生部５においてその偏差に比例する大きさのパル
ス幅信号（ＰＷＭ信号）に変換し、周波数ｆｇがその設
定値に一致するような周波数の上げ，下げパルスを出力
する。このＰＷＭ信号は、同期投入条件が成立するまで
オンしているスイッチ６を介して、水車発電機に与えら
れる。
図からも明らかなように、図４に示すものに対し周波数
設定部３，偏差演算部４，ＰＷＭ（パルス幅変調）パル
ス発生部５およびスイッチ６などを付加して構成され
る。すなわち、発電機周波数検出部１で検出された水車
発電機の周波数ｆｇと、周波数設定部３に設定された周
波数設定値とを偏差演算部４において演算し、ＰＷＭパ
ルス発生部５においてその偏差に比例する大きさのパル
ス幅信号（ＰＷＭ信号）に変換し、周波数ｆｇがその設
定値に一致するような周波数の上げ，下げパルスを出力
する。このＰＷＭ信号は、同期投入条件が成立するまで
オンしているスイッチ６を介して、水車発電機に与えら
れる。
【０００９】一方、同期投入条件成立後はスイッチ６は
オフとなるので、自動揃速部７からの上げ，下げパルス
により、周波数ｆｇは系統周波数ｆｌに一致するよう
に、同期投入制御が行なわれる。図２にこの発明による
動作波形図を示す。図５と比較すれば明らかなように、
実線で示す発電機周波数ｆｇがその設定値（点線にて示
す）に行き過ぎ（過制御）なく追従させられる様子が端
的に示されている。
オフとなるので、自動揃速部７からの上げ，下げパルス
により、周波数ｆｇは系統周波数ｆｌに一致するよう
に、同期投入制御が行なわれる。図２にこの発明による
動作波形図を示す。図５と比較すれば明らかなように、
実線で示す発電機周波数ｆｇがその設定値（点線にて示
す）に行き過ぎ（過制御）なく追従させられる様子が端
的に示されている。
【００１０】図３はこの発明の他の実施例を示すブロッ
ク図である。４Ａは偏差演算部であり（図１の偏差演算
部とはその機能が若干異なっているので符号Ａを付して
区別した）、ここに周波数検出部１により検出される水
車発電機の周波数ｆｇと、周波数検出部２により検出さ
れる系統周波数とを導入してその偏差を取り、ＰＷＭパ
ルス発生部５においてその偏差に比例する大きさのＰＷ
Ｍ信号に変換し、周波数ｆｇがその設定値に一致するよ
うな周波数の上げ，下げパルスを出力するものである。
こうすれば、起動から自動揃速までを共通の装置（ＰＷ
Ｍパルス発生部５）にて行なうことが可能となり、図１
で必要とされていた自動揃速部７を省略することができ
ることから、構成を著しく簡略化できるだけでなく、省
スペース化も可能となる。
ク図である。４Ａは偏差演算部であり（図１の偏差演算
部とはその機能が若干異なっているので符号Ａを付して
区別した）、ここに周波数検出部１により検出される水
車発電機の周波数ｆｇと、周波数検出部２により検出さ
れる系統周波数とを導入してその偏差を取り、ＰＷＭパ
ルス発生部５においてその偏差に比例する大きさのＰＷ
Ｍ信号に変換し、周波数ｆｇがその設定値に一致するよ
うな周波数の上げ，下げパルスを出力するものである。
こうすれば、起動から自動揃速までを共通の装置（ＰＷ
Ｍパルス発生部５）にて行なうことが可能となり、図１
で必要とされていた自動揃速部７を省略することができ
ることから、構成を著しく簡略化できるだけでなく、省
スペース化も可能となる。
【００１１】
【発明の効果】この発明によれば、水車発電機周波数と
設定周波数との偏差に応じた幅のパルス信号によって水
車発電機の同期制御を行なうようにしたので、過制御の
おそれなく安定かつ短時間に、水車発電機周波数をその
設定値に追従させることが可能となる。また、上記設定
値を系統周波数に選べば、起動から自動揃速までを１つ
のＰＷＭ制御回路を用いて行なうことができるため、構
成が簡略化できるだけでなく、省スペース化を図ること
が可能となる、などの利点が得られる。
設定周波数との偏差に応じた幅のパルス信号によって水
車発電機の同期制御を行なうようにしたので、過制御の
おそれなく安定かつ短時間に、水車発電機周波数をその
設定値に追従させることが可能となる。また、上記設定
値を系統周波数に選べば、起動から自動揃速までを１つ
のＰＷＭ制御回路を用いて行なうことができるため、構
成が簡略化できるだけでなく、省スペース化を図ること
が可能となる、などの利点が得られる。
【図１】この発明の実施例を示す構成図である。
【図２】図１の動作を説明するための説明図である。
【図３】この発明の他の実施例を示す構成図である。
【図４】従来例を示す構成図である。
【図５】図４の動作を説明するための説明図である。
１…発電機周波数検出部、２…系統周波数検出部、３…
周波数設定部、４，４Ａ…偏差演算部、５…ＰＷＭパル
ス発生部、７…自動揃速部、８，９，１１，１２…比較
演算部、１０…揃速パルス発生部、１３…制御パルス発
生部。
周波数設定部、４，４Ａ…偏差演算部、５…ＰＷＭパル
ス発生部、７…自動揃速部、８，９，１１，１２…比較
演算部、１０…揃速パルス発生部、１３…制御パルス発
生部。
Claims (2)
- 【請求項１】 調速機能を持たない水車発電機用制御装
置において、 前記水車発電機の検出周波数をその設定周波数まで滑ら
かに上昇させるための起動制御を行なうべく発電機周波
数と設定周波数との偏差を演算する偏差演算手段と、そ
の偏差に応じてパルス幅の異なる信号を出力するパルス
幅信号発生手段と、前記水車発電機を系統に投入するた
めの揃速制御を行なう揃速制御手段と、水車発電機の起
動時には前記パルス幅信号発生手段からの出力を選択
し、系統投入時には揃速制御手段からの信号を選択する
選択手段とを設けたことを特徴とする水車発電機用制御
装置。 - 【請求項２】 調速機能を持たない水車発電機用制御装
置において、 前記水車発電機の周波数と系統周波数の各検出値の偏差
を演算する偏差演算手段と、その偏差に応じてパルス幅
の異なる信号を出力するパルス幅信号発生手段とを設
け、このパルス幅信号発生手段からの出力にもとづき水
車発電機の起動制御と揃速制御とを行なうことを特徴と
する水車発電機用制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4222349A JPH0678599A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 水車発電機用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4222349A JPH0678599A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 水車発電機用制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0678599A true JPH0678599A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16780951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4222349A Pending JPH0678599A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 水車発電機用制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678599A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011223783A (ja) * | 2010-04-12 | 2011-11-04 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 同期発電機の調速制御装置および調速制御方法 |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP4222349A patent/JPH0678599A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011223783A (ja) * | 2010-04-12 | 2011-11-04 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 同期発電機の調速制御装置および調速制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A072 | Dismissal of procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072 Effective date: 20040323 |