JPS5899227A - 水車発電機の出力制御装置 - Google Patents

水車発電機の出力制御装置

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Publication number
JPS5899227A
JPS5899227A JP56196332A JP19633281A JPS5899227A JP S5899227 A JPS5899227 A JP S5899227A JP 56196332 A JP56196332 A JP 56196332A JP 19633281 A JP19633281 A JP 19633281A JP S5899227 A JPS5899227 A JP S5899227A
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JP
Japan
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turbine generator
water turbine
power
output
combined operation
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JP56196332A
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Inventor
関谷 栄二
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (耐 技術分野 本発明は水力発電所の出力制御装置に関するものである
(ロ)従来技術 一般に水力発電所において、複数台の水車発電機のトー
タル発電電力を中央給電指令所(以下単に中給という。
)から制御する場合は、複数台の水車発電機を出力制御
装置なるものに#合し、中給からOAFC装置やムI、
R装置等の出力信号で各水車発電機に付属する出力設定
用ポテンショメータを制御する様に運転(以下結合運転
と呼ぶ)を行なっている。この場合、複数台の水車発電
機のうち1台でもその水車発電機に付属する自動制御盤
あるいは調速機制御盤に於いて、直接出力設定用ポテン
ショメータを制御する様に運転(以下個別運転と呼ぶ)
を行なうと、残りの水車発電機は、出力制御装置による
結合運転が出来なかった。その理由を次の具体的な回路
構成図、すなわち第1図および第、!図を用いて説明す
る。いま理解を容易にする為に水車発電機ム、水車発電
機Bの2台這転について説明する。第1図はム水車発電
様、1水車発電機それぞれの個別、結合運転選択回路で
あり、マずム水車発電機個別、結合運転選択用切換スイ
ッチ43Jムを結合に選択し九時閉じる接点43Jム−
aおよびム水車発電機の運転に必要な準備条件を食で確
立したと電動作するム水車発電機主制御継電器が動作し
閉じる接点4ム−alおよびム水車発電機並列用しゃ断
器が投入した時閉じる接点52A−aを直列に接続し、
ム水車発電機個別、結合運転選択用継電“器43JAX
の動作コイルに接続する。
前述し九ム水車発電機個別、結合運転選択用切換スイッ
チ43JAを個別に選択した時閉じる接点43JA−b
、およびA水車発電機主制御継電器が復帰し閉じる接点
4A−b、およびム水車発電機並列用しゃ断器が開いた
時閉じる接点52ム−bを、全て並列に接続し、ム水車
発電機個別、結合運転選択用継電器43JAXの復帰コ
イルに接続する。これらを直流制御母線P 、NK接続
する。
同じ様Kn水車発電機個別、結合運転選択用切換スイッ
チ43JBを結合に選択し九時閉じる接点43JB−a
および図示し壜い慕水車発電機の運転に必要な準備条件
を全て確立したとき動作する1水車発電機主制御継電器
が動作し閉じる接点4ト1、およびl水車発電機並列用
しゃ断部が投入した時閉じる接点52トaを直列に接続
し、1水車発電機個別、結合運転選択用継電器43JB
Xの動作コイルに接続する。B水車発電機個別、′結合
運転選択用切換スイッチ43JBを個別に選択した時閉
じゐ接点43Jl−bおよびB水車発電機主制御継電器
が復帰し閉じる接点4B−bおよびB水車発電機並列用
し中断器が開いた時閉じる接点52B−bを全て並列K
m続し8水車発電機個別、結合運転選択用継電器43J
BXの復帰コイルに接続する。これらを直流制御母線P
、Nに接続する。尚、ム水単発電機個別、納金運転選択
用継電器43JAXの出力接点43JAX−a 、 4
3JAX−bおよびB水車発電機個別、結合運転選択用
継電器43JBXの出力接点43JBX−a。
43JBX−bは後述する第2図に導入される。
第2図は水車発電機の電力分配構成図であり、一点鎖線
内が出力制御装置である。まず中給からOF−タル電力
指令値信号MW−OEMを出力制御装置に入力する為の
トータル電力指令値変換器MWを設ける。トータル電力
指令値変換器MWの出力信号と第1図で示し九ム水単発
電機個別、結合運転選択用継電器43JAXO接点43
JAX−aおよび1水車発電機個別、結合運転選択用継
電IB 43JBX O接点43JIX−aを入力し、
結合運転の台数を計算し、結合運転の台数による電力分
配を行なう水車発電機の電力分配器りを設ける。尚結合
運転の台数計算は上述した水車発電機の電力分配器りに
接続される接点43JAX−a、 43JBX−aが閉
じていると1台。
2台と計算する。又トータル電力指令値変換器MWの出
力信号は下記の式で電力分配する。
D=−LXMW・・・(1) 但し D=電力分配器りの出力 N=結合運転の台数 ロート−タル電力指令値変換器MYの出力A水車発電機
計器用変圧器の二次電圧1’?−ムおよび計器用変成器
の二次電流CT−ムを出力制御装置に入力し有効電力に
変換するi水車発電機用有効電力変換器WTDムを設け
る。
同じ様に、B水車発電機計器用変圧器の二次電圧PT−
Bおよび計器用変成器の二次電流CT−Bを出力制御装
置に入力し有効電力に変換する1水車発電機用有効電力
f%器WTDljを設ける。ム水車発電機用有効電力変
換器WTDムの出力信号を負に変換する機能を持ち、そ
の負め信号と電力分配器りの出力信号を加算する加減算
器ADIを設ける。
同じ様にB水車発電機用有効電力変換器WTDBの出力
信号を負に変換する機能を持ち、その負の信号と電力分
配器りの出力信号を加算する加減算器AD2を設ける。
加減算器ADIの出力信号を第1図で示したム水車発電
機個別、結合運転選択用継電器43JAXの接点43J
AX−JLを介してA水軍発電機出力設定用直流電動機
65PM−Aに接続する。又、入水単発電機出力設定用
調整スイッチ7−65P−Aを第1図で示し九ム水車発
電機個別、結合運転選択用継電II 43JAX ノ接
点43JAX−bを介してA水車R1損出力設定用直流
電動機65PM−ムに接続する。上述したム水車発電損
出力設定用直流電動機65PM−Aに付属するA水車発
電機出力設定用ボテンシ璽メータ66P−ム をム水車
発電機用ガバナユニットGOv−ムに接続する。
加減算器AD2の出力信号を第1図で示し九3水車発電
機個別、結合運転選択用継電器43JBXの接点43J
IX−aを介してB水車発電機出力設定用直流電動機6
5PM−BK接続する。又、B水車発電機出力設定用調
整スイッチ7−6SP−Bを第1図で示し九B水車発電
様個別、結合運転選択用継電器43JBXの接点43J
BX−bを介してB水車発電機出力設定用直流電動機6
5PM−Bに接続する。上述し九B水車発電損出力設定
用直流電動機65PM−Bに付属するB水車発電機出力
設定用ポテンショメータ65P−BをB水車発電横用ガ
バナユニツ) GOV−Bに接続する。以上で従来の構
成説明が終えたので次に動作説明に入る。
まず第1図において、ム水車発電様個別、結合運転選択
用切換スイッチ43JAを結合に選択すると接点43J
A−aは閉じ、A水車発電機主制御継電器が動作し接点
4A−1は閉じ、およびム水車発電横並列用しゃ断が投
入した時動作する接点52A−aが閉じると、ム水車発
電機個別、結合運転選択用継電器43JAXは動作する
一方、B水車発電機個別、結合運転選択用切換スイッチ
43JBを個別に選択すると接点43JB−bは閉じ、
B水車発電機個別、結合運転選択用継電器43JBXは
復帰する。又、B水車発電機主制御継電器が動作し接点
4B−1は閉じ、B水車発電機並列しゃ断器が投入した
時動作する接点52B−aが閉じているとする。
次に第2図に示すB水車発電機出力設定用−整スイッチ
7−6SP−Bを上げに操作することにより第1図で示
し九B水車発電機個別、結合運転選択用継電器43JB
XO接点43JBX−bが閉じているので、B水車発電
機出力設定用直流電動機65PM−Bを動作させ、これ
によシB水単発電損出力設定用ポテンシ璽メータ65P
−Bは動作し、B水車発電横用ガバナユニットGOV−
Bは上述し九B水車発電損出力設定用ボテンシ目メータ
65P−Hに合う様B水車発電機の案内羽根を制御する
こと“になり、B水車発電機の発電電力を調整する。仮
にB水車発電機の発電電力を20MWとする。
この時中給からあるトータル電力指令値信号MW−DE
Mが出力制御装置内のトータル電力指令値変換器MWに
入力され七と、その入力信号を一定レベルの信号に変換
する。仮に中給からのトータル電力指令値信号MW−D
EMを30MWとすると、変換されたトータル電力指令
値変換器MWの出力信号30MWは水車発電機の電力分
配器りに入力されるが、水車発電機の電力分配器りに接
続する第1図で示した入水車発電機個別、結合運転選択
用継電器43JAXO接点43JAX−aが閉じてお、
9、B水車発電機個別、結合運転選択用継電器43JB
Xの接点43JBX−aが開いているので結合運転の台
数は1台となり、上述したトータル電力指令値変換器M
Wの出力信号30MWを前述した式(1)′にあてはめ
ると水車発電機の電力分配器りの出力信号は30MWと
なる。
A水車発電機の発電電力は、A水車発電機計器用変圧器
の二次電圧PT−Aおよび計器用変成器の二次電流CT
−AKより出力制御装置内のム′水車発電機用有効電力
変換器WTDAK入力されるが、入水車発電様の案内羽
根開腹を仮に無負荷一度にあるとすれば、A水車発電機
の発電電力はOwIであり、大水車発電機用有効電力変
換器WTD人の出力信号はQMWとなる。上述した入水
単発電機用有効電力変換器WTDAの出力信号−を負に
変換する機能を持ち、その負の信号−QMWと水車発電
機の電力分配器りの出力信号30MWを加算する加減算
器ADIに入力し、加算した加減算ADIの出力信号は
30MWとなる。
加減算善人D1の出力信号30MWは第1図で示し九ム
水車発電機個別、結合運転選択用継電器43JAXの接
点43JAX−aが閉じているので、A水車発電機出力
設定用直流電動機65PM−Aを動作させ、ム水車発電
損出力設定用ポテンショメータ65P−Aは動作しム水
車発電機用ガパナユニツ) GOV−Aは上述し九人水
車発電機出力設定用ポテンショメータ65P−ムに合う
様A水車発電機の案内羽根を制御することになり発電電
力を30MWに調整する。B水車発電機の発電電力は、
B水車発電機計器用変圧器の二次電圧PT−Bおよび計
器用変成器の二次電流CT−Bによシ出力制御装置内の
B水車発電様用有効電力変、換器WTDB K入力され
るが、前述した様KB水車発電機は個別運転により20
MW発電しているので、B水車発電機用有効電力変換器
WTD!Iの出力信号は20MWとなる。
上述し九B水車発電機用有効電力変換器WTDBの出力
信号20MWを負に変換する機能を持ち、その負の信号
−20M%Vと水車発電機の電力分配器りの出力信号3
0MWを加算する加減算器AD2に入力し加算した加減
算器AD2の出力信号はIOMWとなる。
しかし、加減算器AD2の出力信号10MWは、n水車
発電機個別、結合運転選択用継電器43JBXの接点4
3JBX−aが開いているので、L水車発電機出方設定
用直流電動機65PM−Imを制御することができない
。すなわちb水車発電機は個別運転している為に出力制
御装置による発電電力制御は出来ないのである。
この従来方式では、中給からのトータル電力指令値30
MWに対してA水車発電機は結合運転により30MW発
電電力制御しておシ、B水車発電機は個別運転によ!l
) 20MW発電電力制御するととKなり、トータルで
a 20MWよけいに発電電力制御することになる。し
たがって複数台の水車発電機が運転している場合に、個
別運転している水車発電機がある時は、残りの複数台の
水車発電機に対して出力制御装置による結合運転を行な
うと中給からのトータル電力指令値信号MW−DEMK
合わなくなる。又は櫂数台の水車発電機に対しであるト
ータル電力を中給で必要と判断した時儒別運転している
水車発電機の発電電力を見ながらあるトータル電力指令
値から個別運転している水車発電機の発電電力を引いた
値を新たなトータル電力指令値として出力制御装置内の
トータル電力指令値肇換器MWK入力する場合は、個別
運転している水車発電機があっても残りの複数台の水車
発電機に対して出力制御装置による結合運転は出来るが
、人間判断による新たなトータル電力指令値となり人間
の判断建ス、計算違い等からスムーズな運転が出来ない
(C)  発明の目的 本発明はかかる欠点に対してなさ−れたもので、複数台
O水車発電様が運転している場合に個別運転による水車
発電機があって龜、結合運転にある残りの複数台の水車
発電機を中給かものトータル電力指令値MW−DIMに
合う裸出力制御装置による結合運転が出来る装置を供給
することを目的としたものである。
(a 発明の構成 次に本発明の具体的な回路構成について第1図および第
3図を用いて説明する。第1図は従来の回路構成で説明
したので轟説明では省略するが、ム水車発電機個別、結
合運転選択用継電器43JAXの出力接点43JAX−
a 、43 JAX−bおよびn水車発電機個別、結合
運転選択用継電器43JBXの出力接点43 JBX−
a 、 43JBX−bは後述すル第3図KIil1人
−f!し、6゜第3図社水車発電機の電力分配構成図で
あり、一点鎖線内が出力制御装置である。まず中給がら
のトータル電力指令値信号MW−D EMを出力制御装
置に入力する為のトータル電力指令値変換@MWを設け
る。
次KA水車発電機計器用変圧器の二次電圧PT−Aおよ
び計器用変成器の二次電流Cチー人を出力制御装置に入
力し有効電力に変換するA水車発電機用有効電力変換器
WTDAを設ける。同じ様にB水車発電機計器用変圧器
の二次電圧PT−1および計器用変成器の二次電流C〒
−Bを出力制御装置に入力し有効電力に変換するB水車
発電機用有効電力変換器WTDBを設ける。
A水車発電機用有効電力変換器WTDAの出力信号を第
1図で示し九A水車発電機個別、結合運転選択用継電器
43JAXO接点43JAX−bを介して加算器AD4
に!I続する。同じ様KB水車発電機用有効電力変換器
WTDBの出力信号を第1図で示し九B水車発電機個別
、結合運転選択用継電器43JBXの接点43JBX−
bを介して、加算器AD4に接続する。
加算器ムD4の出力信号を負に変換する機能を持ち、そ
の負の信号とトータル電力指令値変換器MWの出力信号
を加算する加減算器AD3を設ける。
加減算器AD3の出力信号と第1図で示した入水車発電
機個別、結合運転選択用継電器43JAXの接点43J
■−1およびn水車発電機個別、結合運転選択用継電器
43JBXの接点43JBX−a會入力し結合運転の台
数を計算し結合運転による水車発電機の電力分配器りを
設ける。尚、結合運転の台数計算は前述した水車発電機
の電力分配器DK接続される接点43 JAX−a 、
 43 JBX−aが閉じていると1台、2台と計算す
る。又、加減算器AJ)3の出力信号は下記の式で電力
分配される。
D =、 X A D 3−[2) 但し D=電力分配器りの出力 N;結合運転の台数 AD3 =加減算器AD3の出力 A水車発電機用有効電力変換器WTDムの出力信号を負
に変換する機能を持ち、その負の信号と水車発電機の電
力分配器りの出力信号を加算する加減算器ADIを設け
る。同じ様にB水車発電機用有効電力変換器WTDBの
出力信号を負に変換する機能を持ち、その負の信号上水
車発電機の電力分配器りの出力信号を加算する加減算器
ADZを設ける。
加減算器ADIの出力信号を第1図で示し九ム水車発電
機個別、結合運転選択用継電器43JAXの接点43J
AX−mを介して、ム水車発電横出力設定用直流電動機
65PM−ムに接続する。又、ム水車発電損出力設定用
調整スイッチ7−6SP−ムを第1図で示したA水車発
電機個別、結合運転選択用継電器43JBXの接点43
JAX−bを介してム水車発電損出力設定用直流マ動機
65PM−AK接続する。前述し九人水車発電機出力設
定用直流電動機65PM−AK付属するム水車発電損出
力設定用ポテンショメータ65P−Aをム水車発電機用
ガバナユニッ) GOV−Aに接続する。
加減算器AD2の出力信号を第1図で示したB水車発電
機個別、結合運転選択用継電器43JBXo接点43J
BX−aを介してB水車発電機出力設定用直流電動機6
5PM−BK接続する。又、B水車発電機出力設定用調
整スイッチ7−65p−nを第1図で示し九B水車発電
機個別、結合運転選択用継電器43JBXの接点43J
BX−bを介してB水車発電機出力設定用直流電動機6
5PM−Hに接続する。上述し九B水車発電損出力設定
用直流電動機65PM−Bに付属するB水車発電機出力
設定用ポテンショメータ65P−Bを1水車発電機用ガ
バナユニツ) GOV−Bに接続する。以上で本発明の
構成説明は終えるが、第3図の破線内が第2図の従来回
路構成に追加した機能である。
次に本発明の動作説明に入るが、第1図の個別結合運転
選択回路は従来の動作説明と同じなので肖説明では省略
する。まず第3図に示す1水車発電横出力設定用調整ス
イッチ?−6SP−Bを上げに操作する仁とにより第1
図で示し九n水車発電機偵別、結合運転選択用継電器4
3J11Xの接点43JBX−bが閉じているのでB水
車発電機出力設定用直流電動機65PM−Bを動作させ
、これKより1水車発電機出力設定用ボテンシ目メータ
65P−1ハ動作シ、B水車発電横用ガパナエニツ) 
GOV−11は上述し九n水車発電損出力設定用ボテン
シ璽メータ65P−Bに合う様2水車発電機の案内羽根
を制御することにカ)、3水車発電機の発電で力を調整
する。仮KB水単発電機の発電電力を20MWとすゐ。
この時中給からあるトータル電力指令値信号MW−DI
CMが出力制御装置内のF−タル電力指令値変換器MW
K入力されると、その入力信号を一定のレベルの信号に
変換する。仮に中給からのトータル電力指令値信号MW
−DIMを30MWとする。ム水車発電機の発電電力は
、ム水車発電機計器用変圧器の二次電圧PT−人および
計器用変成器の二次電流CT−ムにより出力制御装置内
のA水車発電機用有効電力費換器WTDAに入力される
が、A水車発電様の案内羽根開腹を仮に無負荷開度にあ
るとすればム水車発電機の発電電力はOMWであり、A
水車発電機用有効電力変換器WTDAの出力信号はOI
B/となる。B水車発電機の発電電力は、B水車発電機
計器用変圧器の二次電圧PT−Bおよび計器用変成器の
二次電流CT−BKよ)出力制御装置内のB水車発電機
用有効電力変換器WT D Bに入力されるが、前述し
丸裸・KB水車発電機は個別運転によシ20MW発電し
ているので、B水車発電機用有効電力変換器WTDBの
出力信号は20MWとなる。
ム水車発電機用有効電力変換器WTI)ムの出力信号0
aは第1図で示したム水車発電機個別、結合運転選択用
継電器43JAXC)接点43JAX−bが開いている
ので、加算器AD4 Kは入力されずB水車発電機用有
効電力変換器WTDBの出力信号20MWのみ第1図で
示し九B水車発電機個別、結合運転選択用継電器43J
BXの接点43JBX−bが閉じているので加算器AD
4に入力される。
加算器AD4の出力信号20MWを負に変換する機能を
持ち、その負の信号−20MWとトータル電力指令値変
換器MWの出力信号30MWを加算する加減算器AD3
に入力され、加算した加減算器AD3の出力信号はIO
MWとなる。加減算器AD3の出力信号10MWは水車
発電機の電力分配器りに入力されるが、水車発電機の電
力分配器りに接続する第1図で示し六A水車発電機個別
、結合運転選択用継電器43JAXC)接点43JAX
−aが閉じ”CkF)B水車発電機個別、結合運転選択
用継電1! 43JBXの接点43JBX−aが開いて
いるので結合運転の台数は1台となり、加減算器AD3
の出力信号10MWを前述した式(2)にあてはめると
、水車発電機の電力分配器りの出力信号は10M′wと
なる。
A水車発電機用有効電力変換器WTDムの出力信号Ow
iを負に変換する機能を持ち、その負の信号−OMWと
水車発電機の電力分配器りの出力信号10MWを加算す
る加減算器ムD1に入力し、加算した加減算器ADIの
出力信号はIOMWとなる。
加減算器ADIの出力信号10MWは第1図で示し九A
水車発電機個別、結合運転選択用継電器43JAXの接
点43JAX−aが閉じているので、A水車発電機出力
設定用直流電動機65PM−Aを動作させ、A水車発電
機出力設定用ポテンショメータ65P−Aは動作し、A
水車発電機用ガバナユニツ) GOV−Aは上述し九人
水車発電機出力設定用ポテンショメータ65P−ムに合
う様人水車発電機の案内羽根を制御することにカシ、発
電電力をIOMWに調整する。
B水車発電機用有効電力変換器WTDBの出力信号20
MWを負に変換する機能を持ち、その負の信号−20M
Wと水車発電機の電力分配器りの出力信号10MWを加
算する加減算器AD2に入力加算した加減算器AD2の
出力信号は一10Mwとなる。しかし、加減算器AD2
の出力信号−10R6Vは第1図で示したB水車発電機
個別、結合運転選択用継電器43JBXの接点43JB
X−aが開いているので、B水車発電機出力般定用直流
電動機85PM−Bを制御することが出来ない。すなわ
ちB水車発電機は個別運転している為に出力制御装置に
よる発電電力制御は出来ないのである。したがって結合
運転しているム水車発電機の発電電力はIOMWであシ
、また個別運転しているB水車発電機の発電電力は20
MWであシ、中給からのトータル電力指令値30MWに
対してトータルで合うのである。
本発明の有効電力を無効電力に置き換え、出力設定用ポ
テンシ1メータ65Pを電圧設定用ボテンシ冒メータ9
0Hに置き換え、ガバナユニットGOVを電圧調整装置
AVRK置き換えることにょシ無効電力結合運転装置を
構成することが出来る。したがって中給から置数台の水
車発電機に対して結合無効電力制御が可能になる。
(e)発明の効果 以上述べた様に、本発明は個別、結合運転を有する水車
発電機の出力制御装置であシ、複数台の水車発電様に中
給からトータル電力指令値信号MW−D鵞yが来た時個
別運転の水車発電機の発電電力を引いた値を残りの結合
運転されている水車発電機に対して分配し中給からのト
ータル電力指令値信号MW−DIMに谷う様迅速かつ正
確に自動発電電力制御を行なうことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は個別、結合運転選択回路の回路図、第2図は従
来の出力制御装置による水車発電機の電力配構成図、第
3図は本発明の出力制御装置によろ水車発電機の電力分
配構成図である。 MW−DIM・・・中給からのトータル電力指令値信号
MW・・・トータル電力指令値変換器 WTDム・・・ム水車発電機の有効電力変換器\ WTDIm・・・B水車発電機の有効電力変換器D−・
・水車発電機の電力分配器 ADI、ムD2.AD3・・・加減算器AD4・・・加
算器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 水車発電機出力の結合運転を行なう水力発電所において
    、複数台の水車発電機に中央給電指令所から、トータル
    電力指令値が来九時個別這転している水車発電機の発電
    電力を引いた値を結合運転している水車発電機に対して
    電力分配し、中給からのトータル電力指令値に舎う様這
    転することを4!徽とする水車発電機の出力制御装置。
JP56196332A 1981-12-08 1981-12-08 水車発電機の出力制御装置 Pending JPS5899227A (ja)

Priority Applications (1)

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JP56196332A JPS5899227A (ja) 1981-12-08 1981-12-08 水車発電機の出力制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61157233A (ja) * 1984-12-28 1986-07-16 株式会社東芝 発電系列自動運転装置

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