JPS6285699A - 可変速発電装置 - Google Patents

可変速発電装置

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JPS6285699A
JPS6285699A JP60222812A JP22281285A JPS6285699A JP S6285699 A JPS6285699 A JP S6285699A JP 60222812 A JP60222812 A JP 60222812A JP 22281285 A JP22281285 A JP 22281285A JP S6285699 A JPS6285699 A JP S6285699A
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JP
Japan
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variable speed
machine
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JP60222812A
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English (en)
Inventor
Osamu Sugimoto
修 杉本
Tadaatsu Kato
加藤 忠厚
Goo Nohara
野原 哈夫
Masuo Goto
益雄 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、2次励磁制御法を採用した誘導電動機によっ
て可変速運転される可変速発電装置、特に系統安定度の
向上をはかつてなる可変速発電装置に関する。
〔発明の背景〕
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、及び発電運転及び揚水運転時に系統より要求
される発電力の変化並びに揚水時の揚程等により、シス
テムの効率が変化するとの欠点があった。
このため1発電力、揚程にかかわらず上記システムを最
高効率で運転させるための研究が進んである。この目的
を達成するために、従来の同期機より構成した揚水発電
機の代りに、2次励磁制御法を採用した誘導機を揚水発
電機とする考え方がある。2次励磁制御法を採用した誘
導機にあっては、可変速運転が可能であるため、発電力
、揚程にかかわらず、発電システムの最高効率で運転が
可能である。
尚、同期機であっても、大容量同期機を可変速運転する
考え方については、「大容量同期電動機の可変速運転特
性」 (昭和59年度電気学会全国大会論文集、江島、
伊藤他2名、東芝)がある。
一方、発電所内又は発電所近傍にあっては、系統安定化
のために、同期機を使用する。この同期機は、発電機と
なったり電動機となったりして系統の安定化をはかるこ
とになる。然るに、系統に大きなアンバランスが発生し
た場合、同期機は脱調することが考えられる。
可変速運転の誘導機を発電機として使用した場合、この
脱′:I!4現象を防止することが必要となる。
〔発明の目的〕
本発明は、脱調現象を防止可能とする誘導機使用の可変
速発電装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、可変速の誘導機には、税調現象のないことに
着目し、可変速機で系統の電力のアンバランス分を吸収
させ、系統の安定度の向上を計ろうとするものである。
即ち、制御地点の必要とする電力及び他の同期機で対応
しつる出力との差を可変速機の電力指令値とする。この
ようにすることにより、他の同期機で対応不可能な電力
量を可変速機で負担するため、他の同期機は一定量以上
の電力量を負担する必要がなく、安定度は向上する。
〔発明の実施例〕
第2図は可変速誘導機を使用した発電機の全体構成を示
す。誘導機100は、三相−次巻vA5 Q 。
5b、5cを持つ固定子1と、三相二次巻線6a。
6b、6cを持つ回転子2とより成る。
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(1−8)であり、回転子の2次巻線をすベリSの
周波数で励磁することにより、回転子2の回転磁界はす
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。
二次巻線6a、6b、6cの励磁制御は、制御部5oが
行う。制御部50は、指令値に従った励磁電圧v、 、
 V、 、 v3 を発生し、二次巻線6a。
6b、6cに加える。
ここに、EはすベリS及び可変速の誘導機の運転状態で
定まる電圧値、δ。は可変速の誘導機の運転状態で定ま
る位相角、Δδは外部指令により制御を受ける位相角と
なる。
以北の構成とすることによって、任意の回転数で運転を
行っても、常に電機子巻線(回転子2の巻線6a、6b
、6c)には、系統周波数の電圧を発生させることがで
きる。即ち、第2図の例では、回転子2の回転磁界は、 !<1.−8”)+fS=f         ・・・
(2)となり、すべりSにかかわらず、定格周波数の回
転磁界が得られる。
以上の誘導機を揚水発電所の発電機に使用する。
この誘導機による発電運転中の系統事故時の安定度を向
上させることが本発明のねらいとなる。
第3図は、揚水発電所での発電機制御系統図を示す。誘
導機100は発電機としての機能を持ち。
その発電出力は、系統10に提供している。誘導機10
0の回転子2の回転軸は、水車13に結合し、水車13
によって回転する。
水車13のガイド弁12は弁開度設定器14によって制
御を受け、誘導機100の二次巻線22a。
22b、22cへの電力は移相器23a、23b。
23cによって制御を受ける。
以上の2つの制御は、以下の方法による。
指令値算出部15は2静落差(揚程)H1出力指令値(
有効電力指令値)Po とを取込み、効率を考慮したガ
バナ弁12の開度指令値Vの算出、及び速度指令値N。
の算出を行う。弁開度設定器14は、開度指令値Vを取
込み所定の時間遅れをもって弁12の開度調整を行う。
位相角算出部16は、有効電力算出部21の検出有効電
力Pと、有効電力指令値P。と、速度指令値N0 と検
出速度Nとを取込みN、、 P、とに見合う2次巻線の
位相角Aδを算出する。検出有効電力Pは、電流変成器
19、電圧変成器20との検出電流、検出電圧とをもと
に有効電電力検出部21が算出する。検出速度Nは速度
検出器11が検出する。
励磁量設定部17は、検出速度N及び位相角Δδ、及び
電圧調整部18の出力とにより、2次巻線の励磁量を設
定する。この励磁量設定部17によって、位相器23a
、23b、23cの位相調整を行い、この移相した励磁
量v、、v、、v。
により2次巻線(3a、6b、6cの励磁制御を行う。
次に、以上の制御系統より成る二次励磁制御法による可
変速運転の誘導機を水用q電機として使用した場合の本
発明の実施例を第4図に示す。
第4図は、2つの系統(母線)B、、B、を有し、系統
I3□とB、との間を送電線り、、L、で結合した送電
系統例への適用図である。系統B。には1台の同期機G
、と可変速の誘導機G。とが近接して接続され、系統8
2には1台の同期機G、が結合してなる。送電線■41
 には、系統B、側に電流変成器19Aと遮断器2:3
、系統B2側に電流変成器19B、遮断器24を設けた
。更に、保護リレー25.26を設乙ブている。
可変速誘導機G1は、第3図の誘導*1−ooに該当す
る6有効電力演算部21−Aは、同期機G2に係る電流
、電圧を変成器19C,20Cで検出し、その値からG
2での有効電力を算出する。制御部50Aは第2図、第
3図の制御部50と同一構成を持つと共に、事故発生時
に、有効電力演算部2.1. Aの出力のもとで出力指
な値の修11ミを行−)。
操作端30は外部指令をlj、える。
同1(11機G、、G3け、系統の?ニッパランスを・
なくすための機器であり、電動機とな−ったり2発電機
となったりして、エネルギーの放出、吸収制御の役割を
持つ1、 さて、この構成のもとで、地点Fで地絡事故が発生した
とする。従来では、地点!−で地絡事故が発生すると、
電流変成器l、9A、1913を通じて保護リレー25
.26が鋤き、遮断器23.24を開放する。このため
、同期機G2と(Lは入出力間に#Ifi、端なアンバ
ランスが生じ、電力をG7側に供給しでいる状態(G、
 が電動機と1,2て運転)では加速脱調を、G、側か
ら電力が供給されている状m (Gl が電動機として
λ重転)では減速脱調を生ずる。
本実施例では、この説明を防11−するため、同期機6
2側に設けた電流変成り19 c 、、電圧変成器20
Gの検出値より演算部21Aで同1i11機G2の常時
の有効出力を監視し、事故発生時には、同期機G、の出
力が、事故]前の出力になるように、同期機G2の隣接
する可変速誘導機G1を制御することとした。これによ
って、税調の防止、及び系統の安定を計れる。この可変
速誘導機G、の制御は、制御部50Aで行う。
尚、同期機G、、G、は、系統安定化のためとしたが、
本来の発電機として設置L、た場合し−も本実施例は適
用できろ。発電機とし、ての同期機であっても、電動機
とし2での運転により工水ルギーの吸収は可能である。
第5図は他の適用例である。この電力系統は、系統B、
には送電線L3 を介して2.つの同期機Gz 、G3
 、1つの可変速誘導機G、を接続し、系統B2には2
つの同期機G4.G5 を接続した。
この構成は、可変速誘導機G、に近接オる連系統L3の
潮流を可変速誘導機G、の制御端軸として用いるもので
ある。
今、潮流が系統B、 からB2へ流れているものとする
。地点ドで地絡事故が発生したとすると、遮断器24A
の動作により同期機G、が系統から切離され、B、から
132 へのWA流は;或少する。このため、何の制御
をしない場合には、同期機(j7゜G、は、第4図の説
明と同様の理由により加速し脱調する。この脱調を防+
hするべく制御部50Aを介して誘iに機G、  を二
次励磁制御する9次に、制御部50Aの動作を説明する
制御部50Aは、常時は高効率の運転ができるように、
誘導機G、の二次励磁制御を行い、[1,つ本川13の
ガバナ弁12の開度制御を行う、例えば、誘導機G、に
よる発電出力を低ドすべき指告が与えられると、fしめ
定めた手法により回転数、弁開度を算出1−2、二の算
出結果によって運転υJailを行い、指令通りの発電
出力の低下をさせる。一方、誘導機G、の回転数の定格
よりのずれは7励磁周波数としですべり周波数を用いる
。二とにより、定格周波数σ)出力を得ることができろ
、。
次に、制御部50Aの実施例を第1図に示す、。
制御部50に比べて、比較演算部60を新しく付加した
。、比較演算部60は、1(11絡事故発生時に。
出力指令値P、 を補正して系統のアンバランスなエネ
ルギーの吸収に供する。比較演算部60の処理内容を第
6図に示す。先ず、有効電力算出部21Aで算出した同
期機G2の有効電力P、の変動量が許容値内か否かチェ
ックする。変動量が許容値内であれば、外部から与えら
れている指令値Po をそのまま正規の指令値Potと
して出力する。
一方、変動量が許容値以上であると、外部指令値Po 
を補正し、新しい指令値P0.を出力する。この新しい
指令値P。1とは、同期機G2の変動出力に見合うもの
であり、変動量をΔPとすると、Pl、1= P、+Δ
P とする。
位相角算出部16では(1)式のΔδを算出する。
このΔδは、 Aδ= /に□(P−Po1)dt+ / k、(N−
N、)dt−に、(p−p、1)dt+に、(N−No
)−G3)である。ここで、K工、に、、に1.に2は
定数である。
第4図の系統のもとでの本実施例の動作を説明する。今
、同期機G2が有効電力を03側に供給している状態で
、第4図に示す如く送電&!L、の地点Fで事故が生ず
ると、電流変成器19A。
19Bを介して保護リレー25.26がその事故検出を
行い、遮断器23.24に遮断指令を発し、送電線L1
 を系統より切離す。この場合に、同期機G2は事故前
の出力をp atとすると、発電機としての誘導機の入
力も、はぼこれに見合った値P2で運転している。然る
に、事故時には、発電機としての出力がほぼ零となるた
め、何等の制御も行わないと、P2が発電機としての加
速に使用される。
そこで、本実施例では、同期機G2の有効電力を監視し
ておき、同期機G2の有効電力の変動が許容値内か否か
を判定し、許容値以上の変動があれば、誘導機G□への
指令値として、同期機G2の事故前の出力P、1と事故
後の出力P6□との差分ΔP= (P、□−P、、)を
求め、この差分、4Pによって、指令値P。を補正する
。例えば、補正後の指令値をPl、1とすると。
Pa、 = Po+AP           ・(4
)となる。この新しい指令値P。、をもとに(3)式の
演算を算出部16で行い、補正後のAδを得ることがで
きる。このΔδによって、事故により、同期機G2が系
統へ吸収できなかった電力を誘導機で吸収できることに
なる。この制御により、発電機の出力の減少がおさえら
れるため、加速が抑制される。
第7図は本実施例と従来例との効果の比較図である。事
故時の同期機G2 の位相角の変動曲線であり、曲線a
は本実施例による場合、曲線すは従来例による場合を示
す。本実施例によれば1位相角の変動は少なくなる。
尚(4)式の補正式は一例であり、システムに応じて補
正が可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、同期機を有する系統において系統のア
ンバランスが生じた場合も、可変速誘導機でエネルギー
の出し入れを行うことができ、安定な系統運転が可能と
なった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例図、第2図は誘導機の制御系統
図、第3図は水車発電機として利用した場合の誘導機の
更に詳細な制御系統図、第4図。 第5図は系統適用例図、第6図は処理フロー図、第7図
は効果の比較図である。 100及びG1・・・可変速誘導機、G2+G3+G4
rG5・・・同期機、50A・・・制御部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、水車によつて駆動される2次励磁付の可変速誘導機
    と、該誘導機に隣接又は近傍の連系統に接続された同期
    機と、系統からの該同期機への有効電力の変動が許容値
    以上のとき上記誘導機への2次励磁制御用の出力指令値
    を該変動した量に併せて修正させる手段と、より成る可
    変速発電装置。 2、上記有効電力の変動は、系統の地絡事故を原因とす
    る特許請求の範囲第1項記載の可変速発電装置。
JP60222812A 1985-10-08 1985-10-08 可変速発電装置 Pending JPS6285699A (ja)

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US06/915,392 US4742288A (en) 1985-10-08 1986-10-06 Control system for AC motor/generator of secondary AC excitation type
DE19863634328 DE3634328A1 (de) 1985-10-08 1986-10-08 Steuersystem fuer einen wechselstrom-motor/generator des wechselstrom-sekundaererregertyps

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02174599A (ja) * 1988-12-27 1990-07-05 Tokyo Electric Power Co Inc:The 回転機制御装置
JP2011036123A (ja) * 2009-07-30 2011-02-17 Alstom Technology Ltd 負荷低減を早期に識別し先行的にコントロールするための方法及び装置
CN116667445A (zh) * 2023-07-27 2023-08-29 中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司 新能源电力系统抽蓄电站容量多时间尺度优化配置方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56112898A (en) * 1980-02-13 1981-09-05 Toshiba Corp Speed adjustment controller
JPS5972998A (ja) * 1982-10-20 1984-04-25 Hitachi Ltd 可変速水車発電機の運転装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56112898A (en) * 1980-02-13 1981-09-05 Toshiba Corp Speed adjustment controller
JPS5972998A (ja) * 1982-10-20 1984-04-25 Hitachi Ltd 可変速水車発電機の運転装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02174599A (ja) * 1988-12-27 1990-07-05 Tokyo Electric Power Co Inc:The 回転機制御装置
JP2011036123A (ja) * 2009-07-30 2011-02-17 Alstom Technology Ltd 負荷低減を早期に識別し先行的にコントロールするための方法及び装置
CN116667445A (zh) * 2023-07-27 2023-08-29 中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司 新能源电力系统抽蓄电站容量多时间尺度优化配置方法
CN116667445B (zh) * 2023-07-27 2023-11-17 中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司 新能源电力系统抽蓄电站容量多时间尺度优化配置方法

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