JPH1141993A - Integrated control method for engine generator and its device - Google Patents

Integrated control method for engine generator and its device

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JPH1141993A
JPH1141993A JP9208369A JP20836997A JPH1141993A JP H1141993 A JPH1141993 A JP H1141993A JP 9208369 A JP9208369 A JP 9208369A JP 20836997 A JP20836997 A JP 20836997A JP H1141993 A JPH1141993 A JP H1141993A
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JP
Japan
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reactive power
function
load
engine
power
Prior art date
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Pending
Application number
JP9208369A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Ishiguro
正治 石黒
Tatsuya Yoshimoto
達也 吉本
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.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integrated control method for an engine generator and its device capable of supplying high quality electric power with less fluctuation of voltage and frequency, even if a load changes abruptly. SOLUTION: An integrated control method is constituted, in such a way that the load torque of an engine 1 corresponding to the effective power of the load is calculated to be added to the torque command value, while the reactive power of a load is absorbed by a reactive power generating function 25 connected to the load circuit. Also, an integrated control device, provided with a power-calculating function 22, which calculates the effective and reactive power from the output voltage and load current of a generator, a load torque calculating function 23, an adding function 24 and the reactive power generating function 25, which generates the reactive power corresponding to the reactive power value calculated by the power-calculating function 22, is constituted so as to calculate the load torque of the engine 1 corresponding to the effective power of the load, to add it to a torque command value and to absorb the reactive power of the load by the reactive power generating function 25.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はエンジンにより駆
動されるエンジン駆動発電機の制御方法とその装置に係
り、特に、発電機負荷に変動があっても、電圧変動や周
波数変動を少なくし、高品質の電力を供給できるエンジ
ン駆動発電機の統合制御方法とその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a device for controlling an engine-driven generator driven by an engine, and more particularly to a method for reducing voltage fluctuation and frequency fluctuation even when the generator load fluctuates. The present invention relates to an integrated control method of an engine-driven generator capable of supplying electric power of high quality and a device thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】非常用電源、商用電力が供給されていな
い地域で使用される電源としてエンジンで駆動されるエ
ンジン駆動交流発電機(以下エンジン駆動発電機又は発
電機と略称する)が使用されている。このようなエンジ
ン駆動発電機の制御装置は、例えば図3に示すように構
成されている。図3において、1はエンジンであって、
発電機2を駆動している。1aは、エンジン回転速度検
出用の回転速度センサ、2aは励磁機である。発電機2
の発電出力はサーキットブレーカ3a等の保安機器や開
閉器を経由して負荷3に供給される。
2. Description of the Related Art An engine-driven alternator (hereinafter referred to as an engine-driven generator or generator) driven by an engine is used as an emergency power source or a power source used in an area where commercial power is not supplied. I have. Such an engine-driven generator control device is configured, for example, as shown in FIG. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes an engine,
The generator 2 is being driven. 1a is a rotation speed sensor for detecting the engine rotation speed, and 2a is an exciter. Generator 2
Is supplied to the load 3 via a safety device such as a circuit breaker 3a or a switch.

【0003】エンジン1の回転速度を所定値に制御する
ガバナGvにおいては、このエンジン駆動発電機を含む
システムの上位機能等から指令される回転速度指令値ω
sが比較機能4で回転速度センサ1aで検出したエンジ
ン1の現在回転速度ωと突き合わされ、その偏差速度成
分を所定性能を備えたサーボ増幅機能5で増幅し、エン
ジン回転制御のためのトルク指令値τsとしてエンジン
の燃料噴射ポンプのアクチュエータ6を駆動する。アク
チュエータ6は、燃料噴射ポンプ7のラック位置を駆動
し操作する。従って、燃料噴射ポンプ7は、このラック
位置とエンジンのクランクシャフト(図示せず)の角度
に基づいて、予め調節設定された適切なタイミングで各
気筒にラック位置によって定まる量の燃料を噴射する。
即ち、ラック位置がガバナGvで制御され、エンジン1
への燃料噴射量を操作するので、エンジン1の現在回転
速度ωは、回転速度指令値ωsに一致するように制御さ
れ、従って、発電機2の発電周波数は設定された周波数
に維持される。
[0003] In the governor Gv for controlling the rotation speed of the engine 1 to a predetermined value, a rotation speed command value ω instructed from a higher-level function of a system including the engine-driven generator.
s is compared with the current rotation speed ω of the engine 1 detected by the rotation speed sensor 1a by the comparison function 4, and the deviation speed component is amplified by the servo amplification function 5 having a predetermined performance, and the torque command for engine rotation control is obtained. The actuator 6 of the fuel injection pump of the engine is driven as the value τs. The actuator 6 drives and operates the rack position of the fuel injection pump 7. Therefore, the fuel injection pump 7 injects an amount of fuel determined by the rack position into each cylinder at an appropriate timing set and adjusted in advance, based on the angle of the rack position and the crankshaft (not shown) of the engine.
That is, the rack position is controlled by the governor Gv, and the engine 1
, The current rotation speed ω of the engine 1 is controlled to match the rotation speed command value ωs, and the power generation frequency of the generator 2 is maintained at the set frequency.

【0004】発電機2の発電電圧を所定値に制御する自
動電圧調整機AVR(図3では一点鎖線で囲んで示す)
においては、このエンジン駆動発電機を含むシステムの
上位機能等から指令される電圧指令値Vsが、比較機能
8で、後述するこの発電機2の発電電圧に比例する検出
電圧Vと突き合わされ、その偏差電圧成分を所定性能を
備えたサーボ増幅機能9で増幅し、励磁機2aの界磁電
圧指令値Vfsとして電力増幅機能10に入力して増幅
し、得られた界磁電圧値Vfを励磁機2aの界磁巻線に
供給する。一方、発電機電圧の検出機能としては、計器
用変圧器11が発電電圧を所定比率で変換して交流電圧
vを得、さらに、この交流電圧vを整流機能12が整流
して発電電圧に比例する検出電圧Vを得ている。即ち、
発電機電圧の検出機能で得られた検出電圧Vが前述した
比較機能8に入力している。従って、発電機2は電圧指
令値Vsと一致するように制御される。
An automatic voltage regulator AVR for controlling the generated voltage of the generator 2 to a predetermined value (in FIG. 3, enclosed by a dashed line)
In, a voltage command value Vs commanded from a higher-level function or the like of a system including the engine-driven generator is compared with a detection voltage V proportional to a generated voltage of the generator 2 described later by a comparison function 8. The deviation voltage component is amplified by a servo amplification function 9 having a predetermined performance, input to a power amplification function 10 as a field voltage command value Vfs of the exciter 2a and amplified, and the obtained field voltage value Vf is excited. 2a. On the other hand, as a function of detecting the generator voltage, the instrument transformer 11 converts the generated voltage at a predetermined ratio to obtain an AC voltage v, and the AC voltage v is rectified by the rectifying function 12 and is proportional to the generated voltage. Is obtained. That is,
The detection voltage V obtained by the generator voltage detection function is input to the comparison function 8 described above. Therefore, the generator 2 is controlled so as to match the voltage command value Vs.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンは
その回転中に、吸気から排気までの行程を有している。
この行程に必要な時間によって上記の制御機能に遅れを
生じ、無駄時間が発生する。この無駄時間があるため
に、ガバナの制御ゲインも制約され、ガバナとしての十
分な応答特性を得ることができなかった。そのために、
負荷が急激に変化する場合には回転速度の変動が大きく
なる。従って、発電機の発電周波数の変動が大きくな
る。また、発電機が同期機の場合は、同期発電機は内部
インピーダンスが大きいため、負荷電流が変動すると出
力電圧も変動する。出力変動を検出しても、時定数が大
きいために、界磁電圧を変えても、すぐに出力電圧が変
化しない。従って負荷が急激に変化すると電圧変動が大
きくなる。本発明は従来のものの上記課題(問題点)を
解決し、負荷の急変があっても電圧変動や周波数変動が
少なく、高品質の電力を供給でき、特に、同期発電機に
最適となるエンジン駆動発電機の統合制御方法とその装
置を提供することを目的とする。
Incidentally, the engine has a stroke from intake to exhaust during its rotation.
The time required for this step causes a delay in the above-described control function, resulting in a dead time. Because of this dead time, the governor control gain is also restricted, and a sufficient response characteristic as a governor cannot be obtained. for that reason,
When the load changes abruptly, the fluctuation of the rotation speed increases. Therefore, the fluctuation of the power generation frequency of the generator becomes large. When the generator is a synchronous machine, the internal voltage of the synchronous generator is large, so that when the load current changes, the output voltage also changes. Even if the output fluctuation is detected, the output voltage does not change immediately even if the field voltage is changed due to the large time constant. Therefore, when the load changes abruptly, the voltage fluctuation increases. The present invention solves the above-mentioned problems (problems) of the prior art, and can supply high-quality power with little voltage fluctuation and frequency fluctuation even when there is a sudden change in load. An object of the present invention is to provide a generator integrated control method and a device thereof.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に基づくエンジン駆動発電機の統合制御方法
は、負荷の有効電力に対応するエンジンの負荷トルクを
算出してトルク指令値に加算し、負荷の無効電力を負荷
回路に接続した無効電力発生機能によって吸収するよう
にした。この場合、上記負荷回路に進相コンデンサを接
続し、この進相コンデンサの定格容量に対応して設定し
た所定値以上の無効電力に対して無効電力発生機能が機
能するようにするのが望ましい。また、上記方法を適用
したエンジン駆動発電機の統合制御装置は、エンジン駆
動発電機において、発電機出力電圧と負荷電流とから有
効電力と無効電力を算出する電力演算機能と、この電力
演算機能によって得られる有効電力から負荷トルクを算
出する負荷トルク演算機能と、このトルク演算機能から
算出される負荷トルクをトルク指令値に加算する加算機
能と、上記の電力演算機能から算出される無効電力値に
対応する無効電力を発生する無効電力発生機能とを備
え、負荷の有効電力に対応するエンジンの負荷トルクを
算出してトルク指令値に加算し、負荷の無効電力を無効
電力発生機能によって吸収するように構成した。この場
合、無効電力発生機能を接続した負荷回路に進相コンデ
ンサを接続し、無効電力発生機能の定格容量は上記進相
コンデンサの定格容量に対応して設定するのが望まし
い。さらに、上記無効電力発生機能の定格容量は上記進
相コンデンサの定格容量と同一とするのが、より望まし
い。さらに、進相コンデンサの定格容量に対応して設定
した所定値と、電力演算機能が算出した無効電力値とを
比較する比較機能を備え、この所定値と無効電力値との
差に対して無効電力発生機能が機能するように構成する
のが効果的である。
In order to solve the above-mentioned problems, an integrated control method for an engine-driven generator according to the present invention calculates a load torque of an engine corresponding to the active power of a load and converts the calculated load torque into a torque command value. In addition, the reactive power of the load is absorbed by the reactive power generation function connected to the load circuit. In this case, it is preferable that a phase-advancing capacitor is connected to the load circuit so that the reactive power generation function functions for a reactive power of a predetermined value or more set in accordance with the rated capacity of the phase-advancing capacitor. In addition, the integrated control device for the engine-driven generator to which the above method is applied, the engine-driven generator has a power calculation function for calculating active power and reactive power from the generator output voltage and the load current, and the power calculation function. A load torque calculation function for calculating a load torque from the obtained active power, an addition function for adding the load torque calculated from the torque calculation function to a torque command value, and a reactive power value calculated from the power calculation function A reactive power generation function for generating a corresponding reactive power, the load torque of the engine corresponding to the active power of the load is calculated and added to a torque command value, and the reactive power of the load is absorbed by the reactive power generation function. Configured. In this case, it is desirable to connect a phase-advancing capacitor to the load circuit to which the reactive power generation function is connected, and to set the rated capacity of the reactive power generation function in accordance with the rated capacity of the phase-advancing capacitor. Furthermore, it is more desirable that the rated capacity of the reactive power generation function be the same as the rated capacity of the phase advance capacitor. Furthermore, a comparison function is provided for comparing a predetermined value set in accordance with the rated capacity of the phase advance capacitor with the reactive power value calculated by the power calculation function. It is effective to configure the power generation function to function.

【0007】上述のような方法にし、また制御装置を構
成した本発明の基本構成を適用したエンジン駆動発電機
は、負荷の急変があっても電圧変動や周波数変動が少な
く、高品質の電力を供給できる。また、上記基本構成に
おいて、負荷回路に進相コンデンサを接続すると無効電
力発生機能を有効に活用して無効電力を制御できる。例
えば、進相コンデンサの定格容量と無効電力発生機能の
定格容量とを同一にすれば、経済的に、制御可能な無効
電力を倍増できる。さらに、所定値以上の無効電力値に
対して無効電力発生機能が機能するように構成すると、
無効電力発生機能と進相コンデンサをより有効に活用で
きる。
[0007] The engine drive generator to which the above-described method is applied and to which the basic configuration of the present invention which constitutes the control device is applied, has a small voltage fluctuation and frequency fluctuation even when there is a sudden change in the load, and provides high-quality electric power. Can supply. In the above basic configuration, when a phase-advancing capacitor is connected to the load circuit, the reactive power can be controlled by effectively utilizing the reactive power generation function. For example, if the rated capacity of the phase-advancing capacitor and the rated capacity of the reactive power generation function are the same, the controllable reactive power can be doubled economically. Further, when the reactive power generation function is configured to function for a reactive power value equal to or more than a predetermined value,
The reactive power generation function and the phase advance capacitor can be more effectively utilized.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明を図1及び図2を参照して
詳細に説明する。図1及び図2において、従来の技術で
説明した要素機能と相当の要素機能は、図3のものと同
一の符号を使用し、詳細説明は省略する。また、本発明
の基本機能の説明に不要な、一般のエンジン駆動発電装
置に搭載される要素機能や配線の図示は省略する。 第1の実施の形態:図1において、20は本発明に基づ
いて構成した統合制御機能で、計器用変流器21、電力
演算機能22、負荷トルク演算機能23を図示のように
接続して構成される。なお、24は加算機能、25は無
効電力発生機能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2, the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same or similar element functions as those described in the related art, and a detailed description thereof will be omitted. Further, illustration of element functions and wirings that are unnecessary for explanation of the basic functions of the present invention and that are mounted on a general engine-driven power generator are omitted. First Embodiment: In FIG. 1, reference numeral 20 denotes an integrated control function configured based on the present invention, which connects an instrument current transformer 21, a power calculation function 22, and a load torque calculation function 23 as shown in the figure. Be composed. 24 is an addition function, and 25 is a reactive power generation function.

【0009】統合制御機能20においては、先ず発電機
2の出力電圧に比例する電圧vと計器用変流器21によ
って検出される負荷電流に比例する電圧iが、電力演算
機能22に入力する。電力演算機能22においては、入
力した電圧vと電圧i夫々の振幅と位相差から演算し
て、発電機2から負荷3に供給される有効電力値と無効
電力値を算出する即ち、電力演算機能22には、電圧と
負荷電流を示す信号から有効電力値と無効電力値を演算
算出する演算機能等を備えている(以下電力演算機能2
2が算出する有効電力値を検出有効電力値P、無効電力
値を検出無効電力値Qと称す)。電力演算機能22で算
出された検出有効電力値Pは、負荷トルク演算機能23
に入力する。負荷トルク演算機能23には、また、エン
ジン回転速度ωを入力している。従って、負荷トルク演
算機能23は入力する検出有効電力値Pとエンジン回転
速度ωから演算して、エンジンの出力トルク値τLを算
出する。即ち、トルク演算機能23には、検出有効電力
値Pをエンジン回転速度ωで除算して電力と回転速度か
らトルクを算出する演算機能と共に、必要に応じて、正
確なトルク値算出に使用する発電機の効率特性等を予め
設定記録させているものとする。負荷トルク演算機能2
3によって算出される出力トルク値τLは、加算機能2
4でサーボ増幅機能5から出力されるトルク指令値τs
に加算され、負荷量に対応して補正されたトルク指令値
τssが得られる。従って、エンジン1の燃料噴射ポンプ
7のアクチュエータ6は補正されたトルク指令値τssに
よって駆動される。従って、燃料噴射ポンプ7はアクチ
ュエータ6によって操作されるラック(図示せず)位置
とエンジンのクランクシャフト(図示せず)の角度に基
づいて、予め調節設定された適切なタイミングで各気筒
にラック位置によって定まる量の燃料を噴射する。従っ
て、エンジン1の回転速度は負荷量の変動に対応して制
御される。
In the integrated control function 20, first, a voltage v proportional to the output voltage of the generator 2 and a voltage i proportional to the load current detected by the current transformer 21 are input to the power calculation function 22. The power calculation function 22 calculates the active power value and the reactive power value supplied from the generator 2 to the load 3 by calculating from the amplitude and phase difference of the input voltage v and the voltage i. 22 has a calculation function for calculating and calculating an active power value and a reactive power value from a signal indicating a voltage and a load current (hereinafter referred to as a power calculation function 2).
2 is referred to as a detected active power value P, and the reactive power value is referred to as a detected reactive power value Q). The detected active power value P calculated by the power calculation function 22
To enter. The engine torque ω is input to the load torque calculation function 23. Accordingly, the load torque calculation function 23 calculates the output torque value τL of the engine by calculating from the input detected active power value P and the engine rotation speed ω. That is, the torque calculation function 23 has a calculation function of dividing the detected active power value P by the engine rotation speed ω to calculate the torque from the power and the rotation speed, and, if necessary, a power generation used for accurate torque value calculation. It is assumed that the efficiency characteristics and the like of the machine are set and recorded in advance. Load torque calculation function 2
The output torque value τL calculated by the third function is
4, the torque command value τs output from the servo amplification function 5
And a torque command value τss corrected according to the load amount is obtained. Therefore, the actuator 6 of the fuel injection pump 7 of the engine 1 is driven by the corrected torque command value τss. Therefore, the fuel injection pump 7 moves the rack position to each cylinder at an appropriate timing which is adjusted and set in advance based on the position of a rack (not shown) operated by the actuator 6 and the angle of the crankshaft (not shown) of the engine. Inject the amount of fuel determined by Therefore, the rotation speed of the engine 1 is controlled according to the change in the load amount.

【0010】電力演算機能22で算出された検出無効電
力値Qは、無効電力発生機能25に入力し、無効電力発
生機能25の発生無効電力を制御する。無効電力発生機
能25は半導体電力変換素子によって無効電力を連続か
つ高速に制御発生させる機能を備えている。また、一般
に、負荷は、遅れの無効電力を発生するので、無効電力
発生機能25が、負荷回路に発生する無効電力と同一値
の進み無効電力を出力すると、負荷3の無効電力成分が
無効電力発生機能25によって瞬時に吸収されることに
なる。即ち、負荷の無効電力が無効電力発生機能25に
よって吸収されるので、発電機の内部インピーダンスに
基づく出力電圧降下の原因の主体部を占める無効電力成
分が出力されない。従って、負荷変動に基づく発電機の
発電電圧の変動が除かれる。
[0010] The detected reactive power value Q calculated by the power calculating function 22 is input to the reactive power generating function 25 to control the reactive power generated by the reactive power generating function 25. The reactive power generation function 25 has a function of continuously and rapidly generating and generating reactive power by the semiconductor power conversion element. Generally, a load generates reactive power with a delay. When the reactive power generation function 25 outputs a leading reactive power having the same value as the reactive power generated in the load circuit, the reactive power component of the load 3 becomes reactive power. It will be absorbed instantaneously by the generating function 25. That is, since the reactive power of the load is absorbed by the reactive power generation function 25, the reactive power component occupying the main part causing the output voltage drop based on the internal impedance of the generator is not output. Therefore, the fluctuation of the generated voltage of the generator due to the load fluctuation is excluded.

【0011】第2の実施の形態:第2の実施の形態を図
2によって説明する。第2の実施の形態と第1の実施の
形態との違いは、図2に示すように検出無効電力値Qを
比較機能26で、予め設定された無効電力基準値Qsと
突き合わせて、無効電力基準値Qsと検出無効電力値Q
との差を無効電力発生機能25に入力して無効電力を発
生するようにすると共に、発電機2の出力回路に進相コ
ンデンサ27を接続するようにした点である。従って、
無効電力基準値Qsを進相コンデンサ27の定格容量に
等しくしておくと、検出無効電力値Qが進相コンデンサ
27の定格容量に等しい無効電力基準値Qsよりも超過
するまでは、無効電力発生機能25は遅れ無効電力を出
力し、負荷に発生する無効電力は進相コンデンサによっ
て吸収され、検出無効電力値Qが無効電力基準値Qsよ
りも超過すると、無効電力発生機能25は進み無効電力
を出力し、進相コンデンサが吸収できない超過無効電力
分が、無効電力発生機能25によって吸収される。即
ち、負荷の無効電力が進相コンデンサ又は/及び無効電
力発生機能25によって吸収され、負荷変動に基づく発
電機の発電電圧の変動が除かれる。
Second Embodiment A second embodiment will be described with reference to FIG. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the detected reactive power value Q is compared with a preset reactive power reference value Qs by a comparing function 26 as shown in FIG. Reference value Qs and detected reactive power value Q
Is input to a reactive power generation function 25 to generate reactive power, and a phase advance capacitor 27 is connected to the output circuit of the generator 2. Therefore,
When the reactive power reference value Qs is made equal to the rated capacity of the phase advance capacitor 27, the reactive power generation is performed until the detected reactive power value Q exceeds the reactive power reference value Qs equal to the rated capacity of the phase advance capacitor 27. The function 25 outputs delayed reactive power. The reactive power generated in the load is absorbed by the phase advance capacitor. When the detected reactive power value Q exceeds the reactive power reference value Qs, the reactive power generating function 25 advances the reactive power. The excess reactive power that is output and cannot be absorbed by the phase advance capacitor is absorbed by the reactive power generation function 25. That is, the reactive power of the load is absorbed by the phase-advancing capacitor and / or the reactive power generation function 25, and the fluctuation of the power generation voltage of the generator due to the load fluctuation is removed.

【0012】前述したように、通常、負荷の力率は遅れ
である。一方、無効電力発生機能は、遅れの定格力率〜
進みの定格力率の間、連続的に無効電力を制御発生する
ことができる。負荷の無効電力を無効電力発生機能が完
全に吸収して発電機が出力する無効電力をゼロにするた
めには、無効電力発生機能が進み無効電力を制御発生さ
せる。このとき、負荷の力率が遅れである限り、無効電
力発生機能は進み無効電力のみを制御発生させれば良
い。従って、この場合、無効電力発生機能が発生する遅
れ無効電力が使用されず、無駄になる。従って、無効電
力発生機能に並列に安価な進相コンデンサを接続して無
負荷時の力率を進ませ、無効電力発生機能の遅れ無効電
力も有効に使用できるようにする。このとき、進相コン
デンサの定格容量を無効電力発生機能の定格容量に設定
すると、無効電力発生機能と進相コンデンサを合成した
制御可能な無効電力は、0KVar〜定格容量の2倍ま
で拡張できる。従って、例えば、定格容量250KVa
r、力率0.8の発電装置に適用する無効電力発生機能
と進相コンデンの定格容量が合成して制御すべき無効電
力は、 0KVar〜250KVar×(1−0.8
1/2 即ち、0KVar〜150KVarである。従って、7
5KVarの無効電力発生機能と、75KVarの進相
コンデンサによって、0KVar〜150KVarの無
効電力を連続的に制御吸収できる。従って、この場合
は、図2によって説明した無効電力基準値Qsを75K
Varに設定すれば良い。
As described above, the power factor of the load is usually delayed. On the other hand, the reactive power generation function
The reactive power can be controlled and generated continuously during the advanced rated power factor. In order for the reactive power generation function to completely absorb the reactive power of the load and reduce the reactive power output by the generator to zero, the reactive power generation function proceeds to control and generate the reactive power. At this time, as long as the power factor of the load is delayed, the reactive power generation function only needs to control and generate only the reactive power. Therefore, in this case, the delayed reactive power generated by the reactive power generation function is not used and is wasted. Therefore, an inexpensive phase-advancing capacitor is connected in parallel with the reactive power generation function to advance the power factor at the time of no load, so that the delayed reactive power of the reactive power generation function can be effectively used. At this time, if the rated capacity of the phase advance capacitor is set to the rated capacity of the reactive power generation function, the controllable reactive power obtained by combining the reactive power generation function and the phase advance capacitor can be extended from 0 KVar to twice the rated capacity. Therefore, for example, a rated capacity of 250 KVa
r, the reactive power to be controlled by combining the reactive power generation function applied to the power generator with a power factor of 0.8 and the rated capacity of the advanced phase condenser is 0 KVar to 250 KVar × (1 2 −0.8 2 ).
1/2, that is, 0 KVar to 150 KVar. Therefore, 7
The reactive power generation function of 5 KVar and the phase-advancing capacitor of 75 KVar can continuously control and absorb the reactive power of 0 KVar to 150 KVar. Therefore, in this case, the reactive power reference value Qs described with reference to FIG.
Var may be set.

【0013】図2に説明した構成は、進相コンデンサを
無効電力発生機能に複合した場合の用法の一例を示した
もので、上記の無効電力発生機能と進相コンデンサとの
合成機能を活かして、無効電力発生機能に設定する機能
と進相コンデンサの定格容量及び、無効電力発生機能に
入力する検出無効電力値Qの処理機能、例えば、比較機
能の機能を適切に変更設定する等その回路機能を適切に
構成すれば良い。
The configuration described with reference to FIG. 2 shows an example of the usage in the case where the phase advance capacitor is combined with the reactive power generation function, and utilizes the function of combining the reactive power generation function and the phase advance capacitor. A function for setting the reactive power generation function, a rated capacity of the phase-advancing capacitor, and a processing function for the detected reactive power value Q input to the reactive power generation function, for example, a circuit function such as appropriately changing and setting the function of the comparison function May be appropriately configured.

【0014】上述の説明は本発明の技術思想を実現する
ための基本の構成と機能を示したものであって、本発明
を適用するエンジン駆動発電機の条件と仕様に対応して
適切に応用改変すれば良いことは勿論である。例えば、
発電機の励磁機能はその励磁機能に対応した補正機能を
形成すれば良く、エンジンのガバナ機能もそのエンジン
のガバナ機能に対応した補正機能を形成すれば良い。ま
た、負荷トルク演算機能23は、回転変動が比較的少な
いシステムにおいては、簡単な一定ゲインの回路にし
て、エンジン1の回転速度ωの代わりに回転速度指令値
ωsを用いて低コストの回路に構成しても良い。また、
統合制御機能に含まれる各要素機能は、ハードウエアの
電子部品で構成しても、通常のエンジン駆動発電機制御
機能と共に、電力部やセンサ等の検出機能等に対応して
必然的にアナログ量になる機能を除いて、同一コンピュ
ータ又は個別のコンピュータを使用したディジタル処理
にしても、記録機能等特定の機能のみをディジタル処理
にしても良い。例えば、各機能に予め設定される演算機
能や設定値は、所定の記憶機能に記憶させたソフトウエ
アによって実行するようにしても良い。従って、本発明
に基づく統合制御機能を実行できれば、上述した、電力
演算機能、トルク演算機能、無効電力発生機能の各機能
と加算機能や比較機能は、適当に変形しても、分割して
も、統合しても良いことは当然である。
The above description shows the basic configuration and functions for realizing the technical idea of the present invention, and is appropriately applied in accordance with the conditions and specifications of the engine driven generator to which the present invention is applied. Needless to say, it can be modified. For example,
The excitation function of the generator may form a correction function corresponding to the excitation function, and the governor function of the engine may form a correction function corresponding to the governor function of the engine. Further, the load torque calculation function 23 is a simple constant gain circuit in a system where the rotation fluctuation is relatively small, and a low-cost circuit using the rotation speed command value ωs instead of the rotation speed ω of the engine 1. You may comprise. Also,
Even if each element function included in the integrated control function is composed of hardware electronic components, it is inevitably required to control analog power in addition to the normal engine-driven generator control function, as well as the detection function of the power section and sensors. Alternatively, digital processing may be performed using the same computer or individual computers, or only specific functions such as a recording function may be performed digitally. For example, arithmetic functions and set values set in advance for each function may be executed by software stored in a predetermined storage function. Therefore, if the integrated control function according to the present invention can be executed, the above-described power calculation function, torque calculation function, reactive power generation function, addition function and comparison function may be appropriately modified or divided. Of course, it may be integrated.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明は上述したような方法にし、また
装置を構成するようにしたので、本発明を適用したエン
ジン駆動発電機は、次のような優れた効果を有する。 本発明は、負荷の有効電力変動に対応してエンジンの
ガバナ機能のトルク指令値を補正するようにしているの
で、負荷変動に対応して遅れなしに周波数変動が防止で
きる。 無効電力発生機能によって負荷で発生する無効電力が
瞬時に吸収されるので主として無効電力によって生じる
発電機の内部インピーダンスによる電圧降下分を補償し
た電圧を発電するようにしたので、無効電力によって影
響が負荷変動に対応して遅れなしに除去され、負荷変動
に対応する電圧変動は大幅に減少する。 上記の結果、負荷変動に対応する周波数変動や電圧変
動も大幅に減少する。 負荷回路に無効電力発生機能に並列に進相コンデンサ
を接続すると、無効電力発生機能の定格容量を拡大して
無効電力を制御できる。 進相コンデンサの容量を無効電力発生機能の定格容量
に等しく設定すれば、制御可能な無効電力を倍増でき
る。 同一の吸収無効電力値に対して進相コンデンサは無効
電力発生機能よりも安価にできるので、コストダウンが
図れる。 進相コンデンサの定格容量に対応して無効電力発生機
能の機能する検出無効電力値を定めると、進相コンデン
サと無効電力発生機能を有効に活用できる。 本発明は、エンジン回転速度の変動が直接発電機周波
数に影響するので、特に内部インピーダンスの大きな同
期発電機に対しては上記効果が最適に発揮できる。
According to the present invention, the above-described method is employed and the apparatus is constituted. Therefore, the engine-driven generator to which the present invention is applied has the following excellent effects. According to the present invention, the torque command value of the governor function of the engine is corrected in accordance with the change in the active power of the load, so that the frequency change can be prevented without delay in accordance with the load change. The reactive power generation function instantaneously absorbs the reactive power generated by the load, and generates a voltage that compensates for the voltage drop due to the internal impedance of the generator, which is mainly caused by the reactive power. The fluctuation is removed without delay in response to the fluctuation, and the voltage fluctuation corresponding to the load fluctuation is greatly reduced. As a result, frequency fluctuations and voltage fluctuations corresponding to load fluctuations are significantly reduced. When a phase-advancing capacitor is connected to the load circuit in parallel with the reactive power generation function, the reactive power can be controlled by increasing the rated capacity of the reactive power generation function. If the capacity of the phase advance capacitor is set equal to the rated capacity of the reactive power generation function, the controllable reactive power can be doubled. Since the phase-advancing capacitor can be less expensive than the reactive power generation function for the same absorbed reactive power value, the cost can be reduced. When the detected reactive power value at which the reactive power generation function functions according to the rated capacity of the phase advance capacitor is determined, the phase advance capacitor and the reactive power generation function can be effectively used. According to the present invention, since the fluctuation of the engine speed directly affects the generator frequency, the above-mentioned effect can be optimally exerted particularly for a synchronous generator having a large internal impedance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づくエンジン駆動発電機の統合制御
方法を適用した統合制御装置の第1の実施の形態を説明
する基本構成を示す概要構成ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a basic configuration for explaining a first embodiment of an integrated control device to which an integrated control method for an engine-driven generator according to the present invention is applied.

【図2】本発明に基づくエンジン駆動発電機の統合制御
方法を適用した統合制御装置の第2の実施の形態を説明
する基本構成を示す概要構成ブロック図である。
FIG. 2 is a schematic configuration block diagram illustrating a basic configuration of a second embodiment of an integrated control device to which an integrated control method for an engine-driven generator according to the present invention is applied.

【図3】従来のエンジン駆動発電機の制御装置の基本構
成を示す概要構成ブロック図である。
FIG. 3 is a schematic configuration block diagram showing a basic configuration of a conventional control device for an engine-driven generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:エンジン 1a:回転速度センサ 2:発電機(交流発電機) 2a:励磁機 3:負荷 4、8:比較機能(減算機能) 5、9:サーボ増幅機能 6:燃料噴射ポンプのアクチュエータ 7:燃料噴射ポンプ 10:電力増幅機能 11:計器用変圧器 21:計器用変流器 22:電力演算機能 23:負荷トルク演算機能 24:加算機能 25:無効電力発生機能 26:比較機能 27:進相コンデンサ ωs:回転速度指令値 τs:トルク指令値 P:検出有効電力値 Q:検出無効電力値 Qs:無効電力基準値 Vs:電圧指令値 1: Engine 1a: Rotational speed sensor 2: Generator (AC generator) 2a: Exciter 3: Load 4, 8: Comparison function (subtraction function) 5, 9: Servo amplification function 6: Fuel injection pump actuator 7: Fuel injection pump 10: Power amplification function 11: Instrument transformer 21: Instrument current transformer 22: Power calculation function 23: Load torque calculation function 24: Addition function 25: Reactive power generation function 26: Comparison function 27: Advance phase Capacitor ωs: rotation speed command value τs: torque command value P: detection active power value Q: detection reactive power value Qs: reactive power reference value Vs: voltage command value

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンにより駆動されるエンジン駆動
発電機において、 負荷の有効電力に対応するエンジンの負荷トルクを算出
してトルク指令値に加算し、負荷の無効電力を該負荷回
路に接続した無効電力発生機能によって吸収するように
したことを特徴とするエンジン駆動発電機の統合制御方
法。
In an engine-driven generator driven by an engine, a load torque of an engine corresponding to an active power of a load is calculated and added to a torque command value, and a reactive power of the load is connected to the load circuit. An integrated control method for an engine-driven generator, wherein the integrated power is absorbed by a power generation function.
【請求項2】 上記負荷回路に進相コンデンサを接続
し、該進相コンデンサの定格容量に対応して設定した所
定値以上の無効電力に対して無効電力発生機能が機能す
るように構成したことを特徴とする請求項1記載のエン
ジン駆動発電機の統合制御方法。
2. A configuration in which a phase-advancing capacitor is connected to the load circuit, and a reactive power generation function functions for a reactive power of a predetermined value or more set in accordance with the rated capacity of the phase-advancing capacitor. The integrated control method for an engine-driven generator according to claim 1, wherein:
【請求項3】 エンジンにより駆動されるエンジン駆動
発電機において、 上記発電機の出力電圧と負荷電流とから有効電力と無効
電力を算出する電力演算機能、該電力演算機能によって
得られる有効電力から負荷トルクを算出する負荷トルク
演算機能、該トルク演算機能から算出される負荷トルク
をトルク指令値に加算する加算機能、上記電力演算機能
から算出される無効電力値に対応する無効電力を発生す
る無効電力発生機能を備え、 負荷の有効電力に対応するエンジンの負荷トルクを算出
してトルク指令値に加算し、負荷の無効電力を無効電力
発生機能によって吸収するようにしたことを特徴とする
エンジン駆動発電機の統合制御装置。
3. An engine-driven generator driven by an engine, comprising: a power calculation function for calculating active power and reactive power from an output voltage of the generator and a load current; A load torque calculation function for calculating torque, an addition function for adding a load torque calculated from the torque calculation function to a torque command value, and a reactive power for generating a reactive power corresponding to a reactive power value calculated from the power calculation function An engine-driven power generator having a generating function, wherein a load torque of the engine corresponding to the active power of the load is calculated and added to a torque command value, and the reactive power of the load is absorbed by the reactive power generating function. Machine integrated control device.
【請求項4】 上記無効電力発生機能を接続した負荷回
路に進相コンデンサを接続し、上記無効電力発生機能の
定格容量を上記進相コンデンサの定格容量に対応した所
定の容量に設定するようにしたことを特徴とする請求項
3記載のエンジン駆動発電機の統合制御装置。
4. A phase-advancing capacitor is connected to a load circuit to which the reactive power generation function is connected, and a rated capacity of the reactive power generation function is set to a predetermined capacity corresponding to a rated capacity of the phase-advanced capacitor. The integrated control device for an engine-driven generator according to claim 3, wherein:
【請求項5】 上記無効電力発生機能の定格容量は上記
進相コンデンサの定格容量と同一に設定するようにした
ことを特徴とする請求項4記載のエンジン駆動発電機の
統合制御装置。
5. The integrated control device for an engine-driven generator according to claim 4, wherein the rated capacity of the reactive power generation function is set to be equal to the rated capacity of the phase advance capacitor.
【請求項6】 上記進相コンデンサの定格容量に対応し
て設定した所定値と、電力演算機能により算出した無効
電力値とを比較する比較機能を備え、上記所定値と無効
電力値との差に対して無効電力発生機能が機能するよう
にしたことを特徴とする請求項4又は5記載のエンジン
駆動発電機の統合制御装置。
6. A comparison function for comparing a predetermined value set in accordance with a rated capacity of the phase advance capacitor with a reactive power value calculated by a power calculation function, wherein a difference between the predetermined value and the reactive power value is provided. 6. The integrated control device for an engine-driven generator according to claim 4, wherein a reactive power generation function is made to function.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2154780A1 (en) * 2008-08-12 2010-02-17 Rolls-Royce plc An electrical power arrangement

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2154780A1 (en) * 2008-08-12 2010-02-17 Rolls-Royce plc An electrical power arrangement
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