CN107579687A - 控制装置以及发电电动机起动方法 - Google Patents

控制装置以及发电电动机起动方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107579687A
CN107579687A CN201710541982.9A CN201710541982A CN107579687A CN 107579687 A CN107579687 A CN 107579687A CN 201710541982 A CN201710541982 A CN 201710541982A CN 107579687 A CN107579687 A CN 107579687A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
setting
excitation unit
setting value
secondary excitation
Prior art date
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.)
Granted
Application number
CN201710541982.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107579687B (zh
Inventor
石月照之
影山隆久
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN107579687A publication Critical patent/CN107579687A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107579687B publication Critical patent/CN107579687B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/007Control circuits for doubly fed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/26Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/08Control of generator circuit during starting or stopping of driving means, e.g. for initiating excitation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

根据实施方式,提供一种控制装置(4),从次级励磁装置(3)向发电电动机(2)的次级绕组供给驱动电力,由此使上述发电电动机(2)从停止状态起动。上述控制装置(4)具有设定变更机构(43),在进行上述发电电动机(2)的起动时,该设定变更机构(43)设成对上述次级励磁装置(3)的直流电路电压的设定、以及对于该直流电路电压或者输出电压而预先设定的控制或保护的设定中的至少一部分进行了变更或者解除的状态。

Description

控制装置以及发电电动机起动方法
本申请享受以日本专利申请2016-133331号(申请日:2016年7月5日)为基础,并根据该申请享受优先权益。本申请通过参照该申请而包含同申请的全部的内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及对扬水发电系统等中的发电电动机的起动进行控制的控制装置以及发电电动机起动方法。
背景技术
作为大容量扬水发电所的发电电动机的起动装置,一般使用静止式起动装置,该静止式起动装置使用由半导体元件构成的频率转换器,并采用如下方式:从停止状态加速到额定旋转速度,取得系统电压与发电电动机端子电压的同步后,通过并联用断路器进行系统并入,开始泵运行。作为这样的静止式起动装置,已知有晶闸管起动装置。这种起动装置是输出20MW左右大小的装置,谋求其费用、设置空间的减少。
另一方面,以近年的地球温暖化对策为背景,对可变速扬水发电所应用双重馈电交流机(以下,称为“可变速发电电动机”。)的情况增加。在将大容量的可变速发电电动机应用于可变速扬水发电所的情况下,具有对其励磁装置使用带有超过20MW的输出的频率转换器(以下,也称为“次级励磁装置”。)的情况,通过可变速扬水发电所,不用额外设置上述晶闸管起动装置,将该“次级励磁装置”作为起动装置来使用,采用从可变速发电电动机的次级绕组将可变频率的驱动电力注入到发电电动机,从停止状态加速到同步速度附近的方式(以下,称为“自起动方式(次级侧)”)。
近年的可变速扬水发电所伴随其高落差大容量化,其被选定的可变速运行范围能够从以往的±5~7%程度缩小到±4%程度。因此,作为励磁装置而使用的频率转换器所谋求的输出频率范围、输出电压范围也与可变速运行范围成比例地缩小,其结果是,即使按照以往实施那样将可变速发电电动机的次级绕组与次级励磁装置连接,作为起动装置而使用并供给驱动电力,输出电压也低,因此,变得不能够使可变速发电电动机升速到能够进行与系统的同步并入的目标速度。
对于这样的问题,除了在开头记载的那样的(1)额外设置晶闸管起动装置的方式(晶闸管起动方式)之外,还考虑有应用(2)设置大电流的分支电路母线、隔离开关等,在起动时进行主电路切换,从发电电动机的初级绕组侧注入所需要的驱动电力的方式(自起动方式(初级侧)),(3)将仅在起动时使用的升压变压器以及分支电路母线、隔离开关等设置于次级绕组侧,对起动时的次级电压进行升压,从次级绕组侧注入所需要的驱动电力的方式(自起动方式(次级侧升压变压器付)),在这些方式的任一方式的情况下,由于额外设置较大的装置/机器,因此,机器费用增大,使发电所的布局设计复杂,并且,会导致建筑的大型化、土建费用的增大。
由于这样的情况,所以希望提供一种控制装置以及发电电动机起动方法,即使扬水发电所的高落差大容量化发展,在通过次级励磁装置来起动发电电动机时,也不会导致装置的大型化、费用的增大,能够将发电电动机升速至目标速度。
发明内容
根据实施方式,提供一种控制装置,该控制装置进行如下控制:从次级励磁装置向发电电动机的次级绕组供给驱动电力,由此使上述发电电动机从停止状态起动。上述控制装置具有设定变更机构,在进行上述发电电动机的起动时,上述设定变更机构设成对上述次级励磁装置的直流电路电压的设定、以及对于该直流电路电压或者输出电压而预先设定的控制或保护的设定中的至少一部分进行了变更或者解除的状态。
附图说明
图1是表示实施方式涉及的可变速扬水发电系统的构成的图。
图2是表示三相短路装置3C的构成例的图。
图3是表示次级励磁装置用控制部4A的功能构成的一个例子的图。
图4是表示用于对在进行可变速发电电动机2的起动时变更或者解除次级励磁装置3的直流电路电压的设定、以及相对该直流电路电压或者输出电压的控制或保护的设定的几个设定变更例的图。
图5是边对比实施方式和以往技术边表示可变速发电电动机2的起动中的旋转速度与次级励磁装置3的输出电压的关系的图。
图6是边对比实施方式与以往边表示可变速发电电动机2的起动中的次级励磁装置3的时间与旋转速度的关系的图。
图7是表示由控制装置进行的动作的一个例子的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图,对实施方式进行说明。
图1是表示实施方式涉及的可变速扬水发电系统的基本构成的框图。
可变速扬水发电系统作为主要的要素具备:泵水轮1;由双重馈电交流机实现的可变速发电电动机2;与该可变速发电电动机2的次级绕组连接并由施加可变频率的交流的频率转换器实现的自励式的次级励磁装置3;由进行该次级励磁装置3输出的交流电压、电流、频率、相位的控制的次级励磁装置用控制部4A与进行开闭设备5、6的开闭控制、水面按下装置13的驱动控制等的主电路用控制部4B构成的控制装置4;可变速发电电动机2的系统互连用的并联用断路器5;用于使可变速发电电动机2的固定子绕组端三相短路的起动用隔离开关(对应日语:始動用断路器)6;作为次级励磁装置3用的电源变压器的励磁用变压器7;经由断路器(对应日语:遮断器)与电力系统连接的主要变压器8;用于系统侧电压的测量的计量仪器用变压器9;用于可变速发电电动机2的端子电压的测量的计量仪器用变压器10;用于检测可变速发电电动机2的转子的转数或旋转速度(以下,具有简称为“速度”的情况。)的速度检测器11;用于检测可变速发电电动机2的转子的相位的相位检测器12;以及进行扬水起动之时的水面按下的水面按下装置13等。
上述的控制装置4具有如下功能:进行通过从次级励磁装置3向可变速发电电动机2的次级绕组供给驱动电力,由此使可变速发电电动机2从停止状态起动的控制。
另外,在本系统中,为了从由系统中的事故、雷击等而在可变速发电电动机2的次级侧所感应的过电压中保护包括次级励磁装置3的电路,具备斩波器(过电压抑制装置)3A、转换器过电压保护停止装置3B、以及三相短路装置(过电压保护装置)3C。这些装置的动作被控制为,为了保护机器、在系统故障后继续运行,基于预先设定的设定值进行动作以及根据需要进行复位。进行该控制的主体具有如下情况:(i)位于次级励磁装置用控制部4A的情况;(ii)分别位于斩波器3A、转换器过电压保护停止装置3B、三相短路装置3C(位于各个保护控制装置内)的情况;以及(iii)分别位于次级励磁装置用控制部4A、斩波器3A、转换器过电压保护停止装置3B、三相短路装置3C(次级励磁装置用控制部4A与斩波器3A、转换器过电压保护停止装置3B、三相短路装置3C这三者联动地实施控制)的情况。另外,转换器过电压保护停止装置3B、三相短路装置3C分别具有如图1所示位于次级励磁装置3的外侧的情况,还具有位于次级励磁装置3的内部的情况。
斩波器3A设置于次级励磁装置3内。该斩波器3A由电阻器和功率半导体元件(例如GTO,IGBT)构成,具有在可变速发电电动机2的次级绕组所感应的故障电流较小的系统事故等时,抑制直流链路的电压上升,使变换器/逆变器继续运行的功能。
转换器过电压保护停止装置3B具有在次级励磁装置3内的直流链路的电压达到超过斩波器3A的电压抑制能力的某电压电平的情况下,使频率转换器的运行停止(使变换器/逆变器的运行停止的所谓门电路组块(对应日语:ゲートブロック))的功能,还具有如下作用:从在超过导通截至动作的容量的电压下的运行来保护频率转换器的半导体元件,并且在电压进一步上升的情况下进行动作的后述的三相短路装置3C的动作前停止频率转换器,频率转换器不会通过三相短路装置3C供给短路电流。
三相短路装置3C与可变速发电电动机2的次级绕组和次级励磁装置3之间的三相交流电路连接。该三相短路装置3C在该三相交流电路或者次级励磁装置3内的直流链路发生超过某电压电平的过电压的情况下,在频率转换器停止的状态下使该三相交流电路三相短路。
上述三相短路装置3C,具体地讲,电连接于将可变速发电电动机2的次级绕组与次级励磁装置3连结的励磁电源供给线的各线间,例如图2所示使用晶闸管等他励元件构成有3个短路开关。另外,在图2的例子中,示出了在U相、V相、W相的各相间分别设置1个晶闸管的情况,但是并不限定于该例子。
图3是表示次级励磁装置用控制部4A的功能构成的一个例子的图。
次级励磁装置用控制部4A具备自起动控制部41、次级励磁控制部42、设定变更部43等各种功能。
自起动控制部41是执行用于将次级励磁装置3作为起动装置而使可变速发电电动机2(以及泵水轮1)起动的控制模式(以下,称为“自起动控制模式”。)的功能,在自起动控制模式被设定时,与该自起动控制模式对应的控制信号被发送到次级励磁装置3。该控制信号使次级励磁装置(频率转换器)3的输出频率从0Hz开始渐增到系统频率附近。
次级励磁控制部42是执行用于通过次级励磁装置3来进行可变速发电电动机2的系统并入时以及并入后的可变速运行的控制的控制模式(以下,称为“次级励磁控制模式”。)的功能,在次级励磁控制模式被设定时,与该次级励磁控制模式对应的控制信号被发送到次级励磁装置3。
设定变更部43具有如下功能:在进行可变速发电电动机2的起动时,设成对次级励磁装置3的直流电路电压的设定、以及相对直流电路电压或者输出电压预先设定的控制或保护的设定中的至少一部分进行变更或者解除的状态。
在此所谓的“预先设定的控制或保护的设定”意味着用于进行在系统互连后的通常运行状态下的控制或保护的设定值,例如具有考虑到即使在系统故障等时也能够继续运行发电电动机等运行条件而决定的情况。作为“变更”的对象,列举有例如次级励磁装置3的直流电路电压的设定值,根据情况进一步地列举有,斩波器3A进行工作的电压电平、使频率转换器进行过电压保护停止的电压电平、使短路装置3C工作的电压电平等各自的设定值。作为“解除”的对象,列举有例如斩波器3A进行工作的电压电平的设定值。
另外,该设定变更部43还具有如下功能:在使可变速发电电动机2并入电力系统时,使次级励磁装置3的直流电路电压的设定、以及相对于直流电路电压或者输出电压而预先设定的控制或保护的设定,从对次级励磁装置3的直流电路电压的设定、以及相对于直流电路电压或者输出电压而预先设定的控制或保护的设定中的至少一部分进行了变更或者解除的状态返回到原来的状态。
随后,参照图4,边与通常运行中的设定例进行对比,边对用于在进行可变速发电电动机2的起动时变更或者解除相对于次级励磁装置3的输出电压的控制或保护的设定的几个设定变更例进行说明。
在此,将次级励磁装置3的通常运行中的直流电路电压称为“直流电路电压VD”,将斩波器3A进行工作的电压电平称为“斩波器电平CH”,将使频率转换器进行过电压保护停止的电压电平称为“转换器停止电平OV”,将使短路装置3C工作的电压电平称为“短路保护电平OVP”。
在本系统中,假想出在由于通常运行中的系统中的事故、雷击等而在可变速发电电动机2的次级侧感应到过电压的情况,预先实施与过电压的电平相应的各种电路保护。例如,在次级励磁装置3预先设定有分别对直流电路电压VD、斩波器电平CH、转换器停止电平OV以及短路保护电平OVP进行规定的设定值。一般,这些设定值在通常运行中以及起动中是不变的,但是在本实施方式中,设置成在进行起动时变更或解除至少一部分的设定值。
通常运行中的设定例
在可变速发电电动机2的通常运行中,设定变更部43将预先设定的直流电路电压VD、斩波器电平CH、转换器停止电平OV、短路保护电平OVP的各设定值保持原样地应用。例如,如图4所示,直流电路电压VD是1.0[pu](=4.5KV),斩波器电平CH是1.4[pu],转换器停止电平OV是1.5[pu],以及短路保护电平OVP是1.6[pu]。
起动中的设定例(1)
在设定例(1)中,设定变更部43在进行可变速发电电动机2的起动时,将作为直流电路电压VD而预先设定的设定值切换成比该设定值高且比次级励磁装置3的斩波器3A进行工作的电压电平的设定值低的值。
例如,如图4所示,将能够起动电平VD的设定值提高到斩波器电平CH的设定值(1.4[pu])的稍前的电压电平。
根据该设定例(1),在预先设定的直流电路电压VD与斩波器电平CH之间具有一定以上的差异(对应日语:開き)的情况下,仅实施提高起动中的直流电路电压VD的设定变更,就能够提高可变速发电电动机2最终到达的最高速度。由此,具有如下情况:能够使可变速发电电动机2升速到能够向系统同步并入的目标速度。
能够这样设定变更的理由是因为在起动中,发电电动机没有与系统互连,因此,无需事先确保具有为了系统故障时的运行控制而设置的情况的斩波器电平与直流电路电压的较大的设定电压的差。
起动中的设定例(2)
在设定例(2)中,设定变更部43在进行可变速发电电动机2的起动时,将作为斩波器电平CH而预先设定的设定值切换成比该设定值高且比使频率转换器停止的电压电平的设定值低的值,将作为直流电路电压VD而预先设定的设定值切换成比该设定值高且比斩波器电平CH的设定值低的值。
例如,如图4所示,将斩波器电平CH的设定值提高到转换器停止电平OV的设定值(1.5[pu])的稍前的电压电平,将能够起动电平VD的设定值提高到斩波器电平CH的设定值的稍前的电压电平。
根据该设定例(2),能够比设定例(1)更高地提高起动中的直流电路电压VD,因此,能够使可变速发电电动机2最终到达的最高速度比设定例(1)更高。由此,具有如下情况:即使在不能在设定例(1)中将可变速发电电动机2升速到能够向系统同步并入的目标速度的情况下,也能够在设定例(2)来实现。
起动中的设定例(3)
在设定例(3)中,设定变更部43在进行可变速发电电动机2的起动时,使作为斩波器电平CH而预先设定的设定值无效(即,禁用斩波器3A的工作),将作为直流电路电压VD而预先设定的设定值切换成比该设定值高且比转换器停止电平OV的设定值低的值。
例如,如图4所示,解除斩波器电平CH的设定,将直流电路电压VD的设定值提高到转换器停止电平OV的设定值(1.5[pu])的稍前的电压电平。
根据该设定例(3),能够比设定例(2)更高地提高起动中的直流电路电压VD,因此,能够使可变速发电电动机2最终到达的最高速度比设定例(2)更高。由此,具有如下情况,即使在不能在设定例(2)中将可变速发电电动机2升速到能够向系统同步并入的目标速度的情况下,也能够在设定例(3)来实现。
能够这样设定变更的理由是虽然对系统故障时的故障电流导致的直流电路电压的上升进行抑制是斩波器3A的作用,但是,在可变速发电电动机2没有与系统互连的起动中,不用具有斩波器3A,也能够以频率转换器的电压控制能力进行稳定的运行。
起动中的设定例(4)
在设定例(4)中,设定变更部43在进行可变速发电电动机2的起动时,使作为斩波器电平CH而预先设定的设定值无效(即,禁用斩波器的工作),将作为转换器停止电平OV而预先设定的设定值切换成比该设定值高且比短路保护电平OVP的设定值低的值,将作为直流电路电压VD而预先设定的设定值切换成比该设定值高且比转换器停止电平OV的设定值低的值。
例如,如图4所示,解除斩波器电平CH的设定,将转换器停止电平OV的设定值提高到短路保护电平OVP的设定值(1.6[pu])的稍前的电压电平,将直流电路电压VD的设定值提高到转换器停止电平OV的设定值的稍前的电压电平。
根据该设定例(4),能够比设定例(3)更高地提高起动中的直流电路电压VD,因此,能够使可变速发电电动机2最终到达的最高速度比设定例(3)更高。由此,具有如下情况:即使在不能在设定例(3)中将可变速发电电动机2升速到能够向系统同步并入的目标速度的情况下,也能够在设定例(4)来实现。
另外,转换器停止电平OV设定成频率转换器的半导体元件的能够运行电压以下,但是,该设定需要成为较大的故障电流流动时进行动作的三相短路装置3C的动作电平以下。为了系统故障时的运行控制,三相短路装置3C的动作设定值会设定得比由机器的电压容量决定的值低,在这种情况下,OV电平也被抑制得低。在没有系统互连的起动中能够使设定值上升到由机器容量决定的这些值。
起动中的设定例(5)
在设定例(5)中,设定变更部43在进行可变速发电电动机2的起动时,使作为斩波器电平CH而预先设定的设定值无效(即,禁用斩波器的工作),将作为短路保护电平OVP而预先设定的设定值切换到比该设定值高且比可变速发电电动机2的次级绕组的耐电压电平的上限低且比次级励磁装置3的频率转换器单体的耐电压电平的上限低的值,将作为转换器停止电平OV而预先设定的设定值切换成比该设定值高且比短路保护电平OVP的设定值低的值,将作为直流电路电压VD而预先设定的设定值切换成比该设定值高且比转换器停止电平OV的设定值低的值。
例如,如图4所示,解除斩波器电平CH的设定,将短路保护电平OVP的设定值提高到频率转换器单体的耐电压电平的上限附近,将转换器停止电平OV的设定值提高到短路保护电平OVP的设定值的稍前的电压电平,将直流电路电压VD的设定值提高到转换器停止电平OV的设定值的稍前的电压电平。
根据该设定例(5),能够比设定例(4)更高地提高起动中的直流电路电压VD,因此,能够使可变速发电电动机2最终到达的最高速度比设定例(4)更高。由此,具有如下情况:即使在不能在设定例(4)中将可变速发电电动机2升速到能够向系统同步并入的目标速度的情况下,也能够在设定例(5)来实现。
如设定例(4)记载所示,短路保护电平OVP具有为了系统互连中的运行控制而设定得比机器的保护电平低的情况,在这种情况下,在没有与系统互连的起动中能够使其上升到机器的耐电压电平。
图5是边对比本实施方式与以往边表示可变速发电电动机2的起动中的旋转速度与次级励磁装置3的输出电压的关系的图。
在以往,上述的起动中的直流电路电压VD的设定值与通常运行中没有改变。另外,在本例中,直流电路电压VD的设定值设为1.0[pu](=4.5kV)。在使可变速发电电动机2从停止状态起动时,若边使次级励磁装置3的输出电压从0[pu]上升边提高旋转速度,则次级励磁装置3的输出电压被通常运行中的直流电路电压VD的设定值所决定的最大值(将此设为输出电压的1.0[pu])限制上升,无论如何提高旋转速度,次级励磁装置3的输出电压也不会继续上升。
另一方面,在本实施方式中,上述的能够起动电平VD的设定值成为比通常运行中高的值。在使可变速发电电动机2从停止状态起动时,若边使次级励磁装置3的输出电压从0[pu]上升边提高旋转速度,则次级励磁装置3的输出电压在以往例中的能够起动电平VD的设定值(1.0[pu])的位置不限制上升,在超过1.0[pu]后,能够上升到例如1.5[pu]。起动扭矩以电压的平方进行增加,因此,能够到达的旋转速度上升。
图6是边对比本实施方式与以往边表示可变速发电电动机2的起动中的次级励磁装置3的时间与旋转速度的关系的图。
在以往中,如上述所示,若边使次级励磁装置3的输出电压从0[pu]上升边提高旋转速度,则次级励磁装置3的输出电压被通常运行中的直流电路电压VD的设定值所决定的值(输出电压1.0[pu])限制上升,其结果是,旋转速度即使上升,也到不了额定的旋转速度(1.0[pu])附近,例如在额定的旋转速度(1.0[pu])的90%的电平附近饱和。
另一方面,在本实施方式中,若边使次级励磁装置3的输出电压从0[pu]上升边提高旋转速度,则次级励磁装置3的输出电压比1.0[pu])高,例如,到达1.5[pu]。其结果是,与以往相比加速更早,旋转速度到达额定的旋转速度(1.0[pu])附近,能够向系统同步并入。
随后,参照图7,对由次级励磁装置3进行的可变速发电电动机2的起动的动作进行说明。
在可变速发电电动机2(以及泵水轮1)停止的状态(步骤S0)下,控制装置4根据起动操作,使可变速发电电动机2(以及泵水轮1)的起动开始(步骤S1)。
在起动前,控制装置4通过次级励磁装置用控制部4A,至少将直流电路电压VD的设定值切换成起动用的值(步骤S1)。
另外,在该起动中,控制装置4通过主电路用控制部4B,使并联用断路器5开路,使起动用隔离开关6闭路,由此,将可变速发电电动机2作为感应电动机,另外,通过次级励磁装置用控制部4A,执行自起动控制模式,由此,使次级励磁装置3作为输出可变频率/可变电压的驱动装置进行动作(步骤S2),使其交流输出从几乎0Hz开始变化到系统频率附近,由此,使可变速发电电动机2加速升速(步骤S3)。
控制装置4进行升速到可变速发电电动机2到达目标速度,到达目标速度时(步骤S4的YES),控制装置4通过次级励磁装置用控制部4A使在上述的步骤S1中切换后的起动用的设定值返回到原来的值(步骤S5),将控制模式从自起动控制模式切换到次级励磁控制模式(步骤S6)。
控制装置4通过次级励磁装置用控制部4A,使起动用隔离开关6开路后,通过次级励磁装置用控制部4A,控制次级励磁装置3的交流输出电压、电流、频率以及相位,以使由计量仪器用变压器10测量的可变速发电电动机2的端子电压与由计量仪器用变压器9测量的电力系统电压同步,在确认同步后,通过次级励磁装置用控制部4A,使并联用断路器5闭路,进行系统并入(步骤S7)。
在系统互连后,控制装置4通过次级励磁装置用控制部4A,以次级励磁装置3以及来自电力系统的驱动电力使可变速发电电动机2根据需要进一步地加速而升速到可变速运行范围,通过主电路用控制部4B,操作水面按下装置13,开始使用了泵水轮1的扬水运行(步骤S8)。
根据这样的本实施方式,能够提供一种控制装置以及发电电动机起动方法,即使扬水发电所的高落差大容量化发展,在通过次级励磁装置来起动发电电动机时,也不会导致装置的大型化、费用的增大,能够将发电电动机升速到目标速度。
对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子而提出的,并没有意图限定发明的范围。这些实施方式可以以其他各种方式进行实施,在不超出发明主旨的范围内,可进行各种省略、调换以及变更。这些实施方式及其变形包括在发明的范围和主旨内,同样,也包括在专利请求所记载的发明和与其等同的范围内。

Claims (8)

1.一种控制装置(4),该控制装置(4)进行从次级励磁装置(3)向发电电动机(2)的次级绕组供给驱动电力,由此使上述发电电动机(2)从停止状态起动的控制,其特征在于,
上述控制装置(4)具有设定变更机构(43),在进行上述发电电动机(2)的起动时,该设定变更机构(43)设成对上述次级励磁装置(3)的直流电路电压的设定、以及对于该直流电路电压或者输出电压而预先设定的控制或保护的设定中的至少一部分进行了变更或者解除的状态。
2.如权利要求1所述的控制装置(4),其特征在于,
在使上述发电电动机(2)并入电力系统时,
上述设定变更机构(43)使上述次级励磁装置(3)的直流电路电压的设定、以及对于该直流电路电压或者输出电压而预先设定的控制或保护的设定,从对上述次级励磁装置(3)的直流电路电压的设定、以及对于该直流电路电压或者输出电压而预先设定的控制或保护的设定中的至少一部分进行了变更或者解除的状态返回到原来的状态。
3.如权利要求1或2所述的控制装置(4),其特征在于,
在进行上述发电电动机(2)的起动时,
上述设定变更机构(43)将上述次级励磁装置(3)的直流电路电压的设定值切换成比预先设定的设定值高且比上述次级励磁装置(3)的斩波器(3A)进行工作的电压电平的设定值低的值。
4.如权利要求1或2所述的控制装置(4),其特征在于,
在进行上述发电电动机(2)的起动时,
上述设定变更机构(43)将作为上述次级励磁装置(3)的斩波器(3A)进行工作的电压电平而预先设定的设定值切换成比该设定值高且比作为使上述次级励磁装置(3)的频率转换器停止的电压电平而预先设定的设定值低的值,
上述设定变更机构(43)将上述次级励磁装置(3)的直流电路电压的设定值切换成比预先设定的设定值高且比上述次级励磁装置(3)的斩波器(3A)进行工作的电压电平的设定值低的值。
5.如权利要求1或2所述的控制装置(4),其特征在于,
在进行上述发电电动机(2)的起动时,
上述设定变更机构(43)使作为上述次级励磁装置(3)的斩波器(3A)进行工作的电压电平而预先设定的设定值无效,
上述设定变更机构(43)将上述次级励磁装置(3)的直流电路电压的设定值切换成比预先设定的设定值高且比作为使上述次级励磁装置(3)的频率转换器停止的电压电平而预先设定的设定值低的值。
6.如权利要求1或2所述的控制装置(4),其特征在于,
在进行上述发电电动机(2)的起动时,
上述设定变更机构(43)使作为上述次级励磁装置(3)的斩波器(3A)进行工作的电压电平而预先设定的设定值无效,
上述设定变更机构(43)将作为使上述次级励磁装置(3)的频率转换器停止的电压电平而预先设定的设定值切换成比该设定值高且比作为使短路装置(3C)工作的电压电平而预先设定的设定值低的值,该短路装置(3C)使上述发电电动机(2)的次级绕组与上述次级励磁装置(3)之间的三相交流电路三相短路,
上述设定变更机构(43)将上述次级励磁装置(3)的直流电路电压的设定值切换成比预先设定的设定值高且比使上述次级励磁装置(3)的频率转换器停止的电压电平的设定值低的值。
7.如权利要求1或2所述的控制装置(4),其特征在于,
在进行上述发电电动机(2)的起动时,
上述设定变更机构(43)使作为上述次级励磁装置(3)的斩波器(3A)进行工作的电压电平而预先设定的设定值无效,
上述设定变更机构(43)将作为使短路装置(3C)工作的电压电平而预先设定的设定值切换成比该设定值高且比上述发电电动机(2)的次级绕组的耐电压电平的上限低且比上述次级励磁装置(3)的频率转换器单体的耐电压电平的上限低的值,其中,该短路装置(3C)使上述发电电动机(2)的次级绕组与上述次级励磁装置(3)之间的三相交流电路三相短路,
上述设定变更机构(43)将作为使上述次级励磁装置(3)的频率转换器停止的电压电平而预先设定的设定值切换成比该设定值高且比使短路装置(3C)工作的电压电平的设定值低的值,其中,该短路装置(3C)使上述发电电动机(2)的次级绕组与上述次级励磁装置(3)之间的三相交流电路三相短路,
上述设定变更机构(43)将上述次级励磁装置(3)的直流电路电压的设定值切换成比预先设定的设定值高且比使上述次级励磁装置(3)的频率转换器停止的电压电平的设定值低的值。
8.一种发电电动机起动方法,该方法是从次级励磁装置(3)向发电电动机(2)的次级绕组供给驱动电力,由此使上述发电电动机(2)从停止状态起动的方法,其特征在于,
在通过控制装置(4)进行上述发电电动机(2)的起动时,设成对上述次级励磁装置(3)的直流电路电压的设定、以及对于该直流电路电压或者输出电压而预先设定的控制或保护的设定中的至少一部分进行了变更或者解除的状态。
CN201710541982.9A 2016-07-05 2017-07-05 控制装置以及发电电动机起动方法 Active CN107579687B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016133331A JP6730113B2 (ja) 2016-07-05 2016-07-05 制御装置および可変速発電電動機始動方法
JP2016-133331 2016-07-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107579687A true CN107579687A (zh) 2018-01-12
CN107579687B CN107579687B (zh) 2020-10-30

Family

ID=59093497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710541982.9A Active CN107579687B (zh) 2016-07-05 2017-07-05 控制装置以及发电电动机起动方法

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3267576B1 (zh)
JP (1) JP6730113B2 (zh)
CN (1) CN107579687B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06253600A (ja) * 1993-02-26 1994-09-09 Toshiba Corp 交流励磁用変換器
CN102187567A (zh) * 2008-10-20 2011-09-14 伍德沃德肯彭有限公司 双馈感应电机的保护系统
CN102761298A (zh) * 2011-04-28 2012-10-31 株式会社东芝 控制装置及可变速发电电动机启动方法
CN103414412A (zh) * 2009-02-10 2013-11-27 株式会社日立制作所 风力发电系统
US20140062425A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 General Electric Company System and method for interfacing variable speed generators to a power grid
CN104810799A (zh) * 2014-01-27 2015-07-29 株式会社东芝 过电压保护装置以及电流调整电路

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI115012B (fi) * 2003-03-06 2005-02-15 Abb Oy Menetelmä ja järjestely liukurengaskoneen yhteydessä

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06253600A (ja) * 1993-02-26 1994-09-09 Toshiba Corp 交流励磁用変換器
CN102187567A (zh) * 2008-10-20 2011-09-14 伍德沃德肯彭有限公司 双馈感应电机的保护系统
CN103414412A (zh) * 2009-02-10 2013-11-27 株式会社日立制作所 风力发电系统
CN102761298A (zh) * 2011-04-28 2012-10-31 株式会社东芝 控制装置及可变速发电电动机启动方法
US20140062425A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 General Electric Company System and method for interfacing variable speed generators to a power grid
CN104810799A (zh) * 2014-01-27 2015-07-29 株式会社东芝 过电压保护装置以及电流调整电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JORG JANNING ET AL: "Next generation variable speed pump-storage power stations", <13TH EUROPEAN CONFENCE ON POWER ELECTRONICS AND APPLICATIONS> *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3267576A1 (en) 2018-01-10
JP2018007460A (ja) 2018-01-11
JP6730113B2 (ja) 2020-07-29
CN107579687B (zh) 2020-10-30
EP3267576B1 (en) 2022-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Verma et al. Speed sensorless vector controlled induction motor drive using single current sensor
CN106416051B (zh) 电动机驱动装置
CN106330056A (zh) 电动机驱动装置
CN102761298B (zh) 控制装置及可变速发电电动机启动方法
US20030020436A1 (en) Switched reluctance generator and a method of controlling such a generator
CN105322807A (zh) 矩阵变换器、发电系统以及功率因数控制方法
CN105577065B (zh) 无刷双馈电机异步启动方法和装置
CN104836206B (zh) 过电压保护装置
CN103401506A (zh) 一种电动车用隐极式混合励磁电机直接转矩控制方法
CN101227115B (zh) 组合补偿型绕线转子异步电机
Long et al. Symmetrical low voltage ride-through of a 250 kW brushless DFIG
CN105015366A (zh) 一种实现逆变器参考电压相位快速调整的相位切换方法
US9257933B2 (en) Variable speed induction motor with single external power supply and control method thereof
CN108847796A (zh) 三级式无刷同步电机磁阻式起动控制方法及系统
CN102355186B (zh) 一种永磁同步电机刹车控制方法
CN107707162A (zh) 一种无刷电机相序自动辨识方法
CN107579687A (zh) 控制装置以及发电电动机起动方法
JPH10313598A (ja) 揚水発電装置
CN102136823B (zh) 一种交流负载控制系统
CN106998166A (zh) 一种永磁同步电机的软启动方法及控制装置
CN104779846B (zh) 开关磁阻电机调速装置、开关磁阻电机及调速方法
CN206698150U (zh) 电动驱动装置以及电动设备
CN106936281A (zh) 交流励磁机的励磁装置
JP5941216B2 (ja) 回転電機システム及びその制御方法
JP2524575B2 (ja) 可変速揚水発電装置における可変速発電電動機の制動装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant