JP2010077971A - 水車発電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水の位置エネルギーで回転する水車と、水車の発生するトルクで運転する発電機とを備え、発電機によって発電された電力がインバータを介して負荷に供給される水車発電装置において、水車の有効落差を検出する有効落差検出手段と、予め有効落差に応じて発電機が最高効率となるインバータ周波数を記憶する記憶手段と、有効落差検出手段により検出された有効落差に応じた記憶手段に記憶されたインバータ周波数となるように前記インバータを制御するインバータ制御手段とを備えた。
【選択図】図1
Description
1)予め、始動有効落差設定手段と、停止有効落差設定手段にそれぞれ始動有効落差と停れ止有効落差とを設定しておく。水の位置エネルギーが水車にかかり、水車内を水が流れると、有効落差(水車の出入り口に圧力差が発生)が発生する。有効落差検出手段はこの水車の有効落差を検出する。制御装置(又はインバータ)は検出した有効落差が、始動有効落差以上になったら運転(発電)を開始し、停止有効落差以下になったら運転(発電)を停止する。インバータは、回生運転によって発電機の発電した電力を、同インバータ内フライホイルダイオードを通して、直流電力として同P、N間(直流電源)に蓄える。そして、蓄えられた発電電力は負荷側に供給されて使用される。
2)予め、始動水量設定手段と、停止水量設定手段にそれぞれ始動水量と停止水量とを設定しておく。水の位置エネルギーが水車にかかり、水車内を水が流れると、有効落差(水車の出入り口に圧力差が発生)が発生する。水車の流入水量を検出する水量検出手段はこの水車に流れる水量を検出する。制御装置(又はインバータ)は検出した水量が、始動水量以上になったら運転(発電)を開始し、停止水量以下になったら運転(発電)を停止する。
3)予め、始動有効落差設定手段と、停止有効落差設定手段にそれぞれ始動有効落差と停れ止有効落差とを設定し、始動水量設定手段と、停止水量設定手段にそれぞれ始動水量と停止水量とを設定しておく。水の位置エネルギーが水車にかかり、水車内を水が流れると、有効落差(水車の出入り口に圧力差が発生)が発生する。有効落差検出手段はこの水車の有効落差を検出し、水車の流入水量を検出する水量検出手段はこの水車に流れる水量を検出する。制御装置(又はインバータ)は検出した有効落差又は水量が、始動有効落差以上になるか始動水量以上になったら運転(発電)を開始し、停止有効落差以下になるか停止水量以下になったら運転(発電)を停止する。
4)予め、水車の有効落差とインバータ周波数とを関連付ける機能に、前記水車の有効落差とインバータ周波数とを関連付けておく。制御装置は、前記有効落差検出手段の検出した落差に基づき前記水車の有効落差とインバータ周波数とを関連付ける機能からインバータ周波数を決定し、インバータへ周波数指令し運転制御する。水車の有効落差とインバータ周波数とを関連付ける機能は水車の効率が最大となるように関連付ける。これによって、水車、発電機の回転周波数と発電機からインバータへ流れる回生電流の周波数との同期がとられる。
5)予め、水車の水量とインバータ周波数とを関連付ける機能に、前記水車の水量とインバータ周波数とを関連付けておく。制御装置は、前記流量検出手段の検出した水量に基づき前記水車の水量とインバータ周波数とを関連付ける機能からインバータ周波数を決定し、インバータへ周波数指令し運転制御する。水車の水量とインバータ周波数とを関連付ける機能は水車の効率が最大となるように関連付ける。
6)制御装置、又はインバータには表示部を備え、水車の有効落差(水車前後の圧力差)を検出する有効落差検出手段と、水車に流入する水量を検出する水量検出手段と、表示部とを設け、前記表示部に水車流量、有効落差、発電機発電量、電圧、電流をそれぞれ表示する。
た際の運転制御を好適に実施可能な水車発電機の運転制御が出来るようになるも
のである。
図1はシステム系統及び回路図である。Tは、水の位置エネルギーによって運転する配管1に設けられた水車、Gは該水車の発生するトルクで運転し発電する発電機、PS1、PS2はそれぞれ水車入口及び出口の圧力を検出する圧力センサである。両圧力センサによって水車入口及び出口の圧力差を求める。即ち両圧力センサによって落差検出手段を構成する。PG1、PG2は前述の圧力センサ対応に設けそこの圧力を測定するための圧力計、FMは配管1に備わり水車を流れる流量を検出するための流量検出手段、S1〜S5は保守用の仕切り弁である。又、AVは停止時に配管内の水が落下してしまわないようにするための落水防止弁であり、目的によって機械式や電気式のものが選定される。R、S、Tは電源(商用)、ELB1は漏電遮断器、INV1はインバータ(コントローラ)であり前記発電機Gとを端子U,V,Wを介して接続する。
Claims (15)
- 水の位置エネルギーで水車を運転し、水車の発生するトルクで発電機を運転して、発電した電力を、インバータを介して直流電力を発生させ、その電力を負荷に供給する水車発電機、インバータ及びこれらを制御する制御装置において、水車の有効落差(水車前後の圧力差)を検出する有効落差検出手段と、始動有効落差設定手段と、停止有効落差設定手段とを設け、前記制御装置が、前記有効落差検出手段の検出した落差が前記始動有効落差設定手段で設定した始動有効落差を検出したとき運転を開始し、前記停止有効落差設定手段で設定した停止有効落差を検出したとき運転を停止するように運転制御することを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 水の位置エネルギーで水車を運転し、水車の発生するトルクで発電機を運転して発電し、該発電した電力を、インバータを介して負荷側に供給する水車発電機、インバータ及びこれらを制御する制御装置において、水車の有効落差(水車前後の圧力差)を検出する有効落差検出手段と、始動有効落差設定手段と、停止有効落差設定手段とを設け、前記制御装置が、前記有効落差検出手段の検出した落差が前記始動有効落差設定手段で設定した始動有効落差を検出したとき運転を開始し、前記停止有効落差設定手段で設定した停止有効落差を検出したとき運転を停止するように運転制御することを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 水の位置エネルギーで水車を運転し、水車の発生するトルクで発電機を運転して、発電した電力を、インバータを介して直流電力を発生させ、その電力を負荷に供給する水車発電機、インバータにおいて、水車の有効落差(水車前後の圧力差)を検出する有効落差検出手段と、始動有効落差設定手段と、停止有効落差設定手段とを設け、前記インバータが、前記有効落差検出手段の検出した落差が前記始動有効落差設定手段で設定した始動有効落差を検出したとき運転を開始し、前記停止有効落差設定手段で設定した停止有効落差を検出したとき運転を停止するように運転制御することを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 水の位置エネルギーで水車を運転し、水車の発生するトルクで発電機を運転して、発電した電力を、インバータを介して直流電力を発生させ、その電力を負荷に供給する水車発電機、インバータ及びこれらを制御する制御装置において、水車に流入する水量を検出する水量検出手段と、始動水量設定手段と、停止水量設定手段とを設け、前記制御装置が、前記水量検出手段の検出した水量が前記始動水量設定手段で設定した始動水量を検出したとき運転を開始し、前記停止水量設定手段で設定した停止水量を検出したとき運転を停止するように運転制御することを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 水の位置エネルギーで水車を運転し、水車の発生するトルクで発電機を運転して、発電した電力を、インバータを介して直流電力を発生させ、その電力を負荷に供給する水車発電機、インバータにおいて、水車に流入する水量を検出する水量検出手段と、始動水量設定手段と、停止水量設定手段とを設け、前記インバータが、前記水量検出手段の検出した水量が前記始動水量設定手段で設定した始動水量を検出したとき運転を開始し、前記停止水量設定手段で設定した停止水量を検出したとき運転を停止するように運転制御することを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 水の位置エネルギーで水車を運転し、水車の発生するトルクで発電機を運転して、発電した電力を、インバータを介して直流電力を発生させ、その電力を負荷に供給する水車発電機、インバータ及びこれらを制御する制御装置において、水車の有効落差(水車前後の圧力差)を検出する有効落差検出手段と、始動有効落差設定手段と、停止有効落差設定手段と、水車に流入する水量を検出する水量検出手段と、始動水量設定手段と、停止水量設定手段とを設け、前記制御装置が、前記有効落差検出手段の検出した落差が前記始動有効落差設定手段で設定した始動有効落差を検出するか、前記水量検出手段の検出した水量が前記始動水量設定手段で設定した始動水量を検出したとき運転を開始し、前記停止有効落差設定手段で設定した停止有効落差を検出するか、前記停止水量設定手段で設定した停止水量を検出したとき運転を停止するように運転制御することを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 水の位置エネルギーで水車を運転し、水車の発生するトルクで発電機を運転して、発電した電力を、インバータを介して直流電力を発生させ、その電力を負荷に供給する水車発電機、インバータにおいて、水車の有効落差(水車前後の圧力差)を検出する有効落差検出手段と、始動有効落差設定手段と、停止有効落差設定手段と、水車に流入する水量を検出する水量検出手段と、始動水量設定手段と、停止水量設定手段とを設け、前記インバータが、前記有効落差検出手段の検出した落差が前記始動有効落差設定手段で設定した始動有効落差を検出するか、前記水量検出手段の検出した水量が前記始動水量設定手段で設定した始動水量を検出したとき運転を開始し、前記停止有効落差設定手段で設定した停止有効落差を検出するか、前記停止水量設定手段で設定した停止水量を検出したとき運転を停止するように運転制御することを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 水の位置エネルギーで水車を運転し、水車の発生するトルクで発電機を運転して、発電した電力を、インバータを介して直流電力を発生させ、その電力を負荷に供給する水車発電機、インバータ及びこれらを制御する制御装置において、水車の有効落差(水車前後の圧力差)を検出する有効落差検出手段と、前記水車の有効落差とインバータ周波数とを関連付ける機能とを備え、前記制御装置が、前記有効落差検出手段の検出した落差に基づき前記水車の有効落差とインバータ周波数とを関連付ける機能からインバータ周波数を決定し、インバータへ周波数指令し運転制御することを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 水の位置エネルギーで水車を運転し、水車の発生するトルクで発電機を運転して、発電した電力を、インバータを介して直流電力を発生させ、その電力を負荷に供給する水車発電機、インバータにおいて、水車の有効落差(水車前後の圧力差)を検出する有効落差検出手段と、前記水車の有効落差とインバータ周波数とを関連付ける機能とを備え、前記インバータが、前記有効落差検出手段の検出した落差に基づき前記水車の有効落差とインバータ周波数とを関連付ける機能からインバータ周波数を決定し、この周波数で運転制御することを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 水の位置エネルギーで水車を運転し、水車の発生するトルクで発電機を運転して、発電した電力を、インバータを介して直流電力を発生させ、その電力を負荷に供給する水車発電機、インバータ及びこれらを制御する制御装置において、水車の流入水量を検出する流量検出手段と、前記水車の流入水量とインバータ周波数とを関連付ける機能とを備え、前記制御装置が、前記流量検出手段の検出した流入水量に基づき前記水車の流入水量とインバータ周波数とを関連付ける機能からインバータ周波数を決定し、インバータへ周波数指令し運転制御することを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 水の位置エネルギーで水車を運転し、水車の発生するトルクで発電機を運転して、発電した電力を、インバータを介して直流電力を発生させ、その電力を負荷に供給する水車発電機、インバータにおいて、水車の流入水量を検出する流量検出手段と、前記水車の流入水量とインバータ周波数とを関連付ける機能とを備え、前記インバータが、前記流量検出手段の検出した流入水量に基づき前記水車の流入水量とインバータ周波数とを関連付ける機能からインバータ周波数を決定し、この周波数で運転制御することを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 請求項8、9において、水車の有効落差とインバータ周波数とを関連付ける機能は水車の効率が最大となるように関連付けたことを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 請求項11、12において、水車の流入水量とインバータ周波数とを関連付ける機能は水車の効率が最大となるように関連付けたことを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 水の位置エネルギーで水車を運転し、水車の発生するトルクで発電機を運転して、発電した電力を、インバータを介して直流電力を発生させ、その電力を負荷に供給する水車発電機、インバータ及びこれらを制御する制御装置において、水車の有効落差(水車前後の圧力差)を検出する有効落差検出手段と、水車に流入する水量を検出する水量検出手段と、表示部とを設け、前記表示部に水車流量、有効落差、発電機発電量、電圧、電流をそれぞれ表示することを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
- 請求項1〜11において、インバータ又は制御装置には、自動運転端子が備わっており、これに自動運転指令信号が入り、有効落差又は水量が始動条件を満足したとき運転(発電)を行うことを特徴とする水車発電機の自動運転制御装置。
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