JP2513277B2 - 交流励磁同期機の運転方法 - Google Patents
交流励磁同期機の運転方法Info
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- JP2513277B2 JP2513277B2 JP63153066A JP15306688A JP2513277B2 JP 2513277 B2 JP2513277 B2 JP 2513277B2 JP 63153066 A JP63153066 A JP 63153066A JP 15306688 A JP15306688 A JP 15306688A JP 2513277 B2 JP2513277 B2 JP 2513277B2
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はポンプ水車により駆動される交流励磁同期
機の運転方法に関する。
機の運転方法に関する。
第3図は、例えば、電学誌107巻3号(昭和62年)の2
10頁、図2に示された従来のこの種の制御装置を使用し
た揚水発電システムのブロツク図である。同図におい
て、1は交流励磁同期機(以下、単に、同期機とい
う)、2はポンプ水車、3は発電機遮断器、4は周波数
変換装置(サイクロコンバータC/C)、5は自動電流調
整器(ACR)、6は自動負荷調整器(APR)であって、4
〜6は交流励磁同期機1の2次励磁制御系を構成してい
る。7は定常指令電力P0を作成する手動出力設定器、8
はポンプ水車2の入力制御サーボ、9は調速機、10は回
転数演算部、11は弁開度演算部であって、8〜11により
ポンプ水車2の回転数を最適回転数に制御する。Pは発
生電力、N0は目標回転数、Nは実際の回転数、Hは落
差、GV0はガイドベーン開度を示す。
10頁、図2に示された従来のこの種の制御装置を使用し
た揚水発電システムのブロツク図である。同図におい
て、1は交流励磁同期機(以下、単に、同期機とい
う)、2はポンプ水車、3は発電機遮断器、4は周波数
変換装置(サイクロコンバータC/C)、5は自動電流調
整器(ACR)、6は自動負荷調整器(APR)であって、4
〜6は交流励磁同期機1の2次励磁制御系を構成してい
る。7は定常指令電力P0を作成する手動出力設定器、8
はポンプ水車2の入力制御サーボ、9は調速機、10は回
転数演算部、11は弁開度演算部であって、8〜11により
ポンプ水車2の回転数を最適回転数に制御する。Pは発
生電力、N0は目標回転数、Nは実際の回転数、Hは落
差、GV0はガイドベーン開度を示す。
この従来の運転装置では、揚水駆動時の大電源脱落
や、発電時の大容量負荷の喪失等の緊急を要する異常状
態が発生しても、これを補償する制御系を備えていない
ので、周期機1が接続される系統の系統周波数が動揺す
るという問題があった。
や、発電時の大容量負荷の喪失等の緊急を要する異常状
態が発生しても、これを補償する制御系を備えていない
ので、周期機1が接続される系統の系統周波数が動揺す
るという問題があった。
この発明は上記問題を解消するためになされたもの
で、交流励磁同期機の能力を充分に活用して、異常状態
発生時の系統の動揺を抑制することができる交流励磁同
期機の運転方法を提供することを目的とする。
で、交流励磁同期機の能力を充分に活用して、異常状態
発生時の系統の動揺を抑制することができる交流励磁同
期機の運転方法を提供することを目的とする。
この発明は上記目的を達成するため、異常状態発生時
に、所定時間の間、予め作成した負荷増減指令電力を同
期機の2次励磁制御系の入力回路に加算する構成とした
ものである。
に、所定時間の間、予め作成した負荷増減指令電力を同
期機の2次励磁制御系の入力回路に加算する構成とした
ものである。
この発明では、大電源脱落時や大容量負荷喪失時に、
負荷増加指令電力もしくは負荷減少指令電力が2次励磁
制御系に与えて、同期機のすべり周波数が調整されるこ
とにより、同期機の回転子が持つ回転エネルギーが一時
的に、放出もしくは吸収されて、出力が増加もしくは減
少し、系統周波数の動揺が抑制される。
負荷増加指令電力もしくは負荷減少指令電力が2次励磁
制御系に与えて、同期機のすべり周波数が調整されるこ
とにより、同期機の回転子が持つ回転エネルギーが一時
的に、放出もしくは吸収されて、出力が増加もしくは減
少し、系統周波数の動揺が抑制される。
以下、この発明の1実施例を図について説明する。
第1図において、15は緊急非常時に閉成する接点であ
って、負荷増減指令回路17により、開閉制御される。こ
の負荷増減指令回路17は緊急操作判断回路18からの指令
に基づき、予め設定されている負荷増減指令電力(±Δ
P0)を送出する。緊急操作判断回路18は、発電モードに
あるか揚水モードにあるかを判断する運転状況判別回路
19の判別信号、電源脱落有無の情報を受信する電源脱落
受信回路20からの電源脱落信号、負荷喪失有無の情報を
受信する負荷喪失受信回路21からの負荷喪失信号、系統
の周波数f、電力Pまたは電圧Vの少なくとも1つが規
定値以上に変動した場合に出力する系統異常判別回路22
からの系統異常信号を取り込んで、負荷増減指令の要否
を判定する。他の構成は第3図のものと同じであるの
で、同一構成要素には同一符号を付して示してある。
って、負荷増減指令回路17により、開閉制御される。こ
の負荷増減指令回路17は緊急操作判断回路18からの指令
に基づき、予め設定されている負荷増減指令電力(±Δ
P0)を送出する。緊急操作判断回路18は、発電モードに
あるか揚水モードにあるかを判断する運転状況判別回路
19の判別信号、電源脱落有無の情報を受信する電源脱落
受信回路20からの電源脱落信号、負荷喪失有無の情報を
受信する負荷喪失受信回路21からの負荷喪失信号、系統
の周波数f、電力Pまたは電圧Vの少なくとも1つが規
定値以上に変動した場合に出力する系統異常判別回路22
からの系統異常信号を取り込んで、負荷増減指令の要否
を判定する。他の構成は第3図のものと同じであるの
で、同一構成要素には同一符号を付して示してある。
同期機1は、揚水運転時、2次励磁電圧を制御して、
回転数Nを調整することにより、電力Pを100〜200msec
の範囲で指数関数的に指令値まで、調整することができ
る。
回転数Nを調整することにより、電力Pを100〜200msec
の範囲で指数関数的に指令値まで、調整することができ
る。
また、同期機1は、発電運転時には、ガイドベーン開
度を制御してポンプ水車2に流入する水量を調整しない
限り、その発生電力Pを制御することはできないが、短
時間であれば、2次励磁電圧を制御して、回転子の回転
エネルギーを放出(または吸収)させることにより、出
力を増加(または減少)することができる。
度を制御してポンプ水車2に流入する水量を調整しない
限り、その発生電力Pを制御することはできないが、短
時間であれば、2次励磁電圧を制御して、回転子の回転
エネルギーを放出(または吸収)させることにより、出
力を増加(または減少)することができる。
この瞬時電力制御については、下式が成立する。
P(p.u)=∫dt=K・N2(p.u) ・・・・・・(1) H=単位慣性定数 この関係式の特性を第2図について説明すると、定常
指令電力P0、目標回転数N0で発電または揚水運転中の同
期機1を、所定の短時間tの間、負荷増加(P0からP
1へ)すれば、回転数はN0からN′に減速し、負荷減(P
0から−P1へ)すれば、N″に加速し、この負荷増減を
零に戻せば、点線で示す如く、徐々に定常運転状態に復
帰する。第1図の装置は、このモードを、異常状態発生
時に、2次励磁制御系の入力回路に、負荷増減指令電力
±ΔP0を与え、指令電力を、P0からP1へ、もしくはP0か
らP2へ変更して、同期機1の2次励磁電圧を制御するこ
とにより実現するものであり、大電源脱落時、或いは大
容量負荷喪失時、或いは系統異常時に、また、系統動揺
が規定地以上に大きくなった時に、緊急操作判断回路18
が負荷増減指令の要否と指令方向(±)を、発電か揚水
かの運転状態を考慮して、判別し、判別結果を負荷増減
指令回路17に与える。負荷増減指令回路17は、緊急操作
判断回路18から負荷増加指令または負荷減少指令を受け
ると、負荷増加指令電力ΔP0または負荷減少指令電力−
ΔP0を接点15を通して、所定の短時間tの間、偏差ΔP
(=P0−P)に加算する。周波数制御装置4はΔP±Δ
P0が零になるように、電圧と出力位相を制御した電力を
同期機1の2次側に給電する。
指令電力P0、目標回転数N0で発電または揚水運転中の同
期機1を、所定の短時間tの間、負荷増加(P0からP
1へ)すれば、回転数はN0からN′に減速し、負荷減(P
0から−P1へ)すれば、N″に加速し、この負荷増減を
零に戻せば、点線で示す如く、徐々に定常運転状態に復
帰する。第1図の装置は、このモードを、異常状態発生
時に、2次励磁制御系の入力回路に、負荷増減指令電力
±ΔP0を与え、指令電力を、P0からP1へ、もしくはP0か
らP2へ変更して、同期機1の2次励磁電圧を制御するこ
とにより実現するものであり、大電源脱落時、或いは大
容量負荷喪失時、或いは系統異常時に、また、系統動揺
が規定地以上に大きくなった時に、緊急操作判断回路18
が負荷増減指令の要否と指令方向(±)を、発電か揚水
かの運転状態を考慮して、判別し、判別結果を負荷増減
指令回路17に与える。負荷増減指令回路17は、緊急操作
判断回路18から負荷増加指令または負荷減少指令を受け
ると、負荷増加指令電力ΔP0または負荷減少指令電力−
ΔP0を接点15を通して、所定の短時間tの間、偏差ΔP
(=P0−P)に加算する。周波数制御装置4はΔP±Δ
P0が零になるように、電圧と出力位相を制御した電力を
同期機1の2次側に給電する。
このように、本実施例では、系統周波数の動揺を招く
程度の電源脱落や負荷喪失等の異常状態(緊急異常状
態)が発生して、系統周波数が大きく低下もしくは上昇
しようとすると、同期機1は、その回転数Nが上昇もし
くは低下するように制御されるので、系統周波数の動揺
は防止される。上記所定時間tの間に、他電源の投入や
遮断、負荷遮断等の対策を処置して、以後の系統の安定
運転を継続するようにする。
程度の電源脱落や負荷喪失等の異常状態(緊急異常状
態)が発生して、系統周波数が大きく低下もしくは上昇
しようとすると、同期機1は、その回転数Nが上昇もし
くは低下するように制御されるので、系統周波数の動揺
は防止される。上記所定時間tの間に、他電源の投入や
遮断、負荷遮断等の対策を処置して、以後の系統の安定
運転を継続するようにする。
なお、上記実施例では、揚水システムに適用した場合
について説明したが、この発明は通常の可変速発電シス
テムに適用して同様の効果を得ることができる。
について説明したが、この発明は通常の可変速発電シス
テムに適用して同様の効果を得ることができる。
この発明は以上説明した通り、系統動揺を招く程度の
異常状態が発生した場合に、交流励磁同期機の2次励磁
制御系の指令電力を、短時間の間だけ、予め設定した量
だけ異常状態により所定時間の間、増減する瞬時電力制
御を行う構成としたことにより、応急的に、需給バラン
スを取ることができるので、その間に、他の対策を処置
するようにすれば、異常状態が発生しても、系統動揺を
抑制して運転を安定に継続することが可能となる。
異常状態が発生した場合に、交流励磁同期機の2次励磁
制御系の指令電力を、短時間の間だけ、予め設定した量
だけ異常状態により所定時間の間、増減する瞬時電力制
御を行う構成としたことにより、応急的に、需給バラン
スを取ることができるので、その間に、他の対策を処置
するようにすれば、異常状態が発生しても、系統動揺を
抑制して運転を安定に継続することが可能となる。
第1図はこの発明の運転方法を実施した運転装置を示す
ブロツク図、第2図は上記運転方法を説明するための
図、第3図は従来の運転装置を示すブロツク図である。 図において、1……交流励磁同期機、2……ポンプ水
車、4……周波数制御装置、5……自動電流調整器、6
……自動負荷調整器、7……出力設定器、17……負荷減
少指令回路、18……緊急操作判断回路、19……運転状態
判別回路、20……電源脱落受信回路、21……負荷喪失受
信回路、22……系統異常判別回路。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
ブロツク図、第2図は上記運転方法を説明するための
図、第3図は従来の運転装置を示すブロツク図である。 図において、1……交流励磁同期機、2……ポンプ水
車、4……周波数制御装置、5……自動電流調整器、6
……自動負荷調整器、7……出力設定器、17……負荷減
少指令回路、18……緊急操作判断回路、19……運転状態
判別回路、20……電源脱落受信回路、21……負荷喪失受
信回路、22……系統異常判別回路。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】周波数変換装置を有し、指令電力と発生電
力の偏差が零になるように交流励磁同期機の2次給電電
力を制御する2次励磁制御系と、上記指令電力に従い上
記交流励磁同期機に直結されたポンプ水車の回転速度を
最適回転速度に制御する弁開度制御系を有する交流励磁
同期機の運転装置において、異常状態発生時に、所定時
間の間、予め作成した負荷増減指令電力を上記2次励磁
制御系の入力回路に加算することを特徴とする交流励磁
同期機の運転方法。 - 【請求項2】異常状態は、交流励磁同期機の電源脱落、
負荷喪失、交流励磁同期機が接続される系統の規定以上
の系統動揺であることを特徴とする請求項1記載の交流
励磁同期機の運転方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63153066A JP2513277B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 交流励磁同期機の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63153066A JP2513277B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 交流励磁同期機の運転方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01318594A JPH01318594A (ja) | 1989-12-25 |
JP2513277B2 true JP2513277B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=15554239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63153066A Expired - Fee Related JP2513277B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 交流励磁同期機の運転方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2513277B2 (ja) |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP63153066A patent/JP2513277B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH01318594A (ja) | 1989-12-25 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |