JP2523520B2 - Control device for variable speed turbine generator - Google Patents

Control device for variable speed turbine generator

Info

Publication number
JP2523520B2
JP2523520B2 JP61186827A JP18682786A JP2523520B2 JP 2523520 B2 JP2523520 B2 JP 2523520B2 JP 61186827 A JP61186827 A JP 61186827A JP 18682786 A JP18682786 A JP 18682786A JP 2523520 B2 JP2523520 B2 JP 2523520B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
command
rotation speed
output
control device
signal
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP61186827A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6343599A (en
Inventor
阪東  明
淳一 塩崎
滋広 粥川
明男 伊藤
英二 原口
博人 中川
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.)
Hitachi Ltd
Kansai Denryoku KK
Original Assignee
Hitachi Ltd
Kansai Denryoku KK
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 Hitachi Ltd, Kansai Denryoku KK filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP61186827A priority Critical patent/JP2523520B2/en
Publication of JPS6343599A publication Critical patent/JPS6343599A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2523520B2 publication Critical patent/JP2523520B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は誘導機とその2次側に接続した2次励磁制御
装置を用いた可変速水車発電装置の制御装置に関する。
The present invention relates to a control device for a variable speed turbine generator using an induction machine and a secondary excitation control device connected to the secondary side of the induction machine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の誘導機とその2次側に接続した2次励磁制御装
置を用いた可変速水車発電装置の制御装置として、例え
ば特開昭52−46428号,特願昭57−182920号,特開昭55
−56499号等が提案されている。
As a control device for a variable speed turbine generator using a conventional induction machine and a secondary excitation control device connected to the secondary side thereof, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-46428, Japanese Patent Application No. 57-182920, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 55
−56499 etc. have been proposed.

一般に、可変速水車発電装置に共通する課題は水車出
力と発電機出力などの様に制御して回転速度を制御する
かである。具体的には水車運転条件を示す少なくとも外
部からの発電出力指令信号P0を含む信号から演算する最
適回転速度指令値Naと回転速度検出値Nを比較した速度
偏差信号(Na−N)をどの様に水車と発電機の出力制御
に用いるかが課題となる。何故ならば、水車と発電機を
機械的に接続したもので回転速度を調整する場合、水路
系の流体運動エネルギーは機械系の回転運動エネルギー
よりも小さく、発電機の損失は殆ど無視出来るのが一般
的であり、水車出力と発電機出力の差が殆ど回転運動エ
ネルギーの増加減分となるからである。ここに外部から
の発電出力指令P0とは水車や発電機、周波数変換装置な
どの可変速発電装置を構成する機器の電圧、電流、周波
数、位相、回転速度などの測定信号から演算される発電
出力指令以外の発電出力指令を意味する。具体的には中
央給電指令所など発電装置の外部からの発電出力指令を
意味する。
Generally, a common problem of variable speed turbine generators is whether to control the rotation speed by controlling the turbine output and the generator output. Specifically, the speed deviation signal obtained by comparing the optimum rotation speed command value N a and the rotational speed detection value N for calculating from the signals including power generation output command signal P 0 from at least the outer shows a water wheel operating conditions (N a -N) The issue is how to use the turbine to control the output of the turbine and generator. Because, when adjusting the rotation speed by mechanically connecting the turbine and the generator, the fluid kinetic energy of the water channel system is smaller than the rotational kinetic energy of the mechanical system, and the loss of the generator is almost negligible. This is because the difference between the output of the turbine and the output of the generator is almost the same as the increase and decrease of the rotational kinetic energy. Here, the power generation output command P 0 from the outside is the power generation calculated from the measurement signals such as voltage, current, frequency, phase and rotation speed of the equipment that constitutes the variable speed power generator such as the water turbine, the generator and the frequency converter. It means a power generation output command other than the output command. Specifically, it means a power generation output command from the outside of the power generation device such as a central power supply command station.

可変速水車発電装置の制御装置で巻線型誘導機の1次
側を交流系統に接続し2次側と交流系統の間に周波数変
換器を設ける方法に関する提案として挙げた特開昭55−
56499号では駆動媒体の速度(水車であれば流水量)、
回転速度、発電機固定子出力の3種の測定信号を発電機
出力制御と水車出力制御に用いる構成を提案している。
しかしながら、どのように発電機出力と水車出力を制御
して回転速度を制御するのかについて具体的提案は無
い。また、外部からの発電出力指令P0に対してどのよう
に発電機出力を応答させるのかについても具体的提案は
無い。
Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 55-given as a method for connecting a primary side of a wire wound induction machine to an AC system and providing a frequency converter between the secondary side and the AC system in a control device for a variable speed turbine generator.
In No. 56499, the speed of the driving medium (flow rate for a turbine),
We have proposed a configuration that uses three types of measurement signals for rotation speed and generator stator output for generator output control and turbine output control.
However, there is no specific proposal on how to control the generator output and the turbine output to control the rotation speed. Further, there is no specific proposal as to how the generator output is made to respond to the power generation output command P 0 from the outside.

この種の可変速水車発電装置の制御装置にかかる提案
として挙げた特開昭52−46428号,特願昭57−182920号
では回転速度偏差信号を用いて発電機出力の制御を行な
う制御方式を提案している。これらの可変速水車発電装
置の制御装置の構成例を第5図に示す。第5図において
1は誘導機でその回転子に直結された水車2によつて回
転駆動されると共に誘導機1の2次巻線1bには周波数変
換機を備えた2次励磁制御装置3により誘導機1の回転
速度に応じて所定の位相に調整された交流励磁電流が供
給され、誘導機の1の1次巻線1aからは交流系統4と等
しい周波数の交流電力が出力される様に可変速運転が行
なわれる。5は水車特性関数発生器で、外部から与えら
れる発電出力指令P0と水位検出信号Hを入力して最高効
率で運転する為の最適回転速度指令Naと最適案内弁開度
指令Yaを発生する。7はスリツプ位相検出器で前記交流
系統4の電圧位相と電気角で表わした前記誘導機2次側
回転位相の差に等しいスリツプ位相SPを検出する。8は
誘導機出力指令装置で前記水車特性関数発生器5からの
最適回転速度指令Naと回転速度検出器6からの回転速度
検出信号Nを比較して誘導機出力指令PGを発生する。こ
の誘導機出力指令PGと前記スリツプ位相検出器7のスリ
ツプ位相信号SPは2次励磁制御装置3に入力され、有効
電力検出器9で検出される誘導機1の出力検出信号Pが
誘導機出力指令PGに等しくなる様に誘導機1の2次側巻
線1bに供給する交流励磁電流を制御する。具体的には特
公昭57−60645号で提案されている制御方法などが適用
できる。10は案内弁駆動装置で水車特性関数発生器5か
らの最適案内弁開度指令Yaに応じて案内弁11の開度を調
整し、水車出力PTを制御する。この様な制御装置におい
て、いま発電出力Pをステツプ状に上昇させようとして
発電出力指令P0を第8図(a)に示すように変化させた
場合、発電出力指令P0のステツプ状の上昇に伴つて最適
回転速度指令Naと最適案内弁開度指令Yaも第8図
(b),(c)に示す如くステツプ状に上昇し、案内弁
11の開度Yは案内弁駆動装置10により第8図(d)に示
す様に順次案内弁開度指令Yaに一致する様に制御され、
この案内弁の開度Yの変化に伴つて水車出力PTも第8図
(e)に示す様に変化して発電出力指令P0に対応した値
となる。一方、誘導機1の回転速度Nを第8図(f)に
示す様に上昇させて最適回転速度指令Naに一致させるた
めにはその上昇分に見合うだけの発電装置の回転系の運
動エネルギーを増加させる必要がある。この運動エネル
ギー増加分は水車出力PTを増すか発電出力Pを減らして
補うしか方法はない。しかし前記の如く最適案内弁開度
指令Yaに応じて変化する案内弁11の開度Yによつて水車
出力PTは決められている為に水車出力PTは早急には上昇
しない。この為に前記運動エネルギー増加分を発電出力
Pを減らして回転系に供給する事になり第8図(g)に
示すように上昇させるべき発電出力Pが過渡的に逆に低
下してしまい電力系統の運用上問題が生じる。この過渡
的な発電出力Pの低下を防止する為には誘導機出力指令
装置8の内部で水車特性関数発生器5の最適回転速度指
令Naを一次遅れ要素などの信号急変を抑える装置に入力
した上でこの装置の出力と回転速度検出器6からの回転
速度検出信号Nを比較して誘導機出力指令PGを発生する
方法が考えられる。この方法により水車出力PTの上昇分
の一部を回転運動エネルギー上昇分に供給し、残りを誘
導機の1の出力Pの上昇分に振り分ける事が出来る。し
かしながらこの方法でも水車出力PTの上昇よりも速く誘
導機1の出力Pを上昇させる事は出来ず、発電装置とし
ての応答速度が案内弁駆動装置10の応答で抑えられてし
まう欠点があつた。この問題は発電出力指令P0をステツ
プ状に下げようとする場合にも生じる。これらの問題は
根本的には誘導機1の出力のみを調整して回転速度Nを
制御している為に生ずる問題である。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-46428 and Japanese Patent Application No. 57-182920, which are cited as proposals for a control device for a variable speed turbine generator of this type, describe a control method for controlling a generator output using a rotation speed deviation signal. is suggesting. FIG. 5 shows an example of the configuration of the control device for these variable speed turbine generators. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes an induction machine, which is rotationally driven by a water turbine 2 directly connected to its rotor, and a secondary excitation control device 3 having a frequency converter on a secondary winding 1b of the induction machine 1. An AC excitation current adjusted to a predetermined phase according to the rotation speed of the induction machine 1 is supplied, and AC power of the same frequency as the AC system 4 is output from the primary winding 1a of the induction machine 1. Variable speed operation is performed. Reference numeral 5 denotes a water wheel characteristic function generator, which inputs an externally generated power output command P 0 and a water level detection signal H to generate an optimum rotation speed command N a and an optimum guide valve opening command Y a for operating at maximum efficiency. appear. A slip phase detector 7 detects a slip phase S P equal to the difference between the voltage phase of the AC system 4 and the secondary side rotation phase of the induction machine expressed in electrical angle. 8 generates an induction generator output command PG by comparing the rotational speed detection signal N between the optimum rotational speed command N a from the water turbine characteristic function generator 5 in the induction generator output command device from the rotational speed detector 6. It slips phase signal S P output and the induction generator output command PG the slips phase detector 7 is inputted to the secondary excitation control device 3, active power detector of the induction machine 1 detected by the 9 output detection signal P is induction machine The AC exciting current supplied to the secondary winding 1b of the induction machine 1 is controlled so as to be equal to the output command PG. Specifically, a control method proposed in Japanese Patent Publication No. 57-60645 can be applied. 10 adjusts the opening degree of the guide valve 11 in accordance with the optimum guide valve opening command Y a from hydraulic turbine characteristic function generator 5 in guiding valve driving apparatus, for controlling the water turbine output PT. In such a control device, when the power generation output command P 0 is changed as shown in FIG. 8 (a) in order to increase the power generation output P stepwise, the power generation output command P 0 is increased stepwise. As a result, the optimum rotation speed command N a and the optimum guide valve opening command Y a also rise in steps as shown in FIGS. 8 (b) and 8 (c), and the guide valve
The opening Y of 11 is controlled by the guide valve driving device 10 so as to sequentially match the guide valve opening command Y a as shown in FIG. 8 (d).
Along with the change in the opening Y of the guide valve, the turbine output PT also changes as shown in FIG. 8 (e) and becomes a value corresponding to the power generation output command P 0 . Meanwhile, in order to match the rotational speed N of the induction machine 1 in FIG. 8 (f) to be raised as shown optimum rotating speed command N a rotation system of the kinetic energy of the generator only justify the rise Need to be increased. This kinetic energy increase can only be compensated by increasing the turbine output PT or decreasing the power generation output P. However waterwheel output PT to the Yotsute waterwheel output PT to opening Y are determined for guiding valve 11 that changes according to the optimum guide valve opening command Y a as is urgently not increase. For this reason, the kinetic energy increase is supplied to the rotating system by reducing the power generation output P, and as shown in FIG. Problems occur in the operation of the grid. In order to prevent this transient decrease in the power generation output P, the optimum rotation speed command N a of the water turbine characteristic function generator 5 is input to the device for suppressing the sudden change of the signal such as the first-order lag element inside the induction machine output command device 8. Then, a method of comparing the output of this device and the rotation speed detection signal N from the rotation speed detector 6 to generate the induction machine output command PG can be considered. By this method, a part of the increase in the turbine output PT can be supplied to the increase in the rotational kinetic energy, and the rest can be distributed to the increase in the output P of the induction machine 1. However, even with this method, the output P of the induction machine 1 cannot be increased faster than the increase of the turbine output PT, and there is a drawback that the response speed of the power generator is suppressed by the response of the guide valve drive device 10. This problem also occurs when trying to lower the power generation output command P 0 stepwise. These problems are basically caused by controlling only the output of the induction machine 1 to control the rotation speed N.

また、基本的には発電機出力応答に対する水車の出力
応答の遅れは過渡的に回転部の運動エネルギーで吸収さ
せ、発電機出力を発電出力指令に応じて直接的に制御す
る方式として、特願昭60−210004号が提案されている。
この制御方式を第6図によつて説明する。同図で第5図
との同等物には同一符号をつけており、相違する部分に
ついてのみ説明する。
In addition, basically, the delay of the output response of the turbine to the output response of the generator is transiently absorbed by the kinetic energy of the rotating part, and the output of the generator is directly controlled according to the power output command. Sho-60-210004 has been proposed.
This control method will be described with reference to FIG. In this figure, the same parts as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and only different parts will be described.

15は回転速度指令演算器で外部からの発電出力指令P0
と外部からの水位信号Hに応じて最適回転数指令Naを発
生する。水位変動の少ない発電装置の場合は水位信号H
を入力せずに発電出力指令P0のみから最適回転数指令Na
を発生しても良い。16は回転速度制御装置で最適回転指
令Naと回転速度検出器6で検出される回転速度信号Nを
比較して案内弁開度指令Yaを発生する。第7図は回転速
度制御装置16の一実施例を示す。17は比較器で回転速度
偏差ΔNを検出する。この回転速度偏差ΔNは18の比較
要素K1と19の積分要素(K2/S)に入力され、これらの出
力は加算器20により案内弁開度指令Yaとして案内弁駆動
装置10に入力される。一方、外部からの発電出力指令P0
は前記回転速度指令演算器15に入力されると共に2次励
磁制御装置3への発電出力指令として入力される。
Reference numeral 15 is a rotation speed command calculator P 0
And an optimum rotation speed command N a is generated according to the water level signal H from the outside. Water level signal H in the case of a power generator with little fluctuation in water level
Without inputting the power generation output command P 0 only, the optimum speed command N a
May occur. 16 generates the guide valve opening command Y a by comparing the rotational speed signal N detected by the optimum rotation command N a in the rotational speed controller speed detector 6. FIG. 7 shows an embodiment of the rotation speed control device 16. Reference numeral 17 is a comparator for detecting the rotational speed deviation ΔN. This rotation speed deviation ΔN is input to 18 comparison elements K1 and 19 integration elements (K2 / S), and these outputs are input to the guide valve drive device 10 as the guide valve opening command Y a by the adder 20. . On the other hand, external power output command P 0
Is input to the rotational speed command calculator 15 and is also input as a power generation output command to the secondary excitation control device 3.

この様に構成された本実施例の制御装置において、い
ま時点t0で例えば発電出力Pをステツプ状に上昇させよ
うとして発電出力指令P0を第9図(a)に示すようにス
テツプ状に上昇させると、誘導機1の発電出力Pは第9
図(g)に示すように発電出力P0の変化に追従して上昇
する。一方、案内弁開度指令Yaは最終回転速度指令Na
第9図(c)に示すようにステツプ状に上昇するために
比例要素18の出力変化により第9図(b)のようにステ
ツプ状に変化する。しかしながら案内弁11の開度Yの応
答は前述の発電出力指令P0に対する誘導機出力Pの応答
速度よりも遅い。このため誘導機出力Pよりも水車出力
PTの方が小さくなり回転速度Nは発電出力指令P0の急変
後一時的に減速され、その後時点t1で発電出力Pと水車
出力PTが等しくなり回転速度Nは極小となる。なお時点
t1では速度偏差ΔNは正なので案内弁開度指令Yaは積分
要素19により上昇を続ける。案内弁開度Yは上昇を続
け、同点t2で回転速度Nは最適回転速度指令Naと等しく
なり、案内弁開度Yaは極大となる。その後、案内弁開度
Yと回転速度Nは減衰振動しながら回転速度Nは最適回
転速度指令Naに整定する。第9図の時点t3とt5で水車出
力PTと発電出力Pは等しく、時点t4では回転速度Nと最
適回転速度指令Naが等しい。
In the control device of the present embodiment configured as described above, the power generation output command P 0 is made stepwise as shown in FIG. 9A in order to increase the power generation output P stepwise at the time t 0 . When raised, the power generation output P of the induction machine 1 becomes 9th.
As shown in the figure (g), it rises following the change in the power generation output P 0 . On the other hand, the guide valve opening command Y a changes as shown in FIG. 9 (b) due to the output change of the proportional element 18 because the final rotation speed command N a rises stepwise as shown in FIG. 9 (c). It changes into a step shape. However, the response of the opening degree Y of the guide valve 11 is slower than the response speed of the induction machine output P to the above-described power generation output command P 0 . Therefore, the turbine output rather than the induction machine output P
The PT becomes smaller and the rotation speed N is temporarily decelerated after the sudden change of the power generation output command P 0 , and at the time point t 1 , the power generation output P and the turbine output PT become equal and the rotation speed N becomes the minimum. Time point
Since the speed deviation ΔN is positive at t 1 , the guide valve opening command Y a continues to rise by the integral element 19. Guide valve opening Y continues to increase, the rotational speed N tying t 2 equals the optimum rotational speed command N a, the guide valve opening Y a becomes maximum. Thereafter, the guide valve opening Y and the rotational speed N is the rotational speed N while attenuating vibration to settle the optimum rotational speed command N a. Power output P and the hydraulic turbine output PT at t 3 and t 5 in FIG. 9 are equal, the rotational speed at the time point t 4 N and optimum rotational speed command N a are equal.

以上より発電出力指令P0の変化に対して案内弁11の応
答よりも速く発電出力Pを追従させ、回転速度Nを最適
回転速度Naに整定させる事が可能である。これは発電出
力指令P0の変化に対して発電出力Pを追従させる為に最
初に回転運動エネルギーを用い、誘導機1の出力Pを発
電出力指令P0に保つ一方で最適回転速度指令Naに回転速
度Nを調整するのに必要な回転運動エネルギーは案内弁
11を制御して供給する事で実現したものである。
The power output P to follow faster than the response of the guide valve 11 to changes in the power generation output command P 0 From the above, it is possible to settle the rotational speed N to the optimum rotating speed N a. This first using a rotary kinetic energy in order to follow the power output P with respect to changes in the power generation output command P 0, the optimum rotational speed command N a the output P of the induction machine 1 while keeping the power output command P 0 The rotational kinetic energy required to adjust the rotation speed N is
It was realized by controlling and supplying 11.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上述した従来例では、系統から可変速揚水発電装置し
や断される、いわゆる負荷しや断時に無負荷有励磁運転
に移行する配慮が払われていず、2次励磁制御装置の自
励運転である無負荷有励磁運転や発電所内の補助機器に
のみ給電する所内単独運転に移行しにくい問題があつ
た。これらの問題は励磁制御でトルク制御しない従来の
同期機にはない問題である。
In the above-mentioned conventional example, no consideration is given to switching to the variable speed pumped storage power generator from the system, that is, switching to so-called no-load excited excitation at the time of load or disconnection, and self-excited operation of the secondary excitation control device is not considered. There was a problem that it was difficult to shift to certain no-load excitation operation or independent operation in the station where power was supplied only to auxiliary equipment in the power plant. These problems are problems that do not exist in conventional synchronous machines that do not control torque by excitation control.

第10図は第7図の方式で負荷しや断されたときの動作
を示す。図中t0で負荷しや断されると、発電出力Pは零
になる。このために回転速度Nは急上昇を始め、回転速
度制御装置16によつて案内弁11を閉じるが、回転速度N
はt1まで上昇を続ける。一方、出力指令P0は固定された
ままであるから2次励磁制御装置3の中の電流制御系に
よつて出力される電流指令値は出力を上昇させる。例え
ば電流指令値にリミツタを設けると、t2の時点で電流指
令値は一定となるが、電流指令値と実際の電流の偏差が
大きいために電流制御系の出力指令が2次励磁制御装置
3の出力電圧最大値を越える現象に発生した。このた
め、正常な運転ができずに、例えば2次励磁制御装置3
に過電流が流れるという問題があつた。
FIG. 10 shows the operation when the system is loaded or disconnected by the method shown in FIG. When the load is applied or disconnected at t 0 in the figure, the power generation output P becomes zero. For this reason, the rotation speed N starts to rapidly increase, and the guide valve 11 is closed by the rotation speed control device 16, but the rotation speed N
Continues to rise until t 1 . On the other hand, since the output command P 0 remains fixed, the current command value output by the current control system in the secondary excitation control device 3 raises the output. For example, if a limiter is provided for the current command value, the current command value will be constant at time t 2 , but the output command of the current control system will be the secondary excitation control device 3 because the deviation between the current command value and the actual current is large. The output voltage exceeded the maximum value. Therefore, normal operation cannot be performed, and for example, the secondary excitation control device 3
There was a problem that an overcurrent flowed to the.

一方、第5図のように2次励磁制御装置3によつて速
度制御を行なう場合、実際には発電機出力Pを制御でき
ない状態で速度制御を行なうため、回転速度Nの上昇を
押えることができないという問題があった。
On the other hand, when the speed control is performed by the secondary excitation control device 3 as shown in FIG. 5, the speed control is actually performed in a state in which the generator output P cannot be controlled, so that the increase of the rotation speed N can be suppressed. There was a problem that I could not.

本発明の目的は、安定に無負荷有励磁運転や所内単独
運転に移行するための可変速水車発電装置の制御装置を
提供するにある。
An object of the present invention is to provide a control device for a variable-speed turbine generator for stably shifting to no-load excited excitation operation or independent operation in a station.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、系統から可変速水車発電装置がしや断さ
れたことを検出する信号によつて系統への出力指令を零
に切替える指令値切替装置を設けることによつて達成さ
れる。
The above object is achieved by providing a command value switching device that switches the output command to the system to zero by a signal that detects that the variable speed turbine generator has been disconnected from the system.

〔作用〕[Action]

この指令値切替装置は、系統から負荷しや断されると
可変速水車発電装置の出力が零にならざるを得ないの
で、安定に平衡状態である無負荷有励磁運転および所内
単独運転に移行させることができる。
Since the output of the variable-speed turbine generator must be zero when the command value switching device is loaded or disconnected from the system, it shifts to a stable equilibrium state with no-load excitation and independent operation in the plant. Can be made.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の一実施例を図面によつて説明する。同図
において第6図との同等物には同一符号を付し、ここで
は第6図と異なる部分についてのみ説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this figure, the same parts as those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and only the parts different from those in FIG. 6 will be described here.

21は指令値切替装置で、負荷しや断を検出する信号SW
により接点Aと接点Bの間で接続が切替えられる。信号
SWは、正常時にはレベル0で切替装置21の接点Aと接続
された状態となつている。この間、回転速度指令演算器
15と2次励磁制御装置3への指令信号は、外部からの指
令信号P0となる。一方、負荷しや断を検出して信号SWが
レベル1になると、切替装置21の接点Bが接続された状
態となる。この時、指令信号P0は0となる。
21 is a command value switching device, which is a signal SW that detects load and disconnection
Thus, the connection is switched between the contact A and the contact B. signal
The SW is normally connected to the contact A of the switching device 21 at level 0. During this time, the rotation speed command calculator
The command signal to 15 and the secondary excitation control device 3 becomes a command signal P 0 from the outside. On the other hand, when the signal SW becomes level 1 upon detection of load or disconnection, the contact B of the switching device 21 is connected. At this time, the command signal P 0 becomes 0.

この構成で負荷しや断した時の動作を第2図に示す。
図中t0で負荷しや断されると発電出力Pは零になる。第
10図と同じく回転速度Nは急上昇をはじめる。時間t3
負荷しや断が検出されると、出力指令P0は指令値切替装
置21が動作して零になる。これに伴い、2次励磁装置3
の内部の電流制御回路により出力される電流指令値は出
力を上昇させる方向に変化していたものが、今度は出力
を零にする方向に変化し、時間t4で定常運転に整定し、
安定に無負荷有励磁運転もしくは所内単独運転に移るこ
とができる。この実施例によれば無負荷有励磁運転時の
回転速度は出力指令P0が零のときの回転速度指令値とな
る。この値は2次励磁制御装置3の仕様で定まる最低回
転速度となり、通常の運転時の値よりも低い。これによ
り誘導機1の機械損を減らし水車2の水量を低減する効
果がある。
FIG. 2 shows the operation when the load or the load is cut off in this configuration.
When the load is applied or disconnected at t 0 in the figure, the power generation output P becomes zero. First
As in Fig. 10, the rotation speed N begins to rise sharply. When load or disconnection is detected at time t 3 , the command value switching device 21 operates and the output command P 0 becomes zero. Along with this, the secondary excitation device 3
The current command value output by the internal current control circuit of was changing in the direction to increase the output, but this time it is changing to the direction in which the output is zero, and is settled to the steady operation at time t 4 ,
It is possible to stably shift to no-load excitation or independent operation in the plant. According to this embodiment, the rotation speed during the unloaded excitation operation becomes the rotation speed command value when the output command P 0 is zero. This value is the minimum rotation speed determined by the specifications of the secondary excitation control device 3, and is lower than the value during normal operation. This has the effect of reducing the mechanical loss of the induction machine 1 and reducing the amount of water in the water turbine 2.

第3図は本発明の他の実施例を示している。22は指令
値切替装置を示しており、本実施例では有効電力出力指
令P0の他に無効電力指令Q0も切替える構成としている。
すなわち、この実施例では2次励磁制御装置23は系統へ
の有効電力出力Pと無効電力出力Qの検出器24からの検
出値が指令値PG,QGに等しくなるように制御するように
構成している。指令値切替装置22は信号SWがレベル1に
なると、接点A1,A2からそれぞれ接点B1,B2に切替わり、
指令P0,Q0はいずれも0による。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. Reference numeral 22 denotes a command value switching device, and in the present embodiment, in addition to the active power output command P 0 , the reactive power command Q 0 is also switched.
That is, in this embodiment, the secondary excitation control device 23 is configured to control the detection values of the active power output P and the reactive power output Q to the grid from the detector 24 to be equal to the command values PG and QG. ing. When the signal SW becomes level 1, the command value switching device 22 switches from the contacts A 1 and A 2 to the contacts B 1 and B 2 , respectively,
Both commands P 0 and Q 0 are based on 0.

この実施例によれば、可変速水車発電装置により無効
電力制御している場合も安定に無負荷有励磁運転もしく
は所内単独運転に移ることができる。
According to this embodiment, even when the reactive power control is performed by the variable speed turbine generator, it is possible to stably shift to the no-load excited excitation operation or the in-house independent operation.

第4図は他の実施例を示しており、電磁コイル25は回
転速度検出器6の検出値Nの変化率(dN/dt)が設定値
以上のときに励磁される。また電磁コイル27は限時スイ
ッチ26が閉じると励磁されて手動復帰スイツチ28が閉路
され、信号SWがレベル0からレベル1に変化する。一般
に、負荷しや断を検出するためには、発電所が接続され
る系統のしや断器の動作状態を発電所へ送信するが、本
実施例は、その送信信号ではなく、負荷しや断時に速度
が急上昇することを利用して、これを回転速度検出器6
から得るようにしたため、外部からの信号が無くても負
荷しや断信号SWを得る効果がある。勿論、外部からの信
号と第3図の実施例の出力の論理和を用いることもでき
る。
FIG. 4 shows another embodiment, in which the electromagnetic coil 25 is excited when the rate of change (dN / dt) of the detection value N of the rotation speed detector 6 is equal to or greater than the set value. Further, the electromagnetic coil 27 is excited when the time limit switch 26 is closed, the manual return switch 28 is closed, and the signal SW changes from level 0 to level 1. Generally, in order to detect loading or disconnection, the operating state of the system or the disconnector of the system to which the power plant is connected is transmitted to the power plant. Utilizing the fact that the speed increases sharply when disconnected, this is detected by the rotation speed detector 6
Since there is no signal from the outside, there is an effect that the load or the disconnection signal SW is obtained. Of course, a logical sum of an external signal and the output of the embodiment shown in FIG. 3 can be used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明は、指令値切替装置を設
け、この指令値切替装置によつて、系統から可変速水車
発電装置がしや断された時に、系統への出力指令を零に
切替えることにより安定に無負荷有励磁運転および所内
単独運転に移行することができる。
As described above, the present invention is provided with a command value switching device, and by this command value switching device, when the variable speed turbine generator is disconnected from the system, the output command to the system is switched to zero. Thus, it is possible to stably shift to the no-load excitation operation and the independent operation in the office.

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

第1図は本発明の一実施例による可変速水車発電装置の
制御装置のブロツク図、第2図は第1図の動作特性図、
第3図および第4図は本発明のそれぞれ異なる他の実施
例による可変速水車発電装置の制御装置のブロツク図お
よび要部回路図、第5図,第6図および第7図は従来の
制御装置のブロツク図、第8図,第9図および第10図は
上記従来例における各動作特性図である。 1……誘導機、2……水車、3……2次励磁制御装置、
4……交流系統、6……回転速度検出機、10……案内弁
駆動装置、11……案内弁、15……回転速度指令演算器、
16……回転速度制御装置、21……指令切替器。
FIG. 1 is a block diagram of a control device for a variable speed turbine generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an operation characteristic diagram of FIG.
3 and 4 are a block diagram and a circuit diagram of a main part of a controller of a variable speed turbine generator according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 5, 6 and 7 are conventional controls. Block diagrams of the apparatus, FIGS. 8, 9, and 10 are operational characteristic diagrams in the above conventional example. 1 ... induction machine, 2 ... water turbine, 3 ... secondary excitation control device,
4 ... AC system, 6 ... Rotation speed detector, 10 ... Guide valve drive device, 11 ... Guide valve, 15 ... Rotation speed command calculator,
16 …… Rotation speed control device, 21 …… Command selector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粥川 滋広 日立市幸町3丁目1番1号 株式会社日 立製作所日立工場内 (72)発明者 伊藤 明男 日立市大みか町5丁目2番1号 株式会 社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 原口 英二 大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西 電力株式会社内 (72)発明者 中川 博人 大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西 電力株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−148626(JP,A) 特開 昭57−199499(JP,A) 特開 昭59−132724(JP,A) 特開 昭58−218900(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigehiro Ayukawa 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi City Hitachi Factory, Hitachi Ltd. (72) Akio Ito 5-2-1 Omikacho, Hitachi Stock Company Hitachi Omika Plant (72) Inventor Eiji Haraguchi 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka City Kansai Electric Power Co., Inc. (72) Hiroto Nakagawa 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka City Kansai (56) References JP-A-58-148626 (JP, A) JP-A-57-199499 (JP, A) JP-A-59-132724 (JP, A) JP-A-58-218900 (JP , A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】交流系統に1次側が接続された誘導機と、
この誘導機の1次側と2次側の間に接続されて系統への
有効電力出力指令を少なくとも含む外部からの出力指令
信号に応じて前記交流系統と同一周波数の交流電力を前
記誘導機に発生させる2次励磁制御装置と、前記誘導機
を回転駆動する水車と、この水車に供給される水量を調
整する案内弁と、この案内弁の開度を案内弁開度指令信
号に応じて制御する案内弁駆動装置と、前記誘導機の回
転速度を検出する回転速度検出器と、外部からの有効電
力出力指令信号を少なくとも含む水車運転条件を示す出
力指令信号を入力して最適回転速度指令を演算する回転
速度指令演算器と、この最適回転速度指令信号と前記回
転速度検出器の回転速度検出信号を比較して前記案内弁
駆動装置への案内弁開度指令信号を制御する回転速度制
御装置とから成る可変速水車発電装置の制御装置におい
て、前記交流系統から前記可変速水車発電装置がしや断
されたことを検出する信号によつて、少なくとも前記有
効電力出力指令を含む交流系統への出力指令を零に切替
える指令値切替装置を設けたことを特徴とする可変速水
車発電装置の制御装置。
1. An induction machine whose primary side is connected to an AC system,
AC power of the same frequency as the AC system is connected to the induction machine in response to an output command signal from the outside that is connected between the primary side and the secondary side of the induction machine and includes at least an active power output command to the system. A secondary excitation control device to be generated, a water turbine that rotationally drives the induction machine, a guide valve that adjusts the amount of water supplied to the water turbine, and the opening of the guide valve is controlled according to a guide valve opening command signal. Guide valve driving device, a rotation speed detector for detecting the rotation speed of the induction machine, and an output speed command signal indicating the turbine operating condition including at least an active power output command signal from the outside to input an optimum rotation speed command. A rotation speed command calculator for calculating the rotation speed control device for comparing the optimum rotation speed command signal with the rotation speed detection signal of the rotation speed detector to control the guide valve opening command signal to the guide valve drive device. Consists of In a control device for a variable speed turbine generator, an output command to the AC system including at least the active power output command is set to zero by a signal for detecting that the variable speed turbine generator is disconnected from the AC system. A control device for a variable-speed turbine generator, which is provided with a command value switching device for switching to.
【請求項2】上記特許請求の範囲第1項記載のものにお
いて、前記交流系統から前記可変速水車発電装置がしや
断されたことを検出する信号は、前記回転速度検出信号
の上昇率が設定値を越えたとき動作する切替器を用いて
得たことを特徴とする可変速水車発電装置の制御装置。
2. The signal according to claim 1, wherein the rate of increase of the rotation speed detection signal is a signal for detecting that the variable speed turbine generator is disconnected or disconnected from the AC system. A control device for a variable-speed turbine generator, which is obtained by using a switching device that operates when a set value is exceeded.
JP61186827A 1986-08-11 1986-08-11 Control device for variable speed turbine generator Expired - Fee Related JP2523520B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61186827A JP2523520B2 (en) 1986-08-11 1986-08-11 Control device for variable speed turbine generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61186827A JP2523520B2 (en) 1986-08-11 1986-08-11 Control device for variable speed turbine generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6343599A JPS6343599A (en) 1988-02-24
JP2523520B2 true JP2523520B2 (en) 1996-08-14

Family

ID=16195305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61186827A Expired - Fee Related JP2523520B2 (en) 1986-08-11 1986-08-11 Control device for variable speed turbine generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2523520B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6343599A (en) 1988-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2585233B2 (en) Variable speed turbine generator
CA1273695A (en) Control system for variable speed hydraulic turbine generator apparatus
KR940009966B1 (en) Control system for variable speed generator apparatus
JPH03105075A (en) Variable speed hydraulic machine, controller and control method therefor
JPS5972998A (en) Operating method for variable speed water wheel generator
JP3144451B2 (en) Variable speed pumped storage generator
EP3358179A1 (en) Method of adjusting wind turbine power take-off
JP2523520B2 (en) Control device for variable speed turbine generator
JP2000069797A (en) Wind power generator
JPH0634625B2 (en) Variable speed turbine generator
JPH0834717B2 (en) Variable speed winding type induction machine controller
JPH0634626B2 (en) Control device for variable speed turbine generator
JP3915085B2 (en) Variable speed pumped storage power generation controller
JP2000037082A (en) Power factor control system for plant power supply employing inverter driver
JP2581560B2 (en) Power adjustment method
JP3155583B2 (en) Control method of pumped storage power plant
JP3130192B2 (en) Secondary excitation control method for AC excitation synchronous machine
JPS6359798A (en) Water-wheel generator
JP2521130B2 (en) AC excitation synchronous machine control system
JP2551401B2 (en) Variable speed winding type induction machine controller
JP2513277B2 (en) Operating method of AC excitation synchronous machine
JPH0415384B2 (en)
JPH11346440A (en) Received power leveling device
JPH06241158A (en) Variable velocity power generator, variable velocity pumped storage power generator and drive control of them
JPH0634628B2 (en) Variable speed pumped storage system operation controller

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees