JP2809926B2 - Operation control method of pumped storage power plant - Google Patents

Operation control method of pumped storage power plant

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JP2809926B2
JP2809926B2 JP4070800A JP7080092A JP2809926B2 JP 2809926 B2 JP2809926 B2 JP 2809926B2 JP 4070800 A JP4070800 A JP 4070800A JP 7080092 A JP7080092 A JP 7080092A JP 2809926 B2 JP2809926 B2 JP 2809926B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、正弦波PWM制御イン
バ−タ・コンバ−タを用いた交流二次励磁方式可変速揚
水発電設備の運転制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of controlling the operation of an AC secondary excitation type variable speed pumped storage power plant using a sine wave PWM controlled inverter / converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近揚水発電所においては、巻線形回転
子を持つ発電電動機と、この発電電動機の回転子に直流
を二段方形波に変換して可変周波数交流を与えるPWM
制御に中性点クランプ(NPC:Neutral Po
int Clamped)方式を用いたインバータ・コ
ンバータを備えた揚水発電設備が採用されている。
2. Description of the Related Art Recently, a pumped-storage power plant has a generator motor having a winding rotor and a PWM for converting a direct current into a two-stage square wave to provide a variable frequency alternating current to a rotor of the generator motor.
Neutral point clamp (NPC: Neutral Po)
A pumped-storage power plant equipped with an inverter / converter using an ( int Clamped) system is employed.

【0003】従来の、正弦波PWM制御三相ブリッジ方
式GTOインバ−タ・コンバ−タを用いた交流二次励磁
方式可変速揚水発電設備の構成例を図8に示す。なお、
以下は発電電動機を発電機として運転する場合について
説明する。同図において、発電電動機1より発生した交
流電圧を図示しない送電線路に出力し、また、この交流
電圧の一部を電源変圧器2を介してPWM制御のGTO
コンバ−タ3に供給して直流電圧に変換し、この直流電
圧を直流リンクコンデンサ4を介して、PWM制御のG
TOインバ−タ5に与えることにより可変周波数の低周
波交流を発電電動機1の巻線形回転子に加える構成とな
っている。
[0003] Fig. 8 shows an example of the configuration of a conventional AC secondary excitation type variable speed pumped-storage power generation equipment using a sine wave PWM control three-phase bridge type GTO inverter / converter. In addition,
Hereinafter, a case where the generator motor is operated as a generator will be described. In the figure, an AC voltage generated by a generator motor 1 is output to a transmission line (not shown), and a part of the AC voltage is transmitted through a power transformer 2 to a GTO of PWM control.
The DC voltage is supplied to a converter 3 and converted into a DC voltage.
By applying the variable frequency low-frequency alternating current to the TO inverter 5, the winding type rotor of the generator motor 1 is applied.

【0004】図9は従来のGTOインバ−タの発生する
パルス列とその基本波成分を示す図である。図示するよ
うに、発電電動機1の巻線形回転子にGTOインバ−タ
5が低周波交流を与える場合に、直流リンクコンデンサ
4の直流電圧VdをGTOインバ−タ5のGTOのスイ
ッチングにより、PWM制御を行って電圧Vdのパルス
列を発生させ、そのパルス列が作り出す基本波成分Aに
て低周波交流を出力していた。
FIG. 9 is a diagram showing a pulse train generated by a conventional GTO inverter and its fundamental wave component. As shown in the figure, when the GTO inverter 5 applies a low-frequency alternating current to the winding rotor of the generator motor 1, the DC voltage Vd of the DC link capacitor 4 is PWM-controlled by the GTO switching of the GTO inverter 5. To generate a pulse train of the voltage Vd, and output a low-frequency alternating current with the fundamental wave component A generated by the pulse train.

【0005】このとき、図8よりGTOインバ−タ5は
相電圧で+Vd/2,または−Vd/2の電圧を出力す
るので、図9からわかるように線間電圧では+Vd,
0,および−Vdのパルス列を出力して低周波交流を出
力させている。
At this time, the GTO inverter 5 outputs a phase voltage of + Vd / 2 or -Vd / 2 as shown in FIG. 8, so that the line voltage is + Vd, as can be seen from FIG.
A low-frequency alternating current is output by outputting pulse trains of 0 and -Vd.

【0006】一方、本発明の適用対象となる正弦波PW
M制御NPC方式GTOインバ−タを用いた場合の交流
二次励磁方式可変速揚水発電設備の構成例を図1に示
す。ここでは図8と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。
On the other hand, a sine wave PW to which the present invention is applied
FIG. 1 shows an example of the configuration of an AC secondary excitation type variable speed pumped-storage power generation facility using an M-control NPC type GTO inverter. Here, the same portions as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different portions will be described.

【0007】すなわち、図1は図8におけるGTOイン
バ−タ2をNPC方式GTOインバ−タ6とし、一つで
あった直流リンクコンデンサ4を二つ直列接続したもの
として夫々接続を行った構成である。次に、以上のよう
に構成した本発明の適用対象となる揚水発電設備の運転
制御方法について、図面を用いて説明する。
That is, FIG. 1 shows a configuration in which the GTO inverter 2 in FIG. 8 is an NPC type GTO inverter 6 and two DC link capacitors 4 are connected in series as one. is there. Next, an operation control method for the pumped storage power plant to which the present invention configured as described above is applied will be described with reference to the drawings.

【0008】図1に示す構成において、低周波交流の発
生原理は従来のGTOインバ−タと同様であるが、NP
C方式GTOインバ−タの場合は、直流リンクコンデン
サ一つの直流電圧がVd/2となるために相電圧では+
Vd/2,0,および−Vd/2の電圧値を出力するこ
とになり、図2に示すように、線間電圧では、+Vd,
+Vd/2,0,−Vd/2,および−Vdのパルス列
を出力できるので、従来のGTOインバ−タによる図9
の出力パルス列と比べ、きめの細かい二段方形波列によ
って同様の低周波交流を発生できる。
In the configuration shown in FIG. 1, the principle of generation of the low-frequency alternating current is the same as that of the conventional GTO inverter, but the NP
In the case of the C type GTO inverter, since the DC voltage of one DC link capacitor is Vd / 2, the phase voltage is +
Vd / 2, 0, and -Vd / 2 are output, and as shown in FIG. 2, the line voltage is + Vd,
Since pulse trains of + Vd / 2, 0, -Vd / 2, and -Vd can be output, the conventional GTO inverter shown in FIG.
A similar low-frequency alternating current can be generated by a two-stage square wave train with a finer granularity than the output pulse train described above.

【0009】このNPC方式GTOインバ−タを用いた
場合の特徴としては、出力パルスがきめ細かいために発
電電動機における主回路電圧波形の電圧歪を改善でき、
また、GTOスイッチング損失の減少により、プラント
効率が向上することが上げられる。
The feature of using the NPC type GTO inverter is that, since the output pulse is fine, the voltage distortion of the main circuit voltage waveform in the generator motor can be improved.
In addition, the reduction in GTO switching loss can increase plant efficiency.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ようなNPC方式を用いた揚水発電設備では、出力パル
ス電圧が低い場合には二段方形波形が出力できず、発電
電動機における主回路電圧波形の電圧歪の改善が困難と
なっていた。以下にその理由を説明する。
However, in a pumped storage power plant using the above-described NPC method, when the output pulse voltage is low, a two-stage rectangular waveform cannot be output, and the main circuit voltage waveform of the generator motor is reduced. It has been difficult to improve the voltage distortion. The reason will be described below.

【0011】まず、NPC方式GTOインバ−タにより
出力パルス列が発生すると図3に示すように、発電電動
機1の主回路電圧波形Bに前記出力パルス列が重畳して
電圧歪Cが発生する。
First, when an output pulse train is generated by the NPC type GTO inverter, the output pulse train is superimposed on the main circuit voltage waveform B of the generator motor 1 as shown in FIG.

【0012】ここで図4に、NPC方式GTOインバ−
タにおけるすべりSと電圧歪Cの特性を示す。横軸は基
本波成分Aにて発生する低周波出力電圧の大きさ、また
は「すべりS」であり、縦軸は前記電圧歪Cの大きさで
ある。同図において、すべりSが0から大きくなるにつ
れて、電圧歪Cが初めは大きくなるが、やがて極大値を
境に小さくなっていくことがわかる。
FIG. 4 shows an NPC type GTO inverter.
6 shows the characteristics of slip S and voltage distortion C in the data. The horizontal axis represents the magnitude of the low frequency output voltage generated in the fundamental wave component A, or “slip S”, and the vertical axis represents the magnitude of the voltage distortion C. In the figure, it can be seen that as the slip S increases from 0, the voltage distortion C initially increases, but eventually decreases at the local maximum value.

【0013】このことは、すべりSが極大値より小さい
ところでは、基本波成分Aをつくるパルス電圧値(前記
線間電圧値)のうち+Vdおよび−Vdは基本波成分A
の振幅と比べて相対的に高くなるため発生せず、+Vd
/2,0,および−Vd/2の三つのパルス電圧値によ
る一段方形波形が出力されるために電圧歪Cが出力電圧
(すべりS)の増加に伴って大きくなり、さらにすべり
Sが大きくなると、基本波成分Aを+Vd,+Vd/
2,0,−Vd/2,および−Vdの5つのパルス電圧
値でつくれるようになるため、出力パルス列がきめの細
かい二段方形波形となり電圧歪Cが改善されることを示
している。
This means that, where the slip S is smaller than the maximum value, + Vd and -Vd of the pulse voltage value (the line voltage value) for generating the fundamental wave component A are the fundamental wave component A.
Does not occur because it is relatively higher than the amplitude of
Since a one-step rectangular waveform with three pulse voltage values of / 2, 0, and -Vd / 2 is output, the voltage distortion C increases as the output voltage (slip S) increases, and when the slip S further increases. , The fundamental wave component A is + Vd, + Vd /
Since five pulse voltage values of 2, 0, -Vd / 2, and -Vd can be generated, the output pulse train has a fine-grained two-stage rectangular waveform, which indicates that the voltage distortion C is improved.

【0014】このように、従来のNPC方式GTOイン
バ−タはすべりが小さいときと大きいときには発電電動
機における主回路電圧波形の電圧歪は小さいが、すべり
が中間の領域では一段方形波形による低周波交流が出力
されるために電圧歪の改善が困難となる問題があった。
As described above, in the conventional NPC type GTO inverter, when the slip is small and large, the voltage distortion of the main circuit voltage waveform in the generator motor is small. Is output, it is difficult to improve the voltage distortion.

【0015】本発明は上記実情を考慮してなされたもの
で、従来困難であったNPC方式GTOインバ−タのす
べり中間領域での発電電動機における主回路電圧波形の
電圧歪を改善することが可能な揚水発電設備の運転方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to improve voltage distortion of a main circuit voltage waveform in a generator motor in a slip intermediate region of an NPC type GTO inverter, which has been difficult in the past. It is an object of the present invention to provide a method of operating a pumped storage power plant.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、巻線形回転子をもつ発電電動機と、前記回
転子に可変周波数交流を与えるPWM制御NPC方式イ
ンバ−タと、交流入力を直流に変換後前記インバ−タに
出力するコンバ−タと、前記PWM制御インバ−タ・コ
ンバ−タ間にインバ−タの直流電圧源として設けられた
直流リンクコンデンサとを備えた揚水発電設備におい
て、前記インバ−タより出力される基本波成分を変えず
に、前記直流リンクコンデンサの直流電圧が低下するよ
うに制御して前記インバ−タより発生する出力パルス電
圧を二段方形波とするとともに、この出力パルス電圧を
小さく、且つパルス幅を大きくして前記発電電動機の運
転を行うようにしている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a generator motor having a winding type rotor, a PWM control NPC type inverter for supplying a variable frequency AC to the rotor, and an AC input. Pumping power plant comprising: a converter for converting the DC to DC and outputting the DC to the inverter; and a DC link capacitor provided as a DC voltage source for the inverter between the PWM control inverter and the converter. In the above, the output pulse voltage generated from the inverter is changed to a two-stage square wave by controlling the DC voltage of the DC link capacitor so as to decrease without changing the fundamental wave component output from the inverter. At the same time, the generator motor is operated by reducing the output pulse voltage and increasing the pulse width.

【0017】[0017]

【作用】従って、インバ−タより発生する出力パルスを
全ての運転範囲で二段方形波とすることがPWM制御N
PC方式インバ−タ・コンバ−タ変換器を用いて行われ
ることにより、発電電動機における主回路電圧波形の電
圧歪の原因となる出力パルス電圧をきめ細かくでき、か
つ、出力パルス列により作られる基本波成分は一定とな
るよう出力パルス波形を制御しているので、発電電動機
を一定の状態で正常に運転しつつ主回路電圧波形の電圧
歪を改善することができる。
Therefore, the output pulse generated from the inverter is converted into a two-stage square wave in the entire operation range by the PWM control.
By using a PC-type inverter-converter converter, the output pulse voltage causing the voltage distortion of the main circuit voltage waveform in the generator motor can be finely divided, and the fundamental wave component generated by the output pulse train Since the output pulse waveform is controlled to be constant, it is possible to improve the voltage distortion of the main circuit voltage waveform while operating the generator motor normally in a constant state.

【0018】[0018]

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。なお、本発明制御方法においては、例えば
図1に示す発電設備の回路構成に適用し、発電電動機を
発電機として運転した場合を例に上げて説明する。同図
において、巻線形回転子と固定子を有し、その固定子を
図示しない送電線路に接続して発電した交流電圧の供給
を行ない、さらにこの発電した交流電圧の一部をフィ−
ドバックして自励に用いる発電電動機1と、前記発電し
た交流電圧の一部を変圧する電源変圧器2と、この電源
変圧器2より供給される交流電圧を直流電圧に変換する
PWM制御のGTOコンバ−タ3と、この直流電圧によ
り充電される二つ直列接続された直流電圧源としての直
流リンクコンデンサ4と、直流リンクコンデンサから供
給される直流電圧を変換して可変周波の低周波パルス交
流電圧を発生させて、そのパルス交流電圧が作り出す基
本波成分Aを励磁電圧として発電電動機1の巻線形回転
子に加えるPWM制御のNPC方式GTOインバ−タ6
と、前記発電電動機1の運転条件によって予め決められ
た直流リンクコンデンサの電圧設定値に応じてGTOコ
ンバ−タ3を制御するコンバ−タ制御手段7とによって
構成されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The control method of the present invention will be described with reference to, for example, a case where the present invention is applied to the circuit configuration of the power generation equipment shown in FIG. 1 and the generator motor is operated as a generator. In the figure, a wound rotor and a stator are provided, and the stator is connected to a transmission line (not shown) to supply a generated AC voltage. Further, a part of the generated AC voltage is filtered.
A generator motor 1 used for self-excitation by driving back, a power transformer 2 for transforming a part of the generated AC voltage, and a GTO of PWM control for converting an AC voltage supplied from the power transformer 2 into a DC voltage A converter 3, a DC link capacitor 4 serving as a DC voltage source connected in series and charged by the DC voltage, and a DC voltage supplied from the DC link capacitor to convert the variable frequency low frequency pulse AC A PWM control NPC type GTO inverter 6 for generating a voltage and applying a fundamental wave component A generated by the pulsed AC voltage as an excitation voltage to the wound rotor of the generator motor 1.
And converter control means 7 for controlling the GTO converter 3 in accordance with a voltage set value of the DC link capacitor which is predetermined according to the operating conditions of the generator motor 1.

【0019】このコンバ−タ制御手段7による直流リン
クコンデンサ電圧の制御は、下記の通りである。例え
ば、図5に制御ブロック図を示すように、最適直流リン
クコンデンサ電圧Vd* と現在の直流リンクコンデンサ
電圧Vdとの偏差からコンバ−タ出力電圧指令値Vconv
を得、これに基づいてGTOコンバ−タ3をPWM制御
することにより、直流リンクコンデンサ電圧をすべりS
に対し電圧歪が最小となる電圧値に制御する。なお、図
5において、G1はすべりSを最適直流リンクコンデン
サ電圧Vd* に変換するための最適S−Vd関数、G2
は前記偏差をコンバ−タ出力電圧指令値Vconvに変換す
るためのコンバ−タ制御関数をそれぞれ示すものであ
る。
The control of the DC link capacitor voltage by the converter control means 7 is as follows. For example, as shown in a control block diagram in FIG. 5, the optimum DC link capacitor voltage Vd * And the present DC link capacitor voltage Vd, the converter output voltage command value V conv
By controlling the GTO converter 3 based on the PWM, the DC link capacitor voltage is slid.
Is controlled to a voltage value that minimizes the voltage distortion. In FIG. 5, G1 represents the slip S as the optimum DC link capacitor voltage Vd *. S-Vd function for converting to G2
Indicates converter control functions for converting the deviation into a converter output voltage command value Vconv .

【0020】このような構成の揚水発電設備において、
すべり中間領域で一段方形波形の出力パルス列がででい
るときでも、例えばコンバ−タ制御手段7の最適直流リ
ンクコンデンサ電圧Vd* を小さくすることにより、G
TOコンバ−タ3から出力される直流電圧が制御され、
それに伴なって直流リンクコンデンサ4よりNPC方式
GTOインバ−タ6に与えられる直流電圧Vdも小さく
なる。したがって、このGTOインバ−タ6に小さくな
った前記直流電圧Vdが入力されて、この直流電圧Vd
に対する基本波成分Aの占める大きさが相対的に大きく
なるのでNPC方式により出力パルス列を二段方形波形
にできる。このときのNPC方式の様子を波形により説
明する。
In the pumped storage power plant having such a configuration,
Even when an output pulse train having a one-step rectangular waveform appears in the slip intermediate region, for example, the optimum DC link capacitor voltage Vd * of the converter control means 7 is obtained . By reducing G
The DC voltage output from the TO converter 3 is controlled,
Accordingly, the DC voltage Vd supplied from the DC link capacitor 4 to the NPC type GTO inverter 6 also decreases. Therefore, the reduced DC voltage Vd is input to the GTO inverter 6, and the DC voltage Vd
Is relatively large, the output pulse train can be made into a two-stage rectangular waveform by the NPC method. The state of the NPC method at this time will be described with reference to waveforms.

【0021】図6に、従来のNPC方式によるすべり中
間領域の一段方形波出力波形とその基本波成分を示す。
同図において、Vdは二つ直列接続した直流リンクコン
デンサ電圧を、Vd/2は直流リンクコンデンサ電圧を
それぞれ示している。基本波成分Aの振幅が小さいため
にVd/2のパルス列だけでつくられている。
FIG. 6 shows a one-step square-wave output waveform and a fundamental wave component thereof in the slip intermediate region according to the conventional NPC method.
In the figure, Vd indicates the DC link capacitor voltage connected in series, and Vd / 2 indicates the DC link capacitor voltage. Since the amplitude of the fundamental wave component A is small, it is formed only by the pulse train of Vd / 2.

【0022】図7に、本発明により直流リンクコンデン
サの直流電圧を低下した場合のインバ−タが発生する二
段方形波形の出力パルス波形とその基本波成分を示す。
図示するように、直流リンクコンデンサ電圧Vdを下げ
たために、基本波成分Aの振幅がVdと比べ相対的に大
きくなって、Vd/2およびVdのパルス電圧の合成に
より基本波成分Aをつくることが可能となるので出力パ
ルスを二段方形波形とすることができる。
FIG. 7 shows a two-stage rectangular output pulse waveform generated by the inverter when the DC voltage of the DC link capacitor is reduced according to the present invention, and its fundamental wave component.
As shown in the figure, since the DC link capacitor voltage Vd is lowered, the amplitude of the fundamental wave component A becomes relatively larger than Vd, and the fundamental wave component A is created by combining the pulse voltages of Vd / 2 and Vd. Therefore, the output pulse can be made into a two-stage rectangular waveform.

【0023】また、出力パルスに二段方形波形が発生し
ていても、直流リンクコンデンサ電圧Vdを低下させつ
つ出力パルス幅を拡げるようPWM制御を行うので、発
電電動機1の主回路電圧波形Bに重畳することで発生す
る電圧歪Cをさらに改善できる。
Further, even if a two-step rectangular waveform is generated in the output pulse, PWM control is performed so as to increase the output pulse width while lowering the DC link capacitor voltage Vd, so that the main circuit voltage waveform B of the generator motor 1 Voltage distortion C generated by superimposition can be further improved.

【0024】この前記PWM制御を行うときには、発電
電動機1に印加される1サイクルあたりの電圧・時間の
面積も一定に制御されているので、発電電動機1も一定
の状態で正常に運転できる。
When the PWM control is performed, the area of the voltage / time applied to the generator motor 1 per cycle is also controlled to be constant, so that the generator motor 1 can also operate normally in a constant state.

【0025】上述したように本実施例では、全ての運転
状態において二段方形波形を発生するように直流リンク
コンデンサ電圧Vdの制御を行うことにより、前記電圧
歪Cの原因である出力パルス列が常にきめ細かくなるの
で、主回路電圧波形Bの電圧歪Cは改善される。
As described above, in the present embodiment, by controlling the DC link capacitor voltage Vd so as to generate a two-stage rectangular waveform in all operating states, the output pulse train causing the voltage distortion C is always generated. The voltage distortion C of the main circuit voltage waveform B is improved because of the fineness.

【0026】加えて、出力パルス列に二段方形波形が発
生していても、可能な限り直流リンクコンデンサ電圧V
dを低下させるので、さらに電圧歪Cは改善され、か
つ、出力パルス列の1サイクルあたりの電圧・時間の面
積が従来の出力パルス列と一定になるようPWM制御を
しているので、発電電動機1の巻線形回転子に印加され
る基本波成分Aには変化がなく、従って発電電動機1も
一定の状態で正常に運転できる。
In addition, even if a two-stage rectangular waveform is generated in the output pulse train, the DC link capacitor voltage V
Since d is reduced, the voltage distortion C is further improved, and the PWM control is performed so that the area of the voltage / time per cycle of the output pulse train is constant with that of the conventional output pulse train. There is no change in the fundamental wave component A applied to the spiral rotor, so that the generator motor 1 can also operate normally in a constant state.

【0027】上記説明は発電電動機1を発電機として運
転した場合であるが、揚水時に電動機として運転される
場合においても前述と同様の制御を行うことにより発電
電動機1の主回路電圧波形の電圧歪を改善することがで
きる。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施できる。
The above description is for the case where the generator motor 1 is operated as a generator. However, even when the generator motor is operated as a motor at the time of pumping, the same control as described above is performed so that the voltage distortion of the main circuit voltage waveform of the generator motor 1 is obtained. Can be improved. In addition, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the scope of the invention.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、直
流リンクコンデンサの直流電圧を低下してNPC方式G
TOインバ−タより発生する出力パルスを常に二段方形
波形とすることにより、従来困難であったNPC方式G
TOインバ−タのすべり中間領域での発電電動機におけ
る主回路電圧波形の電圧歪を改善することが可能な揚水
発電設備の運転方法を提供できる。
As described above, according to the present invention, the DC voltage of the DC link capacitor is reduced to reduce the DC voltage of the NPC system.
The output pulse generated from the TO inverter is always made into a two-stage rectangular waveform, so that the NPC system G, which has been difficult in the past,
It is possible to provide a method of operating a pumped storage power plant capable of improving voltage distortion of a main circuit voltage waveform in a generator motor in a slip intermediate region of a TO inverter.

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

【図1】本発明の一実施例に係るNPC方式GTOイン
バ−タを用いた場合の交流二次励磁方式可変速揚水発電
設備の構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of an AC secondary excitation type variable speed pumped storage power plant using an NPC type GTO inverter according to one embodiment of the present invention.

【図2】NPC方式GTOインバ−タの発生するパルス
列とその基本波成分を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a pulse train generated by an NPC type GTO inverter and its fundamental wave component.

【図3】発電電動機の主回路電圧波形における電圧歪の
発生原理を示す図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a principle of generation of voltage distortion in a main circuit voltage waveform of the generator motor.

【図4】NPC方式GTOインバ−タにおけるすべりと
電圧歪の特性を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing characteristics of slip and voltage distortion in an NPC type GTO inverter.

【図5】本発明の一実施例に係る直流リンクコンデンサ
電圧の制御ブロック図。
FIG. 5 is a control block diagram of a DC link capacitor voltage according to an embodiment of the present invention.

【図6】従来のNPC方式によるすべり中間領域の一段
方形波出力波形とその基本波成分を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a one-stage square wave output waveform and its fundamental wave component in a slip intermediate region according to a conventional NPC method.

【図7】本発明による直流リンクコンデンサの直流電圧
を低下した場合のインバ−タが発生する二段方形波形の
出力パルス波形とその基本波成分を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a two-stage rectangular waveform output pulse waveform generated by an inverter and its fundamental wave component when the DC voltage of the DC link capacitor according to the present invention is lowered.

【図8】三相ブリッジ方式GTOインバ−タ・コンバ−
タを用いた交流二次励磁方式可変速揚水発電設備の構成
図。
FIG. 8: Three-phase bridge system GTO inverter / converter
FIG. 1 is a configuration diagram of an AC secondary excitation type variable-speed pumped-storage power generation facility using a motor.

【図9】GTOインバ−タの発生するパルス列とその基
本波成分を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a pulse train generated by a GTO inverter and its fundamental wave component.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…発電電動機、2…電源変圧器、3…GTOコンバ−
タ、4…直流リンクコンデンサ、5…三相ブリッジ方式
GTOインバータ、6…NPC方式GTOインバ−タ、
7…コンバ−タ制御手段。
1: generator motor, 2: power transformer, 3: GTO converter
4 ... DC link capacitor 5 ... Three-phase bridge type GTO inverter 6 ... NPC type GTO inverter
7 ... Converter control means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 充幸 東京都千代田区内幸町一丁目1番3号 東京電力株式会社内 (72)発明者 金子 寛和 東京都千代田区内幸町一丁目1番3号 東京電力株式会社内 (72)発明者 菅原 良二 東京都中央区銀座6丁目15番1号 電源 開発株式会社内 (72)発明者 佐野 孝義 東京都中央区銀座6丁目15番1号 電源 開発株式会社内 (72)発明者 蜂屋 一雄 東京都中央区銀座6丁目15番1号 電源 開発株式会社内 (72)発明者 工藤 健司 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会 社東芝本社事務所内 (56)参考文献 特開 平3−289399(JP,A) 特開 平3−159570(JP,A) 特開 昭56−121369(JP,A) 特開 平5−211775(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 9/00 - 9/48──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Mitsuyuki Abe 1-3-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Company (72) Inventor Hirokazu Kaneko 1-3-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Inside Electric Power Company (72) Inventor Ryoji Sugawara 6-15-1, Ginza, Chuo-ku, Tokyo Power Supply Development Co., Ltd. (72) Inventor Takayoshi Sano 6-15-1, Ginza, Chuo-ku, Tokyo Power Supply Development Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Hachiya 6-15-1, Ginza, Chuo-ku, Tokyo Inside Power Development Co., Ltd. (72) Inventor Kenji Kudo 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside Toshiba Head Office (56 References JP-A-3-289399 (JP, A) JP-A-3-159570 (JP, A) JP-A-56-121369 (JP, A) JP-A-5-211775 (JP, A) (58)査the field (Int.Cl. 6, DB name) H02P 9/00 - 9/48

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 巻線形回転子を持つ発電電動機と、前記
回転子に直流を二段方形波に変換して可変周波数交流を
与えるPWM制御中性点クランプ方式インバータと、交
流入力を直流に変換後前記インバータに出力するコンバ
ータと、前記PWM制御インバータ・コンバータ間にイ
ンバータの直流電圧源として設けられた直流リンクコン
デンサとを備えた用水発電設備において、 前記インバータより出力される基本波成分を変えずに、 前記直流リンクコンデンサの直流電圧が低下するように
制御して前記インバータより発生する出力パルス電圧波
を二段方形波とするとともに、 この出力パルス電圧を小さく、且つ出力パルスのオン期
間の幅を大きくして前記発電電動機の運転を行うことを
特徴とする揚水発電設備の運転方法。
1. A generator motor having a winding rotor, a PWM-controlled neutral-point-clamped inverter that converts a direct current into a two-stage square wave to provide a variable frequency alternating current to the rotor, and converts an AC input to a DC. And a DC link capacitor provided between the PWM control inverter and the converter as a DC voltage source of the inverter, wherein the fundamental wave component output from the inverter is not changed. An output pulse voltage wave generated by the inverter by controlling the DC voltage of the DC link capacitor to decrease.
The shape is a two-stage square wave, the output pulse voltage is small, and the output pulse
An operation method of the pumped storage power generation facility, wherein the generator motor is operated by increasing the width of the gap.
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