JP2889254B2 - Variable speed pumped storage power generation control device - Google Patents

Variable speed pumped storage power generation control device

Info

Publication number
JP2889254B2
JP2889254B2 JP63298205A JP29820588A JP2889254B2 JP 2889254 B2 JP2889254 B2 JP 2889254B2 JP 63298205 A JP63298205 A JP 63298205A JP 29820588 A JP29820588 A JP 29820588A JP 2889254 B2 JP2889254 B2 JP 2889254B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
excitation
speed
power system
control device
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
JP63298205A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02146996A (en
Inventor
阪東  明
淳一 塩崎
滋広 粥川
典雄 内田
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 JP63298205A priority Critical patent/JP2889254B2/en
Publication of JPH02146996A publication Critical patent/JPH02146996A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2889254B2 publication Critical patent/JP2889254B2/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、可変周波数交流励磁により可変速運転を可
能にした交流励磁同期機の制御装置に係り、特に可変速
揚水発電システムにおける交流系統の安定度向上のため
の負荷調整装置として好適な可変速揚水発電制御装置に
関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an AC-excited synchronous machine that enables variable-speed operation by variable-frequency AC excitation, and more particularly to an AC system in a variable-speed pumped-storage power generation system. The present invention relates to a variable speed pumped-storage power generation control device suitable as a load adjustment device for improving stability.

[従来の技術] 揚水発電システムでは、揚水運転時での負荷調整の見
地から、可変速運転が望ましい。
[Prior Art] In a pumped storage power generation system, variable speed operation is desirable from the viewpoint of load adjustment during pumped operation.

そこで、同期機に代えて、交流系統に電機子巻線が接
続された、巻線形誘導機と類似の巻線構造を有し、可変
周波数交流励磁により可変速運転を可能にした交流励磁
同期機を発電機として用い、揚水運転時での負荷調整を
実現する技術についての提案が、従来から種々なされて
いるが、この中で、具体的に精密な負荷調整を実現する
方法としては、特願昭60−9525号の出願に係る発明のよ
うに、入力指令に対する実際の入力の偏差が零に収斂す
るように駆動装置を制御し、実際の運転回転数を入力と
する最適案内羽根開度発生器の指令に応じて、案内羽根
を開閉制御する方法がある。
Therefore, instead of a synchronous machine, an AC-excited synchronous machine having a winding structure similar to a wound-type induction machine in which an armature winding is connected to an AC system and enabling variable-speed operation by variable-frequency AC excitation. There have been various proposals for technologies for realizing load adjustment during pumping operation using a power generator as a generator. Among them, a specific method for realizing precise load adjustment is disclosed in Japanese Patent Application No. As in the invention according to the application of Japanese Patent Application No. 60-9525, the driving device is controlled so that the deviation of the actual input with respect to the input command converges to zero, and the optimal guide vane opening is generated using the actual operation speed as an input. There is a method of controlling the opening and closing of the guide blade in accordance with a command from the container.

この方法によれば、通常の運転中での精密な負荷調整
と最高効率のもとでの運転が可能になるが、他方、停止
状態から通常の運転状態に到るまでの、起動運転状態で
の制御方法については、特願昭61−78133号、特願昭61
−186828号の各発明による方法があり、いずれにして
も、これらの方法では、その交流励磁同期機は交流電力
系統の電位移送を基準信号として制御を行うようになっ
ている。
According to this method, it is possible to perform precise load adjustment during normal operation and operation under the highest efficiency, but on the other hand, in the start operation state from the stop state to the normal operation state. The control method is described in Japanese Patent Application No. 61-78133 and Japanese Patent Application No. 61-78133.
There are methods according to the inventions of -186828, and in any case, in these methods, the AC excitation synchronous machine performs control using the potential transfer of the AC power system as a reference signal.

しかして、このようなシステムが、交流電力系統から
遮断されると、制御のための基準信号が失われてしまう
が、このような場合での制御方法について触れた例も知
られている。
When such a system is cut off from the AC power system, a reference signal for control is lost. However, there is also known an example in which a control method in such a case is mentioned.

さらに、交流励磁同期機が、交流電力系統の異常時に
も充分に安定した運転を保証する方法としては、例えば
特開昭62−71496号の公報に開示がある。
Further, as a method of ensuring a sufficiently stable operation of the AC excitation synchronous machine even in the event of an abnormality in the AC power system, there is disclosed in, for example, JP-A-62-71496.

ここで、このような揚水発電システムの従来例につい
て、以下に説明する。
Here, a conventional example of such a pumped storage power generation system will be described below.

第7図は、このようなシステムの一例で、図におい
て、5が交流励磁同期機で、その電機子巻線5aは同期投
入用遮断器2bと主変圧器3、それに系統遮断器2aを介し
て交流系統1に接続される。
FIG. 7 shows an example of such a system. In the figure, reference numeral 5 denotes an AC excitation synchronous machine, and its armature winding 5a is connected to a breaker 2b for synchronization, a main transformer 3, and a system breaker 2a. Connected to the AC system 1.

4はポンプ水車で、交流励磁同期機5に直結されてお
り、発電時には水車として働き、揚水時にはポンプとし
て働く。
Reference numeral 4 denotes a pump turbine, which is directly connected to the AC excitation synchronous machine 5 and functions as a water turbine during power generation and as a pump during pumping.

6は周波数変換装置で、交流系統1に接続された励磁
用変圧器7と、この励磁用変圧器7で降圧された交流系
統周波数電力を低周波数交流電力に変換するサイリスタ
電力変換装置8とで構成れ、これらは交流励磁同期機5
の励磁巻線5bの各相ごとに独立に設けられている。
Reference numeral 6 denotes a frequency converter, which includes an exciting transformer 7 connected to the AC system 1 and a thyristor power converter 8 for converting the AC system frequency power stepped down by the exciting transformer 7 into low-frequency AC power. These are the AC excitation synchronous machine 5
Are provided independently for each phase of the exciting winding 5b.

9は位相検出器で、系統電圧位相θを検出するため
の電圧変成器10と、電圧位相演算器11、交流励磁同期機
5の電気角で表わした回転位相θを検出するレゾルバ
装置12、それにすべり位相演算器13とで構成されてい
る。
9 is a phase detector, a resolver apparatus 12 for detecting a voltage transformer 10 for detecting the system voltage phase theta v, the rotational phase theta r expressed in electrical angle of the voltage phase calculator 11, AC-excited synchronous machine 5 , And a slip phase calculator 13.

14は励磁電流制御装置位で、すべり位相θと共に回
転する3相交流電流指令の振幅と位相を、互いに直交す
る2軸の電流指令IqとIdにより調整し、交流励磁同期機
5の励磁巻線電流が前記電流指令に合致するように、サ
イリスタ電力変換装置8の主スイツチング素子である、
サイリスタに対する点弧角信号15を自動パルス移相器16
に供給する働きをし、この結果、自動パルス移相器16か
ら点呼パルス信号17が出力される。
Numeral 14 denotes an excitation current control device which adjusts the amplitude and phase of a three-phase AC current command rotating with the slip phase θ s by two-axis current commands Iq and Id orthogonal to each other, The main switching element of the thyristor power converter 8 so that the line current matches the current command,
An automatic pulse phase shifter 16 converts the firing angle signal 15 to the thyristor
, And as a result, a roll pulse signal 17 is output from the automatic pulse phase shifter 16.

このとき、この励磁電流制御装置14により調整される
電流指令信号は、特公昭52−7628号、特公昭57−60645
号の各公被などに記載されている方法により与えるよう
にすればよい。すなわち、まず、すべり位相θと同位
相の電流成分に対する電流指令Iqを調整することにより
有効電力出力を制御し、他方、すべり位相θと直角位
相の電流成分に対する電流指令Idを調整することにより
電圧を調整するのである。
At this time, the current command signal adjusted by the exciting current control device 14 is disclosed in JP-B-52-7628 and JP-B-57-60645.
It may be provided by the method described in each public cover of the issue. That is, first, to control the active power output by adjusting the current command Iq with respect to the current component of the slip phase theta s the same phase, while adjusting the current command Id with respect to the current component of the slip phase theta s and quadrature The voltage is adjusted by the following.

この有効電力出力と電圧とは、それぞれ計器用電流変
成器18と計器用変成器10により取り出され、計測器19に
より所定の直流信号に変換された上で自動有効電力制御
装置20と自動電圧制御装置21に入力される。
The active power output and the voltage are taken out by an instrument current transformer 18 and an instrument transformer 10, respectively, converted into a predetermined DC signal by a measuring instrument 19, and then sent to an automatic active power control device 20 and an automatic voltage control. Input to the device 21.

一方、すべり位相演算器13から出力されるすべり位相
信号は周波数電圧変換器22に供給され、ここですべり周
波数信号fsに変換される。そして、このすべり周波数信
号fsの周波数が −fm≦fs≦+fm の範囲から外れたときだけ信号を発生する不感帯回路23
と、出力変化を緩和させる働きをする一次遅れ要素24と
を介して、出力補正指令ΔP0として出力され、自動有効
電力制御装置20に対する出力指令P0に加算される。な
お、このとき、これらの指令ΔP0とP0とは、いずれも、
交流励磁同期機5が揚水時に電動機として動作している
ときに、この電動機を加速する方向を正と定義してい
る。
On the other hand, the slip phase signal output from the slip phase calculator 13 is supplied to a frequency-voltage converter 22, and converted into a slip frequency signal f s. The dead zone circuit 23 which generates a signal only when a frequency of the slip frequency signal f s is out of the range of -f m ≦ f s ≦ + f m
And an output correction command ΔP 0 via a first-order lag element 24 that functions to reduce the output change, and is added to the output command P 0 to the automatic active power control device 20. At this time, these commands ΔP 0 and P 0 are both
When the AC excitation synchronous machine 5 is operating as a motor during pumping, the direction of accelerating the motor is defined as positive.

[発明が解決しようとする課題] 上記従来技術は、揚水運転時に交流系統側で異常が発
生したときに、電機子周波数のかなり急激な低下が起り
やすい点について配慮がされておらず、周波数変換装置
による交流励磁運転の安定性に問題があつた。
[Problems to be Solved by the Invention] The prior art described above does not take into consideration the fact that when an abnormality occurs on the AC system side during the pumping operation, the armature frequency is likely to drop sharply. There was a problem in the stability of AC excitation operation by the device.

この問題点について、第7図の従来例により説明する
と、交流系統1で何等かの異常が発生し、系統遮断器2a
が作動すると、交流励磁同期機5に対する給電は停止
し、この結果、以下の3種の要因により交流励磁同期機
5の電機子5aの周波数が急激に低下する。
This problem will be described with reference to a conventional example shown in FIG. 7. If any abnormality occurs in the AC system 1, the system circuit breaker 2a
, The power supply to the AC excitation synchronous machine 5 is stopped, and as a result, the frequency of the armature 5a of the AC excitation synchronous machine 5 sharply drops due to the following three factors.

揚水運転時での交流励磁同期機5のベクトル図は第
8図に示すようになり、誘起電圧Eのベクトルが端子電
圧Vよりも遅れ位相になる。
The vector diagram of the AC excitation synchronous machine 5 during the pumping operation is as shown in FIG. 8, and the vector of the induced voltage E is delayed in phase from the terminal voltage V.

一方、入力遮断時には、端子電圧Vは誘起電圧Eにほ
ぼ等しくなり、この結果、電圧位相は遅れ、周波数は低
下するのである。
On the other hand, when the input is cut off, the terminal voltage V becomes substantially equal to the induced voltage E. As a result, the voltage phase is delayed and the frequency is reduced.

揚水運転時には、電動機としての交流励磁同期機5
の出力がゼロになると、有効電力制御装置20の出力は、
第9図に示すように、出力Pを増加させる方向に、例え
ば電流指令をIqからIq1に変化し、この結果、励磁電流
指令はIrefからIref1に移り、電圧位相をさらに遅ら
せ、周波数を低下させる方向に変化させてしまう。
During pumping operation, the AC excitation synchronous machine 5 as an electric motor
When the output of the active power control device 20 becomes zero,
As shown in FIG. 9, in the direction of increasing the output P, for example by changing the current command from Iq to Iq 1, this result, the exciting current command is transferred to I ref1 from I ref, further delaying the voltage phase, frequency Is changed in a direction to decrease.

揚水運転時は、水車運転時とは異なり、ポンプ水車
側で回転速度を調節する機能がない。
During pumping operation, unlike the turbine operation, there is no function to adjust the rotation speed on the pump turbine side.

このため、入力遮断時には回転速度が急激に低下し、
電圧と周波数が低下してしまうのである。
Therefore, when the input is cut off, the rotation speed drops sharply,
The voltage and frequency drop.

そして、このように周波数が急激に低下すると、すべ
り周波数を設定範囲内に保つために、不感帯回路23を介
して出力されてくる出力補正指令ΔP0が機能して補正動
作が働く前に、周波数変換器6による交流励磁が停止
し、この結果、従来技術では、交流系統異常に際して交
流励磁運転の安定性が悪化してしまうのである。
When the frequency suddenly decreases in this way, in order to keep the slip frequency within the set range, before the output correction command ΔP 0 output via the dead zone circuit 23 functions and the correction operation works, the frequency is reduced. The AC excitation by the converter 6 is stopped, and as a result, in the related art, the stability of the AC excitation operation is deteriorated when the AC system is abnormal.

本発明の目的は、揚水運転時での交流系統異常に際し
ても、常に充分に安定した運転状態が保たれ、継続的な
運転が可能な可変速揚水発電制御装置を提供することに
ある。
It is an object of the present invention to provide a variable-speed pumped-storage power generation control device capable of constantly maintaining a sufficiently stable operation state even when an AC system is abnormal during pumping operation and capable of continuous operation.

[課題を解決するための手段] 上記目的は、交流系統異常時に電流指令Iqが不安定化
方向に変化しないようにする手段を設けることにより達
成される。
[Means for Solving the Problems] The above object is achieved by providing means for preventing the current command Iq from changing in the direction of instability when the AC system is abnormal.

具体的には、交流電力系統に接続した電機子巻線と、
該交流電力系統から周波数変換装置を介して交流励磁電
力が供給される励磁巻線とを有する交流励磁同期機をポ
ンプ水車運転用として備え、上記周波数変換装置を制御
することにより上記交流励磁同期機の有効電力を制御す
る方式の可変速揚水発電装置において、上記有効電力に
対する指令値を強制的に零に固定する指令値切換手段を
設け、揚水運転中、上記交流電力系統での異常検知に対
応して、該指令値切換手段を切換動作させ、上記交流電
力系統の高速再閉路時間より若干長い時間経過後、切換
動作を解除するようにして達成される。
Specifically, an armature winding connected to an AC power system,
An AC excitation synchronous machine having an excitation winding to which AC excitation power is supplied from the AC power system via a frequency conversion device for pump-turbine operation, and controlling the frequency conversion device to control the AC excitation synchronous machine. In the variable-speed pumped-storage power generator of the type that controls the active power, a command value switching means for forcibly fixing the command value for the active power to zero is provided to cope with the abnormality detection in the AC power system during the pumping operation. This is achieved by causing the command value switching means to perform a switching operation, and canceling the switching operation after a lapse of a time slightly longer than the high-speed reclosing time of the AC power system.

また、回転速度制御系で電流指令Iqを調整する方式の
システムでは、具体的には、交流電力系統に接続した電
機子巻線と、該交流電力系統から周波数変換装置を介し
て交流励磁電力が供給される励磁巻線とを有する交流励
磁同期機をポンプ水車運転用として備え、上記周波数変
換装置を制御することにより上記交流励磁同期機の回転
速度を制御する方式の可変速揚水発電装置において、上
記回転速度に対する指令値を入力とするサンプル保持換
手段を設け、揚水運転中、上記交流電力系統での異常検
知に対応して該サンプル保持手段の動作を開始させ、上
記交流電力系統の高速再閉路時間より若干長い時間経過
後、動作を解除させるようにして達成される。
Further, in a system of a method in which the current command Iq is adjusted by the rotation speed control system, specifically, the armature winding connected to the AC power system and the AC excitation power from the AC power system via the frequency converter are generated. A variable-speed pumped-storage power generator of a type that includes an AC excitation synchronous machine having a supplied excitation winding for pump-turbine operation and controls the rotation speed of the AC excitation synchronous machine by controlling the frequency converter. A sample holding and replacing means for inputting a command value for the rotation speed is provided, and during pumping operation, the operation of the sample holding means is started in response to abnormality detection in the AC power system, and a high-speed re-start of the AC power system is performed. This is achieved by releasing the operation after a lapse of time slightly longer than the closing time.

[作用] 有効電力指令の切換手段は、交流系統異常発生時には
その指令をゼロに切り換える。
[Operation] The active power command switching means switches the command to zero when an AC system abnormality occurs.

この結果、電流指令Iqは電機子周波数の低下を和らげ
るように変化し、周波数変換装置による交流励磁運転の
安定性の低下を抑え、これにより交流系統での異常が高
速再閉路機能などにより復帰したときなどでの継続的な
運転を可能にすることができる。
As a result, the current command Iq changes so as to mitigate the decrease in the armature frequency, and suppresses the decrease in the stability of the AC excitation operation by the frequency converter, whereby the abnormality in the AC system is restored by the high-speed reclosing function and the like. Continuous operation at times or the like can be enabled.

また、回転速度制御装置の出力を保持する手段は、交
流系統の異常に際しても電流指令Iqを保持するから、電
機子周波数の低下を和らげるように動作し、周波数変換
装置による交流励磁運転の安定性の低下を抑え、これに
より交流系統での異常が高速再閉路機能などにより復帰
したときなどでの継続的な運転を可能にすることができ
る。
Further, the means for holding the output of the rotation speed control device holds the current command Iq even when the AC system is abnormal, so that it operates to mitigate the decrease in the armature frequency, and the stability of the AC excitation operation by the frequency conversion device is improved. Thus, it is possible to enable continuous operation when the abnormality in the AC system is restored by the high-speed reclosing function or the like.

[実施例] 以下、本発明による可変速揚水発電制御装置につい
て、図示の実施例により詳細に説明する。
Embodiment Hereinafter, a variable-speed pumped-storage power generation control device according to the present invention will be described in detail with reference to an illustrated embodiment.

第1図は本発明の一実施例で、第7図で説明した従来
例と同等の部分については同一の符号を付すことによ
り、その詳しい詳細については省略し、異なる部分に重
点をおいて説明する。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same parts as those in the conventional example described with reference to FIG. 7, and detailed description thereof is omitted, and different parts are mainly described. I do.

第1図において、25は切替・時限回路で、入力信号OP
に応じて選択スイツチ25a,25bを制御する働きをする。
In FIG. 1, reference numeral 25 denotes a switching / timed circuit, and an input signal OP
And functions to control the selection switches 25a and 25b in accordance with.

この切替・時限回路25に対する入力信号OPは、交流系
統が正常なときにはレベル0に保たれ、異常が発生した
ときにレベル1に切り替わる信号である。
The input signal OP to the switching / timed circuit 25 is a signal that is maintained at level 0 when the AC system is normal and switches to level 1 when an abnormality occurs.

選択スイツチ25a,25bは、切替・時限回路25の出力信
号SWによつて制御され、この信号SWがレベル0のときに
は図示の状態にあり、これにより出力指令がそのまま加
算器20aに入力されるようにしているが、信号SWがレベ
ル1になつたときには図示と反対の状態に切り替わり、
これにより出力指令OPとしてレベル0の信号を加算器20
aに入力するように動作する。
The selection switches 25a and 25b are controlled by an output signal SW of the switching / timer circuit 25. When the signal SW is at level 0, the selection switches 25a and 25b are in the state shown in FIG. However, when the signal SW becomes level 1, the state is switched to the opposite state as shown in the figure,
As a result, the signal of level 0 is output as the output command OP by the adder 20.
Works like typing in a.

第2図は切替・時限回路25の動作を示すタイミングチ
ヤートで、この第2図(a),(b)から明らかなよう
に、切替・時限回路25は、入力信号OPがレベル0からレ
ベル1に変化したとき、これに応じてその出力信号SWも
レベル1に変化し、その後、所定の設定時間Tdの期間、
このレベル1を保持する。そして、この設定時間Td経過
後に入力信号OPがレベル0に戻つていたときには、出力
信号SWもレベル0に戻るが、このとき、入力信号OPがレ
ベル1になつていたときには、このときからさらに設定
時間Tdが経過するまで出力信号SWをレベル1に保つ働き
をする。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the switching / timer circuit 25. As is clear from FIGS. 2 (a) and 2 (b), the switching / timer circuit 25 changes the input signal OP from level 0 to level 1 , The output signal SW also changes to level 1 in response to this, and thereafter, for a predetermined set time Td,
This level 1 is maintained. When the input signal OP has returned to level 0 after the lapse of the set time Td, the output signal SW also returns to level 0. At this time, when the input signal OP has reached level 1, It functions to keep the output signal SW at level 1 until the set time Td elapses.

ここで、この設定時間Tdの値としては、交流系統にお
ける高速再閉路時間よりも若干長い時間を設定する。
Here, as the value of the set time Td, a time slightly longer than the high-speed reclosing time in the AC system is set.

従つて、この実施例によれば、第1図から明らかなよ
うに、交流系統に異常が発生すると、これに応じて入力
信号OPがレベル0からレベル1に変化するため、選択ス
イツチ25a,25bは図示と反対の状態に切り替わり、自動
有効電力制御装置20に対する出力指令P0は0にされ、電
流指令Iqの不安定方向への変化は効果的に抑えられてし
まう。
Therefore, according to this embodiment, as apparent from FIG. 1, when an abnormality occurs in the AC system, the input signal OP changes from level 0 to level 1 in response to this, so that the selection switches 25a, 25b the switch to the opposite state shown, the output command P 0 for automatic active power controller 20 is 0, the change in the unstable direction of the current command Iq would be effectively suppressed.

そして、この結果、この実施例においては、交流系統
での異常発生に際しても回転速度の低下を充分に抑える
ことができるため、交流系統が再閉路動作により異常か
ら復旧した直後、直ちに通常運転状態に戻ることがで
き、安定した運転状態の継続が可能になる。
Then, as a result, in this embodiment, even when an abnormality occurs in the AC system, the rotation speed can be sufficiently suppressed from decreasing, so that the AC system immediately returns to the normal operation state immediately after the AC system recovers from the abnormality by the reclosing operation. It is possible to return and a stable operation state can be continued.

次に、第3図は本発明の他の一実施例で、図1におい
て、26は比較器であり、その他は第1図の実施例と同じ
である。
Next, FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 26 denotes a comparator, and the other components are the same as those of the embodiment shown in FIG.

この比較器26は計測器19で検出した有効電力出力信号
Pmを所定の設定値P1と比較し、前者が後者よりも小さく
なつたときにレベル0からレベル1に変化する出力信号
OPを発生する働きをする。ここで、設定値P1としては、
ポンプ水車4の全揚程と回転速度範囲で定まるポンプ入
力の下限値よりも若干小さな値に設定する。
This comparator 26 is an active power output signal detected by the measuring instrument 19.
Comparing Pm with a predetermined set value P 1, the output signal changes from level 0 to level 1 when the former has come smaller than the latter
Works to generate OP. Here, the set value P 1,
The value is set to a value slightly smaller than the lower limit value of the pump input determined by the total head and the rotation speed range of the pump turbine 4.

この第3図の実施例によれば、外部からの入力信号OP
に依存することなく、交流系統の異常を独自に検出して
応動することができ、回転速度の低下を抑え、安定した
運転状態を継続させることができる。
According to the embodiment of FIG. 3, an external input signal OP
Irrespective of the AC power, it is possible to independently detect and respond to an abnormality in the AC system, suppress a decrease in rotation speed, and continue a stable operation state.

また、この実施例によれば、入力遮断時には、有効電
力出力信号Pmが0になる前に異常を検出することができ
るので、応答性に優れた動作が期待できる。
Further, according to this embodiment, when the input is cut off, the abnormality can be detected before the active power output signal Pm becomes 0, so that an operation with excellent responsiveness can be expected.

第4図は本発明のさらに別の一実施例で、図におい
て、27は絶対値演算回路、27aは加算器であり、その他
は第1図の実施例と同じである。
FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention, in which 27 is an absolute value calculation circuit, 27a is an adder, and the other parts are the same as those in the embodiment of FIG.

絶対値演算回路27は、加算器27aから得られる、計測
器19からの有効電力出力信号Pmと出力指令P0との偏差の
絶対値を出力し、それを比較器26に入力する働きをす
る。
Absolute value calculation circuit 27 is obtained from the adder 27a, and outputs the absolute value of the deviation between the effective power output signal Pm from the instrument 19 and the output command P 0, serve to enter it to the comparator 26 .

従つて、この実施例では、比較器26の出力信号OPは、
有効電力出力信号Pmと出力指令P0との偏差の絶対値が所
定の設定値P2よりも大きくなつたとき、レベル0からレ
ベル1に変化する信号となる。
Therefore, in this embodiment, the output signal OP of the comparator 26 is
When the absolute value of the deviation of the active power output signal Pm and the output command P 0 was greater summer than the predetermined set value P 2, a signal which changes from level 0 to level 1.

この第4図の実施例によれば、交流系統の安定可など
を目的として、過渡的にポンプ入力の下限値以下まで指
令値を下げるような運転を行う場合にも、異常検出に誤
動作が現れないようにすることができ、さらに信頼性の
向上を得ることができる。
According to the embodiment shown in FIG. 4, even when the operation is performed such that the command value is transiently reduced to the lower limit value of the pump input or less for the purpose of stabilizing the AC system, a malfunction appears in the abnormality detection. And reliability can be further improved.

また、第5図も本発明の一実施例で、図において、28
は回転速度制御装置、29は回転速度検出器、30はポンプ
特性関数発生器、それに31はサンプラ零次保持回路であ
り、その他は第1図の実施例と同じである。
FIG. 5 is also an embodiment of the present invention.
Is a rotation speed control device, 29 is a rotation speed detector, 30 is a pump characteristic function generator, 31 is a sampler zero-order holding circuit, and the others are the same as those in the embodiment of FIG.

回転速度制御装置28は、回転速度検出器29からの速度
信号Nと速度指令値N0との偏差が0に収斂するように、
電流指令値Ig0を調節する働きをする。
The rotation speed control device 28 is configured so that the deviation between the speed signal N from the rotation speed detector 29 and the speed command value N 0 converges to 0.
It serves to adjust the current command value Ig 0.

ポンプ特性関数発生器30は、外部から与えられる出力
指令P0に対応するポンプ回転速度を演算し、それを回転
速度指令N0として出力する働きする。
Pump characteristic function generator 30 calculates the pump rotational speed corresponding to the output command P 0 supplied from the outside and serves to output it as a rotational speed command N 0.

サンプラ零次保持回路31は、切替・時限回路25からの
出力信号SWがレベル0からレベル1に変化した時点での
電流指令値Ig0をサンプリングし、それを保持する働き
をする。
Sampler zero-order hold circuit 31, the current command value Ig 0 at the time that the output signal SW from the switch-timing circuit 25 is changed from the level 0 to level 1 was sampled, and serves to hold it.

従つて、この実施例によれば、切替用の出力信号SWが
レベル1に変化すると、この時点での電流指令値Ig0
サンプルホールドされると共に、選択スイツチが25aか
ら25bに切り替わり、この結果、励磁電流制御装置14に
対する電流指令Igは、切替・時限回路25の設定時間Tdの
期間中、異常発生時点での電流指令値Ig0に固定される
ことになる。
Accordance connexion, according to this embodiment, when the output signal SW for switching is changed to the level 1, the current command value Ig 0 at this time is sampled and held, the selection switch is switched from 25a to 25b, this result current command Ig to the exciting current control device 14, the duration of the set time Td of the switching-timing circuit 25, to be fixed to the current command value Ig 0 at abnormal time.

この第5図の実施例によれば、回転速度制御装置28を
用いたシステムにおいても、第1図の実施例のように、
自動有効電力制御装置20を用いた場合と同様に、交流系
統側での異常発生に際しての安定した運転継続が可能に
なる。
According to the embodiment of FIG. 5, even in a system using the rotation speed control device 28, as in the embodiment of FIG.
As in the case where the automatic active power control device 20 is used, stable operation can be continued when an abnormality occurs on the AC system side.

第6図は本発明の更に別の一実施例で、図において、
比較器26は、既に第3図の実施例で説明したように、計
測器19で検出した有効電力出力信号Pmを所定の設定値P1
と比較し、前者が後者よりも小さくなつたときにレベル
0からレベル1に変化する出力信号OPを発生する働きを
するもので、このときも、設定値P1としては、ポンプ水
車4の全揚程と回転速度範囲で定まるポンプ入力の下限
値よりも若干小さな値に設定するのである。
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention.
The comparator 26 converts the active power output signal Pm detected by the measuring instrument 19 into a predetermined set value P 1 , as already described in the embodiment of FIG.
When the former becomes smaller than the latter, it functions to generate an output signal OP that changes from level 0 to level 1, and also at this time, the set value P 1 The pump input is set to a value slightly smaller than the lower limit of the pump input determined by the head and the rotation speed range.

従つて、この第6図の実施例によれば、回転速度制御
装置28を用いたシステムにおいても、第3図の実施例の
ように、自動有効電力制御値20を用いた場合と同様に、
交流系統側での異常発生に際しての安定した運転継続を
可能にすることができる。
Therefore, according to the embodiment of FIG. 6, even in the system using the rotation speed control device 28, as in the case of using the automatic active power control value 20, as in the embodiment of FIG.
Stable continuation of operation when an abnormality occurs on the AC system side can be achieved.

[発明の効果] 本発明によれば、交流系統に異常に発生したことを検
出し、これにより励磁電流制御系に対する電流指令を所
定の設定時間だけ、出力を減少させる方向へ、または所
定値に保持させるようにしたので、交流系統での異常発
生に際しても、電動機周波数の急低下が抑えられ、異常
発生時から復旧後まで安定した運転の継続が得られると
いう効果がある。
[Effects of the Invention] According to the present invention, it is detected that an abnormality has occurred in the AC system, and thereby the current command to the exciting current control system is reduced for a predetermined set time in a direction to reduce the output or to a predetermined value. Since the voltage is maintained, even when an abnormality occurs in the AC system, an abrupt decrease in the motor frequency is suppressed, and there is an effect that stable operation can be continued from the time of occurrence of the abnormality to the time after recovery.

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

第1図は本発明による可変速揚水発電制御装置の一実施
例を示すブロツク図、第2図は切替・時限回路の動作を
示すタイミングチヤート、第3図,第4図,第5図、そ
れに第6図はいずれも本発明の一実施例を示すブロツク
図、第7図は可変速揚水発電制御装置の従来例を示すブ
ロツク図、第8図は電動機運転中でのベクトル図、第9
図は入力遮断時での電流指令の変化を示すベクトル図で
ある。 1……交流系統、3……主変圧器、4……ポンプ水車、
5……交流励磁同期機、6……周波数変換装置、9……
位相検出器、14……励磁電流制御装置、20……自動有効
電力制御装置、21……自動電圧制御装置、25……切替・
時限回路、25a,25b……選択スイツチ、26……比較器、2
7……絶対値演算回路、28……回転速度制御装置、29…
…回転速度検出器、30……ポンプ特性関数発生器、31…
…サンプラ零次保持回路。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a variable speed pumped-storage power generation control device according to the present invention, FIG. 2 is a timing chart showing the operation of a switching / time limiting circuit, and FIGS. 6 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 7 is a block diagram showing a conventional example of a variable-speed pumped-storage power generation control device, FIG. 8 is a vector diagram during operation of the motor, and FIG.
The figure is a vector diagram showing a change in the current command when the input is cut off. 1 ... AC system, 3 ... Main transformer, 4 ... Pump turbine,
5 AC synchronous machine, 6 Frequency converter, 9
Phase detector, 14 ... exciting current control device, 20 ... automatic active power control device, 21 ... automatic voltage control device, 25 ... switching
Timed circuit, 25a, 25b …… Selection switch, 26 …… Comparator, 2
7 …… Absolute value calculation circuit, 28 …… Rotation speed control device, 29…
... Rotation speed detector, 30 ... Pump characteristic function generator, 31 ...
... Sampler zero-order holding circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粥川 滋広 茨城県日立市幸町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 内田 典雄 茨城県日立市幸町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 中川 博人 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−196897(JP,A) 特開 昭63−218000(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 Shigehiro Ajikawa 3-1-1, Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Hitachi Plant Co., Ltd. (72) Norio Uchida 3-1-1, Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki 1 Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Hiroto Nakagawa 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Kansai Electric Power Co., Inc. (56) References JP-A-57-196897 (JP, A) JP-A-63-218000 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H02P 9/00-9/48

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】交流電力系統に接続した電機子巻線と、該
交流電力系統から周波数変換装置を介して交流励磁電力
が供給される励磁巻線とを有する交流励磁同期機をポン
プ水車運転用として備え、 上記周波数変換装置を制御することにより上記交流励磁
同期機の有効電力を制御する方式の可変速揚水発電装置
において、 上記有効電力に対する指令値を強制的に零に固定する指
令値切換手段を設け、 揚水運転中、上記交流電力系統での異常検知に対応して
該指令値切換手段を切換動作させ、上記交流電力系統の
高速再閉路時間より若干長い時間経過後、切換動作を解
除するように構成したことを特徴とする可変速揚水発電
制御装置。
An AC excitation synchronous machine having an armature winding connected to an AC power system and an excitation winding supplied with AC excitation power from the AC power system via a frequency converter is used for pump-turbine operation. In the variable speed pumped-storage power generator of the type controlling the active power of the AC excitation synchronous machine by controlling the frequency converter, a command value switching means for forcibly fixing a command value for the active power to zero During the pumping operation, the command value switching means is switched in response to the abnormality detection in the AC power system, and the switching operation is released after a lapse of a time slightly longer than the high-speed reclosing time of the AC power system. A variable-speed pumped-storage power generation control device characterized by being configured as described above.
【請求項2】交流電力系統に接続した電機子巻線と、該
交流電力系統から周波数変換装置を介して交流励磁電力
が供給される励磁巻線とを有する交流励磁同期機をポン
プ水車運転用として備え、 上記周波数変換装置を制御することにより上記交流励磁
同期機の回転速度を制御する方式の可変速揚水発電装置
において、 上記回転速度に対する指令値を入力とするサンプル保持
換手段を設け、 揚水運転中、上記交流電力系統での異常検知に対応して
該サンプル保持手段の動作を開始させ、上記交流電力系
統の高速再閉路時間より若干長い時間経過後、動作を解
除させるようにように構成したことを特徴とする可変速
揚水発電制御装置。
2. An AC-excited synchronous machine having an armature winding connected to an AC power system and an excitation winding to which AC excitation power is supplied from the AC power system via a frequency converter for pump-turbine operation. A variable-speed pumping power generator of a type that controls the rotation speed of the AC excitation synchronous machine by controlling the frequency conversion device, further comprising: a sample holding / exchanging unit that receives a command value for the rotation speed as an input. During operation, the operation of the sample holding means is started in response to the abnormality detection in the AC power system, and the operation is canceled after a lapse of a time slightly longer than the high-speed re-closing time of the AC power system. A variable-speed pumped-storage power generation control device, characterized in that:
JP63298205A 1988-11-28 1988-11-28 Variable speed pumped storage power generation control device Expired - Fee Related JP2889254B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63298205A JP2889254B2 (en) 1988-11-28 1988-11-28 Variable speed pumped storage power generation control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63298205A JP2889254B2 (en) 1988-11-28 1988-11-28 Variable speed pumped storage power generation control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02146996A JPH02146996A (en) 1990-06-06
JP2889254B2 true JP2889254B2 (en) 1999-05-10

Family

ID=17856576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63298205A Expired - Fee Related JP2889254B2 (en) 1988-11-28 1988-11-28 Variable speed pumped storage power generation control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2889254B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3433285B2 (en) * 1998-10-22 2003-08-04 株式会社日立製作所 Variable speed generator motor system
WO2015045669A1 (en) 2013-09-30 2015-04-02 マブチモーター株式会社 Phase control circuit for brushless motor, brushless motor, and phase control method for brushless motor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02146996A (en) 1990-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0720957A (en) Self-excited reactive power compensating device
JP2555407B2 (en) AC excitation power generator
US5148093A (en) System for controlling AC excited synchronous machine
JP3053611B2 (en) Pumped storage generator
JP2889254B2 (en) Variable speed pumped storage power generation control device
JP2660126B2 (en) Frequency fluctuation suppression device
JP2003120504A (en) Wind power generation device
JP3911598B2 (en) AC excitation type generator motor
JP2891030B2 (en) Secondary excitation device for AC excitation synchronous machine
JP3971816B2 (en) AC excitation generator / motor and method of operating the same
JPH119000A (en) Control method for variable speed motor, and its device
JP2539519B2 (en) Control device for variable speed pumped storage generator motor
JP4337438B2 (en) AC motor synchronous operation control device
JP4021192B2 (en) Control method and apparatus for variable speed generator and variable speed pumped storage power generation system
JP2521646Y2 (en) Voltage control device for main shaft drive generator
JPS6359798A (en) Water-wheel generator
JP3395124B2 (en) Control method and device for variable speed generator motor
JP2512414Y2 (en) Control device for main shaft drive generator
JPH07154999A (en) Controller of pumped storage generator motor
JP2002136167A (en) Scherbius system speed controller of wound-rotor induction motor
JPH08317697A (en) Variable speed power generation plant, control method and control device thereof
JP2519078Y2 (en) Frequency control device for main shaft drive generator
JPH0158759B2 (en)
JPH0880094A (en) Method and device for controlling variable speed generator motor
JPH04265684A (en) Operating method and device for synchronous motor employing cycloconverter

Legal Events

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