JP3061927B2 - 可変速揚水発電設備の運転方法およびその装置 - Google Patents

可変速揚水発電設備の運転方法およびその装置

Info

Publication number
JP3061927B2
JP3061927B2 JP4070801A JP7080192A JP3061927B2 JP 3061927 B2 JP3061927 B2 JP 3061927B2 JP 4070801 A JP4070801 A JP 4070801A JP 7080192 A JP7080192 A JP 7080192A JP 3061927 B2 JP3061927 B2 JP 3061927B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
main circuit
forward converter
converter
power plant
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
JP4070801A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05284794A (ja
Inventor
千景 佐々
充幸 阿部
寛和 金子
良二 菅原
孝義 佐野
一雄 蜂屋
郁夫 古野
健司 工藤
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.)
Electric Power Development Co Ltd
Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
Original Assignee
Electric Power Development Co Ltd
Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
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 Electric Power Development Co Ltd, Toshiba Corp, Tokyo Electric Power Co Inc filed Critical Electric Power Development Co Ltd
Priority to JP4070801A priority Critical patent/JP3061927B2/ja
Publication of JPH05284794A publication Critical patent/JPH05284794A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3061927B2 publication Critical patent/JP3061927B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Protection Of Generators And Motors (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、系統の事故時の可変速
揚水発電設備の運転方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の揚水発電所は大容量化するととも
に立地条件やポンプ水車の効率上の要請から高落差、高
速化の傾向にある。従来の揚水発電所においては、発電
電動機が直流励磁機であり、回転速度が一定となるた
め、効率の向上には一定の限度があった。
【0003】そこで、最近では直流励磁機の代わりに巻
線形回転子を有する交流励磁機を発電電動機に適用し、
その回転子側に変換装置を接続した交流可変速システム
が採用されはじめている。
【0004】図4は、このシステムを用いた従来の可変
速揚水発電設備の構成を示す図である。同図において、
1はポンプ水車であり、2はポンプ水車1に機械的に連
結された発電電動機であって、発電電動機2の固定子巻
線には並列用遮断器3が接続され、この並列用遮断器3
は発電運転用断路器4およびこれに並列に設けられた揚
水運転用断路器5を経た後、主変圧器6および送電線遮
断器7を介して送電線8に接続される。
【0005】また、主変圧器6の低圧側巻線には母線9
が接続される。この母線9には電源遮断器10、電源変
圧器11を介して交流を直流に変換する順変換器12の
入力端が接続され、この順変換器12の出力端に直流リ
ンクコンデンサ13、半導体スイッチング素子及び抵抗
からなるチョッパ14を介して交流を直流に変換する逆
変換器15の入力端が接続され、この逆変換器15の出
力端に発電電動機2の巻線形回転子2aが接続されてい
る。
【0006】このような構成の可変速揚水発電設備にお
いて、発電運転をするときは、送電線遮断器7、並列用
遮断器3、電源遮断器10および発電運転用断路器4が
投入された状態で、ポンプ水車1により発電電動機2を
運転することにより発電電動機2から発生する交流電力
は並列用遮断器3、発電運転用断路器4、主変圧器6お
よび送電線遮断器7を介して送電線8に送出される。こ
の場合、交流電力の一部は母線9から電源遮断器10、
電源変圧器11を介して順変換器12に供給され、ここ
で直流に変換された出力が直流リンクコンデンサ13を
介して、逆変換器15に与えられることにより発電電動
機2の巻線形回転子2aが可変周波数の低周波交流によ
り励磁される。
【0007】また、揚水運転をするときには、上記発電
運転時の発電運転用断路器4を開放して揚水運転用断路
器5を投入した状態で、送電線8から供給される交流電
力を送電線遮断器7、主変圧器6、揚水運転用断路器5
および並列用遮断器3を介して発電電動機の固定子2b
に加え、また、この交流電力の一部を発電運転の場合と
同様に母線9から電源遮断器10、電源変圧器11を介
して順変換器12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13を介して、逆変換器
15に与えて発電電動機2の巻線形回転子2aを可変周
波数の低周波交流により交流励磁することにより、発電
電動機2が電動機として運転され、ポンプ水車1を駆動
して可変速の揚水運転を行う。
【0008】ところで、このような可変速揚水運転設備
において、送電線8で三相短絡事故や一相地絡事故等が
発生すると、事故電流が発電電動機2の回転子巻線2a
から逆変換器15を経て直流リンクコンデンサ13に流
れ込み、直流リンクコンデンサ電圧Vcが急激に上昇す
る。そこで、このような場合には、事故電流が検出され
ると一旦順変換器12および逆変換器15を共に停止す
ると同時にチョッパ14を動作させ、直流リンクコンデ
ンサ電圧Vcを低下させている。すなわち、チョッパ1
4の半導体スイッチング素子を動作させると直流リンク
コンデンサ13に蓄えられたエネルギ−が抵抗を通して
放出されることにより消費され、直流リンクコンデンサ
電圧Vcを低下させている。そして、事故電流が解消さ
れると順変換器12および逆変換器15を共に再起動さ
せている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の揚水
発電設備の運転方法では、事故電流が検出される毎に、
事故の大きさに関係なく順変換器12と逆変換器15と
を共に停止した後、チョッパ14を動作させ、事故電流
の流入により上昇する直流リンクコンデンサ電圧Vcを
低下させ、その後、事故が除去されると順変換器12お
よび逆変換器15を再起動して通常運転に復帰させてい
る。しかし、かかる運転方法では事故の種類に関係なく
事故のたびに順変換器12および逆変換器15を一旦停
止させているため、通常運転への復帰の際、順変換器1
2および逆変換器15の再起動時の直流リンクコンデン
サ電圧Vcに大きなバラツキがあり、安定な再起動がで
きないという問題がある。
【0010】本発明は上記実情を考慮してなされたもの
で、事故除去時における変換装置の再起動を、より安定
に行うことができる可変速揚水発電設備の運転方法およ
びその装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明方法は、ポンプ水車に連結された巻線形回転子
を有する発電電動機と、交流入力を直流に変換する順変
換器、この順変換器より出力される直流を一定電圧に維
持する直流リンクコンデンサおよび前記順変換器より出
力される直流を交流に変換して前記発電電動機の回転子
を励磁する逆変換器からなる変換装置を備え、かつ前記
発電電動機の固定子を主回路を介して系統に接続してな
る可変速揚水発電設備において、前記主回路の電圧を検
出する主回路電圧検出手段を設け、可変速揚水発電設備
の運転中に、前記主回路電圧検出手段により検出された
系統事故時の主回路電圧が所定の電圧に達しているとき
には前記逆変換器の運転を停止するとともに前記順変換
器を継続運転して前記直流リンクコンデンサの電圧を一
定に制御し、前記主回路電圧が所定電圧に達していない
ときには前記逆変換器および前記順変換器を停止させ
る。
【0012】また、本発明装置は、ポンプ水車に連結さ
れた巻線形回転子を有する発電電動機と、交流入力を直
流に変換する順変換器、この順変換器より出力される直
流を一定電圧に維持する直流リンクコンデンサおよび前
記順変換器より出力される直流を交流に変換して前記発
電電動機の回転子を励磁する逆変換器からなる変換装置
を備え、かつ前記発電電動機の固定子を主回路を介して
系統に接続してなる可変速揚水発電設備において、可変
速揚水発電設備の運転中に前記主回路の電圧を検出する
電圧検出手段と、この電圧検出手段により検出された系
統事故時の主回路電圧が所定の電圧に達しているか否か
を判定する判定手段と、前記主回路電圧が所定の電圧に
達しているときには前記逆変換器の運転を停止するとと
もに前記順変換器を継続運転して前記直流リンクコンデ
ンサの電圧を一定に制御し、前記主回路電圧が所定電圧
に達していないときには前記逆変換器および前記順変換
器を停止させる変換器制御手段とを備える。
【0013】
【作用】従って、本発明による可変速揚水発電設備の運
転方法およびその装置にあっては、系統の事故時に主回
路電圧検出手段により検出される主回路電圧が所定の電
圧に達していなければ従来と同様に順変換器、逆変換器
を一旦停止させるが、主回路電圧が所定の電圧に達して
いるときは順変換器を継続運転して直流リンクコンデン
サの電圧が一定に制御されるので、変換装置の再起動時
における直流リンクコンデンサ電圧の変動が少なくな
り、事故除去後の可変速揚水発電設備を安定に運転する
ことができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明を適用した可変速揚水発電設備
の運転方法およびその装置の一実施例について、図面を
参照して説明する。
【0015】図1は本発明を適用した可変速揚水発電設
備の構成を示す図で、図4と同一部分には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述
べる。すなわち、図1において、図4と異なる点は母線
9に主回路電圧検出手段16を接続する構成とした点に
ある。この主回路電圧検出手段16は母線9の電圧を検
出する機能をもっている。図2は本発明に係る可変速揚
水発電設備の運転装置の機能ブロックを示す図である。
同図において、16は母線9の電圧を検出する主回路電
圧検出手段、17はこの主回路電圧検出手段16により
検出された母線電圧値が入力される判定手段で、この判
定手段17は、母線電圧値が所定の電圧値に達している
か否かを判別する第1の判定部17aと事故電流検出信
号の有無から直流リンクコンデンサに事故電流が流入し
ているか否かを判定し、その判定結果を第1の判定部1
7aに与える第2の判定部17bとから構成されてい
る。また、18は判定手段17の判別結果に応じて逆変
換器又は順変換器に停止または継続運転の制御指令を与
える変換器制御手段である。すなわち、この変換器制御
手段18は判定手段17の第1の判定部17aにより母
線電圧が所定の電圧に達していないと判別されると逆変
換器15および順変換器12の停止指令を与え、母線電
圧が所定の電圧に達していると判定され、且つ、第2の
判定部17bにより事故電流検出信号があることを検出
すると逆変換器15に停止指令および順変換器12に継
続運転指令を与える。
【0016】次に、系統事故時における揚水発電設備の
運転について図3のフローチャートを用いて説明する。
先ず、送電線8等で三相短絡事故や一相地絡事故等が発
生して、検出した母線電圧(ST1)が所定の電圧に達
していない場合(ST2)には、従来と同様に順変換器
12と逆変換器15とを停止させ(ST3,4)、その
後、逆変換器15を経て直流リンクコンデンサ13に流
入する事故電流により直流リンクコンデンサ電圧Vcが
上昇すると、チョッパ14の動作により直流リンクコン
デンサに蓄えられたエネルギーを消費させ、直流リンク
コンデンサ電圧Vcを元に戻すように制御する。
【0017】一方、一相地絡事故等で、検出した母線電
圧(ST1)が所定の電圧に達していると判定手段17
の第1の判定部17aにより判定され(ST2)、第2
の判定部17bで事故電流検出信号の有無が判定される
と(ST5)、前述同様に逆変換器15を停止させる
(ST6)が、順変換器12は継続運転が行われ(ST
7)、直流リンクコンデンサ電圧Vcが一定になるよう
に制御(ST8)される。
【0018】このとき、順変換器12の電源側である母
線9には少なくとも所定の電圧があるので、発電電動機
2の回転子巻線から逆変換器15を経て直流リンクコン
デンサ13に事故電流が流入するが、この事故電流は順
変換器12を経て母線9へ回生され、この順変換器12
は、いわゆる回生運転を行うことになる。従って、直流
リンクコンデンサ13へ流入する事故電流は回生電流と
して母線9へ送られるので、直流リンクコンデンサ電圧
Vcの上昇は抑制される。
【0019】また、直流リンクコンデンサ13へ流入す
る事故電流の大きさが順変換器12を経て回生される回
生電流の最大可能な値を上回ったときのみ直流リンクコ
ンデンサ電圧Vcが上昇するが、その時にはチョッパ1
4を動作させることにより、直流リンクコンデンサ電圧
Vcの上昇を抑制することができる。さらに、順変換器
12は運転を継続しているので、事故が除去された後の
通常運転への復帰のときに再起動させるのは逆変換器1
5のみで済む。
【0020】上述したように本実施例では、主回路電圧
検出手段16により、送電線8等の短絡事故や地絡事故
時の母線電圧を検出し、この母線電圧が所定の電圧値に
達していると判定部17が判定した場合には、変換器制
御手段18が順変換器12を継続運転させて逆変換器1
5を経て直流リンクコンデンサ13に流入する事故電流
を母線9へ回生することにより、直流リンクコンデンサ
電圧Vcの上昇を抑制することができる。
【0021】従って、直流リンクコンデンサ電圧Vcを
ほぼ一定に制御できるので、変換装置の再起動時に、よ
り安定な可変速揚水発電設備の運転を行うことができ
る。また、事故除去後において、再起動を行う場合には
順変換器12が継続運転されているので、逆変換器のみ
の運転でよく、設備の無用な停止および再起動を回避す
ることができる
【0022】なお、本実施例では、主回路電圧検出手段
16は主変圧器6の低圧側にある母線9の電圧を検出し
たが、主変圧器6の高圧側の電圧を検出しても同様に実
施できる。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。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、系統
の事故時の主回路電圧を主回路電圧検出手段により検出
し、この主回路電圧が所定の電圧に達しているときには
順変換器を継続運転して直流リンクコンデンサに流入す
る事故電流を主回路へ回生し、直流リンクコンデンサの
電圧を一定になるように制御するので、事故除去時にお
ける変換装置の再起動を、より安定に行うことができる
可変速揚水発電設備の運転方法およびその装置を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る可変速揚水発電設備の一実施例を
示す図。
【図2】本発明に係る可変速揚水発電設備の運転装置の
一実施例を示す図。
【図3】本発明に係る可変速揚水発電設備の運転を説明
するフロ−チャ−ト。
【図4】従来の可変速揚水発電設備の構成を示す図。
【符号の説明】
1…ポンプ水車、2…発電電動機、2a…巻線形回転
子、2b…固定子、3…並列用遮断器、4…発電運転用
断路器、5…揚水運転用断路器、6…主変圧器、7…送
電線遮断器、8…送電線、9…母線、10…電源遮断
器、11…電源変圧器、12…順変換器、13…直流リ
ンクコンデンサ、14…チョッパ、15…逆変換器、1
6…主回路電圧検出手段、17…判定手段、17a…第
1の判定部、17b…第2の判定部、18…変換器制御
手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H02P 7/635 H02P 7/635 B (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 古野 郁夫 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (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 昭64−53072(JP,A) 特開 平3−289399(JP,A) 特開 平4−183222(JP,A) 特開 平1−259799(JP,A) 特開 平3−118799(JP,A) 特開 平1−268499(JP,A) 特開 平2−174587(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 9/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポンプ水車に連結された巻線形回転子を
    有する発電電動機と、交流入力を直流に変換する順変換
    器、この順変換器より出力される直流を一定電圧に維持
    する直流リンクコンデンサおよび前記順変換器より出力
    される直流を交流に変換して前記発電電動機の回転子を
    励磁する逆変換器からなる変換装置を備え、かつ前記発
    電電動機の固定子を主回路を介して系統に接続してなる
    可変速揚水発電設備において、 前記主回路の電圧を検出する主回路電圧検出手段を設
    け、 可変速揚水発電設備の運転中に、 前記主回路電圧検出手段により検出された系統事故時の
    主回路電圧が所定の電圧に達しているときには前記逆変
    換器の運転を停止するとともに前記順変換器を継続運転
    して前記直流リンクコンデンサの電圧を一定に制御し、 前記主回路電圧が所定電圧に達していないときには前記
    逆変換器および前記順変換器を停止させることを特徴と
    する可変速揚水発電設備の運転方法。
  2. 【請求項2】 ポンプ水車に連結された巻線形回転子を
    有する発電電動機と、交流入力を直流に変換する順変換
    器、この順変換器より出力される直流を一定電圧に維持
    する直流リンクコンデンサおよび前記順変換器より出力
    される直流を交流に変換して前記発電電動機の回転子を
    励磁する逆変換器からなる変換装置を備え、かつ前記発
    電電動機の固定子を主回路を介して系統に接続してなる
    可変速揚水発電設備において、 可変速揚水発電設備の運転中に前記主回路の電圧を検出
    する電圧検出手段と、 この電圧検出手段により検出された系統事故時の主回路
    電圧が所定の電圧に達しているか否かを判定する判定手
    段と、 前記主回路電圧が所定の電圧に達しているときには前記
    逆変換器の運転を停止するとともに前記順変換器を継続
    運転して前記直流リンクコンデンサの電圧を一定に制御
    し、前記主回路電圧が所定電圧に達していないときには
    前記逆変換器および前記順変換器を停止させる変換器制
    御手段とを備えることを特徴とする可変速揚水発電設備
    の運転装置。
JP4070801A 1992-03-27 1992-03-27 可変速揚水発電設備の運転方法およびその装置 Expired - Fee Related JP3061927B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4070801A JP3061927B2 (ja) 1992-03-27 1992-03-27 可変速揚水発電設備の運転方法およびその装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4070801A JP3061927B2 (ja) 1992-03-27 1992-03-27 可変速揚水発電設備の運転方法およびその装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05284794A JPH05284794A (ja) 1993-10-29
JP3061927B2 true JP3061927B2 (ja) 2000-07-10

Family

ID=13442019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4070801A Expired - Fee Related JP3061927B2 (ja) 1992-03-27 1992-03-27 可変速揚水発電設備の運転方法およびその装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3061927B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101577521B (zh) * 2008-05-09 2011-11-02 株式会社日立制作所 风力发电系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100646685B1 (ko) * 2005-10-26 2006-11-23 한국전력공사 슈퍼 캐패시터를 이용한 전력계통 안정화 장치
JP2008306776A (ja) * 2007-06-05 2008-12-18 Hitachi Ltd 風力発電システムおよびその制御方法
JP4845904B2 (ja) * 2008-02-08 2011-12-28 株式会社日立製作所 風力発電システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101577521B (zh) * 2008-05-09 2011-11-02 株式会社日立制作所 风力发电系统

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05284794A (ja) 1993-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5014437B2 (ja) 励磁機と、送電系統に接続されない電力変換器とを有する可変速風力タービンのための電圧低下対応ライドスルーシステム
JP3061927B2 (ja) 可変速揚水発電設備の運転方法およびその装置
JP3043707B2 (ja) 揚水発電装置
JP2614242B2 (ja) 交流励磁同期機の揚水運転停止制御方法
JP2980469B2 (ja) インバータ装置
JP6993596B2 (ja) 駆動装置
JP2695959B2 (ja) 巻線形誘導機の制御装置
JP3286049B2 (ja) 可変速発電システム
CN113285646A (zh) 一种不使用外接制动单元的驱动器制动控制方法
RU2422977C1 (ru) Способ плавного пуска электродвигателя переменного тока
JP3466784B2 (ja) 発電装置
JPH05168297A (ja) 可変速揚水発電設備の運転方法
JP2001103774A (ja) 誘導電動機の可変速装置
JP2020145815A (ja) 軸駆動発電装置
JPH0662600A (ja) 2次励磁装置
JP2761375B2 (ja) 誘導電動機の運転制御装置
JPH04121100A (ja) 可変速揚水発電設備の運転方法
JP3435871B2 (ja) 瞬停時のインバータ制御方法
JPH07245872A (ja) 可変速発電電動機
JPH1032998A (ja) 可変速フライホイール発電設備の運転方法
JP3447943B2 (ja) 中性点クランプ方式インバータの制御方法
JP2569016B2 (ja) 誘導機の制御装置
JP3075394B2 (ja) 可変速揚水発電システム
JPH06335295A (ja) 可変速発電電動機制御方法および装置
JP3155583B2 (ja) 揚水発電所の制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080428

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090428

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100428

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100428

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110428

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees