JP3486112B2 - 発電装置の自動周波数制御装置 - Google Patents
発電装置の自動周波数制御装置Info
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- JP3486112B2 JP3486112B2 JP22555498A JP22555498A JP3486112B2 JP 3486112 B2 JP3486112 B2 JP 3486112B2 JP 22555498 A JP22555498 A JP 22555498A JP 22555498 A JP22555498 A JP 22555498A JP 3486112 B2 JP3486112 B2 JP 3486112B2
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、それぞれが独立の
内燃機関に接続された発電機を複数台、並列運転する場
合に適した周波数、及び負荷調整技術に関する。
内燃機関に接続された発電機を複数台、並列運転する場
合に適した周波数、及び負荷調整技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】商用電源のバックアップ等に使用されて
いる内燃機を動力源とする発電装置は、商用電源とは独
立した系統であるものの、電源周波数に依存して作動す
る機器、例えば時計、同期電動機や誘導電動機などへの
影響を考慮して商用電源の周波数にできる限り一致する
ように周波数が制御されている。このような周波数の制
御は、発電機の出力周波数に応じて内燃機関のガバナを
調整して燃料吐出量を制御し、これによって内燃機関の
回転数を増減することにより行われ、例えば実開平3-39
400号公報に見られるように発電機の出力周波数を基準
値と比較して誤差を出力する比較手段と、比較手段から
出力された誤差を積分する積分手段と、積分手段にて積
分された積分値の絶対値が第ｌの設定値を越えたとき
に、時差修正信号を出力するとともに、積分値の絶対値
が該第１の設定値より小さい第２の設定値より小さくな
ったときに時差修正信号を停止する時差制御手段と、発
電機の出力周波数と基準周波数との誤差の絶対値が第３
の設定値より大きいときに周波数修正信号を出力し、第
３の設定値より小さい第４の設定値より小さくなったと
きに周波数修正信号を停止する周波数制御手段と、各ガ
バナに対応して設けられ、時差修正信号および周波数修
正信号に基づいて各ガバナを調整するガバナ調整手段と
により構成されている。
いる内燃機を動力源とする発電装置は、商用電源とは独
立した系統であるものの、電源周波数に依存して作動す
る機器、例えば時計、同期電動機や誘導電動機などへの
影響を考慮して商用電源の周波数にできる限り一致する
ように周波数が制御されている。このような周波数の制
御は、発電機の出力周波数に応じて内燃機関のガバナを
調整して燃料吐出量を制御し、これによって内燃機関の
回転数を増減することにより行われ、例えば実開平3-39
400号公報に見られるように発電機の出力周波数を基準
値と比較して誤差を出力する比較手段と、比較手段から
出力された誤差を積分する積分手段と、積分手段にて積
分された積分値の絶対値が第ｌの設定値を越えたとき
に、時差修正信号を出力するとともに、積分値の絶対値
が該第１の設定値より小さい第２の設定値より小さくな
ったときに時差修正信号を停止する時差制御手段と、発
電機の出力周波数と基準周波数との誤差の絶対値が第３
の設定値より大きいときに周波数修正信号を出力し、第
３の設定値より小さい第４の設定値より小さくなったと
きに周波数修正信号を停止する周波数制御手段と、各ガ
バナに対応して設けられ、時差修正信号および周波数修
正信号に基づいて各ガバナを調整するガバナ調整手段と
により構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これによれば、時差誤
差を可及的に小さく維持しつつ、各時点での発電周波数
を目標周波数に対して±０．２Hz程度の範囲に維持でき
るものの、複数台の発電機を並列運転する場合には、発
電機毎の発生電力にばらつきが生じて、適正な負荷制御
ができないという問題がある。本発明はこのような問題
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は発電母線電力の周波数を一定に維持しつつ、個々の発
電機への負荷の大幅な偏りを無くすことができる発電装
置の自動周波数制御装置を提供することである。
差を可及的に小さく維持しつつ、各時点での発電周波数
を目標周波数に対して±０．２Hz程度の範囲に維持でき
るものの、複数台の発電機を並列運転する場合には、発
電機毎の発生電力にばらつきが生じて、適正な負荷制御
ができないという問題がある。本発明はこのような問題
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は発電母線電力の周波数を一定に維持しつつ、個々の発
電機への負荷の大幅な偏りを無くすことができる発電装
置の自動周波数制御装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、出力が並列接続された複数
台の発電機と、前記各発電機の回転数を制御するガバナ
と、前記発電機の出力周波数を検出して、前記ガバナに
ガバナ上げ指令パルス、またはガバナ下げ指令パルスを
出力して前記発電機の回転数を制御するガバナ制御手段
と、各発電機の出力を検出して過負荷を検出した場合に
過負荷信号を、また無負荷を検出した場合に無負荷信号
を出力する負荷検出手段と、前記過負荷信号が入力した
場合には、ガバナ上げ指令パルスを遮断し、また無負荷
信号が入力した場合には、前記ガバナ下げ指令パルスを
遮断するパルス通過制御手段とを備えるようにした。
るために本発明においては、出力が並列接続された複数
台の発電機と、前記各発電機の回転数を制御するガバナ
と、前記発電機の出力周波数を検出して、前記ガバナに
ガバナ上げ指令パルス、またはガバナ下げ指令パルスを
出力して前記発電機の回転数を制御するガバナ制御手段
と、各発電機の出力を検出して過負荷を検出した場合に
過負荷信号を、また無負荷を検出した場合に無負荷信号
を出力する負荷検出手段と、前記過負荷信号が入力した
場合には、ガバナ上げ指令パルスを遮断し、また無負荷
信号が入力した場合には、前記ガバナ下げ指令パルスを
遮断するパルス通過制御手段とを備えるようにした。
【０００５】
【作用】各発電機が適正な負荷で運転されている場合に
は、ガバナ制御装置からのガバナ上げ指令パルス、また
はガバナ下げ指令パルスを各発電機のガバナに出力して
発電母線の瞬時周波数を適正な値に修正する。負荷検出
手段によりいずれかの発電機が近過負荷、近無負荷状態
が検出された場合には、当該発電機のガバナへのガバナ
上げ指令パルス、またはガバナ下げ指令パルスの出力を
阻止して、さらなる過負荷、無負荷状態に突入するのを
防止する一方、適正な負荷状態の他の発電機のガバナを
制御して周波数を適正な値に維持する。
は、ガバナ制御装置からのガバナ上げ指令パルス、また
はガバナ下げ指令パルスを各発電機のガバナに出力して
発電母線の瞬時周波数を適正な値に修正する。負荷検出
手段によりいずれかの発電機が近過負荷、近無負荷状態
が検出された場合には、当該発電機のガバナへのガバナ
上げ指令パルス、またはガバナ下げ指令パルスの出力を
阻止して、さらなる過負荷、無負荷状態に突入するのを
防止する一方、適正な負荷状態の他の発電機のガバナを
制御して周波数を適正な値に維持する。
【０００６】
【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の発電
装置の自動周波数制御装置の一実施例を示すものであっ
て、独立した内燃機関Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、‥‥により駆
動される同期発電機Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、‥‥を、複数並
列接続して商用電源と同じ周波数の交流電力を発電母線
Ｂにより供給する設備に適用される。
した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の発電
装置の自動周波数制御装置の一実施例を示すものであっ
て、独立した内燃機関Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、‥‥により駆
動される同期発電機Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、‥‥を、複数並
列接続して商用電源と同じ周波数の交流電力を発電母線
Ｂにより供給する設備に適用される。
【０００７】発電母線Ｂには例えば実開平3-39400号公
報に見られるようなガバナ制御装置１が接続され、発電
機Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、‥‥毎の瞬時周波数、及び積分誤
差を修正すべく内燃機関Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、‥‥のガバ
ナＣ１、Ｃ２、Ｃ３、‥‥にガバナ制御信号、つまりガ
バナ上げ指令パルス、またガバナ下げ指令パルスを出力
するように構成されている。
報に見られるようなガバナ制御装置１が接続され、発電
機Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、‥‥毎の瞬時周波数、及び積分誤
差を修正すべく内燃機関Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、‥‥のガバ
ナＣ１、Ｃ２、Ｃ３、‥‥にガバナ制御信号、つまりガ
バナ上げ指令パルス、またガバナ下げ指令パルスを出力
するように構成されている。
【０００８】すなわち、瞬時周波数の低下や、マイナス
の時差誤差が検出された場合には回転数を上げる信号、
つまりガバナ上げ指令パルスを、また瞬時周波数の上昇
や、プラスの時差誤差が検出された場合には回転数を下
げる信号、つまりガバナ下げ指令パルスを出力するよう
に構成されている。これら指令パルスは、図２に示した
ように上昇させるべき回転数、または降下させるべき回
転数に比例したパルス幅ｔu、tu'、ｔd、ｔdを有するよ
うに制御されている。
の時差誤差が検出された場合には回転数を上げる信号、
つまりガバナ上げ指令パルスを、また瞬時周波数の上昇
や、プラスの時差誤差が検出された場合には回転数を下
げる信号、つまりガバナ下げ指令パルスを出力するよう
に構成されている。これら指令パルスは、図２に示した
ように上昇させるべき回転数、または降下させるべき回
転数に比例したパルス幅ｔu、tu'、ｔd、ｔdを有するよ
うに制御されている。
【０００９】発電母線Ｂの瞬時周波数が低下したり、マ
イナスの時差誤差が発生すると、ガバナ制御装置１から
ガバナ上げ指令パルスが出力する。各発電機Ｇ１、Ｇ
２、Ｇ３、‥‥は、負荷検出手段２−１、２−２、２−
３、‥‥が接続されて、発電母線Ｂに供給する電力が監
視されている。負荷検出手段２−１、２−２、２−３、
‥‥は、発電機Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、‥‥毎の出力を定格
出力以上の過負荷（ＨＨ）、定格出力９０％の以上の重
負荷（Ｈ）、定格出力１０％の以下の軽負荷（Ｌ）、及
び無負荷（ＬＬ）を判定する検出設定値が格納されてい
て、過負荷信号、重負荷信号、軽負荷信号、無負荷信号
を出力する。
イナスの時差誤差が発生すると、ガバナ制御装置１から
ガバナ上げ指令パルスが出力する。各発電機Ｇ１、Ｇ
２、Ｇ３、‥‥は、負荷検出手段２−１、２−２、２−
３、‥‥が接続されて、発電母線Ｂに供給する電力が監
視されている。負荷検出手段２−１、２−２、２−３、
‥‥は、発電機Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、‥‥毎の出力を定格
出力以上の過負荷（ＨＨ）、定格出力９０％の以上の重
負荷（Ｈ）、定格出力１０％の以下の軽負荷（Ｌ）、及
び無負荷（ＬＬ）を判定する検出設定値が格納されてい
て、過負荷信号、重負荷信号、軽負荷信号、無負荷信号
を出力する。
【００１０】各発電機Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、‥‥の負荷検
出手段２−１、２−２、２−３、‥‥は、各発電機Ｇ
１、Ｇ２、Ｇ３、‥‥の出力が適正な負荷に維持されて
いる場合、つまり軽負荷（Ｌ）以上、重負荷（Ｈ）以下
の場合には過負荷信号、重負荷信号、軽負荷信号、無負
荷信号が負荷検出手段２−１、２−２、２−３、‥‥か
ら出力しないから、パルス通過制御手段３−１、３−
２、３−３、‥‥は、ガバナ制御装置１から出力された
ガバナ上げ指令パルスを各発電機のガバナＣ１、Ｃ２、
Ｃ３、‥‥に出力して各発電機Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、‥‥
の回転数を上昇させて発電母線Ｂの瞬時周波数を適正な
値に修正する。
出手段２−１、２−２、２−３、‥‥は、各発電機Ｇ
１、Ｇ２、Ｇ３、‥‥の出力が適正な負荷に維持されて
いる場合、つまり軽負荷（Ｌ）以上、重負荷（Ｈ）以下
の場合には過負荷信号、重負荷信号、軽負荷信号、無負
荷信号が負荷検出手段２−１、２−２、２−３、‥‥か
ら出力しないから、パルス通過制御手段３−１、３−
２、３−３、‥‥は、ガバナ制御装置１から出力された
ガバナ上げ指令パルスを各発電機のガバナＣ１、Ｃ２、
Ｃ３、‥‥に出力して各発電機Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、‥‥
の回転数を上昇させて発電母線Ｂの瞬時周波数を適正な
値に修正する。
【００１１】一方、負荷検出手段２−１、２−２、２−
３、‥‥がいずれかの発電機、例えば発電機Ｇ−１が過
負荷であることを検出して過負荷信号を出力すると、パ
ルス通過制御手段３−１は、ガバナ制御装置１からのガ
バナ上げ指令パルスが当該過負荷の発電機Ｇ−１のガバ
ナＣ−１に出力されるのを阻止して、当該発電機Ｇ−１
がさらなる過負荷に陥るのを防止し、適正な負荷状態の
他の発電機Ｇ２、Ｇ３、‥‥の回転数を制御して周波数
を適正な値に維持する。
３、‥‥がいずれかの発電機、例えば発電機Ｇ−１が過
負荷であることを検出して過負荷信号を出力すると、パ
ルス通過制御手段３−１は、ガバナ制御装置１からのガ
バナ上げ指令パルスが当該過負荷の発電機Ｇ−１のガバ
ナＣ−１に出力されるのを阻止して、当該発電機Ｇ−１
がさらなる過負荷に陥るのを防止し、適正な負荷状態の
他の発電機Ｇ２、Ｇ３、‥‥の回転数を制御して周波数
を適正な値に維持する。
【００１２】負荷検出手段２−１が発電機Ｇ−１が重負
荷以上、過負荷以下であることを検出して重負荷信号を
出力すると、パルス通過制御手段３−１は、ガバナ制御
装置１からのパルス幅αのガバナ上げ指令パルスの幅を
ｋ倍（ただし、０＜ｋ＜１）にして当該重負荷の発電機
Ｇ−１のガバナＣ−１に出力し、過負荷に至らない程度
に回転数を上昇させる。
荷以上、過負荷以下であることを検出して重負荷信号を
出力すると、パルス通過制御手段３−１は、ガバナ制御
装置１からのパルス幅αのガバナ上げ指令パルスの幅を
ｋ倍（ただし、０＜ｋ＜１）にして当該重負荷の発電機
Ｇ−１のガバナＣ−１に出力し、過負荷に至らない程度
に回転数を上昇させる。
【００１３】発電母線Ｂの瞬時周波数が上昇したり、プ
ラスの時差誤差が発生すると、ガバナ制御装置１からガ
バナ下げ指令パルスが出力する。各発電機の負荷検出手
段２−１、２−２、２−３、‥‥は、各発電機が軽負荷
（Ｌ）以上、重負荷（Ｈ）以下の場合にはパルス通過制
御手段３−１、３−２、３−３、‥‥は、ガバナ制御装
置１からのガバナ上げ指令パルスを各発電機Ｇ１、Ｇ
２、Ｇ３、‥‥のガバナＣ１、Ｃ２、Ｃ３、‥‥に出力
して当該発電機の回転数を低下させて瞬時周波数を適正
な値に修正する。
ラスの時差誤差が発生すると、ガバナ制御装置１からガ
バナ下げ指令パルスが出力する。各発電機の負荷検出手
段２−１、２−２、２−３、‥‥は、各発電機が軽負荷
（Ｌ）以上、重負荷（Ｈ）以下の場合にはパルス通過制
御手段３−１、３−２、３−３、‥‥は、ガバナ制御装
置１からのガバナ上げ指令パルスを各発電機Ｇ１、Ｇ
２、Ｇ３、‥‥のガバナＣ１、Ｃ２、Ｃ３、‥‥に出力
して当該発電機の回転数を低下させて瞬時周波数を適正
な値に修正する。
【００１４】一方、負荷検出手段２−１、２−２、２−
３、‥‥によりいずれかの発電機、例えば発電機Ｇ−２
が無負荷で、負荷検出手段２−２から無負荷信号が出力
すると、パルス通過制御手段３−２は、ガバナ制御装置
１からのガバナ下げ指令パルスを阻止して当該発電機Ｇ
−２がさらなる無負荷状態に陥るのを防止し、適正負荷
の他の発電機Ｇ−１、Ｇ−３、‥‥の回転数を制御して
周波数を適正な値に維持する。
３、‥‥によりいずれかの発電機、例えば発電機Ｇ−２
が無負荷で、負荷検出手段２−２から無負荷信号が出力
すると、パルス通過制御手段３−２は、ガバナ制御装置
１からのガバナ下げ指令パルスを阻止して当該発電機Ｇ
−２がさらなる無負荷状態に陥るのを防止し、適正負荷
の他の発電機Ｇ−１、Ｇ−３、‥‥の回転数を制御して
周波数を適正な値に維持する。
【００１５】負荷検出手段２−２が発電機Ｇ−２が軽負
荷以下、無負荷以上であることを検出して軽負荷信号を
出力すると、パルス通過制御手段３−２は、ガバナ制御
装置１からのガバナ下げ指令パルスのパルス幅βのガバ
ナ下げ指令パルスの幅をＬ倍（ただし、０＜Ｌ＜１）に
して当該軽負荷の発電機Ｇ−２のガバナＣ−２に出力
し、無負荷に至らない程度に回転数を降下させる。
荷以下、無負荷以上であることを検出して軽負荷信号を
出力すると、パルス通過制御手段３−２は、ガバナ制御
装置１からのガバナ下げ指令パルスのパルス幅βのガバ
ナ下げ指令パルスの幅をＬ倍（ただし、０＜Ｌ＜１）に
して当該軽負荷の発電機Ｇ−２のガバナＣ−２に出力
し、無負荷に至らない程度に回転数を降下させる。
【００１６】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、各発電機が適正な負荷で運転されている場合には、
ガバナ制御装置からのガバナ上げ指令パルス、またはガ
バナ下げ指令パルスを各発電機のガバナに出力して発電
母線の瞬時周波数を適正な値に修正し、また負荷検出手
段によりいずれかの発電機に過負荷、無負荷が検出され
た場合には、当該発電機のガバナへの指令パルスを阻止
して、さらなる過負荷、無負荷に陥るのを防止しつつ、
適正な負荷状態の他の発電機のガバナを制御して周波数
を適正な値に維持することができる。
は、各発電機が適正な負荷で運転されている場合には、
ガバナ制御装置からのガバナ上げ指令パルス、またはガ
バナ下げ指令パルスを各発電機のガバナに出力して発電
母線の瞬時周波数を適正な値に修正し、また負荷検出手
段によりいずれかの発電機に過負荷、無負荷が検出され
た場合には、当該発電機のガバナへの指令パルスを阻止
して、さらなる過負荷、無負荷に陥るのを防止しつつ、
適正な負荷状態の他の発電機のガバナを制御して周波数
を適正な値に維持することができる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】同上装置の動作を示す機能図である。
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ ガバナ
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３ 内燃機関
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３ 発電機
Claims (2)
- 【請求項１】 出力が並列接続された複数台の発電機
と、前記各発電機の回転数を制御するガバナと、前記発
電機の出力周波数を検出して、前記ガバナにガバナ上げ
指令パルス、またはガバナ下げ指令パルスを出力して前
記発電機の回転数を制御するガバナ制御手段と、各発電
機の出力を検出して過負荷を検出した場合に過負荷信号
を、また無負荷を検出した場合に無負荷信号を出力する
負荷検出手段と、前記過負荷信号が入力した場合には、
ガバナ上げ指令パルスを遮断し、また無負荷信号が入力
した場合には、前記ガバナ下げ指令パルスを遮断するパ
ルス通過制御手段とからなる発電装置の自動周波数制御
装置。 - 【請求項２】 前記負荷検出手段により前記発電機の過
負荷以下、重負荷以上、または無負荷以上、軽負荷以下
の状態が検出された場合に、前記パルス通過制御手段が
前記指令パルスのパルス幅を零以上１未満の範囲で調整
して前記ガバナに出力する請求項１に記載の発電装置の
自動周波数制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22555498A JP3486112B2 (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 発電装置の自動周波数制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22555498A JP3486112B2 (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 発電装置の自動周波数制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000054879A JP2000054879A (ja) | 2000-02-22 |
| JP3486112B2 true JP3486112B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=16831122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22555498A Expired - Lifetime JP3486112B2 (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 発電装置の自動周波数制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3486112B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102021206425B3 (de) * | 2021-06-22 | 2022-11-17 | Rolls-Royce Solutions GmbH | Regeleinrichtung zur Regelung einer eine Brennkraftmaschine und einen mit der Brennkraftmaschine antriebswirkverbundenen Generator umfassenden Leistungsanordnung, Regelanordnung mit einer solchen Regeleinrichtung, Leistungsanordnung und Verfahren zur Regelung einer Leistungsanordnung |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5431843A (en) * | 1977-08-15 | 1979-03-08 | Kubota Ltd | Engine generator |
| JPS60200733A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-11 | 日本鋼管株式会社 | エンジン駆動発電所の運転方法 |
| JPS61279740A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | ガスエンジン発電機の回転数制御方法及びその装置 |
| JP2506649Y2 (ja) * | 1989-04-24 | 1996-08-14 | 株式会社新潟鐵工所 | 発電装置の自動周波数制御装置 |
-
1998
- 1998-08-10 JP JP22555498A patent/JP3486112B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000054879A (ja) | 2000-02-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031007 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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