JP3510117B2 - 可変速揚水発電システムの制御装置 - Google Patents
可変速揚水発電システムの制御装置Info
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- JP3510117B2 JP3510117B2 JP26543498A JP26543498A JP3510117B2 JP 3510117 B2 JP3510117 B2 JP 3510117B2 JP 26543498 A JP26543498 A JP 26543498A JP 26543498 A JP26543498 A JP 26543498A JP 3510117 B2 JP3510117 B2 JP 3510117B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
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- Control Of Water Turbines (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、揚水運転時にお
けるポンプ水車の回転数を最適値に制御する可変速揚水
発電システムの制御装置に関するものである。
けるポンプ水車の回転数を最適値に制御する可変速揚水
発電システムの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１７は例えば特開昭６１−２４７２９
８号公報に示された従来の可変速揚水発電システムの制
御装置を示す構成図であり、図において、１は電力指令
値とポンプ水車の実揚程からガイドベーンの開度指令値
とポンプ水車の回転数指令値を演算する指令値演算部、
２は指令値演算部１により演算された回転数指令値とポ
ンプ水車の実回転数の偏差を求める減算器、３は電力指
令値と実入力電力の偏差を求める減算器、４は減算器２
の減算結果である回転数偏差を減算器３の減算結果であ
る電力偏差に加算する加算器である。
８号公報に示された従来の可変速揚水発電システムの制
御装置を示す構成図であり、図において、１は電力指令
値とポンプ水車の実揚程からガイドベーンの開度指令値
とポンプ水車の回転数指令値を演算する指令値演算部、
２は指令値演算部１により演算された回転数指令値とポ
ンプ水車の実回転数の偏差を求める減算器、３は電力指
令値と実入力電力の偏差を求める減算器、４は減算器２
の減算結果である回転数偏差を減算器３の減算結果であ
る電力偏差に加算する加算器である。
【０００３】次に動作について説明する。まず、指令値
演算部１は、発電電動機の電力指令値と、ポンプ水車の
サーボ制御系に出力されるガイドベーンの開度指令値と
の対応関係を示すデータテーブルを記憶しているので
（ただし、ポンプ水車の実揚程が異なると、電力指令値
と開度指令値の対応関係が変化するので、ポンプ水車の
実揚程に応じて複数のデータテーブルを記憶してい
る）、電力指令値とポンプ水車の実揚程を入力すると、
その実揚程に対応するデータテーブルを選択し、そのデ
ータテーブルを参照して電力指令値からガイドベーンの
開度指令値を算出する（図１８を参照）。これにより、
ポンプ水車のサーボ制御系がガイドベーンの開度指令値
に基づいてポンプ水車の流量を制御する。
演算部１は、発電電動機の電力指令値と、ポンプ水車の
サーボ制御系に出力されるガイドベーンの開度指令値と
の対応関係を示すデータテーブルを記憶しているので
（ただし、ポンプ水車の実揚程が異なると、電力指令値
と開度指令値の対応関係が変化するので、ポンプ水車の
実揚程に応じて複数のデータテーブルを記憶してい
る）、電力指令値とポンプ水車の実揚程を入力すると、
その実揚程に対応するデータテーブルを選択し、そのデ
ータテーブルを参照して電力指令値からガイドベーンの
開度指令値を算出する（図１８を参照）。これにより、
ポンプ水車のサーボ制御系がガイドベーンの開度指令値
に基づいてポンプ水車の流量を制御する。
【０００４】ここで、例えば、実楊程が４００ｍの場合
には、実楊程が４００ｍのデータテーブルを選択する
が、実楊程が４００ｍのデータテーブルがなく、実楊程
が３９０ｍのデータテーブルと、実楊程が４１０ｍのデ
ータテーブルがある場合には、２個のデータテーブルか
らそれぞれ電力指令値に応じた開度指令値を算出し、２
個の開度指令値の実楊程による比例配分から最終的に開
度指令値を算出する。
には、実楊程が４００ｍのデータテーブルを選択する
が、実楊程が４００ｍのデータテーブルがなく、実楊程
が３９０ｍのデータテーブルと、実楊程が４１０ｍのデ
ータテーブルがある場合には、２個のデータテーブルか
らそれぞれ電力指令値に応じた開度指令値を算出し、２
個の開度指令値の実楊程による比例配分から最終的に開
度指令値を算出する。
【０００５】また、指令値演算部１は、発電電動機の電
力指令値と、ポンプ水車の回転数指令値との対応関係を
示すデータテーブルも記憶しているので（ただし、ポン
プ水車の実揚程が異なると、電力指令値と回転数指令値
の対応関係が変化するので、ポンプ水車の実揚程に応じ
て複数のデータテーブルを記憶している）、電力指令値
とポンプ水車の実揚程を入力すると、その実揚程に対応
するデータテーブルを選択し、そのデータテーブルを参
照して電力指令値からポンプ水車の回転数指令値を算出
する（図１９を参照）。なお、データテーブルの選択方
法等については、開度指令値を算出する場合と同様であ
る。
力指令値と、ポンプ水車の回転数指令値との対応関係を
示すデータテーブルも記憶しているので（ただし、ポン
プ水車の実揚程が異なると、電力指令値と回転数指令値
の対応関係が変化するので、ポンプ水車の実揚程に応じ
て複数のデータテーブルを記憶している）、電力指令値
とポンプ水車の実揚程を入力すると、その実揚程に対応
するデータテーブルを選択し、そのデータテーブルを参
照して電力指令値からポンプ水車の回転数指令値を算出
する（図１９を参照）。なお、データテーブルの選択方
法等については、開度指令値を算出する場合と同様であ
る。
【０００６】そして、減算器２は、指令値演算部１がポ
ンプ水車の回転数指令値を算出すると、ポンプ水車の回
転数指令値から実回転数を減算して、両者の偏差を求
め、その回転数偏差を加算器４に出力する。一方、減算
器３は、電力指令値と実入力電力を受けると、電力指令
値から実入力電力を減算して、両者の偏差を求め、その
電力偏差を加算器４に出力する。
ンプ水車の回転数指令値を算出すると、ポンプ水車の回
転数指令値から実回転数を減算して、両者の偏差を求
め、その回転数偏差を加算器４に出力する。一方、減算
器３は、電力指令値と実入力電力を受けると、電力指令
値から実入力電力を減算して、両者の偏差を求め、その
電力偏差を加算器４に出力する。
【０００７】そして、加算器４は、回転数偏差と電力偏
差を受けると、その回転数偏差を電力偏差に加算して、
その加算結果を発電電動機の励磁制御系に出力する。こ
れにより、発電電動機の励磁制御系は、加算器４の加算
結果に基づいて発電電動機の入力電力を制御して、ポン
プ水車の回転数を制御する。
差を受けると、その回転数偏差を電力偏差に加算して、
その加算結果を発電電動機の励磁制御系に出力する。こ
れにより、発電電動機の励磁制御系は、加算器４の加算
結果に基づいて発電電動機の入力電力を制御して、ポン
プ水車の回転数を制御する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の可変速揚水発電
システムの制御装置は以上のように構成されているの
で、指令値演算部１が記憶するデータテーブルが実プラ
ントの特性に一致する限り、ポンプ水車の回転数を回転
数指令値に一致させることができるが、実験中に組み込
まれる諸条件と実プラントの諸条件は必ずしも一致しな
いため、指令値演算部１が記憶するデータテーブルが実
プラントの特性に一致するとは限らず、特性が一致しな
い場合には、ポンプ水車の回転数指令値と実回転数の間
に定常偏差が残る結果、発電電動機の電力指令値と実入
力電力の間に定常偏差が残り、発電電動機の実入力電力
を電力指令値に一致させることができなくなる課題があ
った。
システムの制御装置は以上のように構成されているの
で、指令値演算部１が記憶するデータテーブルが実プラ
ントの特性に一致する限り、ポンプ水車の回転数を回転
数指令値に一致させることができるが、実験中に組み込
まれる諸条件と実プラントの諸条件は必ずしも一致しな
いため、指令値演算部１が記憶するデータテーブルが実
プラントの特性に一致するとは限らず、特性が一致しな
い場合には、ポンプ水車の回転数指令値と実回転数の間
に定常偏差が残る結果、発電電動機の電力指令値と実入
力電力の間に定常偏差が残り、発電電動機の実入力電力
を電力指令値に一致させることができなくなる課題があ
った。
【０００９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、特性の不一致に伴う定常偏差を解
消して、発電電動機の実入力電力を電力指令値に一致さ
せることができる可変速揚水発電システムの制御装置を
得ることを目的とする。
めになされたもので、特性の不一致に伴う定常偏差を解
消して、発電電動機の実入力電力を電力指令値に一致さ
せることができる可変速揚水発電システムの制御装置を
得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る可変速揚
水発電システムの制御装置は、指令値演算手段により演
算された回転数指令値からポンプ水車の回転数偏差を減
算し、その減算結果からポンプ水車の実回転数を減算す
るようにしたものである。
水発電システムの制御装置は、指令値演算手段により演
算された回転数指令値からポンプ水車の回転数偏差を減
算し、その減算結果からポンプ水車の実回転数を減算す
るようにしたものである。
【００１１】この発明に係る可変速揚水発電システムの
制御装置は、指令値演算手段により演算された回転数指
令値から制御信号を減算し、その減算結果からポンプ水
車の実回転数を減算するようにしたものである。
制御装置は、指令値演算手段により演算された回転数指
令値から制御信号を減算し、その減算結果からポンプ水
車の実回転数を減算するようにしたものである。
【００１２】この発明に係る可変速揚水発電システムの
制御装置は、電力指令値と実入力電力の差分値を指令値
演算手段により演算された回転数指令値に加算し、その
加算結果からポンプ水車の実回転数を減算するようにし
たものである。
制御装置は、電力指令値と実入力電力の差分値を指令値
演算手段により演算された回転数指令値に加算し、その
加算結果からポンプ水車の実回転数を減算するようにし
たものである。
【００１３】この発明に係る可変速揚水発電システムの
制御装置は、回転数指令値から回転数偏差を減算する
際、その回転数偏差を積分要素に入力し、その積分要素
から出力される回転数偏差を回転数指令値から減算する
ようにしたものである。
制御装置は、回転数指令値から回転数偏差を減算する
際、その回転数偏差を積分要素に入力し、その積分要素
から出力される回転数偏差を回転数指令値から減算する
ようにしたものである。
【００１４】この発明に係る可変速揚水発電システムの
制御装置は、回転数指令値から制御信号を減算する際、
その制御信号を積分要素に入力し、その積分要素から出
力される制御信号を回転数指令値から減算するようにし
たものである。
制御装置は、回転数指令値から制御信号を減算する際、
その制御信号を積分要素に入力し、その積分要素から出
力される制御信号を回転数指令値から減算するようにし
たものである。
【００１５】この発明に係る可変速揚水発電システムの
制御装置は、電力指令値と実入力電力の差分値を回転数
指令値に加算する際、その差分値を積分要素に入力し、
その積分要素から出力される差分値を回転数指令値に加
算するようにしたものである。
制御装置は、電力指令値と実入力電力の差分値を回転数
指令値に加算する際、その差分値を積分要素に入力し、
その積分要素から出力される差分値を回転数指令値に加
算するようにしたものである。
【００１６】この発明に係る可変速揚水発電システムの
制御装置は、回転数偏差の絶対値に対応する定数を当該
回転数偏差に乗算し、乗算後の回転数偏差を積分要素に
入力するようにしたものである。
制御装置は、回転数偏差の絶対値に対応する定数を当該
回転数偏差に乗算し、乗算後の回転数偏差を積分要素に
入力するようにしたものである。
【００１７】この発明に係る可変速揚水発電システムの
制御装置は、制御信号の絶対値に対応する定数を当該制
御信号に乗算し、乗算後の制御信号を積分要素に入力す
るようにしたものである。
制御装置は、制御信号の絶対値に対応する定数を当該制
御信号に乗算し、乗算後の制御信号を積分要素に入力す
るようにしたものである。
【００１８】この発明に係る可変速揚水発電システムの
制御装置は、差分値の絶対値に対応する定数を当該差分
値に乗算し、乗算後の差分値を積分要素に入力するよう
にしたものである。
制御装置は、差分値の絶対値に対応する定数を当該差分
値に乗算し、乗算後の差分値を積分要素に入力するよう
にしたものである。
【００１９】この発明に係る可変速揚水発電システムの
制御装置は、回転数偏差の絶対値が許容値より大きい場
合に限り、回転数指令値から回転数偏差を減算するよう
にしたものである。
制御装置は、回転数偏差の絶対値が許容値より大きい場
合に限り、回転数指令値から回転数偏差を減算するよう
にしたものである。
【００２０】この発明に係る可変速揚水発電システムの
制御装置は、制御信号の絶対値が許容値より大きい場合
に限り、回転数指令値から制御信号を減算するようにし
たものである。
制御装置は、制御信号の絶対値が許容値より大きい場合
に限り、回転数指令値から制御信号を減算するようにし
たものである。
【００２１】この発明に係る可変速揚水発電システムの
制御装置は、差分値の絶対値が許容値より大きい場合に
限り、差分値を回転数指令値に加算するようにしたもの
である。
制御装置は、差分値の絶対値が許容値より大きい場合に
限り、差分値を回転数指令値に加算するようにしたもの
である。
【００２２】この発明に係る可変速揚水発電システムの
制御装置は、過去のポンプ水車の運転状態と補正量の対
応関係を記憶し、その対応関係を参照して現在の運転状
態から補正量を決定するようにしたものである。
制御装置は、過去のポンプ水車の運転状態と補正量の対
応関係を記憶し、その対応関係を参照して現在の運転状
態から補正量を決定するようにしたものである。
【００２３】この発明に係る可変速揚水発電システムの
制御装置は、ポンプ水車の運転状態に応じて指令値演算
手段が演算に使用するデータテーブルを変更するように
したものである。
制御装置は、ポンプ水車の運転状態に応じて指令値演算
手段が演算に使用するデータテーブルを変更するように
したものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。実施の形態１． 図１はこの発明の実施の形態１による可変速揚水発電シ
ステムの制御装置を示す構成図であり、図において、１
１は電力指令値とポンプ水車の実揚程からガイドベーン
の開度指令値を演算する開度指令値演算部、１２は電力
指令値とポンプ水車の実揚程からポンプ水車の回転数指
令値を演算する回転数指令値演算部（指令値演算手
段）、１３は回転数指令値演算部１２により演算された
回転数指令値から減算器１４の減算結果である回転数偏
差を減算する減算器（偏差演算手段）、１４は減算器１
３の減算結果からポンプ水車の実回転数を減算する減算
器（偏差演算手段）である。
説明する。実施の形態１． 図１はこの発明の実施の形態１による可変速揚水発電シ
ステムの制御装置を示す構成図であり、図において、１
１は電力指令値とポンプ水車の実揚程からガイドベーン
の開度指令値を演算する開度指令値演算部、１２は電力
指令値とポンプ水車の実揚程からポンプ水車の回転数指
令値を演算する回転数指令値演算部（指令値演算手
段）、１３は回転数指令値演算部１２により演算された
回転数指令値から減算器１４の減算結果である回転数偏
差を減算する減算器（偏差演算手段）、１４は減算器１
３の減算結果からポンプ水車の実回転数を減算する減算
器（偏差演算手段）である。
【００２５】また、１５は減算器１４の減算結果である
回転数偏差を解消する制御信号を生成する回転数制御器
（生成手段）、１６は回転数制御器１５により生成され
た制御信号を電力指令値に加算する加算器（補正手
段）、１７は加算器１６の加算結果から実入力電力を減
算し、その電力偏差を発電電動機の励磁制御系に出力す
る減算器（補正手段）である。
回転数偏差を解消する制御信号を生成する回転数制御器
（生成手段）、１６は回転数制御器１５により生成され
た制御信号を電力指令値に加算する加算器（補正手
段）、１７は加算器１６の加算結果から実入力電力を減
算し、その電力偏差を発電電動機の励磁制御系に出力す
る減算器（補正手段）である。
【００２６】次に動作について説明する。まず、開度指
令値演算部１１は、発電電動機の電力指令値と、ポンプ
水車のサーボ制御系に出力されるガイドベーンの開度指
令値との対応関係を示すデータテーブルを記憶している
ので（ただし、ポンプ水車の実揚程が異なると、電力指
令値と開度指令値の対応関係が変化するので、ポンプ水
車の実揚程に応じて複数のデータテーブルを記憶してい
る）、電力指令値とポンプ水車の実揚程を入力すると、
その実揚程に対応するデータテーブルを選択し、そのデ
ータテーブルを参照して電力指令値からガイドベーンの
開度指令値を算出する（図１８を参照）。これにより、
ポンプ水車のサーボ制御系がガイドベーンの開度指令値
に基づいてポンプ水車の流量を制御する。
令値演算部１１は、発電電動機の電力指令値と、ポンプ
水車のサーボ制御系に出力されるガイドベーンの開度指
令値との対応関係を示すデータテーブルを記憶している
ので（ただし、ポンプ水車の実揚程が異なると、電力指
令値と開度指令値の対応関係が変化するので、ポンプ水
車の実揚程に応じて複数のデータテーブルを記憶してい
る）、電力指令値とポンプ水車の実揚程を入力すると、
その実揚程に対応するデータテーブルを選択し、そのデ
ータテーブルを参照して電力指令値からガイドベーンの
開度指令値を算出する（図１８を参照）。これにより、
ポンプ水車のサーボ制御系がガイドベーンの開度指令値
に基づいてポンプ水車の流量を制御する。
【００２７】ここで、例えば、実楊程が４００ｍの場合
には、実楊程が４００ｍのデータテーブルを選択する
が、実楊程が４００ｍのデータテーブルがなく、実楊程
が３９０ｍのデータテーブルと、実楊程が４１０ｍのデ
ータテーブルがある場合には、２個のデータテーブルか
らそれぞれ電力指令値に応じた開度指令値を算出し、２
個の開度指令値の実楊程による比例配分から最終的に開
度指令値を算出する。
には、実楊程が４００ｍのデータテーブルを選択する
が、実楊程が４００ｍのデータテーブルがなく、実楊程
が３９０ｍのデータテーブルと、実楊程が４１０ｍのデ
ータテーブルがある場合には、２個のデータテーブルか
らそれぞれ電力指令値に応じた開度指令値を算出し、２
個の開度指令値の実楊程による比例配分から最終的に開
度指令値を算出する。
【００２８】一方、回転数指令値演算部１２は、発電電
動機の電力指令値と、ポンプ水車の回転数指令値との対
応関係を示すデータテーブルを記憶しているので（ただ
し、ポンプ水車の実揚程が異なると、電力指令値と回転
数指令値の対応関係が変化するので、ポンプ水車の実揚
程に応じて複数のデータテーブルを記憶している）、電
力指令値とポンプ水車の実揚程を入力すると、その実揚
程に対応するデータテーブルを選択し、そのデータテー
ブルを参照して電力指令値からポンプ水車の回転数指令
値を算出する（図１９を参照）。なお、データテーブル
の選択方法等については、開度指令値演算部１１が開度
指令値を算出する場合と同様である。
動機の電力指令値と、ポンプ水車の回転数指令値との対
応関係を示すデータテーブルを記憶しているので（ただ
し、ポンプ水車の実揚程が異なると、電力指令値と回転
数指令値の対応関係が変化するので、ポンプ水車の実揚
程に応じて複数のデータテーブルを記憶している）、電
力指令値とポンプ水車の実揚程を入力すると、その実揚
程に対応するデータテーブルを選択し、そのデータテー
ブルを参照して電力指令値からポンプ水車の回転数指令
値を算出する（図１９を参照）。なお、データテーブル
の選択方法等については、開度指令値演算部１１が開度
指令値を算出する場合と同様である。
【００２９】そして、減算器１３は、回転数指令値演算
部１２がポンプ水車の回転数指令値を算出すると、デー
タテーブルが実プラントの特性に一致しないことに伴う
定常偏差（ポンプ水車の回転数指令値と実回転数の間に
残る定常偏差）を解消するため、ポンプ水車の回転数指
令値から減算器１４の減算結果である回転数偏差を減算
する（減算器１４の減算結果である回転数偏差は、概
ね、上記の各定常偏差に一致する）。
部１２がポンプ水車の回転数指令値を算出すると、デー
タテーブルが実プラントの特性に一致しないことに伴う
定常偏差（ポンプ水車の回転数指令値と実回転数の間に
残る定常偏差）を解消するため、ポンプ水車の回転数指
令値から減算器１４の減算結果である回転数偏差を減算
する（減算器１４の減算結果である回転数偏差は、概
ね、上記の各定常偏差に一致する）。
【００３０】そして、減算器１４は、減算器１３が回転
数指令値から回転数偏差を減算すると、回転数指令値に
対する実回転数の過渡偏差（定常偏差以外の誤差）を解
消するため、減算器１３の減算結果から実回転数を減算
して、その回転数偏差を回転数制御器１５に出力する。
そして、回転数制御器１５は、減算器１４から回転数偏
差を受けると、実回転数を回転数指令値に一致させるた
め、その回転数偏差を入力信号とするＰＩＤ演算等を実
行し、その回転数偏差を解消する制御信号を生成する。
数指令値から回転数偏差を減算すると、回転数指令値に
対する実回転数の過渡偏差（定常偏差以外の誤差）を解
消するため、減算器１３の減算結果から実回転数を減算
して、その回転数偏差を回転数制御器１５に出力する。
そして、回転数制御器１５は、減算器１４から回転数偏
差を受けると、実回転数を回転数指令値に一致させるた
め、その回転数偏差を入力信号とするＰＩＤ演算等を実
行し、その回転数偏差を解消する制御信号を生成する。
【００３１】そして、加算器１６は、回転数制御器１５
が制御信号を生成すると、その制御信号を電力指令値に
加算し、減算器１７は、加算器１６の加算結果から実入
力電力を減算し、その電力偏差を発電電動機の励磁制御
系に出力する。
が制御信号を生成すると、その制御信号を電力指令値に
加算し、減算器１７は、加算器１６の加算結果から実入
力電力を減算し、その電力偏差を発電電動機の励磁制御
系に出力する。
【００３２】これにより、発電電動機の励磁制御系は、
減算器１７の減算結果に基づいて発電電動機の入力電力
を制御して、ポンプ水車の回転数を制御するが、ポンプ
水車の実回転数が定常偏差解消後の回転数指令値（減算
器１３の減算結果）より小さい場合、制御信号が正の値
になるので、電力指令値は大きくなる方向に補正され
る。そのため、発電電動機の実入力電力が大きくなり、
ポンプ水車の実回転数が増加する。一方、ポンプ水車の
実回転数が定常偏差解消後の回転数指令値（減算器１３
の減算結果）より大きい場合、制御信号が負の値になる
ので、電力指令値は小さくなる方向に補正される。その
ため、発電電動機の実入力電力が小さくなり、ポンプ水
車の実回転数が減少する。
減算器１７の減算結果に基づいて発電電動機の入力電力
を制御して、ポンプ水車の回転数を制御するが、ポンプ
水車の実回転数が定常偏差解消後の回転数指令値（減算
器１３の減算結果）より小さい場合、制御信号が正の値
になるので、電力指令値は大きくなる方向に補正され
る。そのため、発電電動機の実入力電力が大きくなり、
ポンプ水車の実回転数が増加する。一方、ポンプ水車の
実回転数が定常偏差解消後の回転数指令値（減算器１３
の減算結果）より大きい場合、制御信号が負の値になる
ので、電力指令値は小さくなる方向に補正される。その
ため、発電電動機の実入力電力が小さくなり、ポンプ水
車の実回転数が減少する。
【００３３】以上で明らかなように、この実施の形態１
によれば、回転数指令値演算部１２により演算された回
転数指令値からポンプ水車の回転数偏差を減算するよう
に構成したので、特性の不一致に伴う定常偏差を解消し
て、ポンプ水車の回転数を回転数指令値に一致させるこ
とができ、その結果実入力電力を電力指令値に一致させ
ることができる効果を奏する。
によれば、回転数指令値演算部１２により演算された回
転数指令値からポンプ水車の回転数偏差を減算するよう
に構成したので、特性の不一致に伴う定常偏差を解消し
て、ポンプ水車の回転数を回転数指令値に一致させるこ
とができ、その結果実入力電力を電力指令値に一致させ
ることができる効果を奏する。
【００３４】実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２による可変速揚水発電シ
ステムの制御装置を示す構成図であり、図において、図
１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省
略する。１８は回転数指令値演算部１２により演算され
た回転数指令値から回転数制御器１５により生成された
制御信号を減算する減算器（偏差演算手段）である。
ステムの制御装置を示す構成図であり、図において、図
１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省
略する。１８は回転数指令値演算部１２により演算され
た回転数指令値から回転数制御器１５により生成された
制御信号を減算する減算器（偏差演算手段）である。
【００３５】次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、回転数指令値演算部１２により演算された回
転数指令値から減算器１４の減算結果である回転数偏差
を減算するものについて示したが、その回転数指令値か
ら回転数制御器１５により生成された制御信号を減算す
るするようにしてもよい。
態１では、回転数指令値演算部１２により演算された回
転数指令値から減算器１４の減算結果である回転数偏差
を減算するものについて示したが、その回転数指令値か
ら回転数制御器１５により生成された制御信号を減算す
るするようにしてもよい。
【００３６】即ち、減算器１８の減算結果である回転数
指令値と制御信号の偏差は、概ね、各定常偏差に一致
し、ポンプ水車の実回転数が定常偏差解消後の回転数指
令値（減算器１８の減算結果）より小さい場合、制御信
号が正の値になるので、電力指令値は大きくなる方向に
補正される。そのため、発電電動機の実入力電力が大き
くなり、ポンプ水車の実回転数が増加する。一方、ポン
プ水車の実回転数が定常偏差解消後の回転数指令値（減
算器１８の減算結果）より大きい場合、制御信号が負の
値になるので、電力指令値は小さくなる方向に補正され
る。そのため、発電電動機の実入力電力が小さくなり、
ポンプ水車の実回転数が減少する。
指令値と制御信号の偏差は、概ね、各定常偏差に一致
し、ポンプ水車の実回転数が定常偏差解消後の回転数指
令値（減算器１８の減算結果）より小さい場合、制御信
号が正の値になるので、電力指令値は大きくなる方向に
補正される。そのため、発電電動機の実入力電力が大き
くなり、ポンプ水車の実回転数が増加する。一方、ポン
プ水車の実回転数が定常偏差解消後の回転数指令値（減
算器１８の減算結果）より大きい場合、制御信号が負の
値になるので、電力指令値は小さくなる方向に補正され
る。そのため、発電電動機の実入力電力が小さくなり、
ポンプ水車の実回転数が減少する。
【００３７】以上で明らかなように、この実施の形態２
によれば、回転数指令値演算部１２により演算された回
転数指令値からポンプ水車の実回転数と制御信号を減算
するように構成したので、特性の不一致に伴う定常偏差
を解消して、ポンプ水車の回転数を回転数指令値に一致
させることができ、その結果実入力電力を電力指令値に
一致させることができる効果を奏する。
によれば、回転数指令値演算部１２により演算された回
転数指令値からポンプ水車の実回転数と制御信号を減算
するように構成したので、特性の不一致に伴う定常偏差
を解消して、ポンプ水車の回転数を回転数指令値に一致
させることができ、その結果実入力電力を電力指令値に
一致させることができる効果を奏する。
【００３８】実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３による可変速揚水発電シ
ステムの制御装置を示す構成図であり、図において、図
１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省
略する。１９は電力指令値から実入力電力を減算する減
算器（偏差演算手段）、２０は減算器１９の減算結果を
回転数指令値演算部１２により演算された回転数指令値
に加算する加算器（偏差演算手段）である。
ステムの制御装置を示す構成図であり、図において、図
１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省
略する。１９は電力指令値から実入力電力を減算する減
算器（偏差演算手段）、２０は減算器１９の減算結果を
回転数指令値演算部１２により演算された回転数指令値
に加算する加算器（偏差演算手段）である。
【００３９】次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、回転数指令値演算部１２により演算された回
転数指令値から減算器１４の減算結果である回転数偏差
を減算するものについて示したが、電力指令値と実入力
電力の差分値（減算器１９の減算結果）を回転数指令値
に加算するようにしてもよい。
態１では、回転数指令値演算部１２により演算された回
転数指令値から減算器１４の減算結果である回転数偏差
を減算するものについて示したが、電力指令値と実入力
電力の差分値（減算器１９の減算結果）を回転数指令値
に加算するようにしてもよい。
【００４０】即ち、加算器２０の加算結果である回転数
指令値と差分値の合計は、概ね、各定常偏差に一致し、
ポンプ水車の実回転数が定常偏差解消後の回転数指令値
（加算器２０の加算結果）より小さい場合、制御信号が
正の値になるので、電力指令値は大きくなる方向に補正
される。そのため、発電電動機の実入力電力が大きくな
り、ポンプ水車の実回転数が増加する。一方、ポンプ水
車の実回転数が定常偏差解消後の回転数指令値（加算器
２０の加算結果）より大きい場合、制御信号が負の値に
なるので、電力指令値は小さくなる方向に補正される。
そのため、発電電動機の実入力電力が小さくなり、ポン
プ水車の実回転数が減少する。
指令値と差分値の合計は、概ね、各定常偏差に一致し、
ポンプ水車の実回転数が定常偏差解消後の回転数指令値
（加算器２０の加算結果）より小さい場合、制御信号が
正の値になるので、電力指令値は大きくなる方向に補正
される。そのため、発電電動機の実入力電力が大きくな
り、ポンプ水車の実回転数が増加する。一方、ポンプ水
車の実回転数が定常偏差解消後の回転数指令値（加算器
２０の加算結果）より大きい場合、制御信号が負の値に
なるので、電力指令値は小さくなる方向に補正される。
そのため、発電電動機の実入力電力が小さくなり、ポン
プ水車の実回転数が減少する。
【００４１】以上で明らかなように、この実施の形態３
によれば、電力指令値と実入力電力の差分値を回転数指
令値演算部１２により演算された回転数指令値に加算す
るように構成したので、特性の不一致に伴う定常偏差を
解消して、ポンプ水車の回転数を回転数指令値に一致さ
せることができ、その結果実入力電力を電力指令値に一
致させることができる効果を奏する。
によれば、電力指令値と実入力電力の差分値を回転数指
令値演算部１２により演算された回転数指令値に加算す
るように構成したので、特性の不一致に伴う定常偏差を
解消して、ポンプ水車の回転数を回転数指令値に一致さ
せることができ、その結果実入力電力を電力指令値に一
致させることができる効果を奏する。
【００４２】実施の形態４．
図４はこの発明の実施の形態４による可変速揚水発電シ
ステムの制御装置を示す構成図であり、図において、図
１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省
略する。２１は減算器１４と減算器１３の間に設置され
た積分要素（偏差演算手段）である。
ステムの制御装置を示す構成図であり、図において、図
１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省
略する。２１は減算器１４と減算器１３の間に設置され
た積分要素（偏差演算手段）である。
【００４３】次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、減算器１４の減算結果である回転数偏差を直
ちに減算器１３に出力するものについて示したが、例え
ば、５０秒の時定数を有する積分要素２１を設置し、ゆ
っくりした変化率で回転数指令値を補正するようにして
もよい。これにより、回転数指令値の急変に伴うポンプ
水車の回転数の大きな変動を招くことなく、ポンプ水車
の回転数を回転数指令値に一致させることができ、その
結果実入力電力を電力指令値に一致させることができる
効果を奏する。
態１では、減算器１４の減算結果である回転数偏差を直
ちに減算器１３に出力するものについて示したが、例え
ば、５０秒の時定数を有する積分要素２１を設置し、ゆ
っくりした変化率で回転数指令値を補正するようにして
もよい。これにより、回転数指令値の急変に伴うポンプ
水車の回転数の大きな変動を招くことなく、ポンプ水車
の回転数を回転数指令値に一致させることができ、その
結果実入力電力を電力指令値に一致させることができる
効果を奏する。
【００４４】実施の形態５．
上記実施の形態４では、減算器１４と減算器１３の間に
積分要素２１を設置するものについて示したが、図５に
示すように、回転数制御器１５と減算器１８の間に積分
要素２２（偏差演算手段）を設置するようにしてもよ
い。これにより、上記実施の形態４と同様の効果を奏す
ることができる。また、同様の理由から、図６に示すよ
うに、減算器１９と加算器２０の間に積分要素２３（偏
差演算手段）を設置するようにしてもよい。
積分要素２１を設置するものについて示したが、図５に
示すように、回転数制御器１５と減算器１８の間に積分
要素２２（偏差演算手段）を設置するようにしてもよ
い。これにより、上記実施の形態４と同様の効果を奏す
ることができる。また、同様の理由から、図６に示すよ
うに、減算器１９と加算器２０の間に積分要素２３（偏
差演算手段）を設置するようにしてもよい。
【００４５】実施の形態６．
図７はこの発明の実施の形態６による可変速揚水発電シ
ステムの制御装置を示す構成図であり、図において、図
４と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省
略する。２４は減算器１４と積分要素２１の間に設置さ
れ、回転数偏差の絶対値に対応する定数を当該回転数偏
差に乗算する非線形ゲイン（偏差演算手段）である。
ステムの制御装置を示す構成図であり、図において、図
４と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省
略する。２４は減算器１４と積分要素２１の間に設置さ
れ、回転数偏差の絶対値に対応する定数を当該回転数偏
差に乗算する非線形ゲイン（偏差演算手段）である。
【００４６】次に動作について説明する。上記実施の形
態４では、減算器１４と減算器１３の間に積分要素２１
を設置するものについて示したが、図８に示すように、
減算器１４の減算結果である回転数偏差の絶対値が小さ
い間は、小さい定数を回転数偏差に乗算し、回転数偏差
の絶対値が大きくなると、大きな定数を回転数偏差に乗
算する非線形ゲイン２４を減算器１４と積分要素２１の
間に設置するようにしてもよい。
態４では、減算器１４と減算器１３の間に積分要素２１
を設置するものについて示したが、図８に示すように、
減算器１４の減算結果である回転数偏差の絶対値が小さ
い間は、小さい定数を回転数偏差に乗算し、回転数偏差
の絶対値が大きくなると、大きな定数を回転数偏差に乗
算する非線形ゲイン２４を減算器１４と積分要素２１の
間に設置するようにしてもよい。
【００４７】これにより、ポンプ水車の回転数指令値と
実回転数の誤差が大きくなって、回転数偏差の絶対値が
大きくなると、非線形ゲイン２４の増幅率が大きくなる
ため、ポンプ水車の回転数を速やかに回転数指令値に一
致させることができる効果を奏する。なお、図８では、
非線形ゲイン２４の増幅率を２段階に設定しているが、
回転数偏差の絶対値に応じて、更に詳細に増幅率を設定
してもよいことは言うまでもない。
実回転数の誤差が大きくなって、回転数偏差の絶対値が
大きくなると、非線形ゲイン２４の増幅率が大きくなる
ため、ポンプ水車の回転数を速やかに回転数指令値に一
致させることができる効果を奏する。なお、図８では、
非線形ゲイン２４の増幅率を２段階に設定しているが、
回転数偏差の絶対値に応じて、更に詳細に増幅率を設定
してもよいことは言うまでもない。
【００４８】実施の形態７．
上記実施の形態６では、減算器１４と積分要素２１の間
に非線形ゲイン２４を設置するものについて示したが、
図９に示すように、回転数制御器１５と積分要素２２の
間に非線形ゲイン２５（偏差演算手段）を設置するよう
にしてもよい。これにより、上記実施の形態６と同様の
効果を奏することができる。また、同様の理由から、図
１０に示すように、減算器１９と積分要素２３の間に非
線形ゲイン２６（偏差演算手段）を設置するようにして
もよい。
に非線形ゲイン２４を設置するものについて示したが、
図９に示すように、回転数制御器１５と積分要素２２の
間に非線形ゲイン２５（偏差演算手段）を設置するよう
にしてもよい。これにより、上記実施の形態６と同様の
効果を奏することができる。また、同様の理由から、図
１０に示すように、減算器１９と積分要素２３の間に非
線形ゲイン２６（偏差演算手段）を設置するようにして
もよい。
【００４９】実施の形態８．
図１１はこの発明の実施の形態８による可変速揚水発電
システムの制御装置を示す構成図であり、図において、
図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を
省略する。２７は減算器１４の減算結果である回転数偏
差の絶対値が許容値より大きい場合に限り、回転数偏差
を減算器１３に出力する不感帯要素（偏差演算手段）で
ある。
システムの制御装置を示す構成図であり、図において、
図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を
省略する。２７は減算器１４の減算結果である回転数偏
差の絶対値が許容値より大きい場合に限り、回転数偏差
を減算器１３に出力する不感帯要素（偏差演算手段）で
ある。
【００５０】次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、減算器１４の減算結果である回転数偏差を直
ちに減算器１３に出力するものについて示したが、図１
２に示すように、その回転数偏差の絶対値が許容値（上
限値または下限値）より小さい間は、零値を減算器１３
に出力し、その回転数偏差の絶対値が許容値より大きく
なると、回転数偏差から許容値を差し引いた値を減算器
１３に出力する不感帯要素２７を減算器１４と減算器１
３の間に設置するようにしてもよい。
態１では、減算器１４の減算結果である回転数偏差を直
ちに減算器１３に出力するものについて示したが、図１
２に示すように、その回転数偏差の絶対値が許容値（上
限値または下限値）より小さい間は、零値を減算器１３
に出力し、その回転数偏差の絶対値が許容値より大きく
なると、回転数偏差から許容値を差し引いた値を減算器
１３に出力する不感帯要素２７を減算器１４と減算器１
３の間に設置するようにしてもよい。
【００５１】これにより、回転数偏差の絶対値が許容値
を越える場合に限り、回転数指令値が補正されるため、
補正の必要性が低い場合には補正が行われず、余分な制
御動作を省略することができる効果を奏する。
を越える場合に限り、回転数指令値が補正されるため、
補正の必要性が低い場合には補正が行われず、余分な制
御動作を省略することができる効果を奏する。
【００５２】なお、この実施の形態８では、減算器１４
と減算器１３の間に不感帯要素２７を設置するものにつ
いて示したが、図４や図７に示すように、積分要素２１
を設置する場合には、積分要素２１の後段に不感帯要素
２７を設置するようにしてもよく、同様の効果を奏する
ことができる。
と減算器１３の間に不感帯要素２７を設置するものにつ
いて示したが、図４や図７に示すように、積分要素２１
を設置する場合には、積分要素２１の後段に不感帯要素
２７を設置するようにしてもよく、同様の効果を奏する
ことができる。
【００５３】実施の形態９．
上記実施の形態８では、減算器１４と減算器１３の間に
不感帯要素２７を設置するものについて示したが、図１
３に示すように、回転数制御器１５と減算器１８の間に
不感帯要素２８（偏差演算手段）を設置するようにして
もよい。これにより、上記実施の形態８と同様の効果を
奏することができる。また、同様の理由から、図１４に
示すように、減算器１９と加算器２０の間に不感帯要素
２９（偏差演算手段）を設置するようにしてもよい。
不感帯要素２７を設置するものについて示したが、図１
３に示すように、回転数制御器１５と減算器１８の間に
不感帯要素２８（偏差演算手段）を設置するようにして
もよい。これにより、上記実施の形態８と同様の効果を
奏することができる。また、同様の理由から、図１４に
示すように、減算器１９と加算器２０の間に不感帯要素
２９（偏差演算手段）を設置するようにしてもよい。
【００５４】なお、図５や図６等のように、積分要素２
２，２３を設置する場合には、積分要素２２，２３の後
段に不感帯要素２８，２９を設置するようにしてもよ
く、同様の効果を奏することができる。
２，２３を設置する場合には、積分要素２２，２３の後
段に不感帯要素２８，２９を設置するようにしてもよ
く、同様の効果を奏することができる。
【００５５】実施の形態１０．
図１５はこの発明の実施の形態１０による可変速揚水発
電システムの制御装置を示す構成図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。３０は過去のポンプ水車の運転状態（電
力指令値，回転数指令値，実回転数，ポンプ水車の実揚
程）と補正量の対応関係を記憶する記憶部（補正量決定
手段）、３１は記憶部３０により記憶されている対応関
係を参照して、現在の運転状態から補正量を決定する補
正量算出部（補正量決定手段）、３２は補正量算出部３
１により決定された補正量を回転数指令値演算部１２に
より演算された回転数指令値に加算する加算器（偏差演
算手段）である。
電システムの制御装置を示す構成図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。３０は過去のポンプ水車の運転状態（電
力指令値，回転数指令値，実回転数，ポンプ水車の実揚
程）と補正量の対応関係を記憶する記憶部（補正量決定
手段）、３１は記憶部３０により記憶されている対応関
係を参照して、現在の運転状態から補正量を決定する補
正量算出部（補正量決定手段）、３２は補正量算出部３
１により決定された補正量を回転数指令値演算部１２に
より演算された回転数指令値に加算する加算器（偏差演
算手段）である。
【００５６】次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、減算器１４の減算結果である回転数偏差を減
算器１３に出力して、回転数指令値を補正するものにつ
いて示したが、過去のポンプ水車の運転状態と補正量の
対応関係を記憶し、その対応関係を参照して、現在の運
転状態から補正量を決定するようにしてもよい。
態１では、減算器１４の減算結果である回転数偏差を減
算器１３に出力して、回転数指令値を補正するものにつ
いて示したが、過去のポンプ水車の運転状態と補正量の
対応関係を記憶し、その対応関係を参照して、現在の運
転状態から補正量を決定するようにしてもよい。
【００５７】即ち、記憶部３０が過去のポンプ水車の運
転状態（電力指令値，回転数指令値，実回転数，ポンプ
水車の実揚程）と補正量の対応関係を記憶しているの
で、例えば、電力指令値等が変更されて運転状態が変化
すると、補正量算出部３１が、変更後の運転状態に対応
する補正量を記憶部３０から検索する。
転状態（電力指令値，回転数指令値，実回転数，ポンプ
水車の実揚程）と補正量の対応関係を記憶しているの
で、例えば、電力指令値等が変更されて運転状態が変化
すると、補正量算出部３１が、変更後の運転状態に対応
する補正量を記憶部３０から検索する。
【００５８】そして、補正量算出部３１は、変更後の運
転状態に対応する補正量を検索すると、その補正量を加
算器３２に出力して、回転数指令値演算部１２により演
算された回転数指令値を補正する。この実施の形態１０
では、過去の補正状況を元にして、回転数指令値を補正
するため、安全確実に回転数の誤差を解消することがで
きる効果を奏する。
転状態に対応する補正量を検索すると、その補正量を加
算器３２に出力して、回転数指令値演算部１２により演
算された回転数指令値を補正する。この実施の形態１０
では、過去の補正状況を元にして、回転数指令値を補正
するため、安全確実に回転数の誤差を解消することがで
きる効果を奏する。
【００５９】実施の形態１１．
図１６はこの発明の実施の形態１１による可変速揚水発
電システムの制御装置を示す構成図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。３３はポンプ水車の運転状態（電力指令
値，回転数指令値，実回転数，ポンプ水車の実揚程）に
応じて回転数指令値演算部１２が演算に使用するデータ
テーブルを変更するテーブル変更部（テーブル変更手
段）である。
電システムの制御装置を示す構成図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説
明を省略する。３３はポンプ水車の運転状態（電力指令
値，回転数指令値，実回転数，ポンプ水車の実揚程）に
応じて回転数指令値演算部１２が演算に使用するデータ
テーブルを変更するテーブル変更部（テーブル変更手
段）である。
【００６０】次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、減算器１４の減算結果である回転数偏差を減
算器１３に出力して、回転数指令値を補正するものにつ
いて示したが、ポンプ水車の運転状態に応じて回転数指
令値演算部１２が演算に使用するデータテーブルを変更
するようにしてもよい。
態１では、減算器１４の減算結果である回転数偏差を減
算器１３に出力して、回転数指令値を補正するものにつ
いて示したが、ポンプ水車の運転状態に応じて回転数指
令値演算部１２が演算に使用するデータテーブルを変更
するようにしてもよい。
【００６１】即ち、回転数指令値演算部１２は、電力指
令値と回転数指令値の対応関係を示すデータテーブルを
記憶し、そのデータテーブルを参照して、回転数指令値
を決定するが、ポンプ水車の運転状態が変化すると、回
転数等の誤差も変化する。
令値と回転数指令値の対応関係を示すデータテーブルを
記憶し、そのデータテーブルを参照して、回転数指令値
を決定するが、ポンプ水車の運転状態が変化すると、回
転数等の誤差も変化する。
【００６２】そこで、この実施の形態１１では、テーブ
ル変更部３３が、ポンプ水車の運転状態（電力指令値，
回転数指令値，実回転数，ポンプ水車の実揚程）を監視
し、その運転状況に応じて回転数指令値演算部１２が演
算に使用するデータテーブルを補正し、常に回転数等の
誤差が解消されるようにする。これにより、経年変化に
よって、例えば、水圧鉄管の摩擦係数が変化しても、ポ
ンプ水車の回転数を回転数指令値に一致させることがで
きる効果を奏する。
ル変更部３３が、ポンプ水車の運転状態（電力指令値，
回転数指令値，実回転数，ポンプ水車の実揚程）を監視
し、その運転状況に応じて回転数指令値演算部１２が演
算に使用するデータテーブルを補正し、常に回転数等の
誤差が解消されるようにする。これにより、経年変化に
よって、例えば、水圧鉄管の摩擦係数が変化しても、ポ
ンプ水車の回転数を回転数指令値に一致させることがで
きる効果を奏する。
【００６３】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、指令
値演算手段により演算された回転数指令値から回転数偏
差を減算し、その減算結果からポンプ水車の実回転数を
減算するように構成したので、特性の不一致に伴う定常
偏差を解消して、ポンプ水車の回転数を回転数指令値に
一致させることができるようになり、その結果、実入力
電力を電力指令値に一致させることができる効果があ
る。
値演算手段により演算された回転数指令値から回転数偏
差を減算し、その減算結果からポンプ水車の実回転数を
減算するように構成したので、特性の不一致に伴う定常
偏差を解消して、ポンプ水車の回転数を回転数指令値に
一致させることができるようになり、その結果、実入力
電力を電力指令値に一致させることができる効果があ
る。
【００６４】この発明によれば、指令値演算手段により
演算された回転数指令値から制御信号を減算し、その減
算結果からポンプ水車の実回転数を減算するように構成
したので、特性の不一致に伴う定常偏差を解消して、ポ
ンプ水車の回転数を回転数指令値に一致させることがで
きるようになり、その結果、実入力電力を電力指令値に
一致させることができる効果がある。
演算された回転数指令値から制御信号を減算し、その減
算結果からポンプ水車の実回転数を減算するように構成
したので、特性の不一致に伴う定常偏差を解消して、ポ
ンプ水車の回転数を回転数指令値に一致させることがで
きるようになり、その結果、実入力電力を電力指令値に
一致させることができる効果がある。
【００６５】この発明によれば、電力指令値と実入力電
力の差分値を指令値演算手段により演算された回転数指
令値に加算し、その加算結果からポンプ水車の実回転数
を減算するように構成したので、特性の不一致に伴う定
常偏差を解消して、ポンプ水車の回転数を回転数指令値
に一致させることができるようになり、その結果、実入
力電力を電力指令値に一致させることができる効果があ
る。
力の差分値を指令値演算手段により演算された回転数指
令値に加算し、その加算結果からポンプ水車の実回転数
を減算するように構成したので、特性の不一致に伴う定
常偏差を解消して、ポンプ水車の回転数を回転数指令値
に一致させることができるようになり、その結果、実入
力電力を電力指令値に一致させることができる効果があ
る。
【００６６】この発明によれば、回転数指令値から回転
数偏差を減算する際、その回転数偏差を積分要素に入力
し、その積分要素から出力される回転数偏差を回転数指
令値から減算するように構成したので、回転数指令値の
急変に伴うポンプ水車の回転数の大きな変動を招くこと
なく、ポンプ水車の回転数を回転数指令値に一致させる
ことができるようになり、その結果、実入力電力を電力
指令値に一致させることができる効果がある。
数偏差を減算する際、その回転数偏差を積分要素に入力
し、その積分要素から出力される回転数偏差を回転数指
令値から減算するように構成したので、回転数指令値の
急変に伴うポンプ水車の回転数の大きな変動を招くこと
なく、ポンプ水車の回転数を回転数指令値に一致させる
ことができるようになり、その結果、実入力電力を電力
指令値に一致させることができる効果がある。
【００６７】この発明によれば、回転数指令値から制御
信号を減算する際、その制御信号を積分要素に入力し、
その積分要素から出力される制御信号を回転数指令値か
ら減算するように構成したので、回転数指令値の急変に
伴うポンプ水車の回転数の大きな変動を招くことなく、
ポンプ水車の回転数を回転数指令値に一致させることが
できるようになり、その結果、実入力電力を電力指令値
に一致させることができる効果がある。
信号を減算する際、その制御信号を積分要素に入力し、
その積分要素から出力される制御信号を回転数指令値か
ら減算するように構成したので、回転数指令値の急変に
伴うポンプ水車の回転数の大きな変動を招くことなく、
ポンプ水車の回転数を回転数指令値に一致させることが
できるようになり、その結果、実入力電力を電力指令値
に一致させることができる効果がある。
【００６８】この発明によれば、電力指令値と実入力電
力の差分値を回転数指令値に加算する際、その差分値を
積分要素に入力し、その積分要素から出力される差分値
を回転数指令値に加算するように構成したので、回転数
指令値の急変に伴うポンプ水車の回転数の大きな変動を
招くことなく、ポンプ水車の回転数を回転数指令値に一
致させることができるようになり、その結果、実入力電
力を電力指令値に一致させることができる効果がある。
力の差分値を回転数指令値に加算する際、その差分値を
積分要素に入力し、その積分要素から出力される差分値
を回転数指令値に加算するように構成したので、回転数
指令値の急変に伴うポンプ水車の回転数の大きな変動を
招くことなく、ポンプ水車の回転数を回転数指令値に一
致させることができるようになり、その結果、実入力電
力を電力指令値に一致させることができる効果がある。
【００６９】この発明によれば、回転数偏差の絶対値に
対応する定数を当該回転数偏差に乗算し、乗算後の回転
数偏差を積分要素に入力するように構成したので、ポン
プ水車の回転数指令値と実回転数の誤差が大きくなって
も、ポンプ水車の回転数を速やかに回転数指令値に一致
させることができるようになり、その結果、実入力電力
を電力指令値に一致させることができる効果がある。
対応する定数を当該回転数偏差に乗算し、乗算後の回転
数偏差を積分要素に入力するように構成したので、ポン
プ水車の回転数指令値と実回転数の誤差が大きくなって
も、ポンプ水車の回転数を速やかに回転数指令値に一致
させることができるようになり、その結果、実入力電力
を電力指令値に一致させることができる効果がある。
【００７０】この発明によれば、制御信号の絶対値に対
応する定数を当該制御信号に乗算し、乗算後の制御信号
を積分要素に入力するように構成したので、ポンプ水車
の回転数指令値と実回転数の誤差が大きくなっても、ポ
ンプ水車の回転数を速やかに回転数指令値に一致させる
ことができるようになり、その結果、実入力電力を電力
指令値に一致させることができる効果がある。
応する定数を当該制御信号に乗算し、乗算後の制御信号
を積分要素に入力するように構成したので、ポンプ水車
の回転数指令値と実回転数の誤差が大きくなっても、ポ
ンプ水車の回転数を速やかに回転数指令値に一致させる
ことができるようになり、その結果、実入力電力を電力
指令値に一致させることができる効果がある。
【００７１】この発明によれば、差分値の絶対値に対応
する定数を当該差分値に乗算し、乗算後の差分値を積分
要素に入力するように構成したので、ポンプ水車の回転
数指令値と実回転数の誤差が大きくなっても、ポンプ水
車の回転数を速やかに回転数指令値に一致させることが
できるようになり、その結果、実入力電力を電力指令値
に一致させることができる効果がある。
する定数を当該差分値に乗算し、乗算後の差分値を積分
要素に入力するように構成したので、ポンプ水車の回転
数指令値と実回転数の誤差が大きくなっても、ポンプ水
車の回転数を速やかに回転数指令値に一致させることが
できるようになり、その結果、実入力電力を電力指令値
に一致させることができる効果がある。
【００７２】この発明によれば、回転数偏差の絶対値が
許容値より大きい場合に限り、回転数指令値から回転数
偏差を減算するように構成したので、補正の必要性が低
い場合には補正が行われず、余分な制御動作を省略する
ことができる効果がある。
許容値より大きい場合に限り、回転数指令値から回転数
偏差を減算するように構成したので、補正の必要性が低
い場合には補正が行われず、余分な制御動作を省略する
ことができる効果がある。
【００７３】この発明によれば、制御信号の絶対値が許
容値より大きい場合に限り、回転数指令値から制御信号
を減算するように構成したので、補正の必要性が低い場
合には補正が行われず、余分な制御動作を省略すること
ができる効果がある。
容値より大きい場合に限り、回転数指令値から制御信号
を減算するように構成したので、補正の必要性が低い場
合には補正が行われず、余分な制御動作を省略すること
ができる効果がある。
【００７４】この発明によれば、差分値の絶対値が許容
値より大きい場合に限り、差分値を回転数指令値に加算
するように構成したので、補正の必要性が低い場合には
補正が行われず、余分な制御動作を省略することができ
る効果がある。
値より大きい場合に限り、差分値を回転数指令値に加算
するように構成したので、補正の必要性が低い場合には
補正が行われず、余分な制御動作を省略することができ
る効果がある。
【００７５】この発明によれば、過去のポンプ水車の運
転状態と補正量の対応関係を記憶し、その対応関係を参
照して現在の運転状態から補正量を決定するように構成
したので、安全確実に回転数の誤差を解消することがで
きる効果がある。
転状態と補正量の対応関係を記憶し、その対応関係を参
照して現在の運転状態から補正量を決定するように構成
したので、安全確実に回転数の誤差を解消することがで
きる効果がある。
【００７６】この発明によれば、ポンプ水車の運転状態
に応じて指令値演算手段が演算に使用するデータテーブ
ルを変更するように構成したので、経年変化によって、
例えば、水圧鉄管の摩擦係数が変化しても、ポンプ水車
の回転数を回転数指令値に一致させることができるよう
になり、その結果、実入力電力を電力指令値に一致させ
ることができる効果がある。
に応じて指令値演算手段が演算に使用するデータテーブ
ルを変更するように構成したので、経年変化によって、
例えば、水圧鉄管の摩擦係数が変化しても、ポンプ水車
の回転数を回転数指令値に一致させることができるよう
になり、その結果、実入力電力を電力指令値に一致させ
ることができる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１による可変速揚水発
電システムの制御装置を示す構成図である。
電システムの制御装置を示す構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態２による可変速揚水発
電システムの制御装置を示す構成図である。
電システムの制御装置を示す構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態３による可変速揚水発
電システムの制御装置を示す構成図である。
電システムの制御装置を示す構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態４による可変速揚水発
電システムの制御装置を示す構成図である。
電システムの制御装置を示す構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態５による可変速揚水発
電システムの制御装置を示す構成図である。
電システムの制御装置を示す構成図である。
【図６】 この発明の実施の形態５による可変速揚水発
電システムの制御装置を示す構成図である。
電システムの制御装置を示す構成図である。
【図７】 この発明の実施の形態６による可変速揚水発
電システムの制御装置を示す構成図である。
電システムの制御装置を示す構成図である。
【図８】 非線形ゲインの特性を示す特性図である。
【図９】 この発明の実施の形態７による可変速揚水発
電システムの制御装置を示す構成図である。
電システムの制御装置を示す構成図である。
【図１０】 この発明の実施の形態７による可変速揚水
発電システムの制御装置を示す構成図である。
発電システムの制御装置を示す構成図である。
【図１１】 この発明の実施の形態８による可変速揚水
発電システムの制御装置を示す構成図である。
発電システムの制御装置を示す構成図である。
【図１２】 不感帯要素の特性を示す特性図である。
【図１３】 この発明の実施の形態９による可変速揚水
発電システムの制御装置を示す構成図である。
発電システムの制御装置を示す構成図である。
【図１４】 この発明の実施の形態９による可変速揚水
発電システムの制御装置を示す構成図である。
発電システムの制御装置を示す構成図である。
【図１５】 この発明の実施の形態１０による可変速揚
水発電システムの制御装置を示す構成図である。
水発電システムの制御装置を示す構成図である。
【図１６】 この発明の実施の形態１１による可変速揚
水発電システムの制御装置を示す構成図である。
水発電システムの制御装置を示す構成図である。
【図１７】 従来の可変速揚水発電システムの制御装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図１８】 電力指令値と開度指令値の対応関係を示す
説明図である。
説明図である。
【図１９】 電力指令値と回転数指令値の対応関係を示
す説明図である。
す説明図である。
１２ 回転数指令値演算部（指定値演算手段）、１３，
１４，１８，１９ 減算器（偏差演算手段）、１５ 回
転数制御器（生成手段）、１６ 加算器（補正手段）、
１７ 減算器（補正手段）、２０，３２ 加算器（偏差
演算手段）、２１，２２，２３ 積分要素（偏差演算手
段）、２４，２５，２６ 非線形ゲイン（偏差演算手
段）、２７，２８，２９ 不感帯要素（偏差演算手
段）、３０ 記憶部（補正量決定手段）、３１ 補正量
算出部（補正量決定手段）、３３ テーブル変更部（テ
ーブル変更手段）。
１４，１８，１９ 減算器（偏差演算手段）、１５ 回
転数制御器（生成手段）、１６ 加算器（補正手段）、
１７ 減算器（補正手段）、２０，３２ 加算器（偏差
演算手段）、２１，２２，２３ 積分要素（偏差演算手
段）、２４，２５，２６ 非線形ゲイン（偏差演算手
段）、２７，２８，２９ 不感帯要素（偏差演算手
段）、３０ 記憶部（補正量決定手段）、３１ 補正量
算出部（補正量決定手段）、３３ テーブル変更部（テ
ーブル変更手段）。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭64−45995（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−43598（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−22997（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−146996（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−110500（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 9/00 - 9/48
F03B 15/16
Claims (14)
- 【請求項１】 電力指令値とポンプ水車の実揚程からポ
ンプ水車の回転数指令値を演算する指令値演算手段と、
上記指令値演算手段により演算された回転数指令値から
ポンプ水車の回転数偏差を減算し、その減算結果からポ
ンプ水車の実回転数を減算する偏差演算手段と、上記偏
差演算手段の演算結果である回転数偏差を解消する制御
信号を生成する生成手段と、上記生成手段により生成さ
れた制御信号を電力指令値に加算する一方、その電力指
令値から実入力電力を減算する補正手段とを備えた可変
速揚水発電システムの制御装置。 - 【請求項２】 電力指令値とポンプ水車の実揚程からポ
ンプ水車の回転数指令値を演算する指令値演算手段と、
上記指令値演算手段により演算された回転数指令値から
制御信号を減算し、その減算結果からポンプ水車の実回
転数を減算する偏差演算手段と、上記偏差演算手段の演
算結果である回転数偏差を解消する制御信号を生成する
生成手段と、上記生成手段により生成された制御信号を
電力指令値に加算する一方、その電力指令値から実入力
電力を減算する補正手段とを備えた可変速揚水発電シス
テムの制御装置。 - 【請求項３】 電力指令値とポンプ水車の実揚程からポ
ンプ水車の回転数指令値を演算する指令値演算手段と、
電力指令値と実入力電力の差分値を上記指令値演算手段
により演算された回転数指令値に加算し、その加算結果
からポンプ水車の実回転数を減算する偏差演算手段と、
上記偏差演算手段の演算結果である回転数偏差を解消す
る制御信号を生成する生成手段と、上記生成手段により
生成された制御信号を電力指令値に加算する一方、その
電力指令値から実入力電力を減算する補正手段とを備え
た可変速揚水発電システムの制御装置。 - 【請求項４】 偏差演算手段は、回転数指令値から回転
数偏差を減算する際、その回転数偏差を積分要素に入力
し、その積分要素から出力される回転数偏差を回転数指
令値から減算することを特徴とする請求項１記載の可変
速揚水発電システムの制御装置。 - 【請求項５】 偏差演算手段は、回転数指令値から制御
信号を減算する際、その制御信号を積分要素に入力し、
その積分要素から出力される制御信号を回転数指令値か
ら減算することを特徴とする請求項２記載の可変速揚水
発電システムの制御装置。 - 【請求項６】 偏差演算手段は、電力指令値と実入力電
力の差分値を回転数指令値に加算する際、その差分値を
積分要素に入力し、その積分要素から出力される差分値
を回転数指令値に加算することを特徴とする請求項３記
載の可変速揚水発電システムの制御装置。 - 【請求項７】 偏差演算手段は、回転数偏差の絶対値に
対応する定数を当該回転数偏差に乗算し、乗算後の回転
数偏差を積分要素に入力することを特徴とする請求項４
記載の可変速揚水発電システムの制御装置。 - 【請求項８】 偏差演算手段は、制御信号の絶対値に対
応する定数を当該制御信号に乗算し、乗算後の制御信号
を積分要素に入力することを特徴とする請求項５記載の
可変速揚水発電システムの制御装置。 - 【請求項９】 偏差演算手段は、差分値の絶対値に対応
する定数を当該差分値に乗算し、乗算後の差分値を積分
要素に入力することを特徴とする請求項６記載の可変速
揚水発電システムの制御装置。 - 【請求項１０】 偏差演算手段は、回転数偏差の絶対値
が許容値より大きい場合に限り、回転数指令値から回転
数偏差を減算することを特徴とする請求項１，請求項４
または請求項７記載の可変速揚水発電システムの制御装
置。 - 【請求項１１】 偏差演算手段は、制御信号の絶対値が
許容値より大きい場合に限り、回転数指令値から制御信
号を減算することを特徴とする請求項２，請求項５また
は請求項８記載の可変速揚水発電システムの制御装置。 - 【請求項１２】 偏差演算手段は、差分値の絶対値が許
容値より大きい場合に限り、差分値を回転数指令値に加
算することを特徴とする請求項３，請求項６または請求
項９記載の可変速揚水発電システムの制御装置。 - 【請求項１３】 電力指令値とポンプ水車の実揚程から
ポンプ水車の回転数指令値を演算する指令値演算手段
と、過去のポンプ水車の運転状態と補正量の対応関係を
記憶し、その対応関係を参照して現在の運転状態から補
正量を決定する補正量決定手段と、上記補正量決定手段
により決定された補正量を上記指令値演算手段により演
算された回転数指令値に加算する一方、その回転数指令
値からポンプ水車の実回転数を減算する偏差演算手段
と、上記偏差演算手段の演算結果である回転数偏差を解
消する制御信号を生成する生成手段と、上記生成手段に
より生成された制御信号を電力指令値に加算する一方、
その電力指令値から実入力電力を減算する補正手段とを
備えた可変速揚水発電システムの制御装置。 - 【請求項１４】 電力指令値と回転数指令値の対応関係
を示すデータテーブルを記憶し、そのデータテーブルを
参照して電力指令値とポンプ水車の実揚程からポンプ水
車の回転数指令値を演算する指令値演算手段と、ポンプ
水車の運転状態に応じて上記指令値演算手段が演算に使
用する上記データテーブルを変更するテーブル変更手段
と、上記指令値演算手段により演算された回転数指令値
からポンプ水車の実回転数を減算する偏差演算手段と、
上記偏差演算手段の演算結果である回転数偏差を解消す
る制御信号を生成する生成手段と、上記生成手段により
生成された制御信号を電力指令値に加算する一方、その
電力指令値から実入力電力を減算する補正手段とを備え
た可変速揚水発電システムの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26543498A JP3510117B2 (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | 可変速揚水発電システムの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26543498A JP3510117B2 (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | 可変速揚水発電システムの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000102296A JP2000102296A (ja) | 2000-04-07 |
| JP3510117B2 true JP3510117B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=17417111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26543498A Expired - Lifetime JP3510117B2 (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | 可変速揚水発電システムの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3510117B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100458142C (zh) * | 2004-08-13 | 2009-02-04 | 武汉事达电气股份有限公司 | 数字式大型水轮机微机调速器双通道交叉冗余系统 |
| JP5358642B2 (ja) * | 2011-10-03 | 2013-12-04 | 中国電力株式会社 | 発電所の積算制御装置 |
| JP6119404B2 (ja) * | 2013-04-26 | 2017-04-26 | ダイキン工業株式会社 | 流体装置 |
| WO2021161400A1 (ja) * | 2020-02-10 | 2021-08-19 | 日立三菱水力株式会社 | 可変速揚水システム |
-
1998
- 1998-09-18 JP JP26543498A patent/JP3510117B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000102296A (ja) | 2000-04-07 |
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