JP3867424B2

JP3867424B2 - Control device for variable speed pumped storage power generation system

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Publication number: JP3867424B2
Application number: JP36172398A
Authority: JP
Inventors: 健志森; 勝下村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2018-12-18
Also published as: JP2000184794A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発電電動機の電力及び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１４は例えば特公平４−６３６３５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る（以下、「従来例１」と称する）。図において、１はポンプ水車の実回転数、発電電動機の電力指令値及びポンプ水車の有効落差から、ポンプ水車の回転数指令値を算出するとともに、ガイドベーン開度指令値を算出する水車特性関数発生器である。
【０００３】
次に動作について説明する。
まず、水車特性関数発生器１は、ポンプ水車の実回転数、発電電動機の電力指令値及びポンプ水車の有効落差から、ポンプ水車の回転数指令値を算出し、その回転数指令値を励磁制御系に出力する。
これにより、発電電動機の二次巻線を励磁する交流励磁電流の位相等が制御され、ポンプ水車の実回転数が励磁制御系で制御される。
【０００４】
また、水車特性関数発生器１は、ポンプ水車の実回転数、発電電動機の電力指令値及びポンプ水車の有効落差から、ガイドベーン開度指令値を算出し、そのガイドベーン開度指令値をサーボ制御系（サーボ制御系はガイドベーンを制御する制御系である）に出力する。
これにより、ポンプ水車の流量が調節されてポンプ水車の出力が制御され、発電電動機の電力がサーボ制御系で制御される。
【０００５】
ここで、図１６は電力指令値をステップ状に上昇させた場合の制御状態を示す説明図である。
発電電動機の電力をステップ状に上昇させるため、図１６（ａ）に示すように、電力指令値を変化させると、これに従って、ポンプ水車の回転数指令値及びガイドベーン開度指令値はそれぞれ図１６（ｂ）、図１６（ｃ）に示すように変化する。
【０００６】
これにより、実ガイドベーン開度がガイドベーン開度指令値に追従して変化するため（図１６（ｄ）を参照）、実ガイドベーン開度の上昇に伴ってポンプ水車出力が変化し（図１６（ｅ）を参照）、発電電動機の電力が電力指令値に対応した値となる。
【０００７】
また、ポンプ水車の実回転数は、図１６（ｆ）に示すように、励磁制御系によって高速に制御されるが、ポンプ水車の回転数指令値に従って実回転数が上昇するためには、この上昇分に見合うだけの加速エネルギーが必要となり、この加速エネルギーはポンプ水車出力又は発電電動機の電力により補われることになる。
しかし、ポンプ水車出力は、上述したように、ガイドベーン開度によって決定されるため、上昇速度が緩やかである。そのため、その加速エネルギーは発電電動機の電力で補われることになり、発電電動機の電力が一時的に減少する現象が発生する（図１６（ｇ）を参照）。
【０００８】
図１５は特開昭６１−９８１９７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る（以下、「従来例２」と称する）。図において、２は発電電動機の電力指令値とポンプ水車の有効落差から、ポンプ水車の回転数指令値とガイドベーン開度指令値を算出する指令値算出器、３は指令値算出器２により算出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、４は回転数指令値と実回転数の偏差を解消する制御信号を生成する回転数制御器、５は回転数制御器４により生成された制御信号を指令値算出器２により演算されたガイドベーン開度指令値に加算する加算器である。
【０００９】
次に動作について説明する。
指令値算出器２は、発電電動機の励磁制御系に外部から与えられる電力指令値と、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、ポンプ水車の有効落差が異なると、電力指令値とガイドベーン開度指令値の対応関係が変化するので、ポンプ水車の有効落差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有効落差を入力すると、その有効落差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開度指令値を算出する。
【００１０】
また、指令値算出器２は、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、ポンプ水車の有効落差が異なると、電力指令値と回転数指令値の対応関係が変化するので、ポンプ水車の有効落差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有効落差を入力すると、その有効落差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。
【００１１】
そして、減算器３は、指令値算出器２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、その偏差を回転数制御器４に出力する。
回転数制御器４は、減算器３から回転数指令値と実回転数の偏差を受けると、実回転数を回転数指令値に一致させるため、その偏差を入力信号とするＰＩＤ演算等を実行し、その偏差を解消する制御信号を生成する。
【００１２】
そして、加算器５は、回転数制御器４が制御信号を生成すると、その制御信号を指令値算出器２により算出されたガイドベーン開度指令値に加算する。
これにより、サーボ制御系が加算器５の加算結果に基づいて、ガイドベーンの開度を制御する結果、ポンプ水車に供給される流量が調整され、ポンプ水車の回転数が回転数指令値に一致する。
また、発電電動機の電力指令値は励磁制御系に出力され、発電電動機の電力が電力指令値に一致するように制御される。
【００１３】
ここで、図１７は電力指令値をステップ状に上昇させた場合の制御状態を示す説明図である。
発電電動機の電力をステップ状に上昇させるため、図１７（ａ）に示すように、電力指令値を変化させると、これに従って、ポンプ水車の回転数指令値及びガイドベーン開度指令値はそれぞれ図１７（ｂ）、図１７（ｃ）に示すように変化する。
【００１４】
そして、発電電動機の電力は、応答が速い励磁制御系に電力指令値が出力されるため、高速に制御され、図１７（ｇ）に示すように変化する。
これに対して、ガイドベーン開度は、励磁制御系に比べて応答の遅いサーボ制御系で制御されて、図１７（ｄ）に示すように変化し、これに従ってポンプ水車出力も図１７（ｅ）のように変化する。そのため、電力指令値の変化当初においては、発電電動機の電力よりもポンプ水車出力の方が小さくなり、ポンプ水車の実回転数が一時的に減少する現象が発生する（図１７（ｆ）を参照）。
【００１５】
【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、ポンプ水車の回転数を励磁制御系で制御して、発電電動機の電力をサーボ制御系で制御する場合、その回転数が回転数指令値に従って追従性よく変化するが、その電力が一時的に逆方向に変化する現象が発生する。一方、発電電動機の電力を励磁制御系で制御して、ポンプ水車の回転数をサーボ制御系で制御する場合、その電力が電力指令値に従って追従性よく変化するが、その回転数が一時的に逆方向に変化する現象が発生する。
即ち、電力指令値に対する追従性を高めると、回転数指令値に対する追従性が低くなり、回転数指令値に対する追従性を高めると、電力指令値に対する追従性が低くなる課題があった。
【００１６】
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、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高め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。
【００１７】
【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、監視手段の監視結果に応じて、電力又は回転数の何れか一方を励磁制御系の制御対象として選択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、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、大きい方の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成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、電力の偏差が設定値より小さい場合には、回転数の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成し、その電力の偏差が設定値より大きい場合には、その電力の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成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、回転数の偏差が設定値より小さい場合には、電力の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成し、その回転数の偏差が設定値より大きい場合には、その回転数の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成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、監視手段の監視結果に応じて、電力又は回転数の何れか一方を励磁制御系の制御対象として選択し、他方をサーボ制御系の制御対象として選択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、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、大きい方の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するとともに、小さい方の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成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、電力の偏差が設定値より小さい場合には、回転数の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するとともに、その電力の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成し、その電力の偏差が設定値より大きい場合には、その電力の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するとともに、その回転数の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するようにしたものである。
【００２４】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、回転数の偏差が設定値より小さい場合には、電力の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するとともに、その回転数の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成し、その回転数の偏差が設定値より大きい場合には、その回転数の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するとともに、その電力の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するようにしたものである。
【００２５】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、その比較結果に応じた比率定数を各偏差に乗算する一方、その比率定数が乗算された回転数の偏差と電力の偏差を加算して、励磁制御系に対する制御信号を生成するようにしたものである。
【００２６】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、大きい方の偏差には大きな比率定数を乗算し、小さい方の偏差には小さな比率定数を乗算するようにしたものである。
【００２７】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、第１の乗算手段により比率定数が乗算された回転数の偏差と電力の偏差を加算して、励磁制御系に対する制御信号を生成する第１の生成手段と、第２の乗算手段により比率定数が乗算された回転数の偏差と電力の偏差を加算して、サーボ制御系に対する制御信号を生成する第２の生成手段とを設けたものである。
【００２８】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、大きい方の偏差には大きな比率定数を乗算し、小さい方の偏差には小さな比率定数を乗算する第１の乗算手段と、大きい方の偏差には小さな比率定数を乗算し、小さい方の偏差には大きな比率定数を乗算する第２の乗算手段とを設けたものである。
【００２９】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、監視手段の監視結果に応じて、電力又は回転数の何れか一方をサーボ制御系の制御対象として選択するようにしたものである。
【００３０】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、大きい方の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するようにしたものである。
【００３１】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、電力の偏差が設定値より小さい場合には、回転数の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成し、その電力の偏差が設定値より大きい場合には、その電力の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するようにしたものである。
【００３２】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、回転数の偏差が設定値より小さい場合には、電力の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成し、その回転数の偏差が設定値より大きい場合には、その回転数の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するようにしたものである。
【００３３】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、その比較結果に応じた比率定数を各偏差に乗算する一方、その比率定数が乗算された回転数の偏差と電力の偏差を加算して、サーボ制御系に対する制御信号を生成するようにしたものである。
【００３４】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、大きい方の偏差には大きな比率定数を乗算し、小さい方の偏差には小さな比率定数を乗算するようにしたものである。
【００３５】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、回転数の偏差及び電力の偏差に応じて制御定数を設定し、その制御定数に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するようにしたものである。
【００３６】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、回転数の偏差及び電力の偏差が大きい程、大きな制御定数を設定するようにしたものである。
【００３７】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、第１の設定手段により設定された制御定数に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成する第１の生成手段と、第２の設定手段により設定された制御定数に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成する第２の生成手段とを設けたものである。
【００３８】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、回転数の偏差及び電力の偏差が大きい程、大きな制御定数を設定する第１の設定手段と、回転数の偏差及び電力の偏差が大きい程、小さな制御定数を設定する第２の設定手段とを設けたものである。
【００３９】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、回転数の偏差及び電力の偏差に応じて制御定数を設定し、その制御定数に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するようにしたものである。
【００４０】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、回転数の偏差及び電力の偏差が大きい程、大きな制御定数を設定するようにしたものである。
【００４１】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、回転数の偏差及び電力の偏差に応じて制御定数を設定する設定手段を設けたものである。
【００４２】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、回転数の偏差に応じて回転数偏差のリミット値を設定するとともに、電力の偏差に応じて電力偏差のリミット値を設定し、その回転数の偏差又は電力の偏差が回転数偏差のリミット値又は電力偏差のリミット値を逸脱すると、その回転数偏差のリミット値又は電力偏差のリミット値を回転数の偏差又は電力の偏差に置換するリミット手段を設けたものである。
【００４３】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、回転数の偏差及び電力の偏差に基づいて、生成手段の制御定数を演算する制御定数演算手段を設けたものである。
【００４４】
この発明に係る可変速揚水発電システムの制御装置は、電力系統の周波数が変化すると、その周波数に基づいて制御信号を生成するようにしたものである。
【００４５】
【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、１１は発電電動機の電力指令値とポンプ水車の有効落差からポンプ水車の回転数指令値を算出する回転数指令値算出器（監視手段、回転数偏差演算手段）、１２は回転数指令値算出器１１により算出された回転数指令値と実回転数の偏差を求める減算器（監視手段、回転数偏差演算手段）、１３は発電電動機の電力指令値とポンプ水車の有効落差からガイドベーン開度指令値を算出するガイドベーン開度指令値算出器、１４は発電電動機の電力指令値と実電力の偏差を求める減算器（監視手段、電力偏差演算手段）である。
【００４６】
１５は減算器１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差を比較し、大きい方の偏差を選択する切替器（選択手段、生成手段）、１６は切替器１５により選択された偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成する制御器（生成手段）、１７は回転数指令値と実回転数の偏差を解消する制御信号を生成する制御器（生成手段）、１８は制御器１７により生成された制御信号をガイドベーン開度指令値算出器１３により算出されたガイドベーン開度指令値に加算する加算器である。
【００４７】
次に動作について説明する。
まず、回転数指令値算出器１１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、ポンプ水車の有効落差が異なると、電力指令値と回転数指令値の対応関係が変化するので、ポンプ水車の有効落差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有効落差を入力すると、その有効落差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。
【００４８】
そして、減算器１２は、可変速揚水発電システムの運転状態を把握するため、回転数指令値算出器１１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、その偏差を切替器１５及び制御器１７に出力する。
一方、減算器１４も、可変速揚水発電システムの運転状態を把握するため、外部から発電電動機の電力指令値を受けると、その電力指令値から実電力を減算して、両者の偏差を求め、その偏差を切替器１５に出力する。
【００４９】
切替器１５は、減算器１２及び減算器１４から回転数の偏差と電力の偏差を受けると、両者を比較し、大きい方の偏差を選択する。
即ち、回転数の偏差が電力の偏差より大きい場合には、回転数の偏差を制御器１６に出力し、電力の偏差が回転数の偏差より大きい場合には、電力の偏差を制御器１６に出力する。
【００５０】
そして、制御器１６は、切替器１５から偏差を受けると、その偏差を入力信号とするＰＩＤ演算等を実行し、その偏差を解消する制御信号を生成する。
その制御信号は、ガイドベーン開度を制御する機械的なサーボ制御系と比べて応答の速い電気的な励磁制御系に出力される。
これにより、回転数の偏差又は電力の偏差のうち、大きい方の偏差が速やかに指令値に追従する。
【００５１】
一方、制御器１７は、減算器１２から回転数の偏差を受けると、その偏差を入力信号とするＰＩＤ演算等を実行し、その偏差を解消する制御信号を生成する。
そして、加算器１８は、制御器１７が制御信号を生成すると、その制御信号をガイドベーン開度指令値算出器１３により算出されたガイドベーン開度指令値に加算し、その加算結果をサーボ制御系に出力する。
これにより、ポンプ水車の実回転数が回転数指令値に追従するようにガイドベーン開度が制御され、ポンプ水車の実回転数が緩やかに回転数指令値に追従する。
【００５２】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、大きい方の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、回転数の偏差が電力の偏差より大きい場合には、回転数の偏差が速やかに解消され、電力の偏差が回転数の偏差より大きい場合には、電力の偏差が速やかに解消される。そのため、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果を奏する。
【００５３】
なお、この実施の形態１では、回転数の偏差をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するものについて示したが、電力の偏差をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するようにしてもよい。
また、この実施の形態１では、切替器１５の後段に、励磁制御系に対する制御器１６を設けているが、切替器１５の前段に電力偏差を解消する制御器と、回転数偏差を解消する制御器を個々に設けてもよい。
【００５４】
さらに、この実施の形態１では、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、大きい方の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するものについて示したが、電力の偏差が設定値より小さい通常時では、回転数の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成し、電力の偏差が設定値より大きくなると、その電力の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい。
逆に、回転数の偏差が設定値より小さい通常時では、電力の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成し、回転数の偏差が設定値より大きくなると、その回転数の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい。
【００５５】
また、電力系統の周波数と基準周波数の偏差を求める減算器を設け、その偏差が設定値を越えると、回転数の偏差や電力の偏差の代わりに、その周波数の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい（周波数が低下すると、電力を増加させるように制御し、周波数が上昇すると、電力を減少させるように制御する）。また、周波数の偏差が設定値を越えるとき、切替器１５の切替動作（回転数偏差と電力偏差の切替動作）を有効にするようにしてもよい。
因みに、この実施の形態１では、発電運転の場合に適用しているが、揚水運転の場合に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５６】
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。
１９は減算器１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差を比較し、大きい方の偏差を制御器１６に出力する一方、小さい方の偏差を制御器１７に出力する切替器（選択手段、生成手段）である。
【００５７】
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１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差を比較し、大きい方の偏差を制御器１６に出力するものについて示したが、更に、小さい方の偏差を制御器１７に出力するようにしてもよい。
【００５８】
これにより、大きい方の偏差が応答の早い励磁制御系に出力されるため、上記実施の形態１と同様に、大きい方の偏差が速やかに解消されるが、更に、小さい方の偏差も、ガイドベーン開度指令値に加算されて、サーボ制御系に出力されるため、指令値に対する応答性は緩やかであるが、指令値に追従するようにガイドベーン開度が制御され、電力と回転数がバランスよく制御される。
【００５９】
なお、この実施の形態２では、切替器１９の後段に、制御器１６，１７を設けているが、切替器１９の前段に電力偏差を解消する制御器と、回転数偏差を解消する制御器を個々に設けてもよい。
【００６０】
また、この実施の形態２では、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、大きい方の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成し、小さい方の偏差に基づいてサーボ制御系に出力する制御信号を生成するものについて示したが、電力の偏差が設定値より小さい通常時では、回転数の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するとともに、その電力の偏差に基づいてサーボ制御系に出力する制御信号を生成し、電力の偏差が設定値より大きくなると、その電力の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するとともに、その回転数の偏差に基づいてサーボ制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい。
逆に、回転数の偏差が設定値より小さい通常時では、電力の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するとともに、その回転数の偏差に基づいてサーボ制御系に出力する制御信号を生成し、回転数の偏差が設定値より大きくなると、その回転数の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するとともに、その電力の偏差に基づいてサーボ制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい。
【００６１】
さらに、電力系統の周波数と基準周波数の偏差を求める減算器を設け、その偏差が設定値を越えると、回転数の偏差や電力の偏差の代わりに、その周波数の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい（周波数が低下すると、電力を増加させるように制御し、周波数が上昇すると、電力を減少させるように制御する）。また、周波数の偏差が設定値を越えるとき、切替器１９の切替動作（回転数偏差と電力偏差の切替動作）を有効にするようにしてもよい。
因みに、この実施の形態２では、発電運転の場合に適用しているが、揚水運転の場合に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６２】
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。
２０は減算器１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差を比較し、その比較結果に応じた比率定数を算出する比率算出器（比率変更手段、乗算手段）、２１は比率算出器２０により算出された電力偏差に係る比率定数を電力の偏差に乗算するゲイン（比率変更手段、乗算手段）、２２は比率算出器２０により算出された回転数偏差に係る比率定数を回転数の偏差に乗算するゲイン（比率変更手段、乗算手段）、２３はゲイン２１とゲイン２２の乗算結果を加算する加算器（生成手段）である。
【００６３】
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１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差を比較し、大きい方の偏差を制御器１６に出力するものについて示したが、電力の偏差と回転数の偏差を比較して、大きい方の偏差には大きな比率、小さい方の偏差には小さな比率を掛け合わせて、その混合された信号を励磁制御系に対する制御器１６に出力するようにしてもよい。
【００６４】
これにより、偏差の大きい方が励磁制御系でより強く制御されるため、偏差が大きいほど偏差の抑制効果が大きくなる。また、偏差の小さい方は、掛け合わされる比率が小さいものの、励磁制御系に対する制御器１６に出力されるため、多少の偏差抑制効果が発生する。
【００６５】
なお、この実施の形態３では、回転数の偏差をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するものについて示したが、電力の偏差をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するようにしてもよい。
また、この実施の形態３では、加算器２３の後段に、励磁制御系に対する制御器１６を設けているが、加算器２３の前段に電力偏差を解消する制御器と、回転数偏差を解消する制御器を個々に設けてもよい。
【００６６】
また、電力系統の周波数と基準周波数の偏差を求める減算器を設け、その偏差が設定値を越えると、回転数の偏差や電力の偏差だけでなく、その周波数の偏差に比率を掛け合わせて、３つの混合信号に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい（周波数が低下すると、電力を増加させる信号の比率を大きくし、周波数が上昇すると、電力を減少させる信号の比率を小さくする）。また、周波数の偏差が設定値を越えるとき、比率算出器２０の比率算出動作を有効にするようにしてもよい。
因みに、この実施の形態３では、発電運転の場合に適用しているが、揚水運転の場合に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６７】
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。
２４は減算器１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差を比較し、その比較結果に応じた比率定数を算出する比率算出器（比率変更手段、第１の乗算手段、第２の乗算手段）、２５は比率算出器２４により算出された電力偏差に係る比率定数を電力の偏差に乗算するゲイン（比率変更手段、第１の乗算手段）、２６は比率算出器２４により算出された回転数偏差に係る比率定数を回転数の偏差に乗算するゲイン（比率変更手段、第１の乗算手段）、２７はゲイン２５とゲイン２６の乗算結果を加算する加算器（第１の生成手段）である。
【００６８】
２８は比率算出器２４により算出された電力偏差に係る比率定数を電力の偏差に乗算するゲイン（比率変更手段、第２の乗算手段）、２９は比率算出器２４により算出された回転数偏差に係る比率定数を回転数の偏差に乗算するゲイン（比率変更手段、第２の乗算手段）、３０はゲイン２８とゲイン２９の乗算結果を加算する加算器（第２の生成手段）である。
【００６９】
次に動作について説明する。
上記実施の形態３では、電力の偏差と回転数の偏差を比較して、大きい方の偏差には大きな比率、小さい方の偏差には小さな比率を掛け合わせて、その混合された信号を励磁制御系に対する制御器１６に出力するものについて示したが、更に、大きい方の偏差には小さな比率、小さい方の偏差には大きな比率を掛け合わせて、その混合された信号をサーボ制御系に対する制御器１７に出力するようにしてもよい。
【００７０】
これにより、偏差の大きい方が励磁制御系でより強く制御されるため、偏差が大きいほど偏差の抑制効果が大きくなる。また、偏差の小さい方は、掛け合わされる比率が小さいものの、励磁制御系に対する制御器１６に出力されるため、多少の偏差抑制効果が発生する。
また、大きい方の偏差には小さな比率、小さい方の偏差には大きな比率を掛け合わせて、その混合された信号がサーボ制御系に対する制御器１７に出力されるため、励磁制御系とサーボ制御系がバランスよく制御される。
【００７１】
なお、この実施の形態４では、加算器２７，３０の後段に、励磁制御系に対する制御器１６，１７を設けているが、加算器２７，３０の前段に電力偏差を解消する制御器と、回転数偏差を解消する制御器を個々に設けてもよい。
【００７２】
また、電力系統の周波数と基準周波数の偏差を求める減算器を設け、その偏差が設定値を越えると、回転数の偏差や電力の偏差だけでなく、その周波数の偏差に比率を掛け合わせて、３つの混合信号に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するとともに、サーボ制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい（例えば、励磁制御系では、周波数が低下すると、電力を増加させる信号の比率を大きくし、周波数が上昇すると、電力を減少させる信号の比率を小さくする。一方、サーボ制御系では、周波数が低下すると、電力を増加させる信号の比率を小さくし、周波数が上昇すると、電力を減少させる信号の比率を大きくする。）。また、周波数の偏差が設定値を越えるとき、比率算出器２４の比率算出動作を有効にするようにしてもよい。
因みに、この実施の形態４では、発電運転の場合に適用しているが、揚水運転の場合に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００７３】
実施の形態５．
図５は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。
３１は減算器１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差を比較し、大きい方の偏差を選択する切替器（選択手段、生成手段）である。
【００７４】
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１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差を比較し、大きい方の偏差を制御器１６に出力するものについて示したが、大きい方の偏差を制御器１７に出力するようにしてもよい。
【００７５】
これにより、大きい方の偏差に基づいて生成された制御信号にガイドベーン開度指令値が加算されたものがサーボ制御系に出力されるため、大きい方の偏差がサーボ制御系の制御により抑制される。
また、励磁制御系では、電力指令値と実電力の偏差に基づいて電力が制御されるため、実電力が電力指令値に追従するように制御される。ただし、電力の制御に限らず、回転数の偏差に基づいて回転数を制御するようにしてもよい。
【００７６】
なお、この実施の形態５では、切替器３１の後段に、サーボ制御系に対する制御器１７を設けているが、切替器３１の前段に電力偏差を解消する制御器と、回転数偏差を解消する制御器を個々に設けてもよい。
【００７７】
さらに、この実施の形態５では、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、大きい方の偏差に基づいてサーボ制御系に出力する制御信号を生成するものについて示したが、電力の偏差が設定値より小さい通常時では、回転数の偏差に基づいてサーボ制御系に出力する制御信号を生成し、電力の偏差が設定値より大きくなると、その電力の偏差に基づいてサーボ制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい。
逆に、回転数の偏差が設定値より小さい通常時では、電力の偏差に基づいてサーボ制御系に出力する制御信号を生成し、回転数の偏差が設定値より大きくなると、その回転数の偏差に基づいてサーボ制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい。
【００７８】
また、電力系統の周波数と基準周波数の偏差を求める減算器を設け、その偏差が設定値を越えると、回転数の偏差や電力の偏差の代わりに、その周波数の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい（周波数が低下すると、電力を増加させるように制御し、周波数が上昇すると、電力を減少させるように制御する）。また、周波数の偏差が設定値を越えるとき、切替器３１の切替動作（回転数偏差と電力偏差の切替動作）を有効にするようにしてもよい。
因みに、この実施の形態５では、発電運転の場合に適用しているが、揚水運転の場合に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００７９】
実施の形態６．
図６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。
３２は減算器１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差を比較し、その比較結果に応じた比率定数を算出する比率算出器（比率変更手段、乗算手段）、３３は比率算出器３２により算出された電力偏差に係る比率定数を電力の偏差に乗算するゲイン（比率変更手段、乗算手段）、３４は比率算出器３２により算出された回転数偏差に係る比率定数を回転数の偏差に乗算するゲイン（比率変更手段、乗算手段）、３５はゲイン３３とゲイン３４の乗算結果を加算する加算器（生成手段）である。
【００８０】
次に動作について説明する。
上記実施の形態３では、電力の偏差と回転数の偏差を比較して、大きい方の偏差には大きな比率、小さい方の偏差には小さな比率を掛け合わせて、その混合された信号を励磁制御系に対する制御器１６に出力するものについて示したが、その混合された信号をサーボ制御系に対する制御器１７に出力するようにしてもよい。
【００８１】
これにより、偏差の大きい方がサーボ制御系でより強く制御されるため、偏差が大きいほど偏差の抑制効果が大きくなる。また、偏差の小さい方は、掛け合わされる比率が小さいものの、サーボ制御系に対する制御器１７に出力されるため、多少の偏差抑制効果が発生する。
また、励磁制御系では、電力指令値と実電力の偏差に基づいて電力が制御されるため、実電力が電力指令値に追従するように制御される。ただし、電力の制御に限らず、回転数の偏差に基づいて回転数を制御するようにしてもよい。
【００８２】
なお、この実施の形態６では、加算器３５の後段に、サーボ制御系に対する制御器１７を設けているが、加算器３５の前段に電力偏差を解消する制御器と、回転数偏差を解消する制御器を個々に設けてもよい。
【００８３】
また、電力系統の周波数と基準周波数の偏差を求める減算器を設け、その偏差が設定値を越えると、回転数の偏差や電力の偏差だけでなく、その周波数の偏差に比率を掛け合わせて、３つの混合信号に基づいてサーボ制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい（周波数が低下すると、電力を増加させる信号の比率を大きくし、周波数が上昇すると、電力を減少させる信号の比率を小さくする）。また、周波数の偏差が設定値を越えるとき、比率算出器３２の比率算出動作を有効にするようにしてもよい。
因みに、この実施の形態６では、発電運転の場合に適用しているが、揚水運転の場合に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００８４】
実施の形態７．
図７は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。
３６は減算器１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差に応じて制御定数を算出する制御定数算出器（定数変更手段、設定手段）、３７は制御定数算出器３６により算出された制御定数にしたがって電力の偏差に処理を施す可変制御定数制御器（定数変更手段、設定手段）、３８は制御定数算出器３６により算出された制御定数にしたがって回転数の偏差に処理を施す可変制御定数制御器（定数変更手段、設定手段）、３９は可変制御定数制御器３７の処理結果と可変制御定数制御器３８の処理結果を加算する加算器（生成手段）である。
【００８５】
次に動作について説明する。
この実施の形態７では、電力の偏差と回転数の偏差を考慮し、それぞれの偏差に対する感度に見合った制御定数にしたがって処理を施す。即ち、偏差の大きいものは大きな値の制御定数にしたがって処理を施し、偏差の小さいものは小さな値の制御定数にしたがって処理を施し、その足し合わせた混合信号に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するようにする。
【００８６】
これにより、偏差の大きい方が励磁制御系でより強く制御されるため、偏差が大きいほど偏差の抑制効果が大きくなる。また、偏差の小さい方は、可変制御定数制御器の処理結果が小さいものの、励磁制御系に対する制御器１６に出力されるため、多少の偏差抑制効果が発生する。
【００８７】
また、回転数の偏差に基づいて生成された制御信号がガイドベーン開度指令値に加算されてサーボ制御系に出力されるため、ポンプ水車の実回転数が回転数指令値に追従するようにガイドベーン開度が制御される。
この場合、偏差の小さい方の制御定数をすべて零にすれば、上記実施の形態１と同様に、偏差の大きい方に切り替えるのと同様の効果が得られる。
また、各制御定数の算出の仕方によっては、制御定数を偏差の大きさに応じた比率にすることができ、上記実施の形態３と同様の効果が得られる。
【００８８】
なお、この実施の形態７では、回転数の偏差をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するものについて示したが、電力の偏差をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するようにしてもよい。
また、この実施の形態７では、加算器３９の後段に、励磁制御系に対する制御器１６を設けているが、加算器３９の前段に電力偏差を解消する制御器と、回転数偏差を解消する制御器を個々に設けてもよい。
【００８９】
また、電力系統の周波数と基準周波数の偏差を求める減算器を設け、その偏差が設定値を越えると、回転数の偏差や電力の偏差だけでなく、その周波数の偏差に基づいて制御定数を変更するようにしてもよい（周波数が低下すると、電力を増加させる信号の制御定数を大きくし、周波数が上昇すると、電力を減少させる信号の制御定数を小さくする）。また、周波数の偏差が設定値を越えるとき、制御定数算出器３６の算出動作を有効にするようにしてもよい。
因みに、この実施の形態７では、発電運転の場合に適用しているが、揚水運転の場合に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００９０】
実施の形態８．
図８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。
４０は減算器１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差に応じて制御定数を算出する制御定数算出器（定数変更手段、第１の設定手段、第２の設定手段）、４１は制御定数算出器４０により算出された制御定数にしたがって電力の偏差に処理を施す可変制御定数制御器（定数変更手段、第１の設定手段）、４２は制御定数算出器４０により算出された制御定数にしたがって回転数の偏差に処理を施す可変制御定数制御器（定数変更手段、第１の設定手段）、４３は可変制御定数制御器４１の処理結果と可変制御定数制御器４２の処理結果を加算する加算器（第１の生成手段）である。
【００９１】
４４は制御定数算出器４０により算出された制御定数にしたがって電力の偏差に処理を施す可変制御定数制御器（定数変更手段、第２の設定手段）、４５は制御定数算出器４０により算出された制御定数にしたがって回転数の偏差に処理を施す可変制御定数制御器（定数変更手段、第２の設定手段）、４６は可変制御定数制御器４４の処理結果と可変制御定数制御器４５の処理結果を加算する加算器（第２の生成手段）である。
【００９２】
次に動作について説明する。
上記実施の形態７では、偏差の大きいものは大きな値の制御定数にしたがって処理を施し、偏差の小さいものは小さな値の制御定数にしたがって処理を施し、その足し合わせた混合信号に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するものについて示したが、更に、偏差の大きいものは小さな値の制御定数にしたがって処理を施し、偏差の小さいものは大きな値の制御定数にしたがって処理を施し、その足し合わせた混合信号に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するようにしてもよい。
【００９３】
これにより、偏差の大きい方が励磁制御系でより強く制御されるため、偏差が大きいほど偏差の抑制効果が大きくなる。また、偏差の小さい方は、可変制御定数制御器の処理結果が小さいものの、励磁制御系に対する制御器１６に出力されるため、多少の偏差抑制効果が発生する。
また、大きい方の偏差には小さな制御定数、小さい方の偏差には大きな制御定数を用いて処理し、その混合された信号がサーボ制御系に対する制御器１７に出力されるため、励磁制御系とサーボ制御系がバランスよく制御される。
【００９４】
この場合、偏差の小さい方の制御定数をすべて零にすれば、上記実施の形態２と同様に、偏差の大きい方に切り替えるのと同様の効果が得られる。
また、各制御定数の算出の仕方によっては、制御定数を偏差の大きさに応じた比率にすることができ、上記実施の形態４と同様の効果が得られる。
【００９５】
なお、この実施の形態８では、加算器４３，４６の後段に、励磁制御系に対する制御器１６とサーボ制御系に対する制御器１７を設けているが、加算器４３，４６の前段に電力偏差を解消する制御器と、回転数偏差を解消する制御器を個々に設けてもよい。
【００９６】
また、電力系統の周波数と基準周波数の偏差を求める減算器を設け、その偏差が設定値を越えると、回転数の偏差や電力の偏差だけでなく、その周波数の偏差に基づいて制御定数を変更するようにしてもよい（例えば、励磁制御系では、周波数が低下すると、電力を増加させる信号の制御定数を大きくし、周波数が上昇すると、電力を減少させる信号の制御定数を小さくする。一方、サーボ制御系では、周波数が低下すると、電力を増加させる信号の制御定数を小さくし、周波数が上昇すると、電力を減少させる信号の制御定数を大きくする。）。また、周波数の偏差が設定値を越えるとき、制御定数算出器４０の算出動作を有効にするようにしてもよい。
因みに、この実施の形態８では、発電運転の場合に適用しているが、揚水運転の場合に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００９７】
実施の形態９．
図９は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。
４７は減算器１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差に応じて制御定数を算出する制御定数算出器（定数変更手段、設定手段）、４８は制御定数算出器４７により算出された制御定数にしたがって電力の偏差に処理を施す可変制御定数制御器（定数変更手段、設定手段）、４９は制御定数算出器４７により算出された制御定数にしたがって回転数の偏差に処理を施す可変制御定数制御器（定数変更手段、設定手段）、５０は可変制御定数制御器４８の処理結果と可変制御定数制御器４９の処理結果を加算する加算器（生成手段）である。
【００９８】
次に動作について説明する。
上記実施の形態７では、偏差の大きいものは大きな値の制御定数にしたがって処理を施し、偏差の小さいものは小さな値の制御定数にしたがって処理を施し、その足し合わせた混合信号に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するものについて示したが、その足し合わせた混合信号に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するようにしてもよい。
【００９９】
これにより、偏差の大きい方がサーボ制御系でより強く制御されるため、偏差が大きいほど偏差の抑制効果が大きくなる。また、偏差の小さい方は、可変制御定数制御器の処理結果が小さいものの、サーボ制御系に対する制御器１７に出力されるため、多少の偏差抑制効果が発生する。
また、励磁制御系では、電力指令値と実電力の偏差に基づいて電力が制御されるため、実電力が電力指令値に追従するように制御される。
この場合、偏差の小さい方の制御定数をすべて零にすれば、上記実施の形態５と同様に、偏差の大きい方に切り替えるのと同様の効果が得られる。
また、各制御定数の算出の仕方によっては、制御定数を偏差の大きさに応じた比率にすることができ、上記実施の形態６と同様の効果が得られる。
【０１００】
なお、この実施の形態９では、加算器５０の後段に、サーボ制御系に対する制御器１７を設けているが、加算器５０の前段に電力偏差を解消する制御器と、回転数偏差を解消する制御器を個々に設けてもよい。
【０１０１】
また、電力系統の周波数と基準周波数の偏差を求める減算器を設け、その偏差が設定値を越えると、回転数の偏差や電力の偏差だけでなく、その周波数の偏差に基づいて制御定数を変更するようにしてもよい（周波数が低下すると、電力を増加させる信号の制御定数を大きくし、周波数が上昇すると、電力を減少させる信号の制御定数を小さくする）。また、周波数の偏差が設定値を越えるとき、制御定数算出器４７の算出動作を有効にするようにしてもよい。
因みに、この実施の形態９では、発電運転の場合に適用しているが、揚水運転の場合に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１０２】
実施の形態１０．
図１０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７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。
５１は減算器１２が出力する回転数の偏差に応じたリミット値を算出するとともに、減算器１４が出力する電力の偏差に応じたリミット値を算出する上下限値算出器（リミット値変更手段）、５２は減算器１４が出力する電力の偏差がリミット値の範囲内にあれば、その電力の偏差を加算器３９に出力し、その電力の偏差がリミット値を逸脱すると、そのリミット値を加算器３９に出力するリミッタ（リミット値変更手段）、５３は減算器１２が出力する回転数の偏差がリミット値の範囲内にあれば、その回転数の偏差を加算器３９に出力し、その回転数の偏差がリミット値を逸脱すると、そのリミット値を加算器３９に出力するリミッタ（リミット値変更手段）である。
【０１０３】
次に動作について説明する。
上記実施の形態７〜９では、減算器１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差に応じて制御定数を設定するものについて示したが、回転数の偏差や電力の偏差に見合うリミット値を算出し、その回転数の偏差や電力の偏差がリミット値を逸脱すると、その回転数の偏差や電力の偏差をリミット値に制限するようにしてもよい。
【０１０４】
即ち、偏差の大きいものに対してはリミット値を大きくとり（上限値と下限値の幅を大きくする）、偏差の小さいものに対してはリミット値を小さくとることにより（上限値と下限値の幅を小さくする）、偏差の大きいものはリミッタによる制限があまり加わらず、大きな信号が出力される。一方、偏差の小さいものはリミッタにより制限の加えられた小さい信号が出力される。
【０１０５】
これにより、これらの信号が足し合わされた混合信号に基づく制御信号が励磁制御系に出力されるので、偏差の大きい方が励磁制御系でより強く制御され、偏差が大きいほど偏差の抑制効果が大きくなる、また、偏差の小さい方は、その信号が小さいものの、励磁制御系に入力されるため、多少の偏差抑制効果が発生する。
【０１０６】
また、回転数の偏差に基づいて生成された制御信号がガイドベーン開度指令値に加算されてサーボ制御系に出力されるため、ポンプ水車の実回転数が回転数指令値に追従するようにガイドベーン開度が制御される。
この場合、偏差の小さい方のリミット値の上限値及び下限値を零にすれば、上記実施の形態１と同様に、偏差の大きい方に切り替えるのと同様の効果が得られる。
また、各リミット値の算出の仕方によっては、リミッタにより各偏差をその偏差の大きさに応じた比率を掛け合わせたものと同様の値にすることができ、上記実施の形態３と同様の効果が得られる。
【０１０７】
なお、この実施の形態１０では、回転数の偏差をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するものについて示したが、電力の偏差をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するようにしてもよい。
また、この実施の形態１０では、加算器３９の後段に、励磁制御系に対する制御器１６を設けているが、加算器３９の前段に電力偏差を解消する制御器と、回転数偏差を解消する制御器を個々に設けてもよい。
【０１０８】
また、電力系統の周波数と基準周波数の偏差を求める減算器を設け、その偏差が設定値を越えると、回転数の偏差や電力の偏差だけでなく、その周波数の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい（周波数が低下すると、電力を増加させる信号のリミット値を大きくし、周波数が上昇すると、電力を減少させる信号のリミット値を大きくする）。また、周波数の偏差が設定値を越えるとき、上下限値算出器５１の算出動作を有効にするようにしてもよい。
因みに、この実施の形態１０では、発電運転の場合に適用しているが、揚水運転の場合に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１０９】
実施の形態１１．
図１１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。
５４は減算器１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差に応じて制御定数を算出する制御定数算出器（設定手段）、５５は制御定数算出器５４により算出された制御定数にしたがって電力の偏差に処理を施す可変制御定数制御器（設定手段）、５６は制御定数算出器５４により算出された制御定数にしたがって回転数の偏差に処理を施す可変制御定数制御器（設定手段）である。
【０１１０】
次に動作について説明する。
この実施の形態１１では、電力の偏差と回転数の偏差を考慮し、それぞれの偏差に対する感度に見合った制御定数にしたがって処理を施す。即ち、偏差の大きいものは大きな値の制御定数にしたがって処理を施し、偏差の小さいものは小さな値の制御定数にしたがって処理を施す。
【０１１１】
そして、可変制御定数制御器５５による処理後の信号と可変制御定数制御器５６による処理後の信号を比較し、大きい方の信号を選択する。
即ち、可変制御定数制御器５５による処理後の信号が可変制御定数制御器５６による処理後の信号より大きい場合には、可変制御定数制御器５５による処理後の信号を制御器１６に出力し、可変制御定数制御器５６による処理後の信号が可変制御定数制御器５５による処理後の信号より大きい場合には、可変制御定数制御器５６による処理後の信号を制御器１６に出力する。
これにより、回転数の偏差又は電力の偏差のうち、大きい方の偏差が速やかに指令値に追従する。
【０１１２】
また、可変制御定数制御器５６による処理後の信号に基づいて生成された制御信号がガイドベーン開度指令値に加算されてサーボ制御系に出力されるため、ポンプ水車の実回転数が回転数指令値に追従するようにガイドベーン開度が制御される。
なお、この実施の形態１１では、可変制御定数制御器５６による処理後の信号に基づいて生成された制御信号をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するものについて示したが、可変制御定数制御器５５による処理後の信号に基づいて生成された制御信号をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するようにしてもよい。
また、この実施の形態１１では、切替器１５の後段に、励磁制御系に対する制御器１６を設けているが、切替器１５の前段に電力偏差を解消する制御器と、回転数偏差を解消する制御器を個々に設けてもよい。
【０１１３】
さらに、この実施の形態１１では、可変制御定数制御器５５による処理後の信号と可変制御定数制御器５６による処理後の信号を比較し、大きい方の信号を選択するものについて示したが、電力の偏差が設定値より小さい通常時では、可変制御定数制御器５６による処理後の信号に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成し、電力の偏差が設定値より大きくなると、可変制御定数制御器５５による処理後の信号に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい。
逆に、回転数の偏差が設定値より小さい通常時では、可変制御定数制御器５５による処理後の信号に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成し、回転数の偏差が設定値より大きくなると、可変制御定数制御器５６による処理後の信号に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい。
【０１１４】
また、電力系統の周波数と基準周波数の偏差を求める減算器を設け、その偏差が設定値を越えると、回転数の偏差や電力の偏差の代わりに、その周波数の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい（周波数が低下すると、電力を増加させるように制御し、周波数が上昇すると、電力を減少させるように制御する）。また、周波数の偏差が設定値を越えるとき、切替器１５の切替動作（回転数偏差と電力偏差の切替動作）を有効にするようにしてもよい。
【０１１５】
因みに、この実施の形態１１では、発電運転の場合に適用しているが、揚水運転の場合に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
なお、この実施の形態１１は、上記実施の形態１に適用するものについて示したが、これに限るものではなく、上記実施の形態２〜６に適用するようにしてもよい。
【０１１６】
実施の形態１２．
図１２はこの発明の実施の形態１２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。
５７は減算器１２が出力する回転数の偏差に応じたリミット値を算出するとともに、減算器１４が出力する電力の偏差に応じたリミット値を算出する上下限値算出器（リミット手段）、５８は減算器１４が出力する電力の偏差がリミット値の範囲内にあれば、その電力の偏差を切替器１５に出力し、その電力の偏差がリミット値を逸脱すると、そのリミット値を切替器１５に出力するリミッタ（リミット手段）、５９は減算器１２が出力する回転数の偏差がリミット値の範囲内にあれば、その回転数の偏差を切替器１５に出力し、その回転数の偏差がリミット値を逸脱すると、そのリミット値を切替器１５に出力するリミッタ（リミット手段）である。
【０１１７】
次に動作について説明する。
この実施の形態１２では、回転数の偏差や電力の偏差に見合うリミット値を算出し、その回転数の偏差や電力の偏差がリミット値を逸脱すると、その回転数の偏差や電力の偏差をリミット値に制限する。
【０１１８】
即ち、偏差の大きいものに対してはリミット値を大きくとり（上限値と下限値の幅を大きくする）、偏差の小さいものに対してはリミット値を小さくとることにより（上限値と下限値の幅を小さくする）、偏差の大きいものはリミッタによる制限があまり加わらず、大きな信号が出力される。一方、偏差の小さいものはリミッタにより制限の加えられた小さい信号が出力される。
【０１１９】
そして、リミッタ５８の出力信号とリミッタ５９の出力信号を比較し、大きい方の出力信号を選択する。
即ち、リミッタ５８の出力信号がリミッタ５９の出力信号より大きい場合には、リミッタ５８の出力信号を制御器１６に出力し、リミッタ５９の出力信号がリミッタ５８の出力信号より大きい場合には、リミッタ５９の出力信号を制御器１６に出力する。
これにより、回転数の偏差又は電力の偏差のうち、大きい方の偏差が速やかに指令値に追従する。
【０１２０】
また、リミッタ５９の出力信号に基づいて生成された制御信号がガイドベーン開度指令値に加算されてサーボ制御系に出力されるため、ポンプ水車の実回転数が回転数指令値に追従するようにガイドベーン開度が制御される。
なお、この実施の形態１２では、リミッタ５９の出力信号に基づいて生成された制御信号をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するものについて示したが、リミッタ５８の出力信号に基づいて生成された制御信号をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するようにしてもよい。
また、この実施の形態１２では、切替器１５の後段に、励磁制御系に対する制御器１６を設けているが、切替器１５の前段に電力偏差を解消する制御器と、回転数偏差を解消する制御器を個々に設けてもよい。
【０１２１】
さらに、この実施の形態１２では、リミッタ５８の出力信号とリミッタ５９の出力信号を比較し、大きい方の出力信号を選択するものについて示したが、電力の偏差が設定値より小さい通常時では、リミッタ５９の出力信号に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成し、電力の偏差が設定値より大きくなると、リミッタ５８の出力信号に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい。
逆に、回転数の偏差が設定値より小さい通常時では、リミッタ５８の出力信号に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成し、回転数の偏差が設定値より大きくなると、リミッタ５９の出力信号に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい。
【０１２２】
また、電力系統の周波数と基準周波数の偏差を求める減算器を設け、その偏差が設定値を越えると、回転数の偏差や電力の偏差の代わりに、その周波数の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい（周波数が低下すると、電力を増加させるように制御し、周波数が上昇すると、電力を減少させるように制御する）。また、周波数の偏差が設定値を越えるとき、切替器１５の切替動作（回転数偏差と電力偏差の切替動作）を有効にするようにしてもよい。
【０１２３】
因みに、この実施の形態１２では、発電運転の場合に適用しているが、揚水運転の場合に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
なお、この実施の形態１２は、上記実施の形態１に適用するものについて示したが、これに限るものではなく、上記実施の形態２〜６に適用するようにしてもよい。
【０１２４】
実施の形態１３．
図１３はこの発明の実施の形態１３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。
６０は減算器１２が出力する回転数の偏差及び減算器１４が出力する電力の偏差に基づいて制御器１６，１７の制御定数を算出する制御定数算出器（制御定数演算手段）である。
【０１２５】
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１２が出力する回転数の偏差と減算器１４が出力する電力の偏差を比較し、大きい方の偏差を制御器１６に出力するものについて示したが、更に、励磁制御系に対する制御信号とサーボ制御系に対する制御信号が最適な制御信号となるように、その回転数の偏差及び電力の偏差に基づいて制御器１６，１７の制御定数を算出するようにしてもよい。
【０１２６】
なお、この実施の形態１３では、回転数の偏差に基づいて生成された制御信号をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するものについて示したが、電力の偏差に基づいて生成された制御信号をガイドベーン開度指令値に加算してサーボ制御系に出力するようにしてもよい。
また、この実施の形態１３では、切替器１５の後段に、励磁制御系に対する制御器１６を設けているが、切替器１５の前段に電力偏差を解消する制御器と、回転数偏差を解消する制御器を個々に設けてもよい。
【０１２７】
さらに、この実施の形態１３では、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、大きい方の出力信号を選択するものについて示したが、電力の偏差が設定値より小さい通常時では、その回転数の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成し、電力の偏差が設定値より大きくなると、その電力の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい。
逆に、回転数の偏差が設定値より小さい通常時では、その電力の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成し、回転数の偏差が設定値より大きくなると、その回転数の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい。
【０１２８】
また、電力系統の周波数と基準周波数の偏差を求める減算器を設け、その偏差が設定値を越えると、回転数の偏差や電力の偏差の代わりに、その周波数の偏差に基づいて励磁制御系に出力する制御信号を生成するようにしてもよい（周波数が低下すると、電力を増加させるように制御し、周波数が上昇すると、電力を減少させるように制御する）。また、周波数の偏差が設定値を越えるとき、切替器１５の切替動作（回転数偏差と電力偏差の切替動作）を有効にするようにしてもよい。
【０１２９】
因みに、この実施の形態１３では、発電運転の場合に適用しているが、揚水運転の場合に適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
なお、この実施の形態１３は、上記実施の形態１に適用するものについて示したが、これに限るものではなく、上記実施の形態２〜６に適用するようにしてもよい。
【０１３０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、監視手段の監視結果に応じて、電力又は回転数の何れか一方を励磁制御系の制御対象として選択するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１３１】
この発明によれば、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、大きい方の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１３２】
この発明によれば、電力の偏差が設定値より小さい場合には、回転数の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成し、その電力の偏差が設定値より大きい場合には、その電力の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１３３】
この発明によれば、回転数の偏差が設定値より小さい場合には、電力の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成し、その回転数の偏差が設定値より大きい場合には、その回転数の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１３４】
この発明によれば、監視手段の監視結果に応じて、電力又は回転数の何れか一方を励磁制御系の制御対象として選択し、他方をサーボ制御系の制御対象として選択するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができるとともに、励磁制御系とサーボ制御系をバランスよく制御することができる効果がある。
【０１３５】
この発明によれば、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、大きい方の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するとともに、小さい方の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができるとともに、励磁制御系とサーボ制御系をバランスよく制御することができる効果がある。
【０１３６】
この発明によれば、電力の偏差が設定値より小さい場合には、回転数の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するとともに、その電力の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成し、その電力の偏差が設定値より大きい場合には、その電力の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するとともに、その回転数の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができるとともに、励磁制御系とサーボ制御系をバランスよく制御することができる効果がある。
【０１３７】
この発明によれば、回転数の偏差が設定値より小さい場合には、電力の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するとともに、その回転数の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成し、その回転数の偏差が設定値より大きい場合には、その回転数の偏差に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するとともに、その電力の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができるとともに、励磁制御系とサーボ制御系をバランスよく制御することができる効果がある。
【０１３８】
この発明によれば、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、その比較結果に応じた比率定数を各偏差に乗算する一方、その比率定数が乗算された回転数の偏差と電力の偏差を加算して、励磁制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１３９】
この発明によれば、大きい方の偏差には大きな比率定数を乗算し、小さい方の偏差には小さな比率定数を乗算するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１４０】
この発明によれば、第１の乗算手段により比率定数が乗算された回転数の偏差と電力の偏差を加算して、励磁制御系に対する制御信号を生成する第１の生成手段と、第２の乗算手段により比率定数が乗算された回転数の偏差と電力の偏差を加算して、サーボ制御系に対する制御信号を生成する第２の生成手段とを設けるように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができるとともに、励磁制御系とサーボ制御系をバランスよく制御することができる効果がある。
【０１４１】
この発明によれば、大きい方の偏差には大きな比率定数を乗算し、小さい方の偏差には小さな比率定数を乗算する第１の乗算手段と、大きい方の偏差には小さな比率定数を乗算し、小さい方の偏差には大きな比率定数を乗算する第２の乗算手段とを設けるように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができるとともに、励磁制御系とサーボ制御系をバランスよく制御することができる効果がある。
【０１４２】
この発明によれば、監視手段の監視結果に応じて、電力又は回転数の何れか一方をサーボ制御系の制御対象として選択するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１４３】
この発明によれば、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、大きい方の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１４４】
この発明によれば、電力の偏差が設定値より小さい場合には、回転数の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成し、その電力の偏差が設定値より大きい場合には、その電力の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１４５】
この発明によれば、回転数の偏差が設定値より小さい場合には、電力の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成し、その回転数の偏差が設定値より大きい場合には、その回転数の偏差に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１４６】
この発明によれば、回転数の偏差と電力の偏差を比較し、その比較結果に応じた比率定数を各偏差に乗算する一方、その比率定数が乗算された回転数の偏差と電力の偏差を加算して、サーボ制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１４７】
この発明によれば、大きい方の偏差には大きな比率定数を乗算し、小さい方の偏差には小さな比率定数を乗算するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１４８】
この発明によれば、回転数の偏差及び電力の偏差に応じて制御定数を設定し、その制御定数に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１４９】
この発明によれば、回転数の偏差及び電力の偏差が大きい程、大きな制御定数を設定するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１５０】
この発明によれば、第１の設定手段により設定された制御定数に基づいて励磁制御系に対する制御信号を生成する第１の生成手段と、第２の設定手段により設定された制御定数に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成する第２の生成手段とを設けるように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができるとともに、励磁制御系とサーボ制御系をバランスよく制御することができる効果がある。
【０１５１】
この発明によれば、回転数の偏差及び電力の偏差が大きい程、大きな制御定数を設定する第１の設定手段と、回転数の偏差及び電力の偏差が大きい程、小さな制御定数を設定する第２の設定手段とを設けるように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができるとともに、励磁制御系とサーボ制御系をバランスよく制御することができる効果がある。
【０１５２】
この発明によれば、回転数の偏差及び電力の偏差に応じて制御定数を設定し、その制御定数に基づいてサーボ制御系に対する制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１５３】
この発明によれば、回転数の偏差及び電力の偏差が大きい程、大きな制御定数を設定するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１５４】
この発明によれば、回転数の偏差及び電力の偏差に応じて制御定数を設定する設定手段を設けるように構成したので、更に、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１５５】
この発明によれば、回転数の偏差に応じて回転数偏差のリミット値を設定するとともに、電力の偏差に応じて電力偏差のリミット値を設定し、その回転数の偏差又は電力の偏差が回転数偏差のリミット値又は電力偏差のリミット値を逸脱すると、その回転数偏差のリミット値又は電力偏差のリミット値を回転数の偏差又は電力の偏差に置換するリミット手段を設けるように構成したので、更に、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１５６】
この発明によれば、回転数の偏差及び電力の偏差に基づいて、生成手段の制御定数を演算する制御定数演算手段を設けるように構成したので、更に、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【０１５７】
この発明によれば、電力系統の周波数が変化すると、その周波数に基づいて制御信号を生成するように構成したので、電力指令値に対する追従性と回転数指令値に対する追従性の双方を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】この発明の実施の形態１２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。
【図１３】この発明の実施の形態１３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。
【図１４】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。
【図１５】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。
【図１６】従来の可変速揚水発電システムの制御装置の挙動を示す説明図である。
【図１７】従来の可変速揚水発電システムの制御装置の挙動を示す説明図である。
【符号の説明】
１１回転数指令値算出器（監視手段、回転数偏差演算手段）、１２減算器（監視手段、回転数偏差演算手段）、１４減算器（監視手段、電力偏差演算手段）、１５，１９，３１切替器（選択手段、生成手段）、１６，１７制御器（生成手段）、２０，３２比率算出器（比率変更手段、乗算手段）、２１，２２，３３，３４ゲイン（比率変更手段、乗算手段）、２３，３５，３９，５０加算器（生成手段）、２４比率算出器（比率変更手段、第１の乗算手段、第２の乗算手段）、２５，２６ゲイン（比率変更手段、第１の乗算手段）、２７，４３加算器（第１の生成手段）、２８，２９ゲイン（比率変更手段、第２の乗算手段）、３０，４６加算器（第２の生成手段）、３６，４７制御定数算出器（定数変更手段、設定手段）、３７，３８，４８，４９可変制御定数制御器（定数変更手段、設定手段）、４０制御定数算出器（定数変更手段、第１の設定手段、第２の設定手段）、４１，４２可変制御定数制御器（定数変更手段、第１の設定手段）、４４，４５可変制御定数制御器（定数変更手段、第２の設定手段）、５１上下限値算出器（リミット値変更手段）、５２，５３リミッタ（リミット値変更手段）、５４制御定数算出器（設定手段）、５５，５６可変制御定数制御器（設定手段）、５７上下限値算出器（リミット手段）、５８，５９リミッタ（リミット手段）、６０制御定数算出器（制御定数演算手段）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a variable speed pumped storage power generation system that controls electric power of a generator motor and the rotational speed of a pump turbine to optimum values.
[0002]
[Prior art]
FIG. 14 is a block diagram showing a control device of a conventional variable speed pumped storage power generation system disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 4-63635 (hereinafter referred to as “conventional example 1”). In the figure, 1 is a water turbine characteristic function for calculating the rotational speed command value of the pump turbine and the guide vane opening command value from the actual rotational speed of the pump turbine, the power command value of the generator motor and the effective head of the pump turbine. Generator.
[0003]
Next, the operation will be described.
First, the water turbine characteristic function generator 1 calculates the rotational speed command value of the pump turbine from the actual rotational speed of the pump turbine, the power command value of the generator motor, and the effective head of the pump turbine, and excitation control of the rotational speed command value is performed. Output to the system.
As a result, the phase of the AC excitation current for exciting the secondary winding of the generator motor is controlled, and the actual rotational speed of the pump turbine is controlled by the excitation control system.
[0004]
The water turbine characteristic function generator 1 calculates a guide vane opening command value from the actual rotational speed of the pump turbine, the power command value of the generator motor, and the effective head of the pump turbine, and servos the guide vane opening command value. Output to a control system (servo control system is a control system for controlling guide vanes).
Thereby, the flow rate of the pump turbine is adjusted, the output of the pump turbine is controlled, and the electric power of the generator motor is controlled by the servo control system.
[0005]
Here, FIG. 16 is an explanatory diagram showing a control state when the power command value is increased stepwise.
When the electric power command value is changed as shown in FIG. 16A in order to raise the electric power of the generator motor stepwise, the rotational speed command value and the guide vane opening command value of the pump turbine are respectively shown in FIG. 16 (b) and changes as shown in FIG. 16 (c).
[0006]
Accordingly, since the actual guide vane opening changes following the guide vane opening command value (see FIG. 16D), the pump turbine output changes as the actual guide vane opening increases (see FIG. 16). 16 (e)), the electric power of the generator motor becomes a value corresponding to the electric power command value.
[0007]
Further, as shown in FIG. 16 (f), the actual rotational speed of the pump turbine is controlled at high speed by the excitation control system. In order to increase the actual rotational speed in accordance with the rotational speed command value of the pump turbine, Acceleration energy commensurate with the increase is required, and this acceleration energy is supplemented by the output of the pump turbine or the electric power of the generator motor.
However, since the pump turbine output is determined by the guide vane opening as described above, the rising speed is moderate. Therefore, the acceleration energy is supplemented by the electric power of the generator motor, and a phenomenon occurs in which the electric power of the generator motor temporarily decreases (see FIG. 16G).
[0008]
FIG. 15 is a block diagram showing a control device of a conventional variable speed pumped storage power generation system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-98197 (hereinafter referred to as “conventional example 2”). In the figure, 2 is a command value calculator for calculating the rotational speed command value of the pump turbine and the guide vane opening command value from the power command value of the generator motor and the effective head of the pump turbine, and 3 is calculated by the command value calculator 2. 4 is a sub-rotor for generating a control signal for eliminating the deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and 5 is a rotational speed control. It is an adder that adds the control signal generated by the device 4 to the guide vane opening command value calculated by the command value calculator 2.
[0009]
Next, the operation will be described.
The command value calculator 2 stores a data table indicating a correspondence relationship between an electric power command value externally applied to the excitation control system of the generator motor and a guide vane opening command value output to the servo control system of the pump turbine. (However, if the effective head of the pump turbine is different, the correspondence relationship between the electric power command value and the guide vane opening command value changes, so a plurality of data tables are stored according to the effective head of the pump turbine. ) When the power command value and the effective head of the pump turbine are input, a data table corresponding to the effective head is selected, and the guide vane opening command value is calculated from the power command value with reference to the data table.
[0010]
Further, the command value calculator 2 also stores a data table indicating the correspondence between the power command value and the rotation speed command value of the pump turbine (however, if the effective head of the pump turbine is different, the power command value Since there is a change in the correspondence between the engine speed and the rotational speed command value, multiple data tables are stored according to the effective head of the pump turbine), and when the power command value and the effective head of the pump turbine are entered, the effective head is supported. The data table to be selected is selected, and the rotation speed command value of the pump turbine is calculated from the power command value with reference to the data table.
[0011]
Then, when the command value calculator 2 calculates the rotational speed command value of the pump turbine, the subtracter 3 subtracts the actual rotational speed from the rotational speed command value of the pump turbine, obtains a deviation between them, and rotates the deviation. Output to the number controller 4.
When the rotational speed controller 4 receives a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed from the subtractor 3, the rotational speed controller 4 executes a PID calculation using the deviation as an input signal in order to make the actual rotational speed coincide with the rotational speed command value. Then, a control signal for eliminating the deviation is generated.
[0012]
When the rotational speed controller 4 generates a control signal, the adder 5 adds the control signal to the guide vane opening command value calculated by the command value calculator 2.
As a result, the servo control system controls the opening degree of the guide vane based on the addition result of the adder 5, so that the flow rate supplied to the pump turbine is adjusted, and the rotation speed of the pump turbine matches the rotation speed command value. To do.
Further, the power command value of the generator motor is output to the excitation control system, and the power of the generator motor is controlled to match the power command value.
[0013]
Here, FIG. 17 is an explanatory diagram showing a control state when the power command value is increased stepwise.
When the electric power command value is changed as shown in FIG. 17A in order to raise the electric power of the generator motor stepwise, the rotational speed command value and the guide vane opening command value of the pump turbine are respectively shown in FIG. 17 (b) and change as shown in FIG. 17 (c).
[0014]
And since the electric power command value is output to the excitation control system with a quick response, the electric power of the generator motor is controlled at a high speed and changes as shown in FIG.
On the other hand, the guide vane opening is controlled by a servo control system having a slower response than the excitation control system, and changes as shown in FIG. 17 (d), and the pump turbine output also changes accordingly as shown in FIG. 17 (e). ). Therefore, at the beginning of the change of the power command value, the pump turbine output is smaller than the electric power of the generator motor, and a phenomenon occurs in which the actual rotational speed of the pump turbine temporarily decreases (see FIG. 17 (f)). ).
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
Since the control device of the conventional variable speed pumped storage power generation system is configured as described above, when the rotation speed of the pump turbine is controlled by the excitation control system and the power of the generator motor is controlled by the servo control system, the rotation speed Although the number changes with good followability according to the rotation speed command value, a phenomenon occurs in which the power temporarily changes in the reverse direction. On the other hand, when the power of the generator motor is controlled by the excitation control system and the rotation speed of the pump turbine is controlled by the servo control system, the power changes with good follow-up according to the power command value, but the rotation speed temporarily A phenomenon that changes in the opposite direction occurs.
That is, when the followability with respect to the power command value is increased, the followability with respect to the rotational speed command value is lowered, and when the followability with respect to the rotational speed command value is enhanced, there is a problem that the followability with respect to the power command value is lowered.
[0016]
This invention was made in order to solve the above problems, and obtains a control device for a variable speed pumped storage power generation system that can improve both the followability to the power command value and the followability to the rotational speed command value. With the goal.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The control device for the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention is configured to select either one of the electric power and the rotation speed as a control target of the excitation control system according to the monitoring result of the monitoring means.
[0018]
The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention compares a deviation in rotational speed with a deviation in electric power, and generates a control signal for the excitation control system based on the larger deviation.
[0019]
When the power deviation is smaller than the set value, the control device for the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention generates a control signal for the excitation control system based on the rotational speed deviation, and the power deviation is the set value. If larger, a control signal for the excitation control system is generated based on the deviation of the electric power.
[0020]
The control device for the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention generates a control signal for the excitation control system based on the power deviation when the rotational speed deviation is smaller than the set value, and the rotational speed deviation is set. When the value is larger than the value, a control signal for the excitation control system is generated based on the deviation of the rotational speed.
[0021]
The control device for the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention selects either the electric power or the rotation speed as the control target of the excitation control system and the other as the control target of the servo control system according to the monitoring result of the monitoring means. Is to be selected.
[0022]
The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention compares the deviation of the rotational speed and the deviation of the electric power, generates a control signal for the excitation control system based on the larger deviation, and based on the smaller deviation Thus, a control signal for the servo control system is generated.
[0023]
When the power deviation is smaller than the set value, the control device for the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention generates a control signal for the excitation control system based on the rotational speed deviation, and based on the power deviation. When the control signal for the servo control system is generated and the deviation of the power is larger than the set value, the control signal for the excitation control system is generated based on the deviation of the power and based on the deviation of the rotation speed. A control signal for the servo control system is generated.
[0024]
The control device for the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention generates a control signal for the excitation control system based on the power deviation when the rotational speed deviation is smaller than the set value, and determines the rotational speed deviation. A control signal for the servo control system is generated on the basis of this, and if the rotational speed deviation is larger than the set value, a control signal for the excitation control system is generated based on the rotational speed deviation, and the power deviation is Based on this, a control signal for the servo control system is generated.
[0025]
The control device for the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention compares the deviation of the rotational speed with the deviation of the electric power, and multiplies each deviation by a ratio constant according to the comparison result, while rotating the ratio constant. The control signal for the excitation control system is generated by adding the number deviation and the power deviation.
[0026]
In the control device for the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention, the larger deviation is multiplied by a larger ratio constant, and the smaller deviation is multiplied by a smaller ratio constant.
[0027]
The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention adds a deviation of the rotational speed multiplied by the ratio constant by the first multiplication means and a deviation of the electric power to generate a control signal for the excitation control system. And a second generator for generating a control signal for the servo control system by adding the deviation of the rotational speed multiplied by the ratio constant by the second multiplier and the deviation of the power. is there.
[0028]
The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention includes a first multiplier that multiplies a larger deviation by a large ratio constant and a smaller deviation by a smaller ratio constant, and a larger deviation. Is provided with a second multiplication means for multiplying a smaller ratio constant and multiplying a smaller deviation by a larger ratio constant.
[0029]
The control device for the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention is configured to select either one of the electric power and the rotation speed as a control target of the servo control system according to the monitoring result of the monitoring means.
[0030]
The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention compares a deviation in rotational speed with a deviation in electric power, and generates a control signal for the servo control system based on the larger deviation.
[0031]
When the power deviation is smaller than the set value, the control device for the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention generates a control signal for the servo control system based on the rotation speed deviation, and the power deviation is the set value. If larger, a control signal for the servo control system is generated based on the deviation of the power.
[0032]
The control device of the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention generates a control signal for the servo control system based on the power deviation when the rotational speed deviation is smaller than the set value, and the rotational speed deviation is set. When the value is larger than the value, a control signal for the servo control system is generated based on the deviation of the rotational speed.
[0033]
The control device for the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention compares the deviation of the rotational speed with the deviation of the electric power, and multiplies each deviation by a ratio constant according to the comparison result, while rotating the ratio constant. The control signal for the servo control system is generated by adding the number deviation and the power deviation.
[0034]
In the control device for the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention, the larger deviation is multiplied by a larger ratio constant, and the smaller deviation is multiplied by a smaller ratio constant.
[0035]
A control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention sets a control constant according to a deviation in rotational speed and a deviation in electric power, and generates a control signal for an excitation control system based on the control constant. It is.
[0036]
In the control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention, a larger control constant is set as the rotational speed deviation and the power deviation are larger.
[0037]
The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention includes a first generation unit that generates a control signal for the excitation control system based on a control constant set by the first setting unit, and a second setting unit. And a second generating means for generating a control signal for the servo control system based on the set control constant.
[0038]
The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention has a first setting means for setting a larger control constant as the rotational speed deviation and power deviation are larger, and the rotational speed deviation and power deviation are larger. And a second setting means for setting a small control constant.
[0039]
A control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention sets a control constant according to a deviation in rotational speed and a deviation in electric power, and generates a control signal for a servo control system based on the control constant. It is.
[0040]
In the control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention, a larger control constant is set as the rotational speed deviation and the power deviation are larger.
[0041]
The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention is provided with setting means for setting a control constant in accordance with a deviation in rotational speed and a deviation in electric power.
[0042]
The control device of the variable speed pumped storage power generation system according to the present invention sets a limit value of the rotational speed deviation according to the rotational speed deviation, sets a power deviation limit value according to the power deviation, and sets the rotational speed. Limit means that replaces the rotation speed deviation limit value or power deviation limit value with the rotation speed deviation or power deviation when the deviation or power deviation deviates from the rotation speed deviation limit value or power deviation limit value. Is provided.
[0043]
The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention is provided with a control constant calculating means for calculating a control constant of the generating means based on a deviation in rotational speed and a deviation in electric power.
[0044]
The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to the present invention generates a control signal based on the frequency when the frequency of the power system changes.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a rotational speed command for a pump turbine based on a power command value for a generator motor and an effective head of the pump turbine. A rotational speed command value calculator (monitoring means, rotational speed deviation calculating means) for calculating a value, and 12 a subtractor (monitoring) for obtaining a deviation between the rotational speed command value calculated by the rotational speed command value calculator 11 and the actual rotational speed. 13 is a guide vane opening command value calculator for calculating a guide vane opening command value from the power head value of the generator motor and the effective head of the pump turbine, and 14 is a power command value of the generator motor. And a subtractor (monitoring means, power deviation calculating means) for obtaining the deviation of the actual power.
[0046]
15 is a switch (selection means, generation means) for comparing the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 and the deviation of the power output from the subtractor 14, and 16 is selected by the switch 15. A controller (generating means) for generating a control signal for the excitation control system based on the deviation, 17 a controller (generating means) for generating a control signal for eliminating the deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, 18 Is an adder that adds the control signal generated by the controller 17 to the guide vane opening command value calculated by the guide vane opening command value calculator 13.
[0047]
Next, the operation will be described.
First, since the rotational speed command value calculator 11 stores a data table indicating the correspondence relationship between the power command value of the generator motor and the rotational speed command value of the pump turbine (however, the effective head of the pump turbine is different). Since the correspondence between the power command value and the rotation speed command value changes, a plurality of data tables are stored according to the effective head of the pump turbine), and when the power command value and the effective head of the pump turbine are input, A data table corresponding to the effective head is selected, and the rotation speed command value of the pump turbine is calculated from the power command value with reference to the data table.
[0048]
The subtractor 12 calculates the actual rotational speed from the rotational speed command value of the pump turbine when the rotational speed command value calculator 11 calculates the rotational speed command value of the pump turbine in order to grasp the operating state of the variable speed pumped storage power generation system. Is subtracted to obtain a deviation between the two, and the deviation is output to the switch 15 and the controller 17.
On the other hand, when the subtractor 14 receives the power command value of the generator motor from the outside in order to grasp the operating state of the variable speed pumped storage power generation system, it subtracts the actual power from the power command value to obtain the deviation between the two. The deviation is output to the switch 15.
[0049]
When receiving the rotation speed deviation and the power deviation from the subtractor 12 and the subtractor 14, the switch 15 compares both and selects the larger deviation.
That is, when the deviation of the rotational speed is larger than the deviation of the electric power, the deviation of the rotational speed is outputted to the controller 16, and when the deviation of the electric power is larger than the deviation of the rotational speed, the deviation of the electric power is sent to the controller 16. Output.
[0050]
When receiving a deviation from the switch 15, the controller 16 performs a PID calculation or the like using the deviation as an input signal, and generates a control signal for eliminating the deviation.
The control signal is output to an electrical excitation control system that responds faster than a mechanical servo control system that controls the guide vane opening.
As a result, the larger deviation of the rotation speed deviation or power deviation quickly follows the command value.
[0051]
On the other hand, when the controller 17 receives the deviation of the rotational speed from the subtractor 12, it performs a PID calculation or the like using the deviation as an input signal, and generates a control signal for eliminating the deviation.
Then, when the controller 17 generates a control signal, the adder 18 adds the control signal to the guide vane opening command value calculated by the guide vane opening command value calculator 13 and servo-controls the addition result. Output to the system.
As a result, the guide vane opening is controlled so that the actual rotational speed of the pump turbine follows the rotational speed command value, and the actual rotational speed of the pump turbine gradually follows the rotational speed command value.
[0052]
As apparent from the above, according to the first embodiment, the deviation of the rotational speed is compared with the deviation of the power, and the control signal for the excitation control system is generated based on the larger deviation. When the rotational speed deviation is larger than the power deviation, the rotational speed deviation is quickly eliminated. When the power deviation is larger than the rotational speed deviation, the power deviation is quickly eliminated. Therefore, there is an effect that it is possible to improve both the followability to the power command value and the followability to the rotation speed command value.
[0053]
In the first embodiment, the rotation speed deviation is added to the guide vane opening command value and output to the servo control system. However, the power deviation is added to the guide vane opening command value. You may make it output to a servo control system.
In the first embodiment, the controller 16 for the excitation control system is provided at the subsequent stage of the switch 15, but the controller for canceling the power deviation and the rotational speed deviation are canceled at the previous stage of the switch 15. A controller may be provided individually.
[0054]
Further, in the first embodiment, the deviation of the rotation speed is compared with the deviation of the power, and the control signal to be output to the excitation control system is generated based on the larger deviation. However, the deviation of the power is set. In normal times smaller than the value, a control signal to be output to the excitation control system is generated based on the rotational speed deviation, and when the power deviation exceeds the set value, the control signal is output to the excitation control system based on the power deviation. A signal may be generated.
Conversely, in normal times when the rotational speed deviation is smaller than the set value, a control signal to be output to the excitation control system is generated based on the power deviation, and when the rotational speed deviation becomes larger than the set value, the rotational speed deviation Based on the control signal, a control signal to be output to the excitation control system may be generated.
[0055]
In addition, a subtractor that calculates the deviation between the frequency of the power system and the reference frequency is provided.When the deviation exceeds the set value, the excitation control system is based on the frequency deviation instead of the rotation speed deviation or power deviation. A control signal to be output may be generated (control is performed to increase power when the frequency is decreased, and control is performed to decrease power when the frequency is increased). Further, when the frequency deviation exceeds the set value, the switching operation of the switch 15 (switching operation between the rotation speed deviation and the power deviation) may be validated.
Incidentally, in this Embodiment 1, although applied in the case of a power generation operation, it cannot be overemphasized that the same effect is acquired even if it applies in the case of a pumping operation.
[0056]
Embodiment 2. FIG.
2 is a block diagram showing a control apparatus for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
19 compares the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 with the deviation of the electric power output from the subtractor 14, and outputs the larger deviation to the controller 16, while outputting the smaller deviation to the controller 17. A switcher (selection means, generation means).
[0057]
Next, the operation will be described.
In the first embodiment, the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 and the deviation of the power output from the subtractor 14 are compared, and the larger deviation is output to the controller 16. The smaller deviation may be output to the controller 17.
[0058]
As a result, since the larger deviation is output to the excitation control system having a quick response, the larger deviation is quickly eliminated as in the first embodiment. Since it is added to the vane opening command value and output to the servo control system, the responsiveness to the command value is moderate, but the guide vane opening is controlled so as to follow the command value, and the power and rotational speed are Balanced control.
[0059]
In the second embodiment, the controllers 16 and 17 are provided in the subsequent stage of the switch 19, but the controller that eliminates the power deviation and the controller that eliminates the rotational speed deviation in the previous stage of the switch 19. May be provided individually.
[0060]
Further, in the second embodiment, the deviation of the rotational speed and the deviation of the electric power are compared, a control signal to be output to the excitation control system is generated based on the larger deviation, and the servo control system is generated based on the smaller deviation. In the normal case where the deviation of the power is smaller than the set value, the control signal to be output to the excitation control system is generated based on the deviation of the rotation speed and the deviation of the power is shown. The control signal to be output to the servo control system is generated based on the power deviation, and when the power deviation becomes larger than the set value, the control signal to be output to the excitation control system is generated based on the power deviation and the rotation speed deviation is generated. Based on the control signal, a control signal to be output to the servo control system may be generated.
Conversely, during normal times when the rotational speed deviation is smaller than the set value, a control signal that is output to the excitation control system is generated based on the power deviation, and is also output to the servo control system based on the rotational speed deviation. Generates a signal, and when the rotational speed deviation becomes larger than the set value, generates a control signal to be output to the excitation control system based on the rotational speed deviation and outputs to the servo control system based on the power deviation. A control signal may be generated.
[0061]
In addition, a subtractor that calculates the deviation between the frequency of the power system and the reference frequency is provided.When the deviation exceeds the set value, the excitation control system is based on the frequency deviation instead of the rotation speed deviation or power deviation. A control signal to be output may be generated (control is performed to increase power when the frequency is decreased, and control is performed to decrease power when the frequency is increased). Further, when the frequency deviation exceeds the set value, the switching operation of the switch 19 (switching operation between the rotational speed deviation and the power deviation) may be made effective.
Incidentally, in this Embodiment 2, although applied in the case of a power generation operation, it cannot be overemphasized that the same effect is acquired even if it applies in the case of a pumping operation.
[0062]
Embodiment 3 FIG.
3 is a block diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
20 is a ratio calculator (ratio changing means, multiplying means) for comparing the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 with the deviation of the power output from the subtractor 14 and calculating a ratio constant according to the comparison result; Is a gain for multiplying the power deviation by the ratio constant related to the power deviation calculated by the ratio calculator 20 (ratio changing means, multiplying means), and 22 is a ratio constant related to the rotational speed deviation calculated by the ratio calculator 20. A gain (ratio changing means, multiplying means) for multiplying the deviation of the rotational speed, and 23 is an adder (generating means) for adding the multiplication results of the gain 21 and the gain 22.
[0063]
Next, the operation will be described.
In the first embodiment, the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 and the deviation of the power output from the subtractor 14 are compared and the larger deviation is output to the controller 16. The deviation and the rotation speed deviation are compared, the larger deviation is multiplied by the larger ratio, and the smaller deviation is multiplied by the smaller ratio, and the mixed signal is output to the controller 16 for the excitation control system. It may be.
[0064]
Thereby, since the one where a deviation is larger is controlled more strongly by the excitation control system, the larger the deviation, the greater the effect of suppressing the deviation. In addition, the smaller deviation is output to the controller 16 for the excitation control system although the multiplication ratio is small, so that a slight deviation suppression effect occurs.
[0065]
In the third embodiment, the deviation of the rotational speed is added to the guide vane opening command value and output to the servo control system. However, the deviation of the electric power is added to the guide vane opening command value. You may make it output to a servo control system.
In the third embodiment, the controller 16 for the excitation control system is provided at the subsequent stage of the adder 23. However, the controller for eliminating the power deviation and the rotational speed deviation are eliminated at the preceding stage of the adder 23. A controller may be provided individually.
[0066]
In addition, a subtractor for obtaining the deviation between the frequency of the power system and the reference frequency is provided, and when the deviation exceeds the set value, not only the deviation of the rotation speed and the deviation of the power, but also the ratio of the deviation of the frequency is multiplied, A control signal to be output to the excitation control system may be generated based on the three mixed signals (a signal that increases the power when the frequency decreases and increases the ratio of the signal that increases the power, and decreases the power when the frequency increases. Reduce the ratio). Further, when the frequency deviation exceeds the set value, the ratio calculation operation of the ratio calculator 20 may be validated.
Incidentally, in this Embodiment 3, although applied in the case of a power generation operation, it cannot be overemphasized that the same effect is acquired even if it applies in the case of a pumping operation.
[0067]
Embodiment 4 FIG.
4 is a block diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
24 is a ratio calculator (ratio changing means, first multiplying means) that compares the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 with the deviation of the power output from the subtractor 14, and calculates a ratio constant according to the comparison result. , Second multiplying means), 25 is a gain (ratio changing means, first multiplying means) for multiplying the power deviation by the ratio constant related to the power deviation calculated by the ratio calculator 24, and 26 is the ratio calculator 24. A gain (ratio changing means, first multiplying means) for multiplying the rotation speed deviation by a ratio constant related to the rotation speed deviation calculated by the equation (2), 27 is an adder (first output) for adding the multiplication results of gain 25 and gain 26 Generating means).
[0068]
28 is a gain (ratio changing means, second multiplying means) for multiplying the power deviation by a ratio constant related to the power deviation calculated by the ratio calculator 24, and 29 is a rotational speed deviation calculated by the ratio calculator 24. A gain (ratio changing means, second multiplying means) for multiplying the deviation of the rotational speed by the ratio constant is shown, and 30 is an adder (second generating means) for adding the multiplication results of gain 28 and gain 29.
[0069]
Next, the operation will be described.
In the third embodiment, the power deviation and the rotation speed deviation are compared, the larger deviation is multiplied by the larger ratio, and the smaller deviation is multiplied by the smaller ratio, and the mixed signal is excited and controlled. Although what is output to the controller 16 for the system has been shown, the larger deviation is multiplied by a smaller ratio and the smaller deviation is multiplied by a larger ratio, and the mixed signal is sent to the controller for the servo control system. 17 may be output.
[0070]
Thereby, since the one where a deviation is larger is controlled more strongly by the excitation control system, the larger the deviation, the greater the effect of suppressing the deviation. In addition, the smaller deviation is output to the controller 16 for the excitation control system although the multiplication ratio is small, so that a slight deviation suppression effect occurs.
Further, the larger deviation is multiplied by a small ratio and the smaller deviation is multiplied by a large ratio, and the mixed signal is output to the controller 17 for the servo control system, so that the excitation control system and the servo control system Is controlled in a balanced manner.
[0071]
In the fourth embodiment, the controllers 16 and 17 for the excitation control system are provided in the subsequent stage of the adders 27 and 30, but the controller for eliminating the power deviation in the previous stage of the adders 27 and 30; A controller for eliminating the rotational speed deviation may be provided individually.
[0072]
In addition, a subtractor for obtaining the deviation between the frequency of the power system and the reference frequency is provided, and when the deviation exceeds the set value, not only the deviation of the rotation speed and the deviation of the power, but also the ratio of the deviation of the frequency is multiplied, A control signal to be output to the excitation control system may be generated based on the three mixed signals, and a control signal to be output to the servo control system may be generated (for example, when the frequency decreases in the excitation control system, the power When the frequency increases, the ratio of the signal that decreases the power decreases as the frequency increases, while in the servo control system, the ratio of the signal that increases the power decreases as the frequency decreases. As the value increases, the proportion of the signal that reduces power increases.) Further, when the frequency deviation exceeds the set value, the ratio calculation operation of the ratio calculator 24 may be validated.
Incidentally, in this Embodiment 4, although applied in the case of a power generation operation, it cannot be overemphasized that the same effect is acquired even if it applies in the case of a pumping operation.
[0073]
Embodiment 5 FIG.
5 is a block diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
Reference numeral 31 denotes a switch (selection means, generation means) that compares the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 with the deviation of the power output from the subtractor 14 and selects the larger deviation.
[0074]
Next, the operation will be described.
In the first embodiment, the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 and the deviation of the power output from the subtractor 14 are compared, and the larger deviation is output to the controller 16. May be output to the controller 17.
[0075]
As a result, the control signal generated based on the larger deviation is added to the guide vane opening command value and output to the servo control system, so the larger deviation is suppressed by the control of the servo control system. The
Further, in the excitation control system, the power is controlled based on the deviation between the power command value and the actual power, so that the actual power is controlled to follow the power command value. However, the number of revolutions may be controlled based on the deviation of the number of revolutions without being limited to the power control.
[0076]
In the fifth embodiment, the controller 17 for the servo control system is provided in the subsequent stage of the switch 31. However, the controller for canceling the power deviation in the previous stage of the switch 31 and the rotational speed deviation are eliminated. A controller may be provided individually.
[0077]
Furthermore, in the fifth embodiment, the deviation of the rotational speed is compared with the deviation of the power, and the control signal to be output to the servo control system is generated based on the larger deviation. However, the deviation of the power is set. In normal times smaller than the value, a control signal to be output to the servo control system is generated based on the rotational speed deviation, and when the power deviation exceeds the set value, the control signal is output to the servo control system based on the power deviation. A signal may be generated.
Conversely, at normal times when the deviation in the rotation speed is smaller than the set value, a control signal to be output to the servo control system is generated based on the deviation in power, and when the deviation in the rotation speed exceeds the set value, the deviation in the rotation speed is generated. Based on the control signal, a control signal to be output to the servo control system may be generated.
[0078]
In addition, a subtractor that calculates the deviation between the frequency of the power system and the reference frequency is provided.When the deviation exceeds the set value, the excitation control system is based on the frequency deviation instead of the rotation speed deviation or power deviation. A control signal to be output may be generated (control is performed to increase power when the frequency is decreased, and control is performed to decrease power when the frequency is increased). Further, when the frequency deviation exceeds the set value, the switching operation of the switch 31 (switching operation between the rotational speed deviation and the power deviation) may be validated.
Incidentally, in this Embodiment 5, although applied in the case of a power generation operation, it cannot be overemphasized that the same effect is acquired even if it applies in the case of a pumping operation.
[0079]
Embodiment 6 FIG.
6 is a block diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
32 is a ratio calculator (ratio changing means, multiplying means) for comparing the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 with the deviation of the electric power output from the subtractor 14, and calculating a ratio constant according to the comparison result; Is a gain for multiplying the power deviation by the ratio constant related to the power deviation calculated by the ratio calculator 32 (ratio changing means, multiplication means), and 34 is the ratio constant related to the rotational speed deviation calculated by the ratio calculator 32. A gain (ratio changing means, multiplication means) for multiplying the deviation of the rotational speed, and 35 is an adder (generation means) for adding the multiplication results of the gain 33 and the gain 34.
[0080]
Next, the operation will be described.
In the third embodiment, the power deviation and the rotation speed deviation are compared, the larger deviation is multiplied by the larger ratio, and the smaller deviation is multiplied by the smaller ratio, and the mixed signal is excited and controlled. Although what is output to the controller 16 for the system has been described, the mixed signal may be output to the controller 17 for the servo control system.
[0081]
As a result, the larger deviation is controlled more strongly by the servo control system, so that the larger the deviation, the greater the effect of suppressing the deviation. In addition, the smaller deviation is output to the controller 17 for the servo control system although the multiplication ratio is small, so that a slight deviation suppressing effect occurs.
Further, in the excitation control system, the power is controlled based on the deviation between the power command value and the actual power, so that the actual power is controlled to follow the power command value. However, the number of revolutions may be controlled based on the deviation of the number of revolutions without being limited to the power control.
[0082]
In the sixth embodiment, the controller 17 for the servo control system is provided at the subsequent stage of the adder 35. However, the controller for eliminating the power deviation and the rotational speed deviation are eliminated at the preceding stage of the adder 35. A controller may be provided individually.
[0083]
In addition, a subtractor for obtaining the deviation between the frequency of the power system and the reference frequency is provided, and when the deviation exceeds the set value, not only the deviation of the rotation speed and the deviation of the power, but also the ratio of the deviation of the frequency is multiplied, A control signal to be output to the servo control system may be generated based on the three mixed signals (a signal that increases the power when the frequency decreases and increases the ratio of the signal that increases the power, and decreases the power when the frequency increases. Reduce the ratio). Further, when the frequency deviation exceeds the set value, the ratio calculating operation of the ratio calculator 32 may be validated.
Incidentally, in this Embodiment 6, although applied in the case of a power generation operation, it cannot be overemphasized that the same effect is acquired even if it applies in the case of a pumping operation.
[0084]
Embodiment 7 FIG.
7 is a block diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 7 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
Reference numeral 36 denotes a control constant calculator (constant changing means, setting means) for calculating a control constant according to the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 and the deviation of the power output from the subtractor 14, and 37 is a control constant calculator 36. A variable control constant controller (constant changing means, setting means) for processing the power deviation in accordance with the control constant calculated by the control constant 38, and processing the rotational speed deviation in accordance with the control constant calculated by the control constant calculator 36. , 39 is a variable control constant controller (constant changing means, setting means), and 39 is an adder (generating means) for adding the processing result of the variable control constant controller 37 and the processing result of the variable control constant controller 38.
[0085]
Next, the operation will be described.
In the seventh embodiment, the power deviation and the rotational speed deviation are taken into consideration, and processing is performed according to control constants commensurate with the sensitivity to each deviation. That is, processing with a large deviation is processed according to a large control constant, processing with a small deviation is performed according to a small control constant, and a control signal for the excitation control system is generated based on the added mixed signal. To generate.
[0086]
Thereby, since the one where a deviation is larger is controlled more strongly by the excitation control system, the larger the deviation, the greater the effect of suppressing the deviation. In addition, although the processing result of the variable control constant controller is small, the smaller deviation is output to the controller 16 for the excitation control system, so that a slight deviation suppressing effect occurs.
[0087]
In addition, since the control signal generated based on the deviation in the rotational speed is added to the guide vane opening command value and output to the servo control system, the actual rotational speed of the pump turbine follows the rotational speed command value. The guide vane opening is controlled.
In this case, if all of the control constants with smaller deviations are set to zero, the same effect as switching to the larger deviation can be obtained as in the first embodiment.
Further, depending on how each control constant is calculated, the control constant can be set to a ratio corresponding to the magnitude of the deviation, and the same effect as in the third embodiment can be obtained.
[0088]
In the seventh embodiment, the deviation of the rotational speed is added to the guide vane opening command value and output to the servo control system. However, the deviation of the electric power is added to the guide vane opening command value. You may make it output to a servo control system.
In the seventh embodiment, the controller 16 for the excitation control system is provided at the subsequent stage of the adder 39. However, the controller for eliminating the power deviation and the rotational speed deviation are eliminated at the preceding stage of the adder 39. A controller may be provided individually.
[0089]
In addition, a subtractor that calculates the deviation between the frequency of the power system and the reference frequency is provided. When the deviation exceeds the set value, the control constant is changed based on the deviation of the frequency as well as the deviation of the rotational speed and the deviation of the power. (The control constant of the signal that increases the power is increased when the frequency is decreased, and the control constant of the signal that is decreased is increased when the frequency is increased). Further, when the frequency deviation exceeds the set value, the calculation operation of the control constant calculator 36 may be validated.
Incidentally, in this Embodiment 7, although applied in the case of a power generation operation, it cannot be overemphasized that the same effect is acquired even if it applies in the case of a pumping operation.
[0090]
Embodiment 8 FIG.
8 is a block diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 8 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
40 is a control constant calculator (constant changing means, first setting means, second setting means) for calculating a control constant according to the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 and the deviation of the power output from the subtractor 14. ), 41 is a variable control constant controller (constant changing means, first setting means) for processing power deviation according to the control constant calculated by the control constant calculator 40, and 42 is calculated by the control constant calculator 40. The variable control constant controller (constant changing means, first setting means) 43 for processing the rotational speed deviation in accordance with the control constant thus set, 43 indicates the processing result of the variable control constant controller 41 and the variable control constant controller 42. An adder (first generation means) for adding the processing results.
[0091]
44 is a variable control constant controller (constant changing means, second setting means) for processing the power deviation according to the control constant calculated by the control constant calculator 40, and 45 is calculated by the control constant calculator 40. A variable control constant controller (constant changing means, second setting means) 46 for processing the rotational speed deviation according to the control constant, 46 is a processing result of the variable control constant controller 44 and a processing result of the variable control constant controller 45 Is an adder (second generation means).
[0092]
Next, the operation will be described.
In the seventh embodiment, processing with a large deviation is processed according to a large control constant, processing with a small deviation is performed according to a small control constant, and excitation control is performed based on the added mixed signal. The control signal for the system has been shown, but the one with a large deviation is processed according to the control constant with a small value, and the one with a small deviation is processed according to the control constant with a large value. A control signal for the servo control system may be generated based on the mixed signal.
[0093]
Thereby, since the one where a deviation is larger is controlled more strongly by the excitation control system, the larger the deviation, the greater the effect of suppressing the deviation. In addition, although the processing result of the variable control constant controller is small, the smaller deviation is output to the controller 16 for the excitation control system, so that a slight deviation suppressing effect occurs.
Further, the larger deviation is processed using a small control constant, and the smaller deviation is processed using a large control constant, and the mixed signal is output to the controller 17 for the servo control system. Servo control system is controlled with good balance.
[0094]
In this case, if all the control constants with smaller deviations are set to zero, the same effect as switching to the larger deviation can be obtained as in the second embodiment.
Further, depending on how each control constant is calculated, the control constant can be set to a ratio corresponding to the magnitude of the deviation, and the same effect as in the fourth embodiment can be obtained.
[0095]
In the eighth embodiment, the controller 16 for the excitation control system and the controller 17 for the servo control system are provided in the subsequent stage of the adders 43 and 46, but the power deviation is provided in the previous stage of the adders 43 and 46. You may provide the controller which eliminates, and the controller which eliminates a rotation speed deviation individually.
[0096]
In addition, a subtractor that calculates the deviation between the frequency of the power system and the reference frequency is provided. When the deviation exceeds the set value, the control constant is changed based on the deviation of the frequency as well as the deviation of the rotational speed and the deviation of the power. (For example, in the excitation control system, when the frequency decreases, the control constant of the signal that increases power is increased, and when the frequency increases, the control constant of the signal that decreases power is decreased. In the servo control system, when the frequency decreases, the control constant of the signal that increases the power is reduced, and when the frequency increases, the control constant of the signal that decreases the power increases. Further, when the frequency deviation exceeds the set value, the calculation operation of the control constant calculator 40 may be validated.
Incidentally, although this embodiment 8 is applied to the case of power generation operation, it goes without saying that the same effect can be obtained even if it is applied to the case of pumping operation.
[0097]
Embodiment 9 FIG.
9 is a block diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 9 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
Reference numeral 47 is a control constant calculator (constant changing means, setting means) for calculating a control constant according to the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 and the deviation of the electric power output from the subtractor 14, and 48 is a control constant calculator 47. A variable control constant controller (constant changing means, setting means) for processing the power deviation in accordance with the control constant calculated by, 49 is processed to the rotational speed deviation in accordance with the control constant calculated by the control constant calculator 47. Reference numeral 50 denotes a variable control constant controller (constant changing means, setting means), and 50 is an adder (generating means) for adding the processing result of the variable control constant controller 48 and the processing result of the variable control constant controller 49.
[0098]
Next, the operation will be described.
In the seventh embodiment, processing with a large deviation is processed according to a large control constant, processing with a small deviation is performed according to a small control constant, and excitation control is performed based on the added mixed signal. Although the control signal for the system is generated, the control signal for the servo control system may be generated based on the added mixed signal.
[0099]
As a result, the larger deviation is controlled more strongly by the servo control system, so that the larger the deviation, the greater the effect of suppressing the deviation. In addition, although the processing result of the variable control constant controller is small when the deviation is small, it is output to the controller 17 for the servo control system, so that a slight deviation suppressing effect occurs.
Further, in the excitation control system, the power is controlled based on the deviation between the power command value and the actual power, so that the actual power is controlled to follow the power command value.
In this case, if all of the control constants with smaller deviations are set to zero, the same effect as switching to the larger deviation can be obtained as in the fifth embodiment.
Further, depending on how each control constant is calculated, the control constant can be set to a ratio corresponding to the magnitude of the deviation, and the same effect as in the sixth embodiment can be obtained.
[0100]
In the ninth embodiment, the controller 17 for the servo control system is provided at the subsequent stage of the adder 50. However, the controller for eliminating the power deviation and the rotational speed deviation are eliminated at the preceding stage of the adder 50. A controller may be provided individually.
[0101]
In addition, a subtractor that calculates the deviation between the frequency of the power system and the reference frequency is provided. When the deviation exceeds the set value, the control constant is changed based on the deviation of the frequency as well as the deviation of the rotational speed and the deviation of the power. (The control constant of the signal that increases the power is increased when the frequency is decreased, and the control constant of the signal that is decreased is increased when the frequency is increased). Further, when the frequency deviation exceeds a set value, the calculation operation of the control constant calculator 47 may be validated.
Incidentally, although the ninth embodiment is applied in the case of the power generation operation, it is needless to say that the same effect can be obtained even if it is applied in the case of the pumping operation.
[0102]
Embodiment 10 FIG.
10 is a block diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 10 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
51 is an upper / lower limit calculator (limit value changing means) for calculating a limit value corresponding to the deviation of the rotational speed output by the subtractor 12 and calculating a limit value corresponding to the deviation of the electric power output by the subtractor 14. , 52 outputs the power deviation to the adder 39 if the power deviation output from the subtractor 14 is within the limit value range, and adds the limit value when the power deviation deviates from the limit value. Limiter (limit value changing means) 53 for outputting to the calculator 39, and if the deviation of the rotational speed output by the subtractor 12 is within the range of the limit value, the deviation of the rotational speed is output to the adder 39 and the rotation thereof. When the deviation of the number deviates from the limit value, the limiter (limit value changing means) outputs the limit value to the adder 39.
[0103]
Next, the operation will be described.
In the above seventh to ninth embodiments, the control constant is set according to the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 and the deviation of the electric power output from the subtractor 14. A limit value corresponding to the deviation may be calculated, and when the rotational speed deviation or power deviation deviates from the limit value, the rotational speed deviation or power deviation may be limited to the limit value.
[0104]
That is, by increasing the limit value for large deviations (increasing the range between the upper limit value and the lower limit value), and reducing the limit value for small deviations (the upper limit value and the lower limit value). If the deviation is large), a signal with a large deviation is not limited by the limiter, and a large signal is output. On the other hand, a signal with a small deviation outputs a small signal limited by a limiter.
[0105]
As a result, a control signal based on the mixed signal obtained by adding these signals is output to the excitation control system. Therefore, the larger the deviation is controlled more strongly in the excitation control system, and the greater the deviation, the greater the effect of suppressing the deviation. In addition, although the signal with a smaller deviation is input to the excitation control system although the signal is small, a slight deviation suppressing effect occurs.
[0106]
In addition, since the control signal generated based on the deviation in the rotational speed is added to the guide vane opening command value and output to the servo control system, the actual rotational speed of the pump turbine follows the rotational speed command value. The guide vane opening is controlled.
In this case, if the upper limit value and the lower limit value of the limit value having the smaller deviation are set to zero, the same effect as that of switching to the larger deviation can be obtained as in the first embodiment.
Further, depending on how each limit value is calculated, each limiter can be set to a value similar to that obtained by multiplying each deviation by a ratio corresponding to the magnitude of the deviation, and the same effect as in the third embodiment. Is obtained.
[0107]
In the tenth embodiment, the deviation of the rotation speed is added to the guide vane opening command value and output to the servo control system. However, the deviation of the electric power is added to the guide vane opening command value. You may make it output to a servo control system.
In the tenth embodiment, the controller 16 for the excitation control system is provided at the subsequent stage of the adder 39. However, the controller for canceling the power deviation and the rotational speed deviation are canceled at the preceding stage of the adder 39. A controller may be provided individually.
[0108]
In addition, a subtractor that calculates the deviation between the frequency of the power system and the reference frequency is provided.When the deviation exceeds the set value, the excitation control system is based not only on the rotation speed deviation and power deviation, but also on the frequency deviation. A control signal to be output may be generated (when the frequency decreases, the limit value of the signal that increases power is increased, and when the frequency increases, the limit value of the signal that decreases power is increased). Further, when the frequency deviation exceeds the set value, the calculation operation of the upper / lower limit calculator 51 may be validated.
Incidentally, although the tenth embodiment is applied in the case of the power generation operation, it is needless to say that the same effect can be obtained even if it is applied in the case of the pumping operation.
[0109]
Embodiment 11 FIG.
11 is a block diagram showing a control apparatus for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 11 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
54 is a control constant calculator (setting means) for calculating a control constant in accordance with the deviation in rotational speed output from the subtractor 12 and the deviation in power output from the subtractor 14, and 55 is calculated by the control constant calculator 54. A variable control constant controller (setting means) that processes the power deviation according to the control constant, and a variable control constant controller 56 that processes the rotational speed deviation according to the control constant calculated by the control constant calculator 54 ( Setting means).
[0110]
Next, the operation will be described.
In the eleventh embodiment, the power deviation and the rotational speed deviation are taken into consideration, and the process is performed according to the control constant corresponding to the sensitivity to each deviation. That is, a process with a large deviation is processed according to a large control constant, and a process with a small deviation is processed according to a small control constant.
[0111]
Then, the signal processed by the variable control constant controller 55 and the signal processed by the variable control constant controller 56 are compared, and the larger signal is selected.
That is, when the signal processed by the variable control constant controller 55 is larger than the signal processed by the variable control constant controller 56, the signal processed by the variable control constant controller 55 is output to the controller 16. When the signal processed by the variable control constant controller 56 is larger than the signal processed by the variable control constant controller 55, the signal processed by the variable control constant controller 56 is output to the controller 16.
As a result, the larger deviation of the rotation speed deviation or power deviation quickly follows the command value.
[0112]
In addition, since the control signal generated based on the signal processed by the variable control constant controller 56 is added to the guide vane opening command value and output to the servo control system, the actual rotational speed of the pump turbine is the rotational speed. The guide vane opening is controlled so as to follow the command value.
In the eleventh embodiment, the control signal generated based on the signal processed by the variable control constant controller 56 is added to the guide vane opening command value and output to the servo control system. The control signal generated based on the signal processed by the variable control constant controller 55 may be added to the guide vane opening command value and output to the servo control system.
In the eleventh embodiment, the controller 16 for the excitation control system is provided in the subsequent stage of the switch 15, but the controller for canceling the power deviation and the rotational speed deviation in the previous stage of the switch 15. A controller may be provided individually.
[0113]
Furthermore, in the eleventh embodiment, the signal processed by the variable control constant controller 55 and the signal processed by the variable control constant controller 56 are compared, and the larger signal is selected. In a normal time when the deviation is smaller than the set value, a control signal to be output to the excitation control system is generated based on the signal processed by the variable control constant controller 56, and when the power deviation becomes larger than the set value, the variable control constant A control signal to be output to the excitation control system may be generated based on the signal processed by the controller 55.
On the contrary, in the normal time when the rotational speed deviation is smaller than the set value, a control signal to be output to the excitation control system is generated based on the signal processed by the variable control constant controller 55, and the rotational speed deviation is less than the set value. When it becomes larger, a control signal to be output to the excitation control system may be generated based on the signal after processing by the variable control constant controller 56.
[0114]
In addition, a subtractor that calculates the deviation between the frequency of the power system and the reference frequency is provided.When the deviation exceeds the set value, the excitation control system is based on the frequency deviation instead of the rotation speed deviation or power deviation. A control signal to be output may be generated (control is performed to increase power when the frequency is decreased, and control is performed to decrease power when the frequency is increased). Further, when the frequency deviation exceeds the set value, the switching operation of the switch 15 (switching operation between the rotation speed deviation and the power deviation) may be validated.
[0115]
Incidentally, in the eleventh embodiment, although it is applied in the case of power generation operation, it goes without saying that the same effect can be obtained even if it is applied in the case of pumping operation.
In addition, although this Embodiment 11 showed what applied to the said Embodiment 1, it is not restricted to this, You may make it apply to the said Embodiment 2-6.
[0116]
Embodiment 12 FIG.
12 is a block diagram showing a control apparatus for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 12 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
57 is an upper / lower limit calculator (limit means) for calculating a limit value corresponding to the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 and calculating a limit value corresponding to the deviation of the electric power output from the subtractor 14; If the deviation of the power output from the subtractor 14 is within the limit value range, the deviation of the power is output to the switch 15, and if the deviation of the power deviates from the limit value, the limit value is switched to the switch 15. If the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 is within the limit value range, 59 outputs the rotational speed deviation to the switch 15, and the rotational speed deviation is When deviating from the limit value, the limiter (limit means) outputs the limit value to the switch 15.
[0117]
Next, the operation will be described.
In the twelfth embodiment, a limit value corresponding to the deviation in the rotational speed and the deviation in the electric power is calculated, and when the deviation in the rotational speed and the deviation in the electric power deviate from the limit value, the deviation in the rotational speed and the deviation in the electric power are limited. Limit to value.
[0118]
That is, by increasing the limit value for large deviations (increasing the range between the upper limit value and the lower limit value), and reducing the limit value for small deviations (the upper limit value and the lower limit value). If the deviation is large), a signal with a large deviation is not limited by the limiter, and a large signal is output. On the other hand, a signal with a small deviation outputs a small signal limited by a limiter.
[0119]
Then, the output signal of the limiter 58 and the output signal of the limiter 59 are compared, and the larger output signal is selected.
That is, when the output signal of the limiter 58 is greater than the output signal of the limiter 59, the output signal of the limiter 58 is output to the controller 16, and when the output signal of the limiter 59 is greater than the output signal of the limiter 58, the limiter 58 59 output signals are output to the controller 16.
As a result, the larger deviation of the rotation speed deviation or power deviation quickly follows the command value.
[0120]
In addition, since the control signal generated based on the output signal of the limiter 59 is added to the guide vane opening command value and output to the servo control system, the actual rotation speed of the pump turbine follows the rotation speed command value. The guide vane opening is controlled.
Although the control signal generated based on the output signal of the limiter 59 is added to the guide vane opening command value and output to the servo control system in the twelfth embodiment, the output signal of the limiter 58 is shown. The control signal generated based on the above may be added to the guide vane opening command value and output to the servo control system.
Further, in the twelfth embodiment, the controller 16 for the excitation control system is provided in the subsequent stage of the switch 15, but the controller for canceling the power deviation and the rotational speed deviation in the previous stage of the switch 15. A controller may be provided individually.
[0121]
Further, in the twelfth embodiment, the output signal of the limiter 58 and the output signal of the limiter 59 are compared and the larger output signal is selected. However, at the normal time when the power deviation is smaller than the set value, A control signal to be output to the excitation control system is generated based on the output signal of the limiter 59, and a control signal to be output to the excitation control system is generated based on the output signal of the limiter 58 when the power deviation becomes larger than the set value. It may be.
On the contrary, in the normal time when the rotational speed deviation is smaller than the set value, a control signal to be output to the excitation control system is generated based on the output signal of the limiter 58, and when the rotational speed deviation becomes larger than the set value, A control signal to be output to the excitation control system may be generated based on the output signal.
[0122]
In addition, a subtractor that calculates the deviation between the frequency of the power system and the reference frequency is provided.When the deviation exceeds the set value, the excitation control system is based on the frequency deviation instead of the rotation speed deviation or power deviation. A control signal to be output may be generated (control is performed to increase power when the frequency is decreased, and control is performed to decrease power when the frequency is increased). Further, when the frequency deviation exceeds the set value, the switching operation of the switch 15 (switching operation between the rotation speed deviation and the power deviation) may be validated.
[0123]
Incidentally, in this Embodiment 12, although applied in the case of a power generation operation, it cannot be overemphasized that the same effect is acquired even if it applies in the case of a pumping operation.
In addition, although this Embodiment 12 showed what applied to the said Embodiment 1, it is not restricted to this, You may make it apply to the said Embodiment 2-6.
[0124]
Embodiment 13 FIG.
13 is a block diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 13 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
Reference numeral 60 denotes a control constant calculator (control constant calculation means) that calculates the control constants of the controllers 16 and 17 based on the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 and the deviation of the electric power output from the subtractor 14.
[0125]
Next, the operation will be described.
In the first embodiment, the deviation of the rotational speed output from the subtractor 12 and the deviation of the power output from the subtractor 14 are compared, and the larger deviation is output to the controller 16. The control constants of the controllers 16 and 17 may be calculated based on the rotational speed deviation and the power deviation so that the control signal for the excitation control system and the control signal for the servo control system are optimal control signals. Good.
[0126]
In the thirteenth embodiment, the control signal generated based on the rotational speed deviation is added to the guide vane opening command value and output to the servo control system. However, based on the electric power deviation. The generated control signal may be added to the guide vane opening command value and output to the servo control system.
In the thirteenth embodiment, the controller 16 for the excitation control system is provided in the subsequent stage of the switch 15, but the controller for canceling the power deviation and the rotational speed deviation in the previous stage of the switch 15. A controller may be provided individually.
[0127]
Further, in the thirteenth embodiment, the deviation of the rotational speed and the deviation of the electric power are compared and the larger output signal is selected. However, at the normal time when the deviation of the electric power is smaller than the set value, the rotational speed is shown. A control signal to be output to the excitation control system may be generated based on the deviation of the power, and when the power deviation becomes larger than a set value, a control signal to be output to the excitation control system may be generated based on the power deviation. .
On the other hand, in the normal time when the rotational speed deviation is smaller than the set value, a control signal to be output to the excitation control system is generated based on the deviation of the electric power. A control signal to be output to the excitation control system may be generated based on the deviation.
[0128]
In addition, a subtractor that calculates the deviation between the frequency of the power system and the reference frequency is provided.When the deviation exceeds the set value, the excitation control system is based on the frequency deviation instead of the rotation speed deviation or power deviation. A control signal to be output may be generated (control is performed to increase power when the frequency is decreased, and control is performed to decrease power when the frequency is increased). Further, when the frequency deviation exceeds the set value, the switching operation of the switch 15 (switching operation between the rotation speed deviation and the power deviation) may be validated.
[0129]
Incidentally, in the thirteenth embodiment, although it is applied in the case of the power generation operation, it goes without saying that the same effect can be obtained even if it is applied in the case of the pumping operation.
In addition, although this Embodiment 13 showed what applied to the said Embodiment 1, it is not restricted to this, You may make it apply to the said Embodiment 2-6.
[0130]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, according to the monitoring result of the monitoring means, either the power or the rotational speed is selected as the control target of the excitation control system. There is an effect that it is possible to improve both the followability to the rotation speed command value.
[0131]
According to the present invention, since the deviation of the rotational speed and the deviation of the electric power are compared and the control signal for the excitation control system is generated based on the larger deviation, the followability to the electric power command value and the rotational speed command There is an effect that it is possible to improve both the followability to the value.
[0132]
According to the present invention, when the power deviation is smaller than the set value, the control signal for the excitation control system is generated based on the rotational speed deviation, and when the power deviation is larger than the set value, the power Since the control signal for the excitation control system is generated based on the deviation, there is an effect that it is possible to improve both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value.
[0133]
According to the present invention, when the rotational speed deviation is smaller than the set value, the control signal for the excitation control system is generated based on the power deviation, and when the rotational speed deviation is larger than the set value, Since the control signal for the excitation control system is generated based on the deviation of the rotational speed, there is an effect that it is possible to improve both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value.
[0134]
According to the present invention, according to the monitoring result of the monitoring means, either the electric power or the rotational speed is selected as the control target of the excitation control system, and the other is selected as the control target of the servo control system. In addition, it is possible to improve both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value, and to control the excitation control system and the servo control system in a balanced manner.
[0135]
According to this invention, the deviation of the rotational speed and the deviation of the electric power are compared, and the control signal for the excitation control system is generated based on the larger deviation, and the control signal for the servo control system is generated based on the smaller deviation. Since it is configured to generate, it is possible to improve both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value, and to control the excitation control system and the servo control system in a balanced manner.
[0136]
According to the present invention, when the power deviation is smaller than the set value, the control signal for the excitation control system is generated based on the rotational speed deviation, and the control signal for the servo control system is generated based on the power deviation. If the power deviation is larger than the set value, a control signal for the excitation control system is generated based on the power deviation, and a control signal for the servo control system is generated based on the rotation speed deviation. Thus, both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value can be improved, and the excitation control system and the servo control system can be controlled in a balanced manner.
[0137]
According to the present invention, when the rotational speed deviation is smaller than the set value, the control signal for the excitation control system is generated based on the power deviation, and the control signal for the servo control system based on the rotational speed deviation. When the deviation of the rotation speed is larger than the set value, a control signal for the excitation control system is generated based on the deviation of the rotation speed, and a control signal for the servo control system is generated based on the deviation of the power. Therefore, it is possible to improve both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value, and to control the excitation control system and the servo control system in a balanced manner. .
[0138]
According to the present invention, the deviation of the rotational speed and the deviation of the electric power are compared, and each deviation is multiplied by a ratio constant according to the comparison result, while the deviation of the rotational speed and the deviation of the electric power multiplied by the ratio constant are calculated. In addition, since the control signal for the excitation control system is generated, there is an effect that both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value can be improved.
[0139]
According to the present invention, the larger deviation is multiplied by the larger ratio constant, and the smaller deviation is multiplied by the smaller ratio constant. Therefore, the followability with respect to the power command value and the follow-up with respect to the rotational speed command value are configured. There is an effect of improving both of sex.
[0140]
According to this invention, the first generation means for adding the deviation of the rotational speed multiplied by the ratio constant by the first multiplication means and the deviation of the power to generate a control signal for the excitation control system, and the second Since the second generation means for generating the control signal for the servo control system is provided by adding the deviation of the rotation speed multiplied by the ratio constant by the multiplication means and the deviation of the electric power, it follows the power command value. And the followability to the rotational speed command value can be improved, and the excitation control system and the servo control system can be controlled with good balance.
[0141]
According to the present invention, the first deviation means for multiplying the larger deviation by a large ratio constant, the smaller deviation by a small ratio constant, and the larger deviation by a small ratio constant. The second deviation means for multiplying the smaller deviation by a large ratio constant is provided, so that both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value can be improved, There is an effect that the excitation control system and the servo control system can be controlled in a balanced manner.
[0142]
According to this invention, since either one of the electric power or the rotational speed is selected as the control target of the servo control system according to the monitoring result of the monitoring means, the followability to the electric power command value and the rotational speed command value are selected. There is an effect that it is possible to improve both of the followability to the.
[0143]
According to the present invention, the deviation of the rotational speed is compared with the deviation of the electric power, and the control signal for the servo control system is generated based on the larger deviation. There is an effect that it is possible to improve both the followability to the value.
[0144]
According to the present invention, when the power deviation is smaller than the set value, the control signal for the servo control system is generated based on the rotation speed deviation. When the power deviation is larger than the set value, the power Since the control signal for the servo control system is generated based on the deviation, there is an effect that it is possible to improve both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value.
[0145]
According to the present invention, when the rotational speed deviation is smaller than the set value, the control signal for the servo control system is generated based on the power deviation, and when the rotational speed deviation is larger than the set value, Since the control signal for the servo control system is generated based on the deviation of the rotational speed, there is an effect that it is possible to improve both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value.
[0146]
According to the present invention, the deviation of the rotational speed and the deviation of the electric power are compared, and each deviation is multiplied by a ratio constant according to the comparison result, while the deviation of the rotational speed and the deviation of the electric power multiplied by the ratio constant are calculated. Since the control signal for the servo control system is generated by adding, there is an effect that both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value can be improved.
[0147]
According to the present invention, the larger deviation is multiplied by the larger ratio constant, and the smaller deviation is multiplied by the smaller ratio constant. Therefore, the followability with respect to the power command value and the follow-up with respect to the rotational speed command value are configured. There is an effect of improving both of sex.
[0148]
According to the present invention, the control constant is set in accordance with the rotational speed deviation and the power deviation, and the control signal for the excitation control system is generated based on the control constant. There is an effect that it is possible to improve both the followability to the rotation speed command value.
[0149]
According to the present invention, the larger the rotation speed deviation and the power deviation, the larger the control constant is set. Therefore, it is possible to improve both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotation speed command value. There is an effect that can be done.
[0150]
According to this invention, based on the control constant set by the first generating means for generating the control signal for the excitation control system based on the control constant set by the first setting means, and the control constant set by the second setting means. Since the second generation means for generating the control signal for the servo control system is provided, it is possible to improve both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value, and the excitation control system The servo control system can be controlled with good balance.
[0151]
According to the present invention, the first setting means for setting a larger control constant as the rotation speed deviation and the power deviation are larger, and the first setting means for setting a smaller control constant as the rotation speed deviation and the power deviation are larger. Therefore, it is possible to improve both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value, and to control the excitation control system and the servo control system in a balanced manner. There is an effect that can be done.
[0152]
According to the present invention, the control constant is set according to the rotational speed deviation and the power deviation, and the control signal for the servo control system is generated based on the control constant. There is an effect that it is possible to improve both the followability to the rotation speed command value.
[0153]
According to the present invention, the larger the rotation speed deviation and the power deviation, the larger the control constant is set. Therefore, it is possible to improve both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotation speed command value. There is an effect that can be done.
[0154]
According to the present invention, since the setting means for setting the control constant according to the deviation of the rotational speed and the deviation of the electric power is provided, both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value are further provided. There is an effect that can be increased.
[0155]
According to the present invention, the limit value of the rotational speed deviation is set according to the rotational speed deviation, the limit value of the power deviation is set according to the power deviation, and the rotational speed deviation or the power deviation is rotated. Since the limit means for replacing the limit value of the rotational speed deviation or the limit value of the power deviation with the deviation of the rotational speed or the power deviation when the limit value of the number deviation or the power deviation limit value is deviated, Furthermore, there is an effect that both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value can be improved.
[0156]
According to the present invention, since the control constant calculating means for calculating the control constant of the generating means is provided based on the deviation of the rotation speed and the deviation of the electric power, the followability with respect to the power command value and the rotation speed command are further provided. There is an effect that it is possible to improve both the followability to the value.
[0157]
According to the present invention, since the control signal is generated based on the frequency when the frequency of the power system changes, both the followability with respect to the power command value and the followability with respect to the rotational speed command value can be improved. There is an effect that can be done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 2 is a configuration diagram showing a control device of a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 4 is a configuration diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 4 of the present invention;
FIG. 5 is a configuration diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 5 of the present invention;
FIG. 6 is a block diagram showing a control device of a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 7 of the present invention;
FIG. 8 is a configuration diagram showing a control device of a variable speed pumped storage power generation system according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram showing a control device of a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 9 of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram showing a control device of a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 10 of the present invention.
FIG. 11 is a configuration diagram showing a control device of a variable speed pumped storage power generation system according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 12 of the present invention;
FIG. 13 is a configuration diagram showing a control device for a variable speed pumped storage power generation system according to Embodiment 13 of the present invention;
FIG. 14 is a configuration diagram showing a control device of a conventional variable speed pumped storage power generation system.
FIG. 15 is a configuration diagram showing a control device of a conventional variable speed pumped storage power generation system.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing the behavior of a control device of a conventional variable speed pumped storage power generation system.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing the behavior of a control device of a conventional variable speed pumped storage power generation system.
[Explanation of symbols]
11 Substrate (monitoring means, rotational speed deviation calculating means), 14 Subtractor (monitoring means, rotational speed deviation calculating means), 14 Subtractor (monitoring means, power deviation calculating means), 15, 19, 31 Switch (selection means, generation means), 16, 17 Controller (generation means), 20, 32 Ratio calculator (ratio change means, multiplication means), 21, 22, 33, 34 Gain (ratio change means, multiplication means) ), 23, 35, 39, 50 Adder (generating means), 24 Ratio calculator (ratio changing means, first multiplying means, second multiplying means), 25, 26 Gain (ratio changing means, first Multiplier means), 27, 43 Adder (first generating means), 28, 29 Gain (ratio changing means, second multiplying means), 30, 46 Adder (second generating means), 36, 47 Control Constant calculator (constant changing means, setting means), 37 38, 48, 49 Variable control constant controller (constant changing means, setting means), 40 Control constant calculator (constant changing means, first setting means, second setting means), 41, 42 Variable control constant controller (Constant changing means, first setting means), 44, 45 variable control constant controller (constant changing means, second setting means), 51 upper / lower limit calculator (limit value changing means), 52, 53 limiter ( Limit value changing means), 54 control constant calculator (setting means), 55, 56 variable control constant controller (setting means), 57 upper and lower limit value calculator (limit means), 58, 59 limiter (limit means), 60 Control constant calculator (control constant calculation means).

Claims

Monitoring means for monitoring the operating state of the variable speed pumped storage power generation system for controlling the power of the generator motor whose primary winding is connected to the power system and for controlling the rotational speed of the pump turbine connected to the drive shaft of the generator motor. And a control unit for the variable speed pumped storage power generation system comprising: selection means for selecting either the electric power or the rotation speed as a control target of the excitation control system according to the monitoring result of the monitoring means.

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power The power deviation calculation means for calculating the deviation, the deviation of the rotation speed calculated by the rotation speed deviation calculation means and the deviation of the power calculated by the power deviation calculation means are compared, and excitation control is performed based on the larger deviation The control apparatus of the variable speed pumped storage power generation system provided with the production | generation means which produces | generates the control signal with respect to a system.

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power A power deviation calculating means for calculating a deviation, and when the power deviation calculated by the power deviation calculating means is smaller than a set value, excitation control based on the rotational speed deviation calculated by the rotational speed deviation calculating means; A control signal for a variable speed pumped-storage power generation system comprising generating means for generating a control signal for the system and generating a control signal for the excitation control system based on the deviation of the power when the power deviation is larger than a set value apparatus.

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power When the deviation of the rotational speed calculated by the power deviation calculating means for calculating the deviation and the rotational speed deviation calculating means is smaller than a set value, excitation control is performed based on the power deviation calculated by the power deviation calculating means. A variable speed pumped-storage power generation system comprising: generating means for generating a control signal for the system and generating a control signal for the excitation control system based on the deviation of the rotational speed when the rotational speed deviation is larger than a set value Control device.

Monitoring means for monitoring the operating state of the variable speed pumped storage power generation system for controlling the power of the generator motor whose primary winding is connected to the power system and for controlling the rotational speed of the pump turbine connected to the drive shaft of the generator motor. And selecting means for selecting either the power or the rotational speed as a control target of the excitation control system and selecting the other as a control target of the servo control system according to the monitoring result of the monitoring means. Control device for variable speed pumped storage power generation system.

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power The power deviation calculation means for calculating the deviation, the deviation of the rotation speed calculated by the rotation speed deviation calculation means and the deviation of the power calculated by the power deviation calculation means are compared, and excitation control is performed based on the larger deviation A control device for a variable speed pumped storage power generation system, comprising: generating means for generating a control signal for the system and generating a control signal for the servo control system based on a smaller deviation.

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power A power deviation calculating means for calculating a deviation, and when the power deviation calculated by the power deviation calculating means is smaller than a set value, excitation control based on the rotational speed deviation calculated by the rotational speed deviation calculating means; A control signal for the system is generated, and a control signal for the servo control system is generated based on the power deviation. When the power deviation is larger than the set value, the control signal for the excitation control system is generated based on the power deviation. A control device for a variable speed pumped storage power generation system, comprising: generating means for generating a control signal and generating a control signal for the servo control system based on a deviation in the rotation speed.

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power When the deviation of the rotational speed calculated by the power deviation calculating means for calculating the deviation and the rotational speed deviation calculating means is smaller than a set value, excitation control is performed based on the power deviation calculated by the power deviation calculating means. A control signal for the system is generated and a control signal for the servo control system is generated based on the deviation of the rotation speed. When the rotation speed deviation is larger than the set value, excitation is performed based on the deviation of the rotation speed. A control device for a variable speed pumped storage power generation system, including a generation means for generating a control signal for the control system and generating a control signal for the servo control system based on a deviation of the electric power

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power The power deviation calculation means for calculating the deviation, the rotation speed deviation calculated by the rotation speed deviation calculation means and the power deviation calculated by the power deviation calculation means are compared, and a ratio constant according to the comparison result is obtained. Variable speed pumping water provided with multiplying means for multiplying each deviation, and generating means for generating a control signal for the excitation control system by adding the deviation of the rotational speed multiplied by the ratio constant by the multiplying means and the deviation of power Control device for power generation system.

10. The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to claim 9 , wherein the multiplication means multiplies the larger deviation by a large ratio constant and multiplies the smaller deviation by a small ratio constant.

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power The power deviation calculation means for calculating the deviation, the rotation speed deviation calculated by the rotation speed deviation calculation means and the power deviation calculated by the power deviation calculation means are compared, and a ratio constant according to the comparison result is obtained. A first multiplying unit that multiplies each deviation, and a first deviation unit that generates a control signal for the excitation control system by adding the deviation of the rotational speed and the deviation of the electric power multiplied by the ratio constant by the first multiplying unit. The difference between the rotational speed calculated by the generating means and the rotational speed deviation calculating means is compared with the power deviation calculated by the power deviation calculating means, and each deviation is multiplied by a ratio constant according to the comparison result. 2 multiplication hand And a second generating means for generating a control signal for the servo control system by adding the deviation of the rotational speed multiplied by the ratio constant by the second multiplying means and the deviation of the electric power. System control unit.

The first multiplication means multiplies the larger deviation by a large ratio constant and the smaller deviation by a small ratio constant, while the second multiplication means has a smaller ratio constant for the larger deviation. The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to claim 11 , wherein the smaller deviation is multiplied by a large ratio constant.

Monitoring means for monitoring the operating state of the variable speed pumped storage power generation system for controlling the power of the generator motor whose primary winding is connected to the power system and for controlling the rotational speed of the pump turbine connected to the drive shaft of the generator motor. And a control unit for the variable speed pumped storage power generation system comprising: a selecting unit that selects either the electric power or the rotation speed as a control target of the servo control system according to the monitoring result of the monitoring unit.

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power The power deviation calculation means for calculating the deviation, the rotation speed deviation calculated by the rotation speed deviation calculation means and the power deviation calculated by the power deviation calculation means are compared, and the servo control is performed based on the larger deviation. The control apparatus of the variable speed pumped storage power generation system provided with the production | generation means which produces | generates the control signal with respect to a system.

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power Servo control based on the deviation of the rotation speed calculated by the rotation speed deviation calculation means when the power deviation calculation means for calculating the deviation and the deviation of the power calculated by the power deviation calculation means is smaller than a set value A control signal for a variable speed pumped-storage power generation system comprising generating means for generating a control signal for the system and generating a control signal for the servo control system based on the deviation of the power when the power deviation is larger than a set value apparatus.

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power Servo control based on the power deviation computed by the power deviation computing means when the power deviation computing means for computing the deviation and the rotational speed deviation computed by the rotational speed deviation computing means are smaller than a set value A variable speed pumped-storage power generation system comprising: generating means for generating a control signal for the system and generating a control signal for the servo control system based on the deviation of the rotational speed when the rotational speed deviation is larger than a set value Control device.

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power The power deviation calculation means for calculating the deviation, the rotation speed deviation calculated by the rotation speed deviation calculation means and the power deviation calculated by the power deviation calculation means are compared, and a ratio constant according to the comparison result is obtained. Variable speed pumping water provided with multiplying means for multiplying each deviation, and generating means for adding the deviation of the rotational speed multiplied by the ratio constant by the multiplying means and the deviation of power to generate a control signal for the servo control system Control device for power generation system.

18. The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to claim 17 , wherein the multiplication means multiplies the larger deviation by a large ratio constant and multiplies the smaller deviation by a small ratio constant.

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power A power deviation calculating means for calculating a deviation; a setting means for setting a control constant in accordance with a deviation in the rotational speed calculated by the rotational speed deviation calculating means and a power deviation calculated by the power deviation calculating means; A control device for a variable speed pumped storage power generation system, comprising: generating means for generating a control signal for an excitation control system based on a control constant set by a setting means.

20. The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to claim 19 , wherein the setting means sets a larger control constant as a deviation in rotational speed and a deviation in electric power are larger.

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power Power deviation calculating means for calculating a deviation, and first setting means for setting a control constant in accordance with the deviation of the rotational speed calculated by the rotational speed deviation calculating means and the power deviation calculated by the power deviation calculating means First generation means for generating a control signal for the excitation control system based on the control constant set by the first setting means, the deviation of the rotation speed calculated by the rotation speed deviation calculation means, and the power A second setting means for setting a control constant in accordance with the power deviation calculated by the deviation calculating means; and a control signal for the servo control system based on the control constant set by the second setting means. Control device for a variable speed pumped storage power generation system provided with a second generating means for generating a.

The first setting means sets a larger control constant as the rotational speed deviation and power deviation are larger, and the second setting means sets a smaller control constant as the rotational speed deviation and power deviation are larger. The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to claim 21, wherein:

Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed command value of the pump turbine from the electric power command value of the generator motor and calculating a deviation between the rotational speed command value and the actual rotational speed, and the power command value of the generator motor and the actual power A power deviation calculating means for calculating a deviation; a setting means for setting a control constant in accordance with a deviation in the rotational speed calculated by the rotational speed deviation calculating means and a power deviation calculated by the power deviation calculating means; A control device for a variable speed pumped storage power generation system, comprising: generating means for generating a control signal for a servo control system based on a control constant set by a setting means.

24. The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to claim 23 , wherein the setting means sets a larger control constant as a deviation in rotational speed and a deviation in electric power are larger.

5. A setting means for setting a control constant according to the deviation of the rotational speed calculated by the rotational speed deviation calculating means and the deviation of the electric power calculated by the power deviation calculating means is provided. The control apparatus of the variable speed pumped-storage power generation system as described in any one of Claim 9, Claim 11, Claim 14, or Claim 17 .

A limit value for the rotational speed deviation is set according to the rotational speed deviation calculated by the rotational speed deviation calculating means, and a power deviation limit value is set according to the power deviation calculated by the power deviation calculating means, If the speed deviation or power deviation deviates from the speed deviation limit value or power deviation limit value, the speed deviation limit value or power deviation limit value is replaced with the rotation speed deviation or power deviation. A control device for a variable speed pumped storage power generation system according to any one of claims 2, 6, 9, 9, 11, 14, or 17, characterized in that a limiting means is provided.

A control constant calculating means for calculating a control constant of the generating means is provided based on the deviation of the rotational speed calculated by the rotational speed deviation calculating means and the power deviation calculated by the power deviation calculating means. The control device for a variable speed pumped storage power generation system according to any one of claims 2, 6, 9, 11, 14, 17, 19, 21, and 23 .

Generating means, the frequency of the power system changes, according to claim 2, claim 6, characterized in that to generate the control signal based on the frequency, claim 9, claim 11, claim 14, claim 17 The control apparatus of the variable speed pumped-storage power generation system as described in any one of Claim 19, Claim 21, or Claim 23 .