JP6296461B2 - Operation control device - Google Patents
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Description
この発明は、運転制御装置に関し、特に、発電を行うための水車の運転の制御を行う運転制御装置に関するものである。 The present invention relates to an operation control device, and more particularly to an operation control device that controls operation of a water turbine for generating power.
従来より、水車発電機を自立運転させる際の水車発電機の出力周波数を一定に保つための調速制御装置の開発が行われている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a speed control device for maintaining a constant output frequency of a turbine generator when the turbine generator is operated independently has been developed.
図2は、従来の調速制御装置の構成を示した図である(例えば、特許文献1参照)。図2において、101は水車、102は水車発電機、103は調整弁である。図2に示すように、水車101には、水入力を調整するための調整弁103が設けられている。水車発電機102には、図示しない自立運転負荷が接続されている。図2に示す調速制御装置においては、水車1の回転速度の変動により、自立運転負荷の変動を検出し、検出された自立運転負荷の変動に応じて、調整弁103により、水車101への流入量を調整することで、水車発電機102の出力周波数の変動を抑制している。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a conventional speed control device (see, for example, Patent Document 1). In FIG. 2, 101 is a water wheel, 102 is a water wheel generator, and 103 is a regulating valve. As shown in FIG. 2, the
従来、水力発電設備において自立運転を行うためには、次に記載の(ア)及び(イ)の2種類に分類される設備および方式が必要であった。 Conventionally, in order to perform a self-sustained operation in a hydroelectric power generation facility, the following facilities and methods classified into the following two types (a) and (b) are necessary.
(ア)水力発電設備を構成する水路・水車調速機・水車および水車発電機の回転体慣性重量を適切に計画・製造する事により、水車発電機単体で、周波数安定性、つまり自立運転性能を確保しようとする方式。 (A) By properly planning and manufacturing the rotating body inertia weight of the waterways, turbine governors, turbines and turbine generators that make up the hydroelectric power generation equipment, the turbine generator unit itself can achieve frequency stability, that is, independent operation performance. Method to try to secure.
(イ)水力発電設備内に、水車発電機設備以外に同設備の電気出力を安定的に供給しようとする自立運転負荷と、電気回路的に並列接続されて負荷量の調整可能な模擬負荷装置とを備え、この模擬負荷の消費電力を高速に調整する事で、周波数安定性、つまり自立運転性能を確保しようとする方式。 (B) A self-sustained operation load that stably supplies the electrical output of the facility in addition to the turbine generator facility in the hydroelectric power generation facility, and a simulated load device that is connected in parallel with the electric circuit and can adjust the load amount And by adjusting the power consumption of this simulated load at high speed, it tries to ensure frequency stability, that is, autonomous operation performance.
このうちの(ア)の方式が、図2に示す従来装置に相当する。しかしながら、(ア)の方式においては、自立運転負荷変動時の周波数安定性を確保するためには、水車の回転数上昇率、水路の水圧上昇率、および、調整弁の駆動系パワー等の品質を十分に確保する必要があるため、水力発電設備の設備規模が高価なものとなるという課題があった。 Of these, the method (a) corresponds to the conventional apparatus shown in FIG. However, in the method (a), in order to ensure frequency stability when the autonomous driving load fluctuates, quality such as the rate of increase of the turbine speed, the rate of increase of the water pressure of the water channel, and the drive system power of the regulating valve, etc. Therefore, there is a problem that the scale of the hydroelectric power generation facility becomes expensive.
また、(イ)の方式は、図2の構成において、自立運転負荷に並列に接続された模擬負荷を追加したものである(例えば、特許文献1の第1図参照)。この模擬負荷の容量は、自立運転負荷の全容量と同一である。(イ)の方式においては、自立運転負荷の負荷量と模擬負荷の負荷量とを合計したものを、全体の負荷量として、制御を行う。従って、(イ)の方式においては、自立運転負荷の変動に備え、水車発電機102の出力を予め調整しておかねばならず、自立運転負荷の変動量を予め計画した上で、自立運転負荷変動発生前に模擬負荷消費電力を調整するという困難さがあった。さらに、模擬負荷の容量として、自立運転負荷の全容量と同等の容量が必要であるという課題があった。
Further, the method (A) is obtained by adding a simulated load connected in parallel to the self-sustaining operation load in the configuration of FIG. 2 (see, for example, FIG. 1 of Patent Document 1). The capacity of this simulated load is the same as the total capacity of the autonomous driving load. In the method (a), the total load amount is controlled by summing the load amount of the self-sustained operation load and the load amount of the simulated load. Therefore, in the method (a), in preparation for the fluctuation of the autonomous driving load, the output of the
また、(ア)の方式においても、(イ)の方式においても、水車への流入量の増減操作により水車発電機の出力周波数の制御を行っているが、水車への流入量の増減操作が水車発電機の発生電力変動に発現するまでは、設備仕様に起因する時間遅れ、および、水車水圧管路内の流水の加減速時間などにより、かなりの時間遅れが発生し、自立運転負荷の急激な変動に対しては、水車発電機の出力周波数の制御を迅速に対応させることができないという課題があった。 In both methods (a) and (b), the output frequency of the turbine generator is controlled by increasing / decreasing the amount of inflow to the water turbine. A significant time delay occurs due to the time delay caused by the equipment specifications and the acceleration / deceleration time of the flowing water in the turbine hydraulic pressure line until it appears in the generated power fluctuation of the turbine generator. There is a problem that the control of the output frequency of the water turbine generator cannot be quickly responded to such fluctuations.
この発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、自立運転負荷の容量よりも小さい容量の模擬負荷を用いながら、事前調整も不要で、自立運転負荷変動の過渡時にも迅速に対応し、水車発電機の出力周波数の制御を安定的かつ経済的に行う運転制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and uses a simulated load having a capacity smaller than the capacity of the self-sustained operation load, does not require pre-adjustment, and can quickly cope with a transient operation load fluctuation. An object of the present invention is to obtain an operation control device that stably and economically controls the output frequency of a water turbine generator.
この発明は、水が流入されることによって回転する水車と、自立運転負荷に供給するための電力を前記水車の回転エネルギーを用いて発生させる水車発電機と、前記自立運転負荷の負荷値を検出する負荷値検出部と、前記負荷値検出部によって検出された前記自立運転負荷の負荷値に基づいて、前記水車への水の流入量を調整する水車調速機と、前記自立運転負荷と並列に前記水車発電機に接続され、可変の負荷量を有する模擬負荷と、前記模擬負荷の負荷量を調整する模擬負荷補助調速機とを備え、前記模擬負荷補助調速機は、平常時には、前記模擬負荷の消費電力を中立位置に調整し、前記自立運転負荷の前記負荷値の変動時には、前記負荷値の変動に応じて、前記模擬負荷の消費電力を前記中立位置から増方向または減方向に調整する、運転制御装置である。 The present invention detects a turbine that rotates when water flows in, a turbine generator that generates electric power to be supplied to a self-sustained operation load using rotational energy of the water turbine, and a load value of the self-sustained operation load. A water value governor that adjusts the amount of water flowing into the water wheel based on a load value of the autonomous driving load detected by the load value detecting unit, and a parallel operation with the autonomous driving load. A simulated load having a variable load amount and a simulated load auxiliary governor that adjusts the load amount of the simulated load, and the simulated load assist governor, The power consumption of the simulated load is adjusted to a neutral position, and when the load value of the autonomous driving load varies, the power consumption of the simulated load is increased or decreased from the neutral position according to the variation of the load value. Adjust to An operation control device.
この発明の運転制御装置によれば、前記模擬負荷補助調速機は、平常時には、前記水車調速機と協調して、前記模擬負荷の消費電力を中立位置に調整し、前記自立運転負荷の前記負荷値の過渡時には、前記模擬負荷の消費電力を前記中立位置から増方向または減方向に調整し、調整完了後は、前記水車調速機の流入量調整速度と同期して、前記模擬負荷の消費電力を前記中立位置に戻すようにしたので、予測困難な自立運転負荷の自立負荷変動に際しても安定的な自立運転が出来、自立運転負荷の全容量よりも小さい容量の模擬負荷を用いながら、事前調整も不要で、自立運転負荷変動の過渡時にも迅速に対応し、水車発電機の出力周波数の制御を安定的かつ経済的に行うことができる。 According to the operation control apparatus of the present invention, the simulated load auxiliary governor adjusts the power consumption of the simulated load to a neutral position in cooperation with the water turbine governor in a normal state, and During the transition of the load value, the power consumption of the simulated load is adjusted to increase or decrease from the neutral position, and after the adjustment is completed, the simulated load is synchronized with the inflow rate adjustment speed of the water turbine governor. Power consumption is returned to the neutral position, so that it is possible to perform stable autonomous operation even when it is difficult to predict a self-sustained load fluctuation of an autonomous driving load, while using a simulated load having a capacity smaller than the total capacity of the autonomous driving load. Preadjustment is not required, and it is possible to respond quickly to a transition of a self-sustained operation load fluctuation and to control the output frequency of the turbine generator stably and economically.
この発明は、商用電力系統から切り離された系統で、水車発電機を自立運転負荷に接続して、自立運転負荷に対して水車発電機による電力供給を行う場合において、自立運転負荷の負荷変動に対して水車発電機の出力周波数を一定に安定して保つために水車発電機の周波数制御を行う運転制御装置に関する。この発明の運転制御装置においては、平常時の出力周波数の制御は水車調速機側で行い、過渡的な出力周波数の制御は模擬負荷補助調速機側で行う事で、事前予測困難な自立負荷変動に際しても安定的な自立運転を行う。以下、この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。 This invention is a system disconnected from a commercial power system, and when a turbine generator is connected to a self-sustained operation load and power is supplied by the turbine generator to the self-sustained operation load, On the other hand, the present invention relates to an operation control apparatus that performs frequency control of a turbine generator in order to keep the output frequency of the turbine generator constant and stable. In the operation control apparatus of the present invention, the normal output frequency is controlled on the water turbine governor side, and the transient output frequency control is performed on the simulated load auxiliary governor side. Stable independent operation is performed even when the load fluctuates. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る運転制御装置の構成を示した図である。図1において、1は水車、2は水車発電機、3は自立運転負荷、4は水車1への流入エネルギーを調整する水車調速機、5は水車発電機2の出力周波数すなわち水車1の回転速度を検出するための水車速度検出器、6は負荷量が調整可能な模擬負荷、7は水車調速機4と協調して模擬負荷6の消費電力を調整する模擬負荷補助調速機である。これらの構成要素について、以下に説明する。
Embodiment 1 FIG.
1 is a diagram showing a configuration of an operation control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 1 is a water wheel, 2 is a water wheel generator, 3 is a self-sustained operation load, 4 is a water wheel governor that adjusts the inflow energy to the
水車1は、水車1への流入量の調整を行う調整弁(図示せず)が設けられ、水車調速機4により水の流入量が調整される。水車1は、水車1に水が流入されることによって回転し、この回転エネルギー(機械エネルギー)を水車発電機2に伝達する。
The water turbine 1 is provided with an adjustment valve (not shown) that adjusts the inflow amount to the water wheel 1, and the inflow amount of water is adjusted by the
水車発電機2は、水車1から供給された回転エネルギーにより回転する。水車発電機2が回転すると電力が発生する。水車発電機2は、発生した電力を、自立運転負荷3および模擬負荷6に供給する。
The
自立運転負荷3は、水車発電機2に接続され、水車発電機2から供給される電力で駆動される。
The self-sustained operation load 3 is connected to the
水車調速機4は、水車速度検出器5で検出された水車1の回転速度に基づいて、水車1への水の流入量調整を行う。すなわち、水車調速機4は、水車発電機2を自立運転する際に、自立運転負荷3の負荷変動に応じ、水車発電機2の出力周波数を一定に安定して保つために、水車速度検出器5で検出された水車1の回転速度に基づいて、水車1への水の流入量を調整する。なお、このとき、水車調速機4は、例えば、水車1の回転速度とそれに対する水車1への水の目標流入量との対応関係を定めたルックアップテーブルを予め有しており、水車調速機4は、当該ルックアップテーブルに従って、水車1の回転速度に基づいて水車1への目標流入量を求めるようにすればよい。
The
水車速度検出器5は、水車発電機2の出力周波数、すなわち、水車1の回転速度を検出する。水車速度検出器5で検出された水車1の回転速度の変動から、自立運転負荷3の変動を検出することができる。従って、本実施の形態1では、水車速度検出器5は、自立運転負荷3の負荷値を検出する負荷値検出部を構成している。水車速度検出器5は、検出した回転速度を水車調速機4に出力する。
The
模擬負荷6は、自立運転負荷3と並列に、水車発電機2に対して接続されている。模擬負荷6は、可変の負荷量を有しており、負荷量の調整が可能である。模擬負荷6は、自立運転負荷3と同様に、水車発電機2から供給される電力で駆動される。模擬負荷6の容量は、自立運転負荷3の想定される最大変動量の2倍の容量を有する。自立運転負荷3の最大変動量は、設計者/ユーザ(顧客)等が過去の運用実績(日常運転における変動量の実績)などを基に予め決定し、その2倍の容量を有する負荷を模擬負荷6として設置する。上述した(イ)の方式の従来装置においては、模擬負荷の容量が、自立運転負荷3の容量と同一であったため、大容量の負荷を用意する必要があったが、本実施の形態1では、自立運転負荷3の最大変動量の2倍の容量で済むため、模擬負荷6の容量を大幅に小さくすることができ、その結果、模擬負荷6にかかる費用を抑えることができる。なお、ここで、最大変動量の2倍とする理由は、模擬負荷6は平常時には消費電力を中立位置としているため、当該中立位置を中心として、増方向に最大変動量だけ、減方向に最大変動量だけ、消費電力を変動させることができれば、十分であるためである。
The simulated
模擬負荷補助調速機7は、水車調速機4と協調して、模擬負荷6の負荷量を調整する。具体的には、模擬負荷補助調速機7は、平常時には、水車調速機4を介して水車速度検出器5が検出した水車1の回転速度を得て、当該回転速度に基づいて、模擬負荷6の消費電力が中立位置相当となるように、模擬負荷6の負荷量を調整する。一方、自立運転負荷3の変動発生時には、模擬負荷補助調速機7は、自立運転負荷3の変動が発生した直後すなわち過渡時に、前記負荷値の変動に応じて、模擬負荷6の消費電力を中立位置相当より増方向または減方向に調整する。具体的には、自立運転負荷3が減少して、水車1の回転速度が予め設定された上限閾値を超えた場合には、当該回転速度の増加分に応じて、模擬負荷6の消費電力を中立位置相当より増方向に調整する。逆に、自立運転負荷3が増加して、水車1の回転速度が予め設定された下限閾値を下回った場合には、当該回転数の減少分に応じて、模擬負荷6の消費電力を中立位置相当より減方向に調整する。また、自立運転負荷3の変動の過渡時の経過後は、模擬負荷補助調速機7は、水車調速機4の流入量調整速度と同期して、過渡的に増または減となった模擬負荷6の消費電力を、平常時の中立位置相当の消費電力に復帰させる。
The simulated load auxiliary governor 7 adjusts the load amount of the
次に、実施の形態1に係る運転制御装置の動作について説明する。自立運転中、模擬負荷補助調速機7は、水車調速機4から、常時、水車発電機2の出力周波数、すなわち、水車速度検出器5が検出した水車1の回転速度を得て、平常時には、水車1の回転速度に基づいて、模擬負荷6の消費電力が中立位置相当となるように、模擬負荷6の負荷量を調整しておく。
Next, the operation of the operation control apparatus according to Embodiment 1 will be described. During the self-sustained operation, the simulated load assist governor 7 always obtains the output frequency of the
また、水車調速機4は、水車速度検出器5で検出された水車1の回転速度に基づいて、水車1への水の流入量調整を行う。水車調速機4の制御方式の一例としては、水車調速機4は、水車速度検出器5で検出された水車1の回転速度に基づいて、水車1へ流入すべき流入量を示す目標流入量を計算する。そうして、水車調速機4は、目標流入量に基づき、水車1への流量を調整する調整弁の目標開度を計算する。具体的には、流入量を増加させる場合には、調整弁の開度を現在の値から開方向に変更した目標開度に設定し、逆に、流入量を減少させる場合には、調整弁の開度を現在の値から閉方向に変更した目標開度に設定する。こうして、水車調速機4は、調整弁の目標開度を設定して、調整弁の開度が目標開度になるように、調整弁を駆動制御する。
Further, the
一方、自立運転負荷3の変動発生時には、水車発電機2の出力周波数の変動、すなわち、水車1の回転速度の変動が発生する。水車調速機4では、この水車1の回転速度の変動に対する水車1への流入量調整が行われる。流入量調整の方法は、平常時と同じである。しかしながら、水車1への流入量の増減操作が水車発電機2の発生電力変動に発現するまでには、設備仕様に起因する時間遅れおよび水車水圧管路内の流水の加減速時間などの要因により、かなりの時間遅れが必要となる。
On the other hand, when the fluctuation of the autonomous driving load 3 occurs, the fluctuation of the output frequency of the
従って、自立運転負荷3が急減した場合、水車1への水の流入量は直ちに変化しない。そのため、水車1は、急減した負荷量に見合うよりも大きな余分な水入力の供給を受け、この余分な水入力により、水車1の回転速度が上昇し始め、過渡的回転数上昇をきたす。
逆に、自立運転負荷3が急増した場合にも、水車1への水の流入量は直ちに変化しない。そのため、水車1は、急増した負荷量に見合うよりも小さい不足した水入力の供給を受け、この水入力の不足により、水車1の回転速度が下降し始め、過渡的回転数低下をきたす。
Therefore, when the self-sustained operation load 3 rapidly decreases, the amount of water flowing into the water turbine 1 does not change immediately. Therefore, the water turbine 1 is supplied with an extra water input that is larger than the suddenly reduced load amount, and the extra water input causes the rotational speed of the water turbine 1 to start increasing, resulting in a transient increase in the rotational speed.
Conversely, even when the self-sustained operation load 3 increases rapidly, the amount of water flowing into the water turbine 1 does not change immediately. For this reason, the water turbine 1 is supplied with an insufficient water input smaller than that corresponding to the rapidly increased load amount, and due to this insufficient water input, the rotational speed of the water turbine 1 starts to decrease, resulting in a transient rotational speed decrease.
そのため、本実施の形態1においては、上述した過渡的回転数上昇および過渡的回転数低下の発生を抑えるために、模擬負荷補助調速機7が、自立運転負荷3の変動が発生した直後すなわち過渡時に、模擬負荷6の消費電力を中立位置相当より増または減方向に調整する。この調整は電気的に行うため、水車発電機2の発生電力の変動に先んじて周波数変動を抑制するように働き、結果として、出力調整が遅い水車発電機2であっても、高速に水車発電機2の周波数を制御する事が可能となる。なお、過渡時経過後は、模擬負荷補助調速機7は、過渡的に増または減となった模擬負荷6の消費電力を、水車調速機4の流入量の調整速度と協調して、平常時の中立位置相当の消費電力に復帰させる。すなわち、水車調速機4による水車1への流入量の増減操作により水車発電機2の発生電力変動を抑えられるようになるまでの過渡変動直後は、模擬負荷6の負荷調整により直ちに水車発電機2の周波数制御を行い、その後は、水車調速機4の流入量調整速度と同期した比較的ゆっくりした速度で模擬負荷6を中立位置に戻しつつ、水車調速機4の流入量の調整により水車発電機2の周波数制御を行う。従って、模擬負荷補助調速機7による過渡時の制御は、模擬負荷6が中立位置に戻った時点で、終了する。
Therefore, in the first embodiment, in order to suppress the occurrence of the transient rotational speed increase and the transient rotational speed decrease described above, the simulated load auxiliary governor 7 immediately after the fluctuation of the autonomous driving load 3 occurs, that is, During the transition, the power consumption of the
このように、本実施の形態1においては、平常時の模擬負荷6の消費電力に中立位置を採用した上で、水車調速機4と協調して制御するようにしたため、自立運転負荷3の変動の増減のいずれの方向においても、過渡的には模擬負荷6の消費電力を調整する事で周波数制御可能であるため、突然の負荷増加に際しても予め模擬負荷6の消費電力を調整しておく必要は無い。さらに、模擬負荷6の容量は、自立運転負荷3の全容量相当では無く、自立運転負荷3の平常時想定最大変動量の2倍の容量で良いため、自立運転負荷3の変動の事前予測制御が不要な装置を経済的に低コストで構成する事ができる。
As described above, in the first embodiment, the neutral position is adopted for the power consumption of the
以上のように、本実施の形態1においては、水車1への流入量の制御を行う水車調速機4に加えて、自立運転負荷3の想定される最大変動量の2倍の容量を持った模擬負荷6を平常時においては常時中立位置で運転するように制御するための模擬負荷補助調速機7を備えている。当該構成により、平常時の出力周波数の制御は水車調速機4側で行い、過渡的な出力周波数の制御は模擬負荷補助調速機7側で行う事で、事前予測困難な自立負荷変動に際しても安定的な自立運転を行うことが出来る。
As described above, in the first embodiment, in addition to the
実施の形態2.
上記実施の形態1では、自立運転負荷3の負荷値の検出を行う負荷値検出部として、水車速度検出器5を用いる場合について述べたが、負荷値検出部は、これ以外の構成または方法でもよい。具体的には、例えば、以下の(1)〜(3)の構成または方法が考えられる。
In the first embodiment, the case where the water
(1)負荷値検出部を、水車発電機2の出力周波数を検出するための周波数検出器で構成する。すなわち、水車発電機2に対して周波数検出器を設けておき、当該周波数検出器により、水車発電機2の出力周波数を直接検出して、当該出力周波数から、自立運転負荷3の負荷変動を検出することができる。なお、このとき、水車調速機4は、検出された出力周波数に基づいて、水車1への目標流入量を算出する。算出方法としては、例えば、水車調速機4が、出力周波数と目標流入量との対応関係を定めたルックアップテーブルを予め用意しておき、当該ルックアップテーブルに従って、出力周波数に基づいて水車1の目標流入量を求めるようにすればよい。
(1) The load value detector is configured with a frequency detector for detecting the output frequency of the
(2)負荷値検出部を、自立運転負荷3の電流もしくは電力を検出するための電流計もしくは電力計で構成する。すなわち、電流計もしくは電力計を自立運転負荷3に対して設けておき、当該電流計もしくは電力計により自立運転負荷3の電流もしくは電力を検出して、当該検出値から、自立運転負荷3の負荷変動を検出することができる。なお、このとき、水車調速機4は、検出された出力周波数に基づいて、水車1への目標流入量を算出する。算出方法としては、例えば、水車調速機4が、電流もしくは電力の検出値と目標流入量との対応関係を定めたルックアップテーブルを予め用意しておき、当該ルックアップテーブルに従って、電流もしくは電力の検出値に基づいて水車1の目標流入量を求めるようにすればよい。
(2) The load value detection unit is configured by an ammeter or a wattmeter for detecting the current or power of the self-sustained operation load 3. That is, an ammeter or a wattmeter is provided for the self-sustained operation load 3, the current or power of the self-sustained operation load 3 is detected by the ammeter or the wattmeter, and the load of the self-sustained operation load 3 is determined from the detected value. Variations can be detected. At this time, the
(3)自立運転負荷3の自立運転負荷パターンなどの消費電力設定値が予め決まっている場合においては、その消費電力設定値と実計測値との偏差を検出することによって、自立運転負荷3の負荷変動を検出する。すなわち、負荷値検出部を、自立運転負荷3の電流もしくは電力を検出するための電流計もしくは電力計で構成する。すなわち、電流計もしくは電力計を自立運転負荷3に対して設けておき、当該電流計もしくは電力計により自立運転負荷3の消費電力の実計測値を求める。そうして、消費電力設定値と実計測値との偏差を検出することによって、自立運転負荷3の負荷変動を検出することができる。なお、このとき、水車調速機4は、検出された上記偏差に基づいて、水車1への目標流入量を算出する。算出方法としては、例えば、水車調速機4が、上記偏差と目標流入量との対応関係を定めたルックアップテーブルを予め用意しておき、当該ルックアップテーブルに従って、偏差に基づいて水車1の目標流入量を求めるようにすればよい。
(3) When the power consumption setting value such as the autonomous driving load pattern of the autonomous driving load 3 is determined in advance, by detecting the deviation between the power consumption setting value and the actual measured value, Detect load fluctuations. That is, the load value detection unit is configured by an ammeter or a wattmeter for detecting the current or power of the self-supporting operation load 3. That is, an ammeter or a wattmeter is provided for the self-sustained operation load 3, and an actual measurement value of the power consumption of the self-sustained operation load 3 is obtained by the ammeter or the wattmeter. Thus, by detecting the deviation between the power consumption set value and the actual measured value, it is possible to detect the load fluctuation of the autonomous driving load 3. At this time, the
以上のように、自立運転負荷3の負荷変動は、上記(1)〜(3)のいずれの構成または方法を用いて検出してよく、その場合においても、実施の形態1と同等な効果を得る事が出来る。 As described above, the load fluctuation of the self-sustained operation load 3 may be detected by using any one of the configurations or methods (1) to (3), and even in that case, an effect equivalent to that of the first embodiment is obtained. I can get it.
実施の形態3.
上記の実施の形態1では、模擬負荷補助調速機7の制御方法として、連続的制御あるいは段階的制御のいずれにも特定していないが、いずれであっても効果の傾向は同じである。従って、水車発電機2の自立運転周波数に求める周波数変動範囲の仕様面に基づいて、連続的制御を適用するか、あるいは、段階的制御を適用するかを決める事で、必要な効果を得る事が出来る。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the control method of the simulated load assist governor 7 is not specified as either continuous control or stepwise control, but the tendency of the effect is the same in either case. Therefore, it is possible to obtain a necessary effect by deciding whether to apply continuous control or stepwise control based on the specification surface of the frequency fluctuation range required for the independent operation frequency of the
なお、連続的制御とは、模擬負荷補助調速機7が自立運転負荷3の変動が発生した直後すなわち過渡時に、模擬負荷6の消費電力を中立位置相当より増または減方向に調整するときに、模擬負荷6の消費電力を中立位置相当より連続的に増方向または減方向に調整することをいう。
The continuous control means that the simulated load auxiliary governor 7 adjusts the power consumption of the
一方、段階的制御とは、模擬負荷補助調速機7が自立運転負荷3の変動が発生した直後すなわち過渡時に、模擬負荷6の消費電力を中立位置相当より増または減方向に調整するときに、模擬負荷6の消費電力を、中立位置相当から、予め設定された電力量ずつ、ステップ状に増加させる、あるいは、ステップ状に減少させることをいう。
On the other hand, the stepwise control is when the simulated load auxiliary governor 7 adjusts the power consumption of the
実施の形態4.
上記の実施の形態1では、単一の水車発電機2と単一の自立運転負荷3について述べたが、これらは複数であってもよい。すなわち、図1に示した水車発電機2を複数個設けてもよく、同様に、自立運転負荷3を複数個設けてもよい。なお、水車発電機2を複数個設ける場合は、それらの水車発電機2を並列接続する。一方、自立運転負荷3を複数個設ける場合については、それらの自立運転負荷3を並列接続で設けてもよく、直列接続で設けてもよい。このように、複数個の水車発電機2あるいは複数個の自立運転負荷3から構成される場合においても、模擬負荷補助調速機7の導入により、上記の実施の形態1と同等な効果を得る事が出来る。
In the first embodiment, the
1 水車、2 水車発電機、3 自立運転負荷、4 水車調速機、5 水車速度検出器、6 模擬負荷、7 模擬負荷補助調速機。 1 turbine, 2 turbine generator, 3 autonomous load, 4 turbine governor, 5 turbine speed detector, 6 simulated load, 7 simulated load auxiliary governor.
Claims (3)
自立運転負荷に供給するための電力を前記水車の回転エネルギーを用いて発生させる水車発電機と、
前記自立運転負荷の負荷値を検出する負荷値検出部と、
前記負荷値検出部によって検出された前記自立運転負荷の負荷値に基づいて、前記水車への水の流入量を調整する水車調速機と、
前記自立運転負荷と並列に前記水車発電機に接続され、可変の負荷量を有する模擬負荷と、
前記模擬負荷の負荷量を調整する模擬負荷補助調速機と
を備え、
前記模擬負荷補助調速機は、
平常時には、前記模擬負荷の消費電力を中立位置に調整し、
前記自立運転負荷の前記負荷値の変動時には、前記負荷値の変動に応じて、前記模擬負荷の消費電力を前記中立位置から増方向または減方向に調整する、
運転制御装置。 A water wheel that rotates as water flows in, and
A turbine generator that generates electric power for supplying a self-sustaining operation load using rotational energy of the turbine,
A load value detection unit for detecting a load value of the autonomous driving load;
A water wheel governor that adjusts the amount of water flowing into the water wheel based on the load value of the self-sustained operation load detected by the load value detector;
A simulated load connected to the turbine generator in parallel with the self-sustaining operation load and having a variable load amount;
A simulated load auxiliary governor for adjusting the load of the simulated load,
The simulated load assist governor is
In normal times, adjust the power consumption of the simulated load to the neutral position,
When the load value of the autonomous driving load varies, the power consumption of the simulated load is adjusted in the increasing or decreasing direction from the neutral position according to the variation of the load value.
Operation control device.
前記自立運転負荷の前記負荷値が減少した場合は、前記模擬負荷の消費電力を前記中立位置から増方向に調整し、
前記自立運転負荷の前記負荷値が増加した場合は、前記模擬負荷の消費電力を前記中立位置から減方向に調整する、
請求項1に記載の運転制御装置。 The simulated load assist governor is configured so that the load value of the self-sustained operation load is changed,
When the load value of the autonomous driving load decreases, the power consumption of the simulated load is adjusted in the increasing direction from the neutral position,
When the load value of the autonomous driving load increases, adjust the power consumption of the simulated load in a decreasing direction from the neutral position,
The operation control apparatus according to claim 1.
請求項1または2に記載の運転制御装置。 The simulated load has a capacity that is twice the assumed maximum fluctuation amount of the autonomous driving load.
The operation control apparatus according to claim 1 or 2.
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