JP6756533B2 - 水力発電装置および発電システム - Google Patents
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Description
図3は、実施の形態1に係る水力発電装置の構成を示すブロック図である。図3を参照して、実施の形態1に係る水力発電装置は、水車1と、発電機3と、回転速度検出器6と、制御装置100とを含む。
図5は、実施の形態2に係る水力発電装置の構成を示すブロック図である。図5を参照して、実施の形態2に係る水力発電装置は、水車1と、発電機3と、回転速度検出器6と、制御装置100Aとを含む。
実施の形態1,2では、発電機3の負荷を増減させることによって、水車1の回転速度を増減させた。このような制御に代えて、水車の回転軸に発電機3とは別の制動装置12を設けて制動力を発生させても良い。
以上説明した実施の形態1〜3では、図1および図2に示した水平軸型のプロペラ式回転翼を有する水車によって流水を受けて発電を行なう発電装置を例に挙げて説明した。実施の形態4では、垂直軸型の回転翼を有する水車によって流水を受けて発電を行なう発電装置にも適用が可能であることを説明する。
好ましくは、流水が持つ運動エネルギーを電力に変換する海流発電または潮力発電または波力発電を行なう発電システムに、上記いずれかの水力発電装置を用いることによって、ゴミによる発電量の低下を防ぐことが可能となる。
Claims (12)
- 水車と、
前記水車の回転に制動力を与える制動力発生手段と、
前記制動力が増減することを繰り返すように前記制動力発生手段を制御することによって、前記水車の回転速度を変動または回転を停止させる制御装置とを備え、
前記制動力発生手段は、前記水車の回転軸に直接制動力を作動させる電気式または機械式または流体式の制動装置を含み、
前記制御装置は、前記制動装置の作動と解放とを繰り返すことによって前記制動力を増減させる、水力発電装置。 - 前記制動力発生手段は、前記水車の回転によって発電を行なう発電機を含み、
前記制御装置は、前記発電機から取り出す電力を変動させることによって前記制動力を増減させる、請求項1に記載の水力発電装置。 - 前記制御装置は、前記制動力の増減を繰り返す場合において、第1の周期で制動力が増減する期間と、前記第1の周期と時間長が異なる第2の周期で制動力が増減する期間とを含むように前記制動力発生手段を制御する、請求項1または2に記載の水力発電装置。
- 前記制御装置は、運転条件が成立した場合に、前記制動力が増減することを繰り返すように前記制動力発生手段を制御する制動力制御を実行し、
前記運転条件は、前記水力発電装置の発電量がしきい値よりも低下したことを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水力発電装置。 - 前記制御装置は、運転条件が成立した場合に、前記制動力が増減することを繰り返すように前記制動力発生手段を制御する制動力制御を実行し、
前記運転条件は、前記水車の回転速度がしきい値よりも低下したことを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水力発電装置。 - 前記制御装置は、運転条件が成立した場合に、前記制動力が増減することを繰り返すように前記制動力発生手段を制御する制動力制御を実行し、
前記運転条件は、前記水力発電装置の発電電圧がしきい値よりも低下したことを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水力発電装置。 - 前記制御装置は、運転条件が成立した場合に、前記制動力が増減することを繰り返すように前記制動力発生手段を制御する制動力制御を実行し、
前記運転条件は、前回の前記制動力制御の実行時から所定の時間が経過したことを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水力発電装置。 - 前記制御装置は、第1〜第4の運転条件のうち少なくとも2つ以上が成立した場合に、前記制動力が増減することを繰り返すように前記制動力発生手段を制御する制動力制御を実行し、
前記第1の運転条件は、前記水力発電装置の発電量が第1しきい値よりも低下したことを含み、
前記第2の運転条件は、前記水車の回転速度が第2しきい値よりも低下したことを含み、
前記第3の運転条件は、前記水力発電装置の発電電圧が第3しきい値よりも低下したことを含み、
前記第4の運転条件は、前回の前記制動力制御の実行時から所定の時間が経過したことを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水力発電装置。 - 前記発電機から取り出す電力を低下させることによって前記水車の回転速度を増加させた後、前記制動力が増減することを繰り返すように前記制動力発生手段を制御する、請求項2に記載の水力発電装置。
- 前記水車は、水平軸型のプロペラ式回転翼を有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の水力発電装置。
- 前記水車は、垂直軸型の回転翼を有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の水力発電装置。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の水力発電装置を用いて、流水が持つ運動エネルギーを電力に変換する海流発電または潮力発電を行なう発電システム。
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