JPH0225033B2 - - Google Patents

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JPH0225033B2
JPH0225033B2 JP60237391A JP23739185A JPH0225033B2 JP H0225033 B2 JPH0225033 B2 JP H0225033B2 JP 60237391 A JP60237391 A JP 60237391A JP 23739185 A JP23739185 A JP 23739185A JP H0225033 B2 JPH0225033 B2 JP H0225033B2
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JP
Japan
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frequency
guide vane
variable speed
output
excitation
Prior art date
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JP60237391A
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Japanese (ja)
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JPS6299677A (en
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Eiji Haraguchi
Hiroto Nakagawa
Goo Nohara
Masuo Goto
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Kansai Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Kansai Denryoku KK
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Publication date
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Publication of JPH0225033B2 publication Critical patent/JPH0225033B2/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

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  • Control Of Water Turbines (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、2次励磁付の誘導機により任意の回
転数で運転できる可変速揚水システムの運転制御
方式に係り、特に揚水でのガバナフリー運転に好
適な運転制御方式に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an operation control method for a variable speed pumping system that can be operated at any rotation speed using an induction machine with secondary excitation, and in particular to a governor-free operation in pumping. The present invention relates to an operation control method suitable for.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来の同期機を用いた揚水発電システムは、揚
水時に負荷の調整ができないこと、及び、発電運
転及び揚水運転時に、系統より要求される発電力
の変化ならびに揚水時の揚程等の変化により、シ
ステムの効率が変化するという欠点があつた。
Conventional pumped storage power generation systems using synchronous machines are not able to adjust the load during pumping, and due to changes in the power required by the grid and changes in the head during pumping during power generation and pumping operations, the system The disadvantage was that the efficiency of the process varied.

このため、発電力、揚程にかかわらず、上記シ
ステムを最高効率で運転させるための研究が進め
られている。上記目的を達成するため、昭和59年
電気学会全国大会論文No.553「大容量同期電動機の
可変速運転特性」で知られるように従来の同期機
である揚水発電機を2次励磁付の誘導機で運転す
る、いわゆる可変速システムとすることにより、
発電力、揚程にかかわらず、システムの最高率で
運転が可能であるとの観点より、これを実現する
ための研究が進められている。しかし、このよう
なシステムに関しては、前記のような論文がある
が、具体的な制御方式については、ふれられてい
ない。
For this reason, research is underway to operate the above system at maximum efficiency, regardless of power generation or lift. In order to achieve the above objectives, as known in Paper No. 553 of the 1981 National Conference of the Institute of Electrical Engineers of Japan, "Variable Speed Operating Characteristics of Large-Capacity Synchronous Motors," a pumped storage generator, which is a conventional synchronous machine, was replaced with an induction generator with secondary excitation. By using a so-called variable speed system that is operated by a machine,
Research is underway to achieve this, with the aim of making it possible to operate the system at its highest rate, regardless of power generation or head. However, although there are the above-mentioned papers regarding such a system, there is no mention of a specific control method.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上記欠点を補い、揚水時の各種運転
状態で、高効率で運転する可変速揚水システムに
おいて、ガバナフリー運転時に安定に制御する運
転制御方式を提供することにある。
The object of the present invention is to compensate for the above-mentioned drawbacks and provide an operation control system that stably controls the system during governor-free operation in a variable speed pumping system that operates with high efficiency under various operating conditions during pumping.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

可変速揚水システムにおいて、任意のポンプ出
力をうる運転条件は、揚程、回転数及びポンプの
ガイドベーン開度との関連より定まる。このう
ち、可変速揚水システムの効率は回転数及びガイ
ドベーン開度で定まる。このため、揚程と回転数
が定まつたとき、最高効率となるようにガイドベ
ーン開度を制御することになる。一方、上記の回
転数は、ポンプ出力と電動機入力との差で定ま
る。このため、電動機入力を指令値にあわせるよ
うに2次励磁電圧の位相角を制御する必要があ
る。2次励磁付の誘導機を使用する可変速揚水シ
ステムでは、このように、2次励磁電圧の位相角
を制御すると共に、ガイドベーン開度を制御する
ことになる。
In a variable speed pumping system, the operating conditions for achieving a desired pump output are determined by the relationship between the pump head, rotation speed, and the opening degree of the guide vane of the pump. Of these, the efficiency of variable speed pumping systems is determined by the rotation speed and guide vane opening. Therefore, when the lift height and rotational speed are fixed, the guide vane opening degree is controlled to achieve the highest efficiency. On the other hand, the above rotation speed is determined by the difference between the pump output and the electric motor input. Therefore, it is necessary to control the phase angle of the secondary excitation voltage so that the motor input matches the command value. In a variable speed pumping system using an induction machine with secondary excitation, the phase angle of the secondary excitation voltage is controlled in this way, and the opening degree of the guide vane is also controlled.

以上のことから、本発明では、具体的には、ガ
バナフリー運転時には、電力の指令値と実際の値
との差及び周波数の目標値と実際の値との差を電
力に変換した値を用いて、前記位相角を制御する
と共に、ガイドベーン開度を制御しようとするも
のである。
From the above, in the present invention, specifically, during governor free operation, values obtained by converting the difference between the command value and the actual value of power and the difference between the target value and the actual value of frequency into power are used. In addition to controlling the phase angle, the opening degree of the guide vane is also controlled.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第1図は、可変速電動機Mの概要を示すもので
あり、電動機の一次、二次側共、3相巻線からな
る。
FIG. 1 shows an outline of a variable speed electric motor M, and both the primary and secondary sides of the electric motor are composed of three-phase windings.

同図で、1が固定子を、2が回転子を示す。5
a〜5cは固定子のa、b、c相巻線を、6a〜
6cは回転子のa、b、c相巻線を示す。更に、
定格周波数、すべりをSとすると、回転子の速
度は(1−S)であり、回転子の励磁巻線をす
べりSの周波数で励磁することにより、回転子の
回転磁界はすべり零(同期速度)で回転し、固定
子の回転磁界の速度と同一になる。ここで、回転
子の回転数を用いてすべり周波数を検出し、すべ
り周波数に応じた電圧で、2次巻線5a〜5cを
励磁することにより、任意の回転数で運転を行つ
ても、常に電機子巻線には系統周波数の電圧を発
生させることができる。すなわち、第1図の例で
は、回転子の回転磁界は、 ・(1−S)+・S= …(1) となり、すべりにかかわらず、定格周波数の出力
が得られることになる。この方式において、揚水
のガバナフリー運転時に任意の回転数で安定に目
標値に制御できる方式を立案しようとするのが本
発明の主旨である。
In the figure, 1 indicates a stator and 2 indicates a rotor. 5
a to 5c are the stator a, b, and c phase windings; 6a to 5c are the stator a, b, and c phase windings;
6c shows the a, b, and c phase windings of the rotor. Furthermore,
When the rated frequency and slip are S, the speed of the rotor is (1-S), and by exciting the excitation winding of the rotor at the frequency of slip S, the rotating magnetic field of the rotor is reduced to zero slip (synchronous speed ), which is the same as the speed of the rotating magnetic field of the stator. Here, by detecting the slip frequency using the rotation speed of the rotor and exciting the secondary windings 5a to 5c with a voltage according to the slip frequency, even if the operation is performed at an arbitrary rotation speed, the A voltage at the system frequency can be generated in the armature winding. That is, in the example shown in FIG. 1, the rotating magnetic field of the rotor is as follows: ・(1−S)+・S= (1), and an output at the rated frequency can be obtained regardless of slippage. In this system, the gist of the present invention is to devise a system that can stably control the pumping water to a target value at any rotation speed during governor-free operation.

第2図は、従来システムの具体例を示すもので
あり、可変速電動機Mが系統10に接続し、運転
している場合を示している。10は電力系統を、
1,2は第1図と同一の固定子及び回転子を示し
ている。揚程H及び出力指令P0が与えられると、
出力指令P0は遅延回路15を介して、位相角算
出部16へ与えられる。
FIG. 2 shows a specific example of the conventional system, and shows a case where the variable speed electric motor M is connected to the grid 10 and is operating. 10 is the power system,
1 and 2 indicate the same stator and rotor as in FIG. Given the head H and output command P 0 ,
The output command P 0 is given to the phase angle calculation section 16 via the delay circuit 15 .

一方、揚程H及び回転数Nよりあらかじめ与え
られている関数に従つて、ブロツク25で最適な
ガイドベーン12の開度が求められ、この出力が
サーボ系14に与えられ、時間遅れをもつてガイ
ドベーン12の開度となる。13はポンプであ
り、サーボ系14の遅れを持つたガイドベーン開
度及び回転数Nで特性が定まる。このポンプ特性
により、可変速機の回転子2は回転する。11は
速度発電機を示し、この出力により、速度Nが検
出される。19は電流変成器を、20は電圧変成
器を示し、有効電力導出部21で電流変成器19
及び電圧変成器20の出力をもとに、有効電力を
算出する。16は2次巻線の位相角算出部であ
り、有効電力導出部21の出力及び遅延回路15
の時間遅れを持つた出力指令P0により位相角が
算出される。17は、2次回路の励磁量を設定す
る設定部であり、18は励磁量の電圧値を制御す
る電圧調整部を示す。23a,23b,23cは
2次巻線励磁量設定部17で設定した励磁量を
a、b、c相に与えるために移相する移相部であ
る。6a,6b,6cは移相部23a〜23cで
移相した励磁量でa、b、c相を励磁する励磁巻
線である。このように、電力制御指令値P0と実
際の出力との差により、2次巻線の位相角を算出
して制御を行う。一方、揚程及び回転数より最適
値となるようにガイドベーン12の開度を制御す
る。
On the other hand, the optimal opening degree of the guide vane 12 is determined in block 25 according to a function given in advance from the lift height H and the rotation speed N, and this output is given to the servo system 14 to guide the guide vane with a time delay. This is the opening degree of the vane 12. Reference numeral 13 denotes a pump, whose characteristics are determined by the guide vane opening degree and rotation speed N with a delay of the servo system 14. This pump characteristic causes the rotor 2 of the variable speed machine to rotate. Reference numeral 11 indicates a speed generator, and the speed N is detected by the output of this generator. Reference numeral 19 indicates a current transformer, 20 indicates a voltage transformer, and the active power deriving section 21 connects the current transformer 19.
Based on the output of the voltage transformer 20, the active power is calculated. 16 is a phase angle calculating section of the secondary winding, and the output of the active power deriving section 21 and the delay circuit 15
The phase angle is calculated using the output command P 0 with a time delay of . 17 is a setting section that sets the amount of excitation of the secondary circuit, and 18 is a voltage adjustment section that controls the voltage value of the amount of excitation. Reference numerals 23a, 23b, and 23c are phase shift units that shift phases in order to apply the excitation amount set by the secondary winding excitation amount setting unit 17 to the a, b, and c phases. 6a, 6b, and 6c are excitation windings that excite the a, b, and c phases with excitation amounts phase-shifted by the phase shifters 23a to 23c. In this way, control is performed by calculating the phase angle of the secondary winding based on the difference between the power control command value P 0 and the actual output. On the other hand, the opening degree of the guide vane 12 is controlled to the optimum value based on the lift height and rotation speed.

従来のシステムでは、この図より明らかなよう
に、系統周波数の変動に対して応動する、いわゆ
るガバナフリーの機能を有していなかつた。この
ため、系統の発電力と負荷のアンバランスによ
り、系統周波数が大幅に変化していた。これに対
し、本システムでは、第3図に示すように、周波
数の目標値と実際の周波数の差をもとに、電力の
制御量を算出し、この値を電力指令値に加算し、
系統周波数を目標値に制御する。
As is clear from this figure, conventional systems do not have a so-called governor-free function that responds to fluctuations in grid frequency. As a result, the grid frequency was changing significantly due to an imbalance between the grid's power generation capacity and load. In contrast, in this system, as shown in Figure 3, the power control amount is calculated based on the difference between the target frequency value and the actual frequency, and this value is added to the power command value.
Control the grid frequency to the target value.

このようにすることにより、電力のアンバラン
ス分を可変速機で吸収又は補償できるため、系統
周波数の低下又は上昇を防止でき、安定な電力の
供給を確保できる。
By doing so, the unbalanced power can be absorbed or compensated for by the variable speed machine, so it is possible to prevent the system frequency from decreasing or increasing, and it is possible to ensure a stable supply of electric power.

第3図は、基準周波数0と実際の周波数L差を
検出し、この値をもとに電力の制御指令値P0
制御する場合の一例を示したものである。
FIG. 3 shows an example in which the difference between the reference frequency 0 and the actual frequency L is detected and the power control command value P 0 is controlled based on this value.

ブロツク40は周波数検出部の伝達関数を示す
ものであり、実際の周波数Lはブロツク40の伝
達関数を介して得られ、この出力と基準周波数0
の差が演算部41で求められる。この出力に演算
部42で係数が乗ぜられる。この演算部42の出
力をリミツタ43を介して制御指令値45と演算
部44で加算する。このようにして得た演算部4
4の出力を第2図の出力指令値P0として使用し、
第2図と第3図から明らかなように、電動機2の
交流励磁量を調整することで、初期の目的を達成
する。
Block 40 shows the transfer function of the frequency detection section, and the actual frequency L is obtained via the transfer function of block 40, and this output and the reference frequency 0
The calculation unit 41 calculates the difference. This output is multiplied by a coefficient in the calculation section 42. The output of the calculation section 42 is added to the control command value 45 via the limiter 43 in the calculation section 44 . Arithmetic unit 4 obtained in this way
Using the output of 4 as the output command value P 0 in Figure 2,
As is clear from FIGS. 2 and 3, the initial objective is achieved by adjusting the amount of AC excitation of the motor 2.

ところで、一般に、ポンプ13としては、フラ
ンシスポンプが使用され、この場合ポンプ出力と
効率との関係は、第4図のように示される。同図
は、横軸にポンプ出力、縦軸に効率をとり、回転
数をパラメータとして示したものである。P1
P2はポンプ出力を、η1,η2は効率を、N1,N2
回転数を、Y1,Y2はガイドベーン開度を示す。
出力P1では、回転数N1、ガイドベーン開度Y1
で、出力P2では回転数N2、ガイドベーン開度Y2
で、それぞれの出力における最高効率η1,η2とな
ることを示している。このように、出力によつ
て、効率が最高となる回転数は異なつており、ガ
バナフリー運転時においても、これらの最高効率
の点で運転しようとすることが本発明の主旨であ
る。
Incidentally, generally, a Francis pump is used as the pump 13, and in this case, the relationship between pump output and efficiency is shown as shown in FIG. In this figure, the horizontal axis represents the pump output, the vertical axis represents the efficiency, and the rotational speed is shown as a parameter. P1 ,
P 2 represents the pump output, η 1 and η 2 represent the efficiency, N 1 and N 2 represent the rotational speed, and Y 1 and Y 2 represent the guide vane opening degree.
At output P 1 , rotation speed N 1 and guide vane opening Y 1
So, at output P 2 , rotation speed N 2 and guide vane opening Y 2
This shows that the maximum efficiency η 1 and η 2 are obtained at each output. As described above, the rotational speed at which efficiency is the highest varies depending on the output, and the gist of the present invention is to operate at these points of maximum efficiency even during governor-free operation.

第5図は、回転数N及び揚程Hより最高効率と
なるガイドベーン開度を求める場合の一例とし
て、各運転点において、システムの効率が最高と
なる点を、横軸に回転数N、縦軸にガイドベーン
開度Yをとり、揚程をパラメータとして示してあ
る。この図は揚程H1>揚程H2の場合である。こ
の図で、揚程H1で運転中に回転数がN1からN2
変化した場合には、ガイドベーン開度はY1から
Y2に制御する必要のあることを示している。
Figure 5 shows, as an example of how to find the guide vane opening for the highest efficiency from the rotational speed N and head H, the horizontal axis shows the rotational speed N and the vertical axis shows the point where the efficiency of the system is the highest at each operating point. The guide vane opening degree Y is plotted on the axis, and the lifting height is shown as a parameter. This figure shows the case where lift height H 1 > lift head H 2 . In this figure, if the rotation speed changes from N 1 to N 2 during operation with a lifting head of H 1 , the guide vane opening will change from Y 1 to N 2 .
Indicates that Y 2 needs to be controlled.

一方、電動機回転数の定格よりのずれは、励磁
回路の情報として、すべり周波数を用いることに
より、前述のように、定格周波数の出力が得られ
ることになる。
On the other hand, when the motor rotational speed deviates from the rated value, by using the slip frequency as information on the excitation circuit, an output at the rated frequency can be obtained as described above.

次に2次励磁の具体例について説明する。第2
図に示すように、3相の2次励磁巻線は、次のよ
うにあらわされる。
Next, a specific example of secondary excitation will be explained. Second
As shown in the figure, the three-phase secondary excitation winding is expressed as follows.

すなわち、指令P0により、a、b、c相の励
磁量をうるための関数のうち、位相角Δδを制御
する。2次励磁回路のa、b、c相電圧をVa,
Vb,Vcとすると、 Va=Esin(2π・s+δ0+Δδ) Vb=Esin(2π・s+δ0+Δδ−120゜) Vc=Esin(2π・s+δ0+Δδ−240゜)…(2) と与えられる。ここで、E:すべり及び可変速機
の運転状態で定まる電圧値、δ0:可変速機の運転
状態で定まる位相角、Δδ:制御指令部の出力で
制御される位相角とする。
That is, the phase angle Δδ of the functions for obtaining the excitation amounts of the a, b, and c phases is controlled by the command P 0 . The a, b, and c phase voltages of the secondary excitation circuit are Va,
When Vb and Vc are given, Va=Esin (2π·s+δ 0 +Δδ) Vb=Esin (2π·s+δ 0 +Δδ−120°) Vc=Esin (2π·s+δ 0 +Δδ−240°) (2). Here, E is a voltage value determined by slip and the operating state of the variable speed machine, δ 0 is a phase angle determined by the operating state of the variable speed machine, and Δδ is a phase angle controlled by the output of the control command section.

上式を用いて制御を行う場合に、無効電力の制
御指令に対しては、電圧Eで、有効電力の制御指
令に対しては、位相角Δδで制御すればよい。
When performing control using the above equation, control may be performed using voltage E for a reactive power control command, and control using a phase angle Δδ for an active power control command.

本発明は、上記システムにおいて、揚水のガバ
ナフリー運転時に安定に制御することを目的とす
る。このため、上記の構成において、励磁回路の
位相角(Δδ)を制御して、回転数及び電力を目
標値にあわせると共に最適効率となるようにガイ
ドベーン開度を制御することが必要となる。この
ために、位相角を制御するための情報として、有
効電力を用いる。すなわち、位相角Δδは、 Δδ==K1(P−P0)dt+K1P(P−P0)…(3) とする。ここで、P0:系統周波数の基準周波数
よりの偏差を考慮した有効電力の目票値、P:有
効電力の実際の値、K1、K1P:定数とする。
An object of the present invention is to stably control pumped water during governor-free operation in the above system. Therefore, in the above configuration, it is necessary to control the phase angle (Δδ) of the excitation circuit to adjust the rotation speed and power to the target values, and to control the guide vane opening degree so as to achieve optimum efficiency. For this purpose, active power is used as information for controlling the phase angle. That is, the phase angle Δδ is set as follows: Δδ==K 1 (P−P 0 )dt+K 1P (P−P 0 ) (3). Here, P 0 is a target value of active power considering the deviation of the system frequency from the reference frequency, P is an actual value of active power, and K 1 and K 1P are constants.

一方、ポンプ入力はガイドベーン開度を調整す
ることにより制御する。すなわち、第2図に示す
ように、揚程及び回転数の実際の値をもとに、あ
らかじめ与えてある最適ガイドベーン開度となる
ように、ガイドベーン開度を制御する。
On the other hand, pump input is controlled by adjusting the guide vane opening. That is, as shown in FIG. 2, the guide vane opening degree is controlled so that it becomes the optimum guide vane opening degree given in advance based on the actual values of the lift height and the rotational speed.

第6図〜第8図は、本発明の効果を説明するた
めの図であり、第6図のM1は揚水運転する可変
速機を、G2〜G4は同期機を、Tr1〜Tr4は変圧器
を、l1,l2は送電機を、L1,L2は負荷を示す。こ
の図で遮断器SWの投入により、負荷を増加させ
た場合の結果を第7図、第8図に示す。これらの
図は横軸に時間、縦軸には曲線、aは可変速機の
すべり周波数、曲線bは可変速機以外の同期機の
基準周波数からの偏差で示してある。
Figures 6 to 8 are diagrams for explaining the effects of the present invention . T r4 indicates the transformer, l 1 and l 2 indicate the power transmitter, and L 1 and L 2 indicate the load. In this figure, the results when the load is increased by closing the circuit breaker SW are shown in FIGS. 7 and 8. In these figures, the horizontal axis is time, the vertical axis is a curve, a is the slip frequency of the variable speed machine, and curve b is the deviation from the reference frequency of the synchronous machine other than the variable speed machine.

第7図は揚水運転する可変速機にガバナフリー
機能を設けない場合の場合の結果であり、可変速
機のすべり周波数を示す曲線aは一定の値とな
り、これに対し、可変速機以外の周波数の基準値
からの偏差は、負荷増加のため、減少の一途を仙
つている。
Figure 7 shows the results when a variable speed machine that performs pumping operation is not provided with a governor free function. Curve a showing the slip frequency of the variable speed machine has a constant value, whereas The frequency deviation from the reference value continues to decrease due to the increase in load.

第8図は、本発明の方式を採用した場合の結果
であり、負荷の増加分を可変速機で補うため、可
変速機のすべり周波数曲線は低下する。この効果
のため、可変速機以外の同期機の周波数はわずか
に低下するが一定値におちついており、顕著に本
発明の効果があらわれている。
FIG. 8 shows the results when the method of the present invention is adopted. Since the increase in load is compensated for by the variable speed machine, the slip frequency curve of the variable speed machine decreases. Due to this effect, the frequency of the synchronous machines other than the variable speed machine slightly decreases but remains at a constant value, which clearly shows the effect of the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、系統周波数と目標周波数をも
とに、周波数偏差を算出し、この値を電力制御量
変換して、電力制御量を周波数偏差に応じて制御
するガバナフリー機能を備えることにより、揚水
時のガバナフリー運転において、負荷の増大又は
減少に対し、系統周波数を一定に維持できるた
め、安定度上の効果は極めて大きい。
According to the present invention, by providing a governor-free function that calculates a frequency deviation based on the grid frequency and a target frequency, converts this value into a power control amount, and controls the power control amount according to the frequency deviation. In governor-free operation during pumping, the system frequency can be maintained constant even when the load increases or decreases, so the effect on stability is extremely large.

更に、系統の変動負荷をまかなうために昼間は
発電、夜間は揚水として運転する揚水発電システ
ムにおいて、揚水運転時に系統より定まる電力に
対しても、効率よく運転できるため、経済的効果
は極めて大きい。
Furthermore, in a pumped storage power generation system that operates as power generation during the day and as pumped storage at night to cover the fluctuating load of the grid, it can operate efficiently with respect to the electricity determined by the grid during pumped storage operation, so the economic effect is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は可変速電動係の概要を示す図、第2図
は可変速揚水システムの制御概要図、第3図は本
発明の一実施例を示す図、第4図は可変速機の出
力と効率の関係例を示す図、第5図は最適ガイド
ベーン開度を求める場合の一例を示す図、第6図
は本発明の効果を求めたモデル系統、第7図は本
発明を採用しない場合の結果、第8図は本発明の
効果を示す図。 1……固定子、2……回転子、5a〜5c……
固定子のa、b、c相巻線、6a〜6b……回転
子のa、b、c相巻線、10……系統、11……
速度発電機、12……ガイドベーン、13……ポ
ンプ特性部、14……サーボ系、15……遅延回
路、16……2次巻線位相角算出部、17……2
次巻線励磁量設定部、18……電圧調整部、19
……電流変成器、20……電圧変成器、21……
有効電力導出部、22a,22b,22c……2
仕励機のa、b、c相巻線、P0……出力指令値、
N……速度、23a,23b,23c……移相
部、25……最適ガイドベーン開度算出部、40
……周波数検出部伝達関数、41,42,44…
…演算部、43……リミツタ、45……制御指令
値。
Figure 1 is a diagram showing an overview of the variable speed electric system, Figure 2 is a control outline diagram of the variable speed pumping system, Figure 3 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and Figure 4 is the output of the variable speed machine. Figure 5 is a diagram showing an example of the relationship between and efficiency, Figure 5 is a diagram showing an example of determining the optimum guide vane opening, Figure 6 is a model system for determining the effects of the present invention, and Figure 7 is a diagram in which the present invention is not adopted. As a result, FIG. 8 is a diagram showing the effect of the present invention. 1... Stator, 2... Rotor, 5a to 5c...
Stator a, b, c phase windings, 6a to 6b... rotor a, b, c phase windings, 10... system, 11...
Speed generator, 12...Guide vane, 13...Pump characteristic section, 14...Servo system, 15...Delay circuit, 16...Secondary winding phase angle calculation section, 17...2
Next winding excitation amount setting section, 18... Voltage adjustment section, 19
... Current transformer, 20 ... Voltage transformer, 21 ...
Active power derivation unit, 22a, 22b, 22c...2
Exciter a, b, c phase windings, P 0 ...output command value,
N...Speed, 23a, 23b, 23c...Phase shift section, 25...Optimum guide vane opening calculation section, 40
...Frequency detection unit transfer function, 41, 42, 44...
...Arithmetic unit, 43...Limiter, 45...Control command value.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 一次巻線が電力系統に接続され二次巻線が交
流励磁される電動機、該電動機軸に結合されたポ
ンプ、該ポンプ出口のガイドベーンとから構成さ
れる可変速揚水システムにおいて、系統周波数の
変動分に応じて電力制御指令値を設定し、これに
応じて前記電動機二次巻線の交流励磁あるいはポ
ンプ出口のガイドベーン開度を制御することを特
徴とする可変速揚水システムの運転制御方式。
1. In a variable speed pumping system consisting of an electric motor whose primary winding is connected to the power system and whose secondary winding is excited by AC, a pump coupled to the motor shaft, and a guide vane at the outlet of the pump, An operation control method for a variable speed pumping system, characterized in that a power control command value is set according to the fluctuation, and AC excitation of the motor secondary winding or the opening degree of the guide vane at the pump outlet is controlled accordingly. .
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