JPH04334771A - Electric speed governor for pelton wheel - Google Patents
Electric speed governor for pelton wheelInfo
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- JPH04334771A JPH04334771A JP3101069A JP10106991A JPH04334771A JP H04334771 A JPH04334771 A JP H04334771A JP 3101069 A JP3101069 A JP 3101069A JP 10106991 A JP10106991 A JP 10106991A JP H04334771 A JPH04334771 A JP H04334771A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、ニードルとデフレクタ
とを備え、水車を停止またはその負荷を軽減したいとき
はニードルによって定まる開度でノズルから噴出される
ジェット噴流の1部または全部をデフレクタでペルトン
水車から反らす方式のペルトン水車発電機の電気式調速
装置に関する。なお以下各図において同一の符号は同一
もしくは相当部分を示す。[Industrial Application Field] The present invention is equipped with a needle and a deflector, and when it is desired to stop a water turbine or reduce its load, the deflector deflects part or all of the jet stream ejected from a nozzle at an opening determined by the needle. This invention relates to an electric speed governor for a Pelton turbine generator that is deflected from a Pelton turbine. Note that in the following figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
【0002】0002
【従来の技術】本発明に関連する従来技術としては本出
願人の先願になる特願平2−402953号「デフレク
タ放流用電気式調速装置がある。図2および図3は従来
のこの種の電気式調速装置の制御ブロック図の異なる例
を示す。図2において9は1群および2群のニードル別
に設けられ、対応するニードルを駆動するサーボモータ
、10は同じく対応するニードルの開度を検出する開度
検出器、8は同じく対応する加算器3Gからの開度偏差
を入力しこの偏差を0とするように対応するサーボモー
タ9を駆動制御するニードル開度調節器である。なお加
算器3Gは低値選択器5から与えられるニードル開度指
令値と対応するニードル開度検出器10の出力する開度
検出値との偏差を求め対応するニードル開度調節器8に
与える。また17はデフレクタを駆動するサーボモータ
、18はデフレクタの開度を検出する開度検出器、16
は加算器3Fからの開度偏差を入力しこの差を0とする
ようにデフレクタサーボモータ17を駆動制御するデフ
レクタ開度調節器である。なお加算器3Fは前段の加算
器3Eから与えられるデフレクタ開度指令値とデフレク
タ開度検出器18から与えられる開度検出値との偏差を
求めデフレクタ開度調節器16に与える。[Prior Art] As a prior art related to the present invention, there is Japanese Patent Application No. 2-402953, which is an earlier application filed by the present applicant. 2 shows different examples of control block diagrams of electric speed governors. In FIG. 2, 9 is a servo motor provided for each of the first and second groups of needles and drives the corresponding needle, and 10 is a servo motor for opening the corresponding needle. The opening detector 8 is a needle opening adjuster which inputs the opening deviation from the corresponding adder 3G and drives and controls the corresponding servo motor 9 so as to set this deviation to zero. Note that the adder 3G calculates the deviation between the needle opening command value given from the low value selector 5 and the opening detected value output from the corresponding needle opening detector 10, and supplies it to the corresponding needle opening regulator 8. Further, 17 is a servo motor that drives the deflector, 18 is an opening detector that detects the opening of the deflector, and 16
is a deflector opening degree adjuster which inputs the opening degree deviation from the adder 3F and drives and controls the deflector servo motor 17 so as to set this difference to zero. Note that the adder 3F calculates the deviation between the deflector opening command value given from the adder 3E in the previous stage and the opening detected value given from the deflector opening detector 18, and supplies the deviation to the deflector opening adjuster 16.
【0003】次に1は周波数設定器、2は周波数検出器
、3Aはこの周波数設定器1の設定値と周波数検出器2
の検出出力との偏差を求める加算器、4はこの加算器3
Aから速度偏差0とするように開度指令値を出力するP
ID調節器で、この例ではPID調節器4の出力する開
度指令値は低値選択器5を介してニードルの開度制御系
(の加算器3G)へ与えられる。なお6は開度上限を与
える負荷制限器でこの出力値はPID調節器4と低値選
択器5に与えられ、低値選択器5はPID調節器4の出
力および負荷制限器6の出力の何れか低い値のニードル
開度指令値を選択して加算器3Gへ与える。また加算器
3B,剛性復原演算器12,割算器11,負荷設定器7
,加算器3Cはこの電気式調速装置に周知の剛性復原機
能(速度垂下特性)を持たせるために設けられている。
次に13は1群または2群のニードルの開度検出値の何
れが高い値を選択する高値選択器、14は選択されたニ
ードル開度検出値に対応する適正なデフレクタの開度を
求めるデフレクタ追従演算器、15は加算器3Aの出力
する周波数偏差からデフレクタ開度補正値を求める周波
数上昇補正演算器であり、加算器3Eはこのデフレクタ
追従演算器14の出力する開度指令値と補正演算器15
からの開度補正値とを加算してなるデフレクタ開度指令
値を加算器3Fに与える。Next, 1 is a frequency setter, 2 is a frequency detector, and 3A is a set value of this frequency setter 1 and a frequency detector 2.
4 is this adder 3 for calculating the deviation from the detection output of
P outputs the opening command value so that the speed deviation is 0 from A.
An ID controller, in this example, a PID controller 4 outputs an opening command value which is applied to the needle opening control system (adder 3G) via a low value selector 5. Note that 6 is a load limiter that gives an upper limit to the opening degree, and this output value is given to the PID regulator 4 and low value selector 5. The needle opening command value having the lower value is selected and given to the adder 3G. Also, adder 3B, rigidity restoration calculator 12, divider 11, load setting device 7
, adder 3C are provided to provide this electric speed governor with a well-known rigidity restoring function (speed drooping characteristic). Next, 13 is a high value selector that selects the higher value of the needle opening detection values of the first group or the second group, and 14 is a deflector that determines the appropriate deflector opening corresponding to the selected needle opening detection value. The tracking calculator 15 is a frequency increase correction calculator that calculates the deflector opening correction value from the frequency deviation output from the adder 3A, and the adder 3E calculates the opening command value output from the deflector tracking calculator 14 and the correction calculation. vessel 15
A deflector opening command value obtained by adding the opening correction value from .
【0004】次に図3においては、PID調節器4の出
力する開度指令値は低値選択器5を介してデフレクタ制
御系(の加算器3F)へ与えられ、ニードルの開度指令
値はデフレクタの開度検出値を入力するニードル追従演
算器14Aによって与えられる。Next, in FIG. 3, the opening command value output from the PID controller 4 is given to the deflector control system (adder 3F) via the low value selector 5, and the needle opening command value is It is given by the needle follow-up calculator 14A which inputs the detected value of the opening of the deflector.
【0005】即ち従来のこの種のペルトン水車用電気式
調速装置は水車が電力網から切離された無負荷運転時に
おいては、図2の制御ブロック図に示すように1個の周
波数制御ループ(主にPID調節器4から成る)から入
力を最適開度に制御し、デフレクタは通常はニードル開
度から得られる特性開度に追従させる方法(ニードル先
行デフレクタ追従方式:以下デフ追従方式と略す)、ま
たは図3の制御ブロック図に示すように、図2と同様に
1個の周波数制御ループ(主にPID調節器4から成る
)からデフレクタを最適開度に制御し、ニードルは通常
はデフレクタ開度から得られる特性開度に追従させる方
法(デフレクタ先行ニードル追従方式:以下ニードル追
従方式と略す)が採用されている。That is, in the conventional electric speed governor for a Pelton water turbine of this type, during no-load operation when the water turbine is disconnected from the power grid, one frequency control loop is used as shown in the control block diagram of FIG. (Mainly consisting of PID controller 4), the input is controlled to the optimum opening, and the deflector normally follows the characteristic opening obtained from the needle opening. ), or as shown in the control block diagram of FIG. 3, the deflector is controlled to the optimum opening degree from one frequency control loop (mainly consisting of the PID controller 4) as in FIG. 2, and the needle is normally connected to the deflector. A method of following the characteristic opening obtained from the opening (deflector preceding needle following method: hereinafter abbreviated as needle following method) is adopted.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】これらの従来技術には
、1個の周波数制御ループでニードルとデフレクタを制
御していること、およびニードルの動作がデフレクタに
比べて10倍以上遅いことから以下の欠点がある。デフ
追従方式では大外乱時には、周波数上昇補正演算器15
および加算器3Eを介し周波数上昇分だけを信号極性を
逆にし補正分の開度指令値としてデフレクタに与えてデ
フレクタ開度を絞り周波数上昇を押さえるように制御し
ており(即ちニードル開度から高値選択器13,デフレ
クタ追従演算器14を介し得られる特性開度と周波数上
昇分による補正分の開度との差から得られる値をデフレ
クタへの開度指令としている)、周波数制御ループから
の信号により直接デフレクタ開度を制御していないため
に、安定した制御性能を得ることが難しくまた、補正量
を決定する際にも、補正演算器15の調整に多大な労力
を要していた。即ち、周波数が高くなりすぎるとデフは
補正量により、ランナに当たる水流ジェットを反らすよ
うに働き、その結果、周波数が低下すると再度デフレク
タが開いてくるが、この時点ではニードルの動作速度が
遅く適切な開度まで閉まり切ってないため、周波数は再
度上昇し、またデフレクタが閉まることになる。このよ
うにデフ追従方式では、デフレクタ開度に比べてニード
ル開度が大きい時に、繰り返し運転をして、安定した制
御ができない。[Problems to be Solved by the Invention] These conventional techniques have the following problems because the needle and deflector are controlled by one frequency control loop, and the operation of the needle is more than 10 times slower than that of the deflector. There are drawbacks. In the differential tracking method, in the event of a large disturbance, the frequency increase correction calculator 15
Then, through the adder 3E, the signal polarity is reversed for only the frequency increase, and the signal is given to the deflector as a correction opening command value, thereby controlling the deflector opening to throttle the frequency increase (i.e., from the needle opening to a high value). The value obtained from the difference between the characteristic opening degree obtained via the selector 13 and the deflector tracking calculator 14 and the opening degree corrected by the frequency increase is used as the opening degree command to the deflector), and a signal from the frequency control loop. Since the deflector opening degree is not directly controlled, it is difficult to obtain stable control performance, and also when determining the correction amount, a great deal of effort is required to adjust the correction calculator 15. In other words, when the frequency becomes too high, the differential works to deflect the water jet hitting the runner by the amount of correction, and as a result, when the frequency decreases, the deflector opens again, but at this point, the needle operating speed is slow enough to prevent the water jet from hitting the runner. Since the opening has not been fully closed, the frequency will rise again and the deflector will close again. In this way, with the differential tracking system, when the needle opening is larger than the deflector opening, the system repeats operation and cannot provide stable control.
【0007】他方、ニードル追従方式では、特性開度の
関係からデフレクタの開度が小さい領域では(例えば2
0〜30%程度の開度以下)ニードルは殆ど全閉である
ため、デフレクタを制御しても周波数に対して影響を与
えない。即ちデフレクタの低開度領域では、ニードルの
不応動が顕著なため、安定した周波数制御性能を得るこ
とが難しい。そこでこの発明は、、これらの問題を解消
し、安定した周波数制御性能を得られるペルトン水車用
電気式調速装置を提供することを課題とする。On the other hand, in the needle tracking method, in a region where the deflector opening is small due to the characteristic opening (for example, 2
Since the needle is almost fully closed, controlling the deflector does not affect the frequency. That is, in the low opening range of the deflector, the refractory movement of the needle is significant, making it difficult to obtain stable frequency control performance. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric speed governor for a Pelton water turbine that can solve these problems and provide stable frequency control performance.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1の電気式調速装置は、ペルトン水車発電
機のランナへジェット水流を噴出するノズルの開度(ニ
ードルに開度検出器10の出力など)がノズル開度指令
値に等しくなるように(ニードルサーボモータ9などを
介し)ニールドの挿入,引抜を可変操作するノズル開度
制御手段(ニードル開度調節器8など)、前記ジェット
水流の方向を前記ランナの方向から反らすデフレクタの
開度(デフレクタ開度検出器18の出力など)がデフレ
クタ開度指令値に等しくなるように(デフレクタサーボ
モータ17などを介し)前記デフレクタの姿勢を可変操
作するデフレクタ開度制御手段(デフレクタ開度検出器
16など)、系統しゃ断時に、第1の周波数設定値(周
波数設定器1の出力など)と周波数検出値(周波数設定
器2の出力など)との(加算器3Aなどを介する)周波
数偏差を入力してこの偏差を0とするように前記ノズル
開度指令値を出力する第1のPID調節手段(PID調
節器4など)、同じく系統しゃ断時に、第2の周波数設
定値と前記周波数検出値との周波数偏差を入力してこの
偏差を0とするように前記デフレクタ開度指令値を出力
する第2のPID調節手段(PID調節器24など)を
備えものとし、また[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, an electric speed governor according to claim 1 is provided with Nozzle opening control means (needle opening adjuster 8, etc.) that variably operates the insertion and withdrawal of the needle (via needle servo motor 9, etc.) so that the output of the detector 10, etc.) becomes equal to the nozzle opening command value. , the deflector is controlled (via the deflector servo motor 17, etc.) so that the opening degree of the deflector that deflects the direction of the jet water flow from the direction of the runner (output of the deflector opening degree detector 18, etc.) is equal to the deflector opening degree command value. Deflector opening degree control means (deflector opening degree detector 16, etc.) that variably manipulates the attitude of the a first PID adjustment means (PID controller 4, etc.) that inputs a frequency deviation (via an adder 3A, etc.) with respect to the output (e.g., output) and outputs the nozzle opening command value so as to set this deviation to 0; Similarly, when the system is shut off, a second PID adjustment means (PID adjustment) inputs a frequency deviation between the second frequency setting value and the frequency detection value and outputs the deflector opening command value so as to set this deviation to 0. (24 etc.) shall be provided, and
【0009】請求項2の電気式調速装置は、請求項1に
記載の電気式調速装置において、前記第2の周波数設定
値が前記第1の周波数設定値を所定量上回るようにこの
第1の周波数設定値を補正する周波数設定値補正手段(
周波数バイアス設定器21,加算器3Hなど)、前記デ
フレクタ開度指令値が前記ノズルの開度に対応する所定
の上限値を越えないように制限を加えるデフレクタ上限
開度制限手段(デフレクタ上限開度リミッタ14B,低
値選択器25など)を備えたものとする。In the electric speed governor according to claim 1, the second frequency setting value exceeds the first frequency setting value by a predetermined amount. Frequency setting value correction means (
frequency bias setter 21, adder 3H, etc.), deflector upper limit opening limiting means (deflector upper limit opening) that limits the deflector opening command value so that it does not exceed a predetermined upper limit corresponding to the nozzle opening. limiter 14B, low value selector 25, etc.).
【0010】0010
【作用】ペルトン水車の電気式調速装置は、水車ランナ
に当たる水流ジェットの量をニードルまたは、デフレク
タで調節して周波数を安定に制御しようとするものであ
るが、デフレクタは主に定格周波数からの周波数偏差の
大きい領域で有効に働くことに注目し、ニードルおよび
デフレクタにそれぞれ独立した周波数制御ループを設け
る。そして速度偏差の大きな領域でも、小さな領域でも
互いに干渉せず、周波数設定値に対し安定した制御信号
をニードルおよびデフレクタに与える構成とする。この
場合、上記のように、デフレクタとニードルは主に有効
に働く周波数偏差の領域が違うことと、もし周波数設定
値を同一にした場合に偏差の全領域でデフレクタとニー
ドルとが競合することから、デフレクタに与える周波数
設定値をニードルに与えるそれより、若干(1〜数%)
高くする。但し定格周波数近くの領域ではデフレクタの
周波数設定値は定格値より高い故に、デフレクタ指令値
は全開となることが予想されるので、これを最適開度に
押さえ込むようにするため、デフレクタの開度指令値を
制限する上限開度リミッタを設ける。この上限開度はニ
ードル開度から得られる特性開度カーブで与えられ、デ
フレクタが通常時ニードルからの水流ジェットを切らな
くなる限界の開度として与えられる。[Operation] The electric speed governor of a Pelton turbine attempts to stably control the frequency by adjusting the amount of water jet hitting the turbine runner with a needle or deflector, but the deflector mainly controls the frequency from the rated frequency. Focusing on the fact that it works effectively in areas with large frequency deviations, independent frequency control loops are provided for the needle and deflector. The configuration is such that a control signal that is stable with respect to the frequency setting value is provided to the needle and the deflector without interfering with each other even in areas where the speed deviation is large or small. In this case, as mentioned above, the deflector and needle mainly operate in different frequency deviation ranges, and if the frequency settings are the same, the deflector and needle will compete in the entire deviation range. , the frequency setting value given to the deflector is slightly (1 to several%) higher than that given to the needle.
Make it expensive. However, in the area near the rated frequency, the deflector frequency setting value is higher than the rated value, so the deflector command value is expected to be fully open. Provide an upper opening limiter to limit the value. This upper limit opening degree is given by a characteristic opening degree curve obtained from the needle opening degree, and is given as the limit opening degree at which the deflector does not cut off the water jet from the needle under normal conditions.
【0011】このようにデフレクタ用周波数制御ループ
と、ニードル用周波数制御ループを独立させ、デフレク
タ用周波数設定値をニードル用のそれより若干高くした
事によって、速度が高い領域ではデフレクタが有効に作
用し、ニードルの設定周波数より少し高めの周波数で安
定に制御することになる。この時ニードルもデフレクタ
とは別に周波数を設定器から与えられる設定周波数に安
定させるように、低い開度へ向かってゆっくりと制御さ
れる。この結果、ニードル開度が絞られて周波数がデフ
レクタの周波数設定値より低下すると、デフレクタに与
える信号は開指令となるが、周波数はニードル開度によ
って制限される水量により制御されているため、デフレ
クタが開となっても、周波数は影響を受けなくなってい
る。一方、ニードルの周波数制御ループに与えられてい
る周波数設定値は、デフレクタのそれより低い値である
ため、この値になるようニードルに対する制御は継続さ
れる。更に、周波数が安定した状態では、デフレクタの
開度指令値は全開となるが、周波数制御ループの最終段
にて特性開度カーブから与えられる開度に上限を制限さ
れ、最適開度に押さえられる。[0011] By making the frequency control loop for the deflector and the frequency control loop for the needle independent in this way, and setting the frequency setting value for the deflector slightly higher than that for the needle, the deflector acts effectively in the high speed region. , stable control is performed at a frequency slightly higher than the set frequency of the needle. At this time, apart from the deflector, the needle is also slowly controlled toward a lower opening degree so as to stabilize the frequency at the set frequency given by the setter. As a result, when the needle opening is narrowed and the frequency drops below the deflector frequency setting, the signal given to the deflector becomes an open command, but since the frequency is controlled by the amount of water limited by the needle opening, the deflector Even if the circuit is open, the frequency is no longer affected. On the other hand, since the frequency setting value given to the frequency control loop of the needle is lower than that of the deflector, control of the needle is continued to maintain this value. Furthermore, when the frequency is stable, the deflector opening command value is fully open, but at the final stage of the frequency control loop, the upper limit is limited to the opening given from the characteristic opening curve, and the opening is kept at the optimum opening. .
【0012】0012
【実施例】図1は本発明の一実施例としての構成を示す
制御ブロック図である。同図において、ニードルの周波
数制御ループは、図2のPID調節器4を含むループと
同等のものである。一方デフレクタの周波数制御ループ
は次のように新たな周波数偏差を入力してこの偏差を0
とするようにデフレクタ開度指令値を出力する別のPI
D調節器24を主体として構成される。ここで22はデ
フレクタ開度を入力するデフレクタ剛性復原演算器、3
Hは加算器3Aの出力値としての周波数偏差(即ち周波
数設定器1の設定値と周波数検出器2との差)と周波数
バイアス設定器21との和からデフレクタ剛性復原演算
器22の出力値を減算する加算器で、この加算器3Hの
出力値が新たな周波数偏差としてPID調節器24に与
えられる。また14Bは高値選択器13の出力するニー
ドル開度検出値からデフレクタの上限開度を求めるデフ
レクタ上限開度リミッタで、このリミッタ14Bの出力
としての上限開度指令値はPID調節器24および低値
選択器25へ与えられる。またこの低値選択器25はP
ID調節器24の出力値またはデフレクタ上限開度リミ
ッタ14Bの出力値の何れか低い値のデフレクタ開度指
令値を選択し加算器3Fへ与える。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a control block diagram showing a configuration as an embodiment of the present invention. In the figure, the needle frequency control loop is equivalent to the loop including the PID regulator 4 of FIG. On the other hand, the frequency control loop of the deflector inputs a new frequency deviation and converts this deviation to 0.
Another PI that outputs the deflector opening command value as follows.
It is mainly composed of the D adjuster 24. Here, 22 is a deflector rigidity restoration calculator that inputs the deflector opening degree;
H is the output value of the deflector stiffness restoration calculator 22 from the sum of the frequency deviation (i.e., the difference between the setting value of the frequency setter 1 and the frequency detector 2) as the output value of the adder 3A and the frequency bias setter 21. An adder performs subtraction, and the output value of this adder 3H is given to the PID adjuster 24 as a new frequency deviation. Further, 14B is a deflector upper limit opening limiter which determines the upper limit opening of the deflector from the needle opening detection value outputted from the high value selector 13, and the upper limit opening command value as the output of this limiter 14B is set by the PID controller 24 It is given to the selector 25. Also, this low value selector 25 is P
The deflector opening command value which is the lower value of the output value of the ID adjuster 24 or the output value of the deflector upper limit opening limiter 14B is selected and given to the adder 3F.
【0013】図1から判るように、デフレクタの開度調
節部は従来の電気式調速装置と同様に、加算器3F,デ
フレクタ開度調節器16,デフレクタサーボモータ17
およびデフレクタ開度検出器18から構成され、上記の
低値選択器25を通して与えられた開度指令値にデフレ
クタ開度が一致するように、デフレクタサーボモータ1
7を制御する。周波数バイアス設定器21の値の加算に
より、デフレクタは周波数設定器1の値より高い周波数
になるように制御される。即ち検出された周波数が設定
器1の設定値に周波数バイアス設定器21の値を加算し
た値より高い時は、デフレクタを絞り込むように制御す
る。また逆に、検出された周波数がこれより低いときは
、デフレクタを開けるように制御するが、デフレクタが
ニードルからの水流ジェットを切らない位置以上に開い
た時は、周波数の制御に寄与しなくなり、この時点で周
波数は周波数設定器1の値にニードルによって制御され
る。ニードルによって制御される周波数は、デフレクタ
によって制御されるそれより低いために、デフレクタの
制御ループに与えられる周波数偏差は、正(+)のまま
であり、デフレクタ側のPID調節器24の出力は、最
大値(全開指令値)となるが、このような周波数が安定
した状態においては、上限開度リミッタ14Bからの信
号で低値選択器25により上限開度が制限され、デフレ
クタは最適開度に常時制御される。また、上限開度の値
は高値選択器13を通したニードル開度から得られる特
性開度カーブで与えられる。As can be seen from FIG. 1, the deflector opening adjustment section includes an adder 3F, a deflector opening adjustment device 16, and a deflector servo motor 17, similar to the conventional electric speed governor.
and a deflector opening degree detector 18, and the deflector servo motor 1
Control 7. By adding the value of the frequency bias setter 21, the deflector is controlled to have a higher frequency than the value of the frequency setter 1. That is, when the detected frequency is higher than the sum of the set value of the setter 1 and the value of the frequency bias setter 21, the deflector is controlled to narrow down. Conversely, when the detected frequency is lower than this, the deflector is controlled to open, but when the deflector opens beyond the position where it does not cut off the water jet from the needle, it no longer contributes to frequency control. At this point the frequency is controlled by the needle to the value of frequency setter 1. Since the frequency controlled by the needle is lower than that controlled by the deflector, the frequency deviation imparted to the control loop of the deflector remains positive (+) and the output of the PID regulator 24 on the deflector side is However, when the frequency is stable, the upper limit opening is limited by the low value selector 25 using the signal from the upper limit opening limiter 14B, and the deflector is set to the optimum opening. Constantly controlled. Further, the value of the upper limit opening degree is given by a characteristic opening degree curve obtained from the needle opening degree passed through the high value selector 13.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明によれば、デフレクタ用周波数制
御ループと、ニードル用の周波数制御ループが互いに独
立し、それぞれが周波数偏差信号によってのみ別々に応
動するようにしたので、図2で述べたようなデフレクタ
に対する開度補正量を必要とせず、またニードルおよび
デフレクタの周波数制御ループのPID定数も、夫々ニ
ードルとデフレクタの特性に合ったものにできるので、
ニードルとデフレクタに対して開度の全領域で安定した
開度制御を行いながら周波数を安定に制御することがで
きる。[Effects of the Invention] According to the present invention, the frequency control loop for the deflector and the frequency control loop for the needle are independent of each other, and each responds separately only in response to the frequency deviation signal. There is no need for an opening correction amount for the deflector, and the PID constants of the frequency control loops of the needle and deflector can be adjusted to match the characteristics of the needle and deflector, respectively.
The frequency can be stably controlled while performing stable opening control over the entire opening range of the needle and deflector.
【図1】本発明の一実施例としての制御ブロック図FIG. 1: Control block diagram as an embodiment of the present invention
【図
2】従来の一例としての制御ブロック図[Figure 2] Control block diagram as an example of conventional technology
【図3】従来の
他の例としての制御ブロック図[Fig. 3] Control block diagram as another conventional example
1 周波数設定器
2 周波数検出器
3A〜3H 加算器
4 PID調節器
5 低値選択器
6 負荷制限器
7 負荷設定器
8 ニードル開度調節器
9 ニードルサーボモータ
10 ニードル開度検出器
11 割算器
12 剛性復原演算器
13 高値選択器
14B デフレクタ上限開度リミッタ16 デ
フレクタ開度調節器
17 デフレクタサーボモータ
18 デフレクタ開度検出器
21 周波数バイアス設定器
22 デフレクタ剛性復原演算器24 P
ID調節器
25 低値選択器1 Frequency setter 2 Frequency detectors 3A to 3H Adder 4 PID controller 5 Low value selector 6 Load limiter 7 Load setter 8 Needle opening adjuster 9 Needle servo motor 10 Needle opening detector 11 Divider 12 Rigidity restoration calculator 13 High value selector 14B Deflector upper limit opening limiter 16 Deflector opening adjuster 17 Deflector servo motor 18 Deflector opening detector 21 Frequency bias setter 22 Deflector rigidity restoration calculator 24 P
ID adjuster 25 Low value selector
Claims (2)
流を噴出するノズルの開度がノズル開度指令値に等しく
なるようにニールドの挿入,引抜を可変操作するノズル
開度制御手段、前記ジェット水流の方向を前記ランナの
方向から反らすデフレクタの開度がデフレクタ開度指令
値に等しくなるように前記デフレクタの姿勢を可変操作
するデフレクタ開度制御手段、系統しゃ断時に、第1の
周波数設定値と周波数検出値との周波数偏差を入力して
この偏差を0とするように前記ノズル開度指令値を出力
する第1のPID調節手段、同じく系統しゃ断時に、第
2の周波数設定値と前記周波数検出値との周波数偏差を
入力してこの偏差を0とするように前記デフレクタ開度
指令値を出力する第2のPID調節手段を備えたことを
特徴とするペルトン水車用電気式調速装置。1. A nozzle opening degree control means for variably operating the insertion and withdrawal of a needle so that the opening degree of a nozzle that spouts a jet water stream to a runner of a Pelton turbine generator is equal to a nozzle opening command value, the jet water stream deflector opening control means for variably manipulating the attitude of the deflector so that the opening of the deflector that deflects the direction of the runner from the direction of the runner is equal to the deflector opening command value; A first PID adjustment means inputting a frequency deviation from the detected value and outputting the nozzle opening command value so as to set this deviation to 0; An electric speed governor for a Pelton water turbine, characterized in that the electric speed governor for a Pelton water turbine is provided with a second PID adjusting means for inputting a frequency deviation between the two and outputting the deflector opening command value so as to set the deviation to zero.
、前記第2の周波数設定値が前記第1の周波数設定値を
所定量上回るようにこの第1の周波数設定値を補正する
周波数設定値補正手段、前記デフレクタ開度指令値が前
記ノズルの開度に対応する所定の上限値を越えないよう
に制限を加えるデフレクタ上限開度制限手段を備えたこ
とを特徴とするペルトン水車用電気式調速装置。2. The electric speed governor according to claim 1, wherein the first frequency setting value is corrected so that the second frequency setting value exceeds the first frequency setting value by a predetermined amount. For a Pelton water turbine, comprising a set value correction means and a deflector upper limit opening limit means for limiting the deflector opening command value so that it does not exceed a predetermined upper limit corresponding to the opening of the nozzle. Electric speed governor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3101069A JP2943384B2 (en) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | Electric governor for Pelton turbine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP3101069A JP2943384B2 (en) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | Electric governor for Pelton turbine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04334771A true JPH04334771A (en) | 1992-11-20 |
JP2943384B2 JP2943384B2 (en) | 1999-08-30 |
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ID=14290817
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JP3101069A Expired - Lifetime JP2943384B2 (en) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | Electric governor for Pelton turbine |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2943384B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110131092A (en) * | 2019-05-21 | 2019-08-16 | 云南电网有限责任公司怒江供电局 | A kind of control method and device of impulse turbine |
-
1991
- 1991-05-07 JP JP3101069A patent/JP2943384B2/en not_active Expired - Lifetime
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CN110131092A (en) * | 2019-05-21 | 2019-08-16 | 云南电网有限责任公司怒江供电局 | A kind of control method and device of impulse turbine |
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