JPH0461163B2 - - Google Patents

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JPH0461163B2
JPH0461163B2 JP61002373A JP237386A JPH0461163B2 JP H0461163 B2 JPH0461163 B2 JP H0461163B2 JP 61002373 A JP61002373 A JP 61002373A JP 237386 A JP237386 A JP 237386A JP H0461163 B2 JPH0461163 B2 JP H0461163B2
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JP
Japan
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load
turbine
output
generator
frequency
Prior art date
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JP61002373A
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JPS62159706A (ja
Inventor
Toshiharu Kimura
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62159706A publication Critical patent/JPS62159706A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、電力系統に接続する複数のタービン
発電機の負荷の合計負荷と各タービン発電機の負
荷の合計負荷に対する比率とを設定された値に制
御するタービン発電機の負荷配分制御装置に関す
る。
〔従来技術とその問題点〕
複数のタービン発電機の負荷を電力系統に併列
して運転する場合、その合計負荷と各タービン発
電機が担う負荷の合計負荷に対する比率をあらか
じめ定められた値に制御する負荷配分制御装置と
して第4図に示すブロツク図からなる装置が一般
的に知られている。第4図において、1,2,3
は複数のタービン発電機のうち3個を代表させた
タービン発電機であり、それぞれ蒸気タービン1
a,2a,3aと発電機1b,2b,3cとが結
合されている。タービン1a,2a,3aにはそ
れぞれ蒸気の入口管路10,20,30と排気の
管路11,21,31とが設けられ、入口管路1
0,20,30にはタービンの入口に設けられた
蒸気加減弁12,22,32がそれぞれ配設され
ている。
各蒸気加減弁12,22,32には図示しない
サーボモータが接続されていて、各タービンに備
えられている調速装置(図示せず)に設けられた
回転数設定器の設定値に基づき駆動され、蒸気加
減弁の開閉を行ない、垂下特性を有する回転数と
負荷との関係にしたがつてタービン発電機の回転
数や負荷を制御している。
なお調速装置(図示せず)には負荷制御器が設
けられ、回転数設定装置の代わりに負荷制限器の
位置によつて回転数や負荷を制御することができ
る。但し、この場合回転数設定装置の設定値は上
限位置に設定することにより、負荷制限器による
制御ができるようにしている。図において13は
それぞれのタービンに配設されている上記した負
荷制限器であり、図にてはそれぞれの負荷制限器
13により直接蒸気加減弁12,22,32を開
閉するように表示されている。
負荷配分制御装置は負荷設定器40と、これか
ら分岐して各タービンの負荷制限器13に接続す
る各比率調節計14とからなつている。そして発
電機1a,2a,3aのそれぞれの発電機主回路
51,52,53からそれぞれの発電機の出力を
取出して回路61,62及び63によつて各比率
調節計14にフイードバツクさせている。なお、
発電機主回路51,52,53は集められて送電
機54により電力系統に送電されている。
このような構成により負荷設定器40により複
数のタービン発電機の合計負荷を設定すると、比
率調節計14は、この合計負荷の設定信号に、あ
らかじめ設定された比率を乗じて、その発電機が
発生すべき出力を求め、これと発電機の発電機主
回路51,52,53で実測した出力とが等しく
なるように図示しない駆動装置により各負荷制限
器13の位置を調節する。したがつて各タービン
発電機は設定された合計負荷に基づき、あらかじ
め定められた比率に従つて決められた負荷を担つ
て運転される。
ところで、上記のような構成では合計負荷は設
定された定値となり、負荷設定を変えない限り一
定である。一方、電力系統に接続されている負荷
は変動するので、電力系統内には電力の需要と供
給とのバランスをとることができる発電設備が必
要である。しかし上記のような負荷配分制御装置
には電力の需要に応じて自動的に合計負荷を変え
る機能を持つていない。したがつて負荷配分制御
される複数のタービン発電機が接続される電力系
統が十分大きく、他に電力の需要と供給のバラン
スをとることのできる発電設備がある場合を除
き、このような負荷配分制御装置は使用できない
という欠点があつた。
〔発明の目的〕
本発明は、前述のような点に鑑み負荷配分制御
される複数のタービン発電機が小さな電力系統に
接続されても、電力の需要と供給にバランスがと
れるようにしたタービン発電機の負荷配分制御装
置を提供することを目的とする。
〔発明の要点〕 上記の目的は、本発明によれば設定された合計
負荷をあらかじめ定められた比率に配分するため
にタービン毎に配設されている比率調節計と、前
記比率調節計からの指示にもとづいてタービンの
出力を設定する荷制限器と、発電機からの出力を
取出し比率調節計へフイードバツクする回路とか
らなる制御系を備えているタービン発電機を複数
台並列に接続したものにおいて、タービン発電機
の総合負荷設定器の出力を加算器を介して各比率
調節計へ入力するとともに、周波数のローパスフ
イルタおよびこのローパスフイルタに直列に接続
され周波数の変動量に応じて合計負荷の設定値を
自動的に補正する総合垂下特性演算回路を介し
て、系統周波数の変化分を前記加算器へ印加し、
さらにそれぞれの発電機出力のフイードバツク回
路に出力のローパスフイルタを挿入したことによ
り達成される。
〔発明の実施例〕
以下図面に基づいて本発明の実施例について説
明する。
第1図は本発明の実施例によるタービン発電機
の負荷配分制御装置のブロツク図である。なお第
1図において第4図の従来例と同一部品には同じ
符号を付している。第1図においてタービン発電
機1,2,3と蒸気加減弁12,22,32およ
び蒸気の入口管路10,20,30と出口管路1
1,21,31と発電機主回路51,52,53
及び送電線54の構成、作用は従来技術と同じな
ので説明を省略する。本実施例では総合負荷設定
器41に加算器42を接続し、この加算器から分
岐してそれぞれのタービン発電機に配分する負荷
の比率を入力する比率調節計15がそれぞれつな
がつている。そして比率調節計15はタービン発
電機の調速装置に備えられた回転数設定器16に
それぞれ接続されている。さらに比率調節計15
にはそれぞれの発電機の発電機主回路51,5
2,53から取出した出力を出力のローパスフイ
ルタ17を通して比率調節計15にフイードバツ
クする回路が設けられている。また送電線54か
ら電力系統の負荷変動に伴う周波数を検出する回
路を設け、この回路に周波数のローパスフイルタ
44を介して周波数の変動量に応じて合計負荷の
設定値を自動的に補正する総合垂下特性演算回路
43を設け、該回路43の出力を加算器42に入
力するようにしている。
つぎにこのような構成による負荷配分制御装置
の制御について説明する。まず総合負荷設定器4
1により合計負荷がある所定の値になるように設
定する。この設定値は加算器42に伝送される。
そして総合垂下特性演算回路43にて実測周波数
と定格周波数の偏差を求め、あらかじめ設定され
た係数を乗じて総合負荷設定器の設定値の出力信
号の変更分を求めて、これを加算器42に伝送さ
れる。したがつて加算器42から総合負荷設定器
で設定された合計負荷と、総合垂下特性演算回路
43により電力系統の負荷の変動に応じて負荷増
減分とが付加された総合負荷の出力信号が各比率
調節計15に伝送される。
第2図は周波数偏差と負荷との垂下特性を有し
た関係を示すグラフであり、縦軸に電力系統の周
波数偏差(Hz)、横軸にタービン発電機の負荷
(MW)をとつて示している。第2図において実
線Pは合計負荷と総合負荷との関係を示してお
り、周波数偏位の零の時の負荷L0が合計負荷の
設定値であり、総合負荷は実線P上を周波数の変
動により移動する。ところで各比率調節計は総合
負荷設定信号にあらかじめ設定された比率を乗じ
て、各発電機の負荷設定を求め、実測された負荷
がこの負荷設定と一致するまでタービンの回転数
設定器16の位置を調節して蒸気加減弁12,2
2,32をそれぞれ制御して発電機の負荷を配分
している。この負荷配分特性は第2図の破線Q,
R,Tで示される。ここで破線Qはタービン発電
機1、破線Rはタービン発電機2、破線Tはター
ビン発電機3が担う負荷を示している。なお第2
図では総合負荷設定器41による設定合計負荷が
L0、各比率調節計の比率設定値は破線Q,R,
Tが周波数偏差が零の線上で交わる負荷をL1
L2,L3(MW)とすれば タービン発電機1では L1/L0×100(%) タービン発電機2では L2/L0×100(%) タービン発電機3では L3/L0×100(%) である場合を示している。
なお第2図において周波数偏差が零の線上で各
タービン発電機の負荷L1,L2,L3(MW)の点と
交わる実線Q1,R1,T1はそれぞれタービンの調
速装置が有する垂下特性に基づいた周波数偏差と
負荷との関係を示している。
第3図は調速装置が有する垂下特性による周波
数偏差と負荷との関係を示すグラフであり、縦軸
に周波数偏差(Hz)を、横軸に負荷(MW)をと
つて示している。直線Sは回転数設定器である位
置に設定して電力系統に併列された時の垂下特性
を示したものであり、第2図の実線Q1,R1,T1
の垂下特性の勾配は実線Sの勾配と等しい。(但
しタービン発電機1,2,3が同じ垂下特性を有
しているとする。) したがつて回転数設定器の位置の移動により垂
下特性Sは同一の勾配をもつて例えば破線S1やS2
に変化する。
ところで電力系統に接続されている負荷が変動
すると、それに伴い周波数が変動する。この時電
力系統に併列されているタービン発電機1,2,
3の負荷は調速装置の垂下特性に基づいて第2図
において実線Q1,R1,T1上を移動して負荷を分
担する。なお負荷配分制御装置には出力、周波数
のローパスフイルタを設けているので負荷変動が
生じた直後はその直前と同じ制御状態になつてい
る。したがつて周波数変動の周期が十分短い時
間、例えば数秒間に変動する場合、ローパスフイ
ルタの作用によりその変動は総合垂下特性演算回
路43や比率調節計15に伝達されないため、各
タービン発電機の負荷変化は第2図の実線Q1
R1,T1に沿つて変動する。また周波数の変動の
周期が長い時間、例えば数十秒間以上の時間に変
動する場合、ローパスフイルタの作用により、そ
の変動は総合垂下特性演算回路43や比率調節計
15に伝達される。このため負荷配分制御装置に
ある総合垂下特性演算回路43や比率調節計15
がその変動に対して機能し、比率調節計からの信
号により各タービンの回転数設定器16の位置を
各タービン発電機の出力がそれぞれ第2図の破線
Q,R,Tに乗るまで移行させる。したがつて各
タービン発電機の出力はあらかじめ設定された比
率を保つとともに、その時の総合負荷は第2図の
実線Pの上に乗るように制御される。
なお、電力系統の負荷の変動が早いときは各タ
ービン発電機の負荷は実線Q1,R1,T1に乗るが、
変動の遅い安定した負荷になつた場合には各ター
ビン発電機の負荷は破線Q,R,Tに乗り、した
がつてその総合負荷は実線Pに乗ることになる。
〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば複数のタービン発電機からなる発電設備の負荷
配分制御装置に周波数のローパスフイルタを介し
て総合垂下特性演算回路と比率調節計に出力のロ
ーパスフイルタを付加することにより、電力系統
に接続される負荷の変動に応じて出力を増減し、
かつ各タービン発電機の負荷配分ができるので規
模の小さい、例えば低開発国や小島等における電
力系統において所定の負荷配分を保ちながら電力
系統の負荷の需要、供給のバランスを有効に保つ
ことができる。またさらに小さい規模の電力系統
においては総合垂下特性の傾斜を十分小さくなる
ように設定することにより電力系統の周波数制御
を負荷配分制御を行ないながらすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例によるタービン発電機
の負荷配分制御装置のブロツク図、第2図は第1
図の負荷配分制御装置による周波数偏差と負荷と
の関係を示すグラフ、第3図はタービンの回転数
設定器の位置による周波数偏差と負荷との関係を
示すグラフ、第4図は従来のタービン発電機の負
荷配分制御装置のブロツク図である。 1,2,3……タービン発電機、14,15…
…比率調節計、16……回転数設定器、17……
出力のローパスフイルタ、41……総合負荷設定
器、42……加算器、43……総合垂下特性演算
回路、44……周波数のローパスフイルタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 設定された合計負荷をあらかじめ定められた
    比率に配分するためにタービン毎に配設されてい
    る比率調節計と、前記比率調節計からの指示にも
    とづいてタービンの出力を設定する負荷制限器
    と、発電機からの出力を取出し比率調節計へフイ
    ードバツクする回路とからなる制御系を備えてい
    るタービン発電機を複数台並列に接続したものに
    おいて、タービン発電機の総合負荷設定器の出力
    を加算器を介して各比率調節計へ入力するととも
    に、周波数のローパスフイルタおよびこのローパ
    スフイルタに直列に接続され周波数の変動量に応
    じて合計負荷の設定値を自動的に補正する総合垂
    下特性演算回路を介して、系統周波数の変化分を
    前記加算器へ印加し、さらにそれぞれの発電機出
    力のフイードバツク回路に出力のローパスフイル
    タを挿入したことを特徴とするタービン発電機の
    負荷配分制御装置。
JP61002373A 1986-01-09 1986-01-09 タ−ビン発電機の負荷配分制御装置 Granted JPS62159706A (ja)

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JP2014023232A (ja) * 2012-07-17 2014-02-03 Toshiba Corp エネルギ管理装置、エネルギ管理方法及びエネルギ管理プログラム
JP6455661B2 (ja) * 2014-12-24 2019-01-23 富士電機株式会社 自立運転システム

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