JPH0467595B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0467595B2 JPH0467595B2 JP59019326A JP1932684A JPH0467595B2 JP H0467595 B2 JPH0467595 B2 JP H0467595B2 JP 59019326 A JP59019326 A JP 59019326A JP 1932684 A JP1932684 A JP 1932684A JP H0467595 B2 JPH0467595 B2 JP H0467595B2
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- Japan
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- signal
- load
- output
- limiter
- adder
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- Expired - Lifetime
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B15/00—Controlling
- F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
- F03B15/04—Controlling by varying liquid flow of turbines
- F03B15/06—Regulating, i.e. acting automatically
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Water Turbines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は負荷制限器を頻繁に使用する水力発電
所に好適な水車の調速制御装置に関するものであ
る。
所に好適な水車の調速制御装置に関するものであ
る。
一般に負荷制限器を備えた水車制御装置におい
ては、ガイドベーンの開度はPID整器を通して得
られるガイドベーン開度指令信号と予め設定され
た負荷制限器出力との低い信号で制御される。
ては、ガイドベーンの開度はPID整器を通して得
られるガイドベーン開度指令信号と予め設定され
た負荷制限器出力との低い信号で制御される。
一方PID調整器には実負荷相当信号（例えばガ
イドベーン実開度）と負荷要求信号との偏差に応
じた信号が入力される。
イドベーン実開度）と負荷要求信号との偏差に応
じた信号が入力される。
負荷制限運転中は、実負荷相当信号が負荷要求
信号より低く抑えられ、その偏差をPID調整器に
入力する結果調整器の積分要素が飽和している。
信号より低く抑えられ、その偏差をPID調整器に
入力する結果調整器の積分要素が飽和している。
このとき電力系統の事故等によつて負荷が急減
すると、飽和が解けるまでに時間がかかり、この
ためガイドベーンの閉鎖が遅れて水車がオーバス
ピードになるという問題がある。
すると、飽和が解けるまでに時間がかかり、この
ためガイドベーンの閉鎖が遅れて水車がオーバス
ピードになるという問題がある。
これに対して、PID調整器出力に単純にリミツ
トを付加し、ガイドベーン開度指令信号を制限す
る方法もあるが、この方法では積分要素の飽和が
依然として残り本質的な解決とはならない。
トを付加し、ガイドベーン開度指令信号を制限す
る方法もあるが、この方法では積分要素の飽和が
依然として残り本質的な解決とはならない。
本発明は負荷が急変しても水車の回転上昇を確
実に抑制し得る水車の調速制御装置を提供するこ
とを目的としている。
実に抑制し得る水車の調速制御装置を提供するこ
とを目的としている。
本発明は負荷制限運転をしている間だけ、ガイ
ドベーン開度指令信号と負荷制限器出力との偏差
をPID調整器の積分要素に帰還させることによつ
てガイドベーン開度指令信号を負荷制限器出力よ
り若干開方向で追従させ、これによつて負荷の急
変に即応できるようにした水車の調速制御装置で
ある。
ドベーン開度指令信号と負荷制限器出力との偏差
をPID調整器の積分要素に帰還させることによつ
てガイドベーン開度指令信号を負荷制限器出力よ
り若干開方向で追従させ、これによつて負荷の急
変に即応できるようにした水車の調速制御装置で
ある。
本発明の一実施例を第１図に示す。
第１図において、１，２，７，８，１５，２０
は加算器、３は比例要素４、微分要素５、積分要
素６から成るPID調整器、９は電気−油圧変換
器、１０は機械式負荷制限器、１１，１４は位置
検出器、１２は低値優先機構、１３はサーボモー
タ、１６は負荷調整器、１７は垂下率設定器、１
９はリミツタ回路である。
は加算器、３は比例要素４、微分要素５、積分要
素６から成るPID調整器、９は電気−油圧変換
器、１０は機械式負荷制限器、１１，１４は位置
検出器、１２は低値優先機構、１３はサーボモー
タ、１６は負荷調整器、１７は垂下率設定器、１
９はリミツタ回路である。
以上の構成から、通常の水車運転時には水車の
回転数信号（周波数深信号）Ｆと基準周波数設定
信号Ｆ＊とを加算器１に入力しｆ＊−Ｆを周波数
偏差信号ΔFとして出力する。
回転数信号（周波数深信号）Ｆと基準周波数設定
信号Ｆ＊とを加算器１に入力しｆ＊−Ｆを周波数
偏差信号ΔFとして出力する。
次にサーボモータ１３の位置を位置検出器１４
で検出したガイドベーン実開度信号θと負荷調整
器１６からの負荷要求信号Ｂとを加算器１５で減
算し偏差信号ΔB＝Ｂ−θを垂下率設定器１７に
入力する。
で検出したガイドベーン実開度信号θと負荷調整
器１６からの負荷要求信号Ｂとを加算器１５で減
算し偏差信号ΔB＝Ｂ−θを垂下率設定器１７に
入力する。
この垂下率設定器１７からの負荷偏差信号ΔF
１と前記の周波数偏差信号ΔFとを加算器２でつ
き合わせ、PID調整器３（比例要素４、微分要素
５、積分要素６）に入力する。
１と前記の周波数偏差信号ΔFとを加算器２でつ
き合わせ、PID調整器３（比例要素４、微分要素
５、積分要素６）に入力する。
この時積分要素６のの前段に設けられた加算器
２０には加算器２の出力信号ｘとリミツタ回路１
９の出力信号ｙが入力される。
２０には加算器２の出力信号ｘとリミツタ回路１
９の出力信号ｙが入力される。
この場合リミツタ回路１９には機械式負荷制限
器１０の位置を位置検出器１１で検出した負荷制
限位置信号α１と開バイアス信号αとガイドベー
ン開度指令信号θ＊とを加算器１８で演算した信
号θ＊−（α1＋α）が入力されるが負荷制限器位
置信号α１がガイドベーン開度指令信号θ＊より
大きいのでリミツタ回路１９の出力ｙはゼロとな
り、従つて積分要素６には加算器２の出力信号ｘ
がそのまま入力される。
器１０の位置を位置検出器１１で検出した負荷制
限位置信号α１と開バイアス信号αとガイドベー
ン開度指令信号θ＊とを加算器１８で演算した信
号θ＊−（α1＋α）が入力されるが負荷制限器位
置信号α１がガイドベーン開度指令信号θ＊より
大きいのでリミツタ回路１９の出力ｙはゼロとな
り、従つて積分要素６には加算器２の出力信号ｘ
がそのまま入力される。
次にPID調整器３の和信号θ＊とサーボモータ
１３の位置検出器１４で検出したガイドベーン実
開度信号θが加算器８で減算され、その出力信号
θ＊−θが電気−油圧変換器９および低値優先機
構１２を介してサーボモータ１３に入力され、ガ
イドベーンの開閉が行われる。
１３の位置検出器１４で検出したガイドベーン実
開度信号θが加算器８で減算され、その出力信号
θ＊−θが電気−油圧変換器９および低値優先機
構１２を介してサーボモータ１３に入力され、ガ
イドベーンの開閉が行われる。
系統併入後は周波数偏差信号ΔFがゼロになつ
ているので負荷調整器１６の操作でガイドベーン
開度指令信号θ＊が作られる。
ているので負荷調整器１６の操作でガイドベーン
開度指令信号θ＊が作られる。
すなわち、負荷調整器１６をガイドベーン開方
向に操作すると加算器１５に偏差信号ΔBがあら
われ、この偏差信号が垂下率設定器１７と加算器
２を通つてPID調整器３にｘ＝ΔF１として入力
される。
向に操作すると加算器１５に偏差信号ΔBがあら
われ、この偏差信号が垂下率設定器１７と加算器
２を通つてPID調整器３にｘ＝ΔF１として入力
される。
積分要素６の前後の加算器２０の出力信号ｘ−
ｙは前記と同じく負荷制限器位置信号α１がガイ
ドベーン開度指令信号θ＊より大きく従つてｙ＝
０となるので積分要素６にはΔF１が入力される。
ｙは前記と同じく負荷制限器位置信号α１がガイ
ドベーン開度指令信号θ＊より大きく従つてｙ＝
０となるので積分要素６にはΔF１が入力される。
従つてPID調整器３の和信号θ＊とガイドベー
ン実開度信号θとを加算器８で演算し、偏差信号
θ＊−θを電気−油圧変換器９に入力することで
ガイドベーン開指令を出力し、低値優先機構１２
を通してサーボモータ１３を動かす。
ン実開度信号θとを加算器８で演算し、偏差信号
θ＊−θを電気−油圧変換器９に入力することで
ガイドベーン開指令を出力し、低値優先機構１２
を通してサーボモータ１３を動かす。
この動作により負荷調整器１６の操作位置に対
応するガイドベーン開度位置までサーボモータ１
３が動き加算器１５の出力信号ΔBをゼロにす
る。
応するガイドベーン開度位置までサーボモータ１
３が動き加算器１５の出力信号ΔBをゼロにす
る。
従つて積分要素６はガイドベーン実開度位置で
ホールドされ、、電気−油圧変換器９への入力が
ゼロとなつて、サーボモータ１３はその位置で停
止する。
ホールドされ、、電気−油圧変換器９への入力が
ゼロとなつて、サーボモータ１３はその位置で停
止する。
次に負荷制限運転時に例えば負荷調整器１６の
出力Ｂを上げると電気−油圧変換器９の出力が機
械式負荷制限器１０の出力を越え、機械式負荷制
限器１０の出力が低値優先機構１２からサーボモ
ータ１３にあたえられガイドベーン開度が機械式
負荷制限器１０により制限された状態で加算器１
８の出力がリミツタ回路１９を通して加算器２０
に入力される。
出力Ｂを上げると電気−油圧変換器９の出力が機
械式負荷制限器１０の出力を越え、機械式負荷制
限器１０の出力が低値優先機構１２からサーボモ
ータ１３にあたえられガイドベーン開度が機械式
負荷制限器１０により制限された状態で加算器１
８の出力がリミツタ回路１９を通して加算器２０
に入力される。
このときはガイドベーン実開度θは上記のよう
に制限されて負荷調整器１６の出力Ｂより小さい
ので加算器１５の出力Ｂ−θは垂下率設定器１
７、加算器２，２０を経て積分要素６に入力され
て電気−油圧変換器９の出力を増加させようとす
る。
に制限されて負荷調整器１６の出力Ｂより小さい
ので加算器１５の出力Ｂ−θは垂下率設定器１
７、加算器２，２０を経て積分要素６に入力され
て電気−油圧変換器９の出力を増加させようとす
る。
しかしこの場合加算器２０にはリミツタ回路１
９の出力信号ｙが帰還されているので、加算器２
の出力ｘとリミツタ回路１９の出力ｙが等しくな
つた点で積分要素６の入力がゼロとなり積分要素
６の出力は変化しなくなる。
９の出力信号ｙが帰還されているので、加算器２
の出力ｘとリミツタ回路１９の出力ｙが等しくな
つた点で積分要素６の入力がゼロとなり積分要素
６の出力は変化しなくなる。
通常は周波数偏差信号ΔFは微少なので、加算
器７の出力θ＊は負荷制限器位置信号α１と開バ
イアス信号αの和より若干大きい値で止まること
になる。
器７の出力θ＊は負荷制限器位置信号α１と開バ
イアス信号αの和より若干大きい値で止まること
になる。
従つて例えば系統事故等により発電機しや断器
が開放されて負荷が急激に減少しても第３図に示
すように（従来は破線で示すようにPID調整器３
からの出力信号θ＊が遅れるため水車の回転数上
昇が大きくなるが）水車の回転上昇で積分要素６
はある開度の位置から速やかに開方向の信号を出
力するので、水車の回転数上昇を小さく抑えるこ
とができる。
が開放されて負荷が急激に減少しても第３図に示
すように（従来は破線で示すようにPID調整器３
からの出力信号θ＊が遅れるため水車の回転数上
昇が大きくなるが）水車の回転上昇で積分要素６
はある開度の位置から速やかに開方向の信号を出
力するので、水車の回転数上昇を小さく抑えるこ
とができる。
なお第１図の実施例は機械式負荷制限器１０を
使用しているが、第２図に示すように電気式負荷
制限器３０と低値優先回路３２を用いた場合にも
第１図の場合と同じ効果が得られる。
使用しているが、第２図に示すように電気式負荷
制限器３０と低値優先回路３２を用いた場合にも
第１図の場合と同じ効果が得られる。
以上説明したように本発明によれば、たとえ負
荷制限運転中に負荷が急激に減少しても速やかに
ガイドベーン閉指令信号を出力して水車の回転数
上昇を抑えることができる。
荷制限運転中に負荷が急激に減少しても速やかに
ガイドベーン閉指令信号を出力して水車の回転数
上昇を抑えることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２
図は本発明の他の実施例を示す系統図、第３図は
本発明の動作を示す各部状態量のタイムチヤート
である。 ３…PID調整器、４…比例要素、５…微分要
素、６…積分要素、９…電気−油圧変換器、１０
…機械式負荷制限器、１１，１４…位置検出器、
１２…低値優先機構、１３…サーボモータ、１６
…負荷調整器、１７…垂下率設定器、１９…リミ
ツタ回路、３０…電気式負荷制限器、３２…低値
優先回路。
図は本発明の他の実施例を示す系統図、第３図は
本発明の動作を示す各部状態量のタイムチヤート
である。 ３…PID調整器、４…比例要素、５…微分要
素、６…積分要素、９…電気−油圧変換器、１０
…機械式負荷制限器、１１，１４…位置検出器、
１２…低値優先機構、１３…サーボモータ、１６
…負荷調整器、１７…垂下率設定器、１９…リミ
ツタ回路、３０…電気式負荷制限器、３２…低値
優先回路。
Claims (1)
- １ 積分要素を含む調整器の出力と負荷制限器の
出力との何れか低い方の出力でガイドベーンの開
度を調整して水車の回転速度を制御する水車の調
速制御装置において、負荷制限域に入る前には上
記積分要素の積分動作を行わせると共に負荷制限
域に入つた時には上記負荷制限器の出力によつて
上記積分要素の積分動作を停止して積分要素の出
力を保持するリミツタ回路を備えたことを特徴と
する水車の調速制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59019326A JPS60164675A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 水車の調速制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59019326A JPS60164675A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 水車の調速制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60164675A JPS60164675A (ja) | 1985-08-27 |
| JPH0467595B2 true JPH0467595B2 (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=11996280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59019326A Granted JPS60164675A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 水車の調速制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60164675A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2635356B2 (ja) * | 1988-03-23 | 1997-07-30 | 東芝エンジニアリング株式会社 | 水車発電機の速度制御装置 |
| CN111946543B (zh) * | 2020-07-14 | 2021-10-22 | 国家电投集团广西长洲水电开发有限公司 | 一种基于物联网的灯泡式贯流机组安全预警方法及系统 |
-
1984
- 1984-02-07 JP JP59019326A patent/JPS60164675A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60164675A (ja) | 1985-08-27 |
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