JPH0533756A - 発電電動機の揚水運転時の入力制御方法 - Google Patents
発電電動機の揚水運転時の入力制御方法Info
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- JPH0533756A JPH0533756A JP3208472A JP20847291A JPH0533756A JP H0533756 A JPH0533756 A JP H0533756A JP 3208472 A JP3208472 A JP 3208472A JP 20847291 A JP20847291 A JP 20847291A JP H0533756 A JPH0533756 A JP H0533756A
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- Japan
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- pumping operation
- generator
- motor
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- 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
- Control Of Water Turbines (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】揚水式発電所の揚水運転時に入力調整する発電
電動機の可変速運転用の変換器の容量を低減させる。 【構成】揚水運転時に、発電電動機２を一定回転速度で
運転しながら、定められた範囲内で、案内羽根開度の調
整により発電電動機２の入力を調整するとともに、前記
範囲を超えるときは、制御装置３によって発電電動機２
を可変速運転して、発電電動機２の入力を調整するの
で、発電電動機２の変速比が少なくなり、励磁調整装置
５の変換器の容量を低減させる。
電動機の可変速運転用の変換器の容量を低減させる。 【構成】揚水運転時に、発電電動機２を一定回転速度で
運転しながら、定められた範囲内で、案内羽根開度の調
整により発電電動機２の入力を調整するとともに、前記
範囲を超えるときは、制御装置３によって発電電動機２
を可変速運転して、発電電動機２の入力を調整するの
で、発電電動機２の変速比が少なくなり、励磁調整装置
５の変換器の容量を低減させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、フランシス形ポンプ
水車および発電電動機を備えた揚水式発電所における、
発電電動機の揚水運転時の入力制御方法に関する。
水車および発電電動機を備えた揚水式発電所における、
発電電動機の揚水運転時の入力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力需要には、昼と夜では大きなアンバ
ランスがある。深夜の負荷に対し昼間の最大ピーク負荷
は２倍を越し、とくに夜５〜６時のピークが著しい。こ
のような電力需要のアンバランスに対応するには調整池
式およびダム式の水力発電所が適している。水量の調整
により、発電電力が自由かつ短時間に変化でき、また使
用しない水はそのまま貯水しておくことができるからで
ある。このような背景から、夜間の余剰電力を水のポテ
ンシャルエネルギとして蓄え、昼間のピーク負荷時にこ
れを再び電力として放出する揚水式発電所がある。この
ような揚水式発電所において、揚水運転時に、発電電動
機を可変速運転することにより入力を調整して系統電源
の負荷を調整することが行われている。
ランスがある。深夜の負荷に対し昼間の最大ピーク負荷
は２倍を越し、とくに夜５〜６時のピークが著しい。こ
のような電力需要のアンバランスに対応するには調整池
式およびダム式の水力発電所が適している。水量の調整
により、発電電力が自由かつ短時間に変化でき、また使
用しない水はそのまま貯水しておくことができるからで
ある。このような背景から、夜間の余剰電力を水のポテ
ンシャルエネルギとして蓄え、昼間のピーク負荷時にこ
れを再び電力として放出する揚水式発電所がある。この
ような揚水式発電所において、揚水運転時に、発電電動
機を可変速運転することにより入力を調整して系統電源
の負荷を調整することが行われている。
【０００３】図２は案内羽根をもたないポンプ水車の一
定回転速度における流量Ｑ−揚程Ｈを示す線図である。
この図には流量Ｑ−入力Ｐ曲線も示されている。このよ
うなポンプ水車では、揚程Ｈが与えられると揚程Ｈに対
応して流量Ｑが決まってしまうため、その揚程Ｈのとき
の入力Ｐを変化させることはできない。
定回転速度における流量Ｑ−揚程Ｈを示す線図である。
この図には流量Ｑ−入力Ｐ曲線も示されている。このよ
うなポンプ水車では、揚程Ｈが与えられると揚程Ｈに対
応して流量Ｑが決まってしまうため、その揚程Ｈのとき
の入力Ｐを変化させることはできない。
【０００４】図３は案内羽根を有するポンプ水車の一定
回転速度における案内羽根開度に対応した流量Ｑ−揚程
Ｈを示す線図である。この図には流量Ｑ−入力Ｐ曲線も
示されている。このようなポンプ水車においては、回転
速度一定の条件においても、案内羽根の開度によって同
一揚程Ｈにおける入力Ｐを変化させることができる。揚
水運転に当たっては、揚程Ｈの変動に応じて案内羽根開
度を変えて各開度のＱ−Ｈ特性の包絡線に沿って運転さ
せ、特性を向上させている。
回転速度における案内羽根開度に対応した流量Ｑ−揚程
Ｈを示す線図である。この図には流量Ｑ−入力Ｐ曲線も
示されている。このようなポンプ水車においては、回転
速度一定の条件においても、案内羽根の開度によって同
一揚程Ｈにおける入力Ｐを変化させることができる。揚
水運転に当たっては、揚程Ｈの変動に応じて案内羽根開
度を変えて各開度のＱ−Ｈ特性の包絡線に沿って運転さ
せ、特性を向上させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の揚水式発電所で
は、発電電動機の容量の±数％を入力調整しており、そ
のとき発電電動機の変速幅の全域について、発電電動機
を可変速運転して入力調整していたので、可変速運転用
の変換器は大きな容量を必要とした。
は、発電電動機の容量の±数％を入力調整しており、そ
のとき発電電動機の変速幅の全域について、発電電動機
を可変速運転して入力調整していたので、可変速運転用
の変換器は大きな容量を必要とした。
【０００６】この発明は、揚水式発電所の揚水運転時に
発電電動機の入力調整するとき、発電動機の可変速制御
用の変換器の容量を低減させた入力制御方法を提供する
ことを目的とする。
発電電動機の入力調整するとき、発電動機の可変速制御
用の変換器の容量を低減させた入力制御方法を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】フランシス形ポンプ水車
および発電電動機を備えた揚水式発電所において、揚水
運転時に、前記発電電動機を一定回転速度で運転しなが
ら案内羽根開度を調整して、定められた範囲内で、前記
発電電動機の入力を調整するとともに、前記範囲を超え
るときは、制御装置によって前記発電電動機を可変速運
転して、前記発電電動機の入力を調整することによっ
て、上記目的を達成する。
および発電電動機を備えた揚水式発電所において、揚水
運転時に、前記発電電動機を一定回転速度で運転しなが
ら案内羽根開度を調整して、定められた範囲内で、前記
発電電動機の入力を調整するとともに、前記範囲を超え
るときは、制御装置によって前記発電電動機を可変速運
転して、前記発電電動機の入力を調整することによっ
て、上記目的を達成する。
【０００８】なお、揚水運転時に、ポンプ水車の特性か
ら定められた入力調整範囲内で、案内羽根開度を調整し
て前記発電電動機の入力を調整するようにすれば、可変
速運転用の変換器の小型化に好適である。
ら定められた入力調整範囲内で、案内羽根開度を調整し
て前記発電電動機の入力を調整するようにすれば、可変
速運転用の変換器の小型化に好適である。
【０００９】また、揚水運転時に、制御装置によって発
電電動機の２次励磁電力を制御して前記発電電動機の入
力を調整するようにすれば、可変速運転用の変換器の小
型化に好適である。
電電動機の２次励磁電力を制御して前記発電電動機の入
力を調整するようにすれば、可変速運転用の変換器の小
型化に好適である。
【００１０】
【作用】案内羽根を有するポンプ水車においては、揚水
運転時に回転速度一定の条件においても、案内羽根の開
度によって同一揚程Ｈにおける入力Ｐを変化させること
ができる。すなわち、案内羽根開度を大きくするとポン
プ水車の流量が増加し、ポンプ水車の入力を増加させる
ことができる。この発明においては、電源側からの入力
調整要求に対し、先ずポンプ水車の特性から定まる範囲
で、発電電動機を一定回転速度で運転しながら案内羽根
開度を変えて発電電動機の入力調整を行う。残りの入力
調整は、制御装置によって発電電動機を可変速運転して
発電電動機の入力を調整することによって実現する。こ
のように、発電電動機の変速比を少なくして電源側から
の入力調整要求を満たすことができる。
運転時に回転速度一定の条件においても、案内羽根の開
度によって同一揚程Ｈにおける入力Ｐを変化させること
ができる。すなわち、案内羽根開度を大きくするとポン
プ水車の流量が増加し、ポンプ水車の入力を増加させる
ことができる。この発明においては、電源側からの入力
調整要求に対し、先ずポンプ水車の特性から定まる範囲
で、発電電動機を一定回転速度で運転しながら案内羽根
開度を変えて発電電動機の入力調整を行う。残りの入力
調整は、制御装置によって発電電動機を可変速運転して
発電電動機の入力を調整することによって実現する。こ
のように、発電電動機の変速比を少なくして電源側から
の入力調整要求を満たすことができる。
【００１１】
【実施例】図１はこの発明の実施例に用いるポンプ水車
および発電電動機の制御ブロック図である。図１におい
て、ポンプ水車１は発電電動機２に直結されていて、水
車運転時には制御装置からの信号により案内羽根制御装
置６によって案内羽根の開度を制御して水車１を駆動
し、発電電動機２から電力を発生させる。４は発電電動
機２の出力を周波数変換する変換装置である。制御装置
３には予めポンプ水車の特性を記憶させておく。揚水運
転時には、系統からの設定電力と揚程演算器７からの揚
程信号とを制御装置３に入力させ、制御装置３に予め記
憶されたポンプ水車の特性から、案内羽根の開度調整に
よる入力調整幅および案内羽根開度を演算し、その信号
を案内羽根制御装置６へ送り、案内羽根開度を調整する
ことにより、発電電動機２の入力調整を行う。
および発電電動機の制御ブロック図である。図１におい
て、ポンプ水車１は発電電動機２に直結されていて、水
車運転時には制御装置からの信号により案内羽根制御装
置６によって案内羽根の開度を制御して水車１を駆動
し、発電電動機２から電力を発生させる。４は発電電動
機２の出力を周波数変換する変換装置である。制御装置
３には予めポンプ水車の特性を記憶させておく。揚水運
転時には、系統からの設定電力と揚程演算器７からの揚
程信号とを制御装置３に入力させ、制御装置３に予め記
憶されたポンプ水車の特性から、案内羽根の開度調整に
よる入力調整幅および案内羽根開度を演算し、その信号
を案内羽根制御装置６へ送り、案内羽根開度を調整する
ことにより、発電電動機２の入力調整を行う。
【００１２】次いで、制御装置３によって、要求される
設定電力から案内羽根調整による入力調整量を差し引い
た残りの入力調整幅から、必要な回転速度調整幅を演算
し、励磁調整装置５を介して発電電動機２を可変速運転
することにより、発電電動機２の入力を調整する。発電
電動機２が巻線形誘導機である場合には、２次励磁電力
をサイクロコンバータまたはＤＣリンクインバータコン
バータにより調整し、励磁調整装置５により発電電動機
２の２次励磁電力を制御する。
設定電力から案内羽根調整による入力調整量を差し引い
た残りの入力調整幅から、必要な回転速度調整幅を演算
し、励磁調整装置５を介して発電電動機２を可変速運転
することにより、発電電動機２の入力を調整する。発電
電動機２が巻線形誘導機である場合には、２次励磁電力
をサイクロコンバータまたはＤＣリンクインバータコン
バータにより調整し、励磁調整装置５により発電電動機
２の２次励磁電力を制御する。
【００１３】この発明によれば、発電電動機の可変速運
転用の変換器の容量は、発電電動機容量×変速比で定ま
り、変速比は従来のものより案内羽根開度調整による分
だけ少ないので、励磁調整装置５の変換器の容量は従来
よりも大幅に低減できる。１例として、発電電動機容量
の±６％を調整する揚水式発電所の場合、ポンプ水車の
特性から定まる案内羽根開度調整による入力調整幅は、
発電電動機容量の±２％、残り±４％を発電電動機の回
転速度制御によって調整する例がある。
転用の変換器の容量は、発電電動機容量×変速比で定ま
り、変速比は従来のものより案内羽根開度調整による分
だけ少ないので、励磁調整装置５の変換器の容量は従来
よりも大幅に低減できる。１例として、発電電動機容量
の±６％を調整する揚水式発電所の場合、ポンプ水車の
特性から定まる案内羽根開度調整による入力調整幅は、
発電電動機容量の±２％、残り±４％を発電電動機の回
転速度制御によって調整する例がある。
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、揚水式発電所の揚水
運転時に要求された入力調整に対し、一定の範囲までは
案内羽根開度を変えて入力調整を行い、残りの範囲は、
制御装置によって発電電動機を可変速運転して発電電動
機の入力調整を行うので、変速比が少なくなり、発電電
動機を可変速運転するための変換器の容量を大幅に低減
させることができる。また、従来と同じ容量の可変速運
転用の変換器を用いれば、従来より広い入力調整幅を満
足させることができる。
運転時に要求された入力調整に対し、一定の範囲までは
案内羽根開度を変えて入力調整を行い、残りの範囲は、
制御装置によって発電電動機を可変速運転して発電電動
機の入力調整を行うので、変速比が少なくなり、発電電
動機を可変速運転するための変換器の容量を大幅に低減
させることができる。また、従来と同じ容量の可変速運
転用の変換器を用いれば、従来より広い入力調整幅を満
足させることができる。
【図１】この発明の実施例による入力制御方法を用いる
揚水式発電所の制御ブロック図である。
揚水式発電所の制御ブロック図である。
【図２】案内羽根を持たないポンプ水車の一定回転速度
における流量−揚程を示す線図である。
における流量−揚程を示す線図である。
【図３】案内羽根を有するポンプ水車の一定回転速度に
おける流量−揚程を示す線図である。
おける流量−揚程を示す線図である。
１ ポンプ水車
２ 発電電動機
３ 制御装置
５ 励磁調整装置
６ 案内羽根制御装置
Claims (3)
- 【請求項１】フランシス形ポンプ水車および発電電動機
を備えた揚水式発電所において、揚水運転時に、前記発
電電動機を一定回転速度で運転しながら案内羽根開度を
調整して、定められた範囲内で、前記発電電動機の入力
を調整するとともに、前記範囲を超えるときは、制御手
段によって前記発電電動機を可変速運転して、前記発電
電動機の入力を調整することを特徴とする発電電動機の
揚水運転時の入力制御方法。 - 【請求項２】請求項１記載の発電電動機の揚水運転時の
入力制御方法において、揚水運転時に、ポンプ水車の特
性から定められた入力調整範囲内で、案内羽根開度を調
整して前記発電電動機への入力を調整することを特徴と
する発電電動機の揚水運転時の入力制御方法。 - 【請求項３】請求項１記載の発電電動機の揚水運転時の
入力制御方法において、揚水運転時に、制御手段によっ
て発電電動機の２次励磁電力を制御して前記発電電動機
の入力を調整することを特徴とする発電電動機の揚水運
転時の入力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208472A JPH0533756A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 発電電動機の揚水運転時の入力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208472A JPH0533756A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 発電電動機の揚水運転時の入力制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0533756A true JPH0533756A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16556744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3208472A Pending JPH0533756A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 発電電動機の揚水運転時の入力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0533756A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3628858A1 (de) * | 2018-09-27 | 2020-04-01 | DIVE Turbinen GmbH & Co. KG | Wasserturbine |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP3208472A patent/JPH0533756A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3628858A1 (de) * | 2018-09-27 | 2020-04-01 | DIVE Turbinen GmbH & Co. KG | Wasserturbine |
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