JPH06165393A - 誘導発電機の系統連系運転方式および系統連系運転装置 - Google Patents
誘導発電機の系統連系運転方式および系統連系運転装置Info
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- JPH06165393A JPH06165393A JP4335055A JP33505592A JPH06165393A JP H06165393 A JPH06165393 A JP H06165393A JP 4335055 A JP4335055 A JP 4335055A JP 33505592 A JP33505592 A JP 33505592A JP H06165393 A JPH06165393 A JP H06165393A
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- time
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- 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
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘導発電機の出力を系統電源に接続する場
合、リアクトルを用いずに過大電流を抑制し、逆潮流方
式の系統連系運転を可能にする。 【構成】 誘導発電機５と系統電源との間に接続された
系統併入遮断器６を解放した状態で誘導発電機５の回転
速度の変化率を検出し、この検出した回転速度の変化率
が所定時間にわたって一定になったとき誘導発電機５の
すべりＳが所定の範囲に入っていれば回転速度の変化率
に基づいて誘導発電機５の回転速度Ｎが同期速度Ｎs に
達する時点ｔ0 を予測演算し、この予測演算した時点ｔ
0 より系統併入遮断器６の投入に要する所定の時間Δｔ
だけ早目の時点ｔ1 で遮断器を投入する。
合、リアクトルを用いずに過大電流を抑制し、逆潮流方
式の系統連系運転を可能にする。 【構成】 誘導発電機５と系統電源との間に接続された
系統併入遮断器６を解放した状態で誘導発電機５の回転
速度の変化率を検出し、この検出した回転速度の変化率
が所定時間にわたって一定になったとき誘導発電機５の
すべりＳが所定の範囲に入っていれば回転速度の変化率
に基づいて誘導発電機５の回転速度Ｎが同期速度Ｎs に
達する時点ｔ0 を予測演算し、この予測演算した時点ｔ
0 より系統併入遮断器６の投入に要する所定の時間Δｔ
だけ早目の時点ｔ1 で遮断器を投入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱併給発電システム（コ
ージェネレーションシステム）に有効な誘導発電機の系
統連系運転方式におよび系統連系運転装置に関する。
ージェネレーションシステム）に有効な誘導発電機の系
統連系運転方式におよび系統連系運転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日、資源の保存と開発が極めて大きな
問題となっているが、既存エネルギーの有効活用もまた
重要である。こうした傾向の中で、一つの燃料源から電
気エネルギーと熱エネルギーという二つのエネルギーを
同時に取り出すことのできるコージェネレーションシス
テムは、既存のエネルギーの有効活用・資源保存に非常
に有効であり、積極的に表現すれば新しいエネルギー源
の創造であると評価され、確実に社会に貢献するエネル
ギー管理技術である。
問題となっているが、既存エネルギーの有効活用もまた
重要である。こうした傾向の中で、一つの燃料源から電
気エネルギーと熱エネルギーという二つのエネルギーを
同時に取り出すことのできるコージェネレーションシス
テムは、既存のエネルギーの有効活用・資源保存に非常
に有効であり、積極的に表現すれば新しいエネルギー源
の創造であると評価され、確実に社会に貢献するエネル
ギー管理技術である。
【０００３】コージェネレーションシステムそのものは
新しいものではないが、近年エネルギー保存の強調およ
びＮＯx やＳＯx に代表される地球環境汚染の問題が提
起されるに及んでその有効性が認識され、再浮上してき
た。
新しいものではないが、近年エネルギー保存の強調およ
びＮＯx やＳＯx に代表される地球環境汚染の問題が提
起されるに及んでその有効性が認識され、再浮上してき
た。
【０００４】そこでコージェネレーションシステムにお
ける電気エネルギーに着目すると、原動機としてガスタ
ービン、ガスエンジン、ヂーゼルエンジンなどの回転系
を採用すると、原動機の軸動力を電気エネルギーに変換
するのに同期発電機や誘導発電機が使用されることはよ
く知られている。さらにエネルギーの有効利用のために
はコージェネレーションシステムと商用電源との連系運
転が不可欠であることもよく知られており、この系統連
系運転により少なくとも、電圧、周波数の安定；負荷側
回路構成の単純化；買電契約電力の低減；発電機負荷率
の改善；無停電で電力供給が可能；大型電動機の始動が
可能というようなメリットが得られる。
ける電気エネルギーに着目すると、原動機としてガスタ
ービン、ガスエンジン、ヂーゼルエンジンなどの回転系
を採用すると、原動機の軸動力を電気エネルギーに変換
するのに同期発電機や誘導発電機が使用されることはよ
く知られている。さらにエネルギーの有効利用のために
はコージェネレーションシステムと商用電源との連系運
転が不可欠であることもよく知られており、この系統連
系運転により少なくとも、電圧、周波数の安定；負荷側
回路構成の単純化；買電契約電力の低減；発電機負荷率
の改善；無停電で電力供給が可能；大型電動機の始動が
可能というようなメリットが得られる。
【０００５】反面、系統連系運転においては技術上、法
規上種々の制約が発生するのもまた事実である。その最
大の制約はコージェネレーションシステムの単独運転の
防止である。これは、商用電源側が停止したとき、それ
と連系運転しているコージェネレーションシステムの発
電電力が商用電源側に流出し、同一配電線に接続されて
いる他の需要家に悪影響を及ぼしたり、電力会社側の電
源再投入や配電線の保全に支障を来すからである。これ
を防止するため「系統連系技術ガイドライン」で保護継
電方式を規定している。今までの系統連系方式では、た
とえコージェネレーションシステムで余剰電力が発生し
ても、系統側には余剰電力を流入させないこと、すなわ
ち逆潮流を認めない方式であった。その限りにおいては
前記ガイドラインで規定する保護継電方式では、商用電
源の喪失と同時に受電遮断器をトリップし、かつ逆送電
時は配電線が無電圧であることを確認して電力会社側の
遮断器を投入していた。従ってコージェネレーションシ
ステムで使用される発電機は使用する継電器の種別や個
数に若干の差異があったとしても、同期発電機と誘導発
電機はほぼ同じ扱いであった。
規上種々の制約が発生するのもまた事実である。その最
大の制約はコージェネレーションシステムの単独運転の
防止である。これは、商用電源側が停止したとき、それ
と連系運転しているコージェネレーションシステムの発
電電力が商用電源側に流出し、同一配電線に接続されて
いる他の需要家に悪影響を及ぼしたり、電力会社側の電
源再投入や配電線の保全に支障を来すからである。これ
を防止するため「系統連系技術ガイドライン」で保護継
電方式を規定している。今までの系統連系方式では、た
とえコージェネレーションシステムで余剰電力が発生し
ても、系統側には余剰電力を流入させないこと、すなわ
ち逆潮流を認めない方式であった。その限りにおいては
前記ガイドラインで規定する保護継電方式では、商用電
源の喪失と同時に受電遮断器をトリップし、かつ逆送電
時は配電線が無電圧であることを確認して電力会社側の
遮断器を投入していた。従ってコージェネレーションシ
ステムで使用される発電機は使用する継電器の種別や個
数に若干の差異があったとしても、同期発電機と誘導発
電機はほぼ同じ扱いであった。
【０００６】ところが近年エネルギーの有効活用という
観点からコージェネレーションでの余剰電力を積極的に
電力会社の配電線に逆潮流させようとする傾向があり、
各電力会社も余剰電力を購入する機運になってきた。逆
潮流方式の場合においてもコージェネレーションの単独
運転防止は最大の課題の一つである。そのため逆潮流方
式における単独運転検出システムとして、同期発電機を
採用する場合、無効電力検出方式、力率検出方式、有効
電力検出方式、系統インピーダンス検出方式など多くの
方式が検討されているが、いずれの方式も保護継電方式
が複雑で価格が高くなる上に、検出が確実に行われるか
否かに問題があり、少なくとも現状では同期発電機での
逆潮流は技術的には解決されておらず、燃料電池や太陽
光発電のように直流出力をインバータにより交流電力に
変換するコージェネレーションに限定されている。
観点からコージェネレーションでの余剰電力を積極的に
電力会社の配電線に逆潮流させようとする傾向があり、
各電力会社も余剰電力を購入する機運になってきた。逆
潮流方式の場合においてもコージェネレーションの単独
運転防止は最大の課題の一つである。そのため逆潮流方
式における単独運転検出システムとして、同期発電機を
採用する場合、無効電力検出方式、力率検出方式、有効
電力検出方式、系統インピーダンス検出方式など多くの
方式が検討されているが、いずれの方式も保護継電方式
が複雑で価格が高くなる上に、検出が確実に行われるか
否かに問題があり、少なくとも現状では同期発電機での
逆潮流は技術的には解決されておらず、燃料電池や太陽
光発電のように直流出力をインバータにより交流電力に
変換するコージェネレーションに限定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】コージェネレーション
システムにおける発電機として誘導発電機を使用した場
合は周知のごとく他の電源系統との並列運転が不可欠で
あり、これが誘導発電機の欠点であるが、これは逆の観
点から見ると逆潮流運転での利点となる。すなわち逆潮
流運転をしている場合、商用電源が喪失すると構内の他
の同期発電機と並列運転していない限り誘導発電機の発
電作用はなくなる。換言すれば単独運転には絶対になら
ないということが誘導発電機の最大の利点となる。従っ
てコージェネレーションシステムを逆潮流とする場合に
は、現状では誘導発電機以外にはなく、また電力会社も
回転系コージェネレーションシステムでは誘導発電機に
限って逆潮流運転方式を認めている。
システムにおける発電機として誘導発電機を使用した場
合は周知のごとく他の電源系統との並列運転が不可欠で
あり、これが誘導発電機の欠点であるが、これは逆の観
点から見ると逆潮流運転での利点となる。すなわち逆潮
流運転をしている場合、商用電源が喪失すると構内の他
の同期発電機と並列運転していない限り誘導発電機の発
電作用はなくなる。換言すれば単独運転には絶対になら
ないということが誘導発電機の最大の利点となる。従っ
てコージェネレーションシステムを逆潮流とする場合に
は、現状では誘導発電機以外にはなく、また電力会社も
回転系コージェネレーションシステムでは誘導発電機に
限って逆潮流運転方式を認めている。
【０００８】ところが、現在コージェネレーションシス
テムにおいて用いられている発電機のほとんどすべては
同期発電機であり、誘導発電機の使用例は極めて少な
い。それは、誘導発電機には、 ・励磁機を必要としないので、構造および設備が簡単で
保守がし易い。
テムにおいて用いられている発電機のほとんどすべては
同期発電機であり、誘導発電機の使用例は極めて少な
い。それは、誘導発電機には、 ・励磁機を必要としないので、構造および設備が簡単で
保守がし易い。
【０００９】・かご型回転子を使用するために頑丈で、
凸極同期機に比べて高い回転数の採用が可能で、小型化
できる。
凸極同期機に比べて高い回転数の採用が可能で、小型化
できる。
【００１０】・短絡事故の場合、短絡電流の減衰が早い
ので持続電流を流さない。
ので持続電流を流さない。
【００１１】・同期化が不要である。
【００１２】・並列運転の場合でも調速機が不要であ
る。 などの多くの利点があるにもかかわらず、並列運転時に
過大電流が流れ、大容量機の場合は系統電圧に悪影響を
与えるという欠点があるためである。このため誘導発電
機を用いる場合にはこの過大電流を防止するためにリア
クトルを設置しなければならないが、これが価格的にも
スペース的にも不利となる。
る。 などの多くの利点があるにもかかわらず、並列運転時に
過大電流が流れ、大容量機の場合は系統電圧に悪影響を
与えるという欠点があるためである。このため誘導発電
機を用いる場合にはこの過大電流を防止するためにリア
クトルを設置しなければならないが、これが価格的にも
スペース的にも不利となる。
【００１３】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、リアクトルを用いずに過大電流を抑制することが
でき、逆潮流方式の系統連系運転を可能にする誘導発電
機の系統連系方式および装置を提供することにある。
ので、リアクトルを用いずに過大電流を抑制することが
でき、逆潮流方式の系統連系運転を可能にする誘導発電
機の系統連系方式および装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、遮断器を介して商用電源と連系運転され
る誘導発電機の系統連系運転方式において、遮断器を解
放した状態で誘導発電機の回転速度の変化率を検出し、
この検出した回転速度の変化率が所定時間にわたって一
定になったとき誘導発電機のすべりが所定の範囲内に入
っているときは前記回転速度の変化率に基づいて誘導発
電機の回転速度が同期速度に達する時点を予測演算し、
この予測演算の結果得られた時点より前記遮断器の投入
に要する所定の時間だけ早目の時点で該遮断器を投入す
るようにしたものである。
成するために、遮断器を介して商用電源と連系運転され
る誘導発電機の系統連系運転方式において、遮断器を解
放した状態で誘導発電機の回転速度の変化率を検出し、
この検出した回転速度の変化率が所定時間にわたって一
定になったとき誘導発電機のすべりが所定の範囲内に入
っているときは前記回転速度の変化率に基づいて誘導発
電機の回転速度が同期速度に達する時点を予測演算し、
この予測演算の結果得られた時点より前記遮断器の投入
に要する所定の時間だけ早目の時点で該遮断器を投入す
るようにしたものである。
【００１５】さらに、本発明は、誘導発電機の回転数を
検出する回転数検出装置と、該回転数検出器の出力に基
づいて誘導発電機の回転速度の変化率を演算する変化率
演算手段と、誘導発電機のすべりを演算するすべり演算
手段と、誘導発電機の回転速度の変化率が所定時間にわ
たって一定になったときのすべりが所定の範囲内に入っ
ているとき回転速度が同期速度に達する時点を予測演算
する予測演算手段と、予測演算の結果得られた時点より
遮断器の投入に要する所定の時間だけ早目の時点で前記
遮断器の投入指令を出力する投入指令手段とにより誘導
発電機の系統連系運転装置を構成したものである。
検出する回転数検出装置と、該回転数検出器の出力に基
づいて誘導発電機の回転速度の変化率を演算する変化率
演算手段と、誘導発電機のすべりを演算するすべり演算
手段と、誘導発電機の回転速度の変化率が所定時間にわ
たって一定になったときのすべりが所定の範囲内に入っ
ているとき回転速度が同期速度に達する時点を予測演算
する予測演算手段と、予測演算の結果得られた時点より
遮断器の投入に要する所定の時間だけ早目の時点で前記
遮断器の投入指令を出力する投入指令手段とにより誘導
発電機の系統連系運転装置を構成したものである。
【００１６】
【作用】以上の構成によって、誘導発電機の回転速度の
変化率が一定になったときは回転速度が同期速度に達す
る時点を予測演算することができる状態になるので、そ
の時点を予測演算し、予測演算の結果得られた時点より
遮断器の投入に要する時間を減算して得られる時点にお
いて遮断器の投入指令を出力することにより同期速度に
ほぼ達する時点で誘導発電機の出力が遮断器を介して系
統電源に接続される。
変化率が一定になったときは回転速度が同期速度に達す
る時点を予測演算することができる状態になるので、そ
の時点を予測演算し、予測演算の結果得られた時点より
遮断器の投入に要する時間を減算して得られる時点にお
いて遮断器の投入指令を出力することにより同期速度に
ほぼ達する時点で誘導発電機の出力が遮断器を介して系
統電源に接続される。
【００１７】
【実施例】以下本発明を図面に基づいて説明する。
【００１８】一般に誘導機を始動すると図３に示すよう
にまず過大な突入電流が流れ、これが０．５〜１サイク
ル程度続いた後徐々に減少し（始動電流）、定格電流に
達する。この始動電流をいかに抑制するかが誘導機使用
上のポイントとなる。
にまず過大な突入電流が流れ、これが０．５〜１サイク
ル程度続いた後徐々に減少し（始動電流）、定格電流に
達する。この始動電流をいかに抑制するかが誘導機使用
上のポイントとなる。
【００１９】誘導発電機の電流特性は横軸にすべり、縦
軸に電流値をとると、図４のようになり、すべりＳ＝０
すなわち同期速度の時点で電源に接続すると理論的には
電流値は零となるが、実際にはわずかな位相のずれで突
入電流が流れる。この突入電流は０．５〜１サイクル後
に消滅し、図５の誘導発電機の出力特性に示すように、
原動機の回転数を定格回転数すなわち誘導発電機の定格
すべりＳ´に相当する回転数まで上昇すると、発電機は
定格出力を発電し、電流値は定格値になる。
軸に電流値をとると、図４のようになり、すべりＳ＝０
すなわち同期速度の時点で電源に接続すると理論的には
電流値は零となるが、実際にはわずかな位相のずれで突
入電流が流れる。この突入電流は０．５〜１サイクル後
に消滅し、図５の誘導発電機の出力特性に示すように、
原動機の回転数を定格回転数すなわち誘導発電機の定格
すべりＳ´に相当する回転数まで上昇すると、発電機は
定格出力を発電し、電流値は定格値になる。
【００２０】突入電流から定格電流までの過大電流を抑
制する手法として、 同期速度で正確に電源遮断器を投入する。
制する手法として、 同期速度で正確に電源遮断器を投入する。
【００２１】インピーダンスを大きくするために系統
電源との接続時にのみリアクトルを挿入する。
電源との接続時にのみリアクトルを挿入する。
【００２２】巻線インピーダンスを系統電源との接続
時にのみ大きくする。 があり、本発明ではの手法に着目し、回転数制御を行
うものである。この制御を行うためには過大電流の絶対
値を抑制するとともに、その継続時間を短縮することが
必要であり、そのためにすべりＳ＝０すなわち同期速度
を正確に検出し、その時点で遮断器を投入する制御が必
要となる。
時にのみ大きくする。 があり、本発明ではの手法に着目し、回転数制御を行
うものである。この制御を行うためには過大電流の絶対
値を抑制するとともに、その継続時間を短縮することが
必要であり、そのためにすべりＳ＝０すなわち同期速度
を正確に検出し、その時点で遮断器を投入する制御が必
要となる。
【００２３】図６は、４極の誘導発電機を５０Ｈz で運
転しながら商用電源に接続したときの回転数と過大電流
の継続時間（サイクル）との関係を実験的に求めたもの
である。４極機の同期速度は５０Ｈz では１５００ｒｐ
ｍであるので、正確にすべりＳ＝０を検出して商用電源
に接続すれば過大電流を小さく抑えることができるとと
もにその継続時間も短縮できることがわかる。
転しながら商用電源に接続したときの回転数と過大電流
の継続時間（サイクル）との関係を実験的に求めたもの
である。４極機の同期速度は５０Ｈz では１５００ｒｐ
ｍであるので、正確にすべりＳ＝０を検出して商用電源
に接続すれば過大電流を小さく抑えることができるとと
もにその継続時間も短縮できることがわかる。
【００２４】しかしながら、誘導発電機の回転数は原動
機の回転数制御にかかり、横軸に時間、縦軸に回転速度
をとって示す図７で説明すると、原動機の回転速度の上
昇率は必ずしも一定ではなく、直線的ではない。一方、
誘導発電機を商用電源に接続するための遮断器は投入指
令を与えても完全に投入が終了するまでにはある時間Δ
ｔを要する。このわずかな時間の間でも速度上昇率は直
線的ではないため、このΔｔを同期速度に達する時刻ｔ
0 以前のどの時点で設定すべきかを制御することは困難
である。わずかな時間の差は図６から明らかなように大
きな電流の差となって現れる。
機の回転数制御にかかり、横軸に時間、縦軸に回転速度
をとって示す図７で説明すると、原動機の回転速度の上
昇率は必ずしも一定ではなく、直線的ではない。一方、
誘導発電機を商用電源に接続するための遮断器は投入指
令を与えても完全に投入が終了するまでにはある時間Δ
ｔを要する。このわずかな時間の間でも速度上昇率は直
線的ではないため、このΔｔを同期速度に達する時刻ｔ
0 以前のどの時点で設定すべきかを制御することは困難
である。わずかな時間の差は図６から明らかなように大
きな電流の差となって現れる。
【００２５】そこで本発明では、時々刻々変化する原動
機の回転数を検出して回転速度の変化率を計算し、同期
速度に達する時刻ｔ0 を予測してそれよりΔｔだけ前の
（ｔ0 −Δｔ）の時刻に遮断器に投入指令を与えるもの
である。
機の回転数を検出して回転速度の変化率を計算し、同期
速度に達する時刻ｔ0 を予測してそれよりΔｔだけ前の
（ｔ0 −Δｔ）の時刻に遮断器に投入指令を与えるもの
である。
【００２６】図１は本発明の系統連系運転方式により誘
導発電機を運転するシステムの系統図を示す。
導発電機を運転するシステムの系統図を示す。
【００２７】図１において、１は系統（商用）電源と配
電線２との間に接続された受電遮断器、３は配電線２に
接続された負荷、４は燃料ガスで運転される原動機とし
てのガスエンジン、５はガスエンジン４により回転駆動
される誘導発電機、６は誘導発電機５と配電線２との間
に接続された系統併入遮断器である。ガスエンジン４の
回転数は回転数検出器７により検出され、コントローラ
８はＣＰＵを含み、回転数検出器７により検出された回
転数の変化に基づいて誘導発電機５が同期速度に達する
時刻ｔ0 を予測演算し、その結果に基づいて系統併入遮
断器６の投入指令を出力する。
電線２との間に接続された受電遮断器、３は配電線２に
接続された負荷、４は燃料ガスで運転される原動機とし
てのガスエンジン、５はガスエンジン４により回転駆動
される誘導発電機、６は誘導発電機５と配電線２との間
に接続された系統併入遮断器である。ガスエンジン４の
回転数は回転数検出器７により検出され、コントローラ
８はＣＰＵを含み、回転数検出器７により検出された回
転数の変化に基づいて誘導発電機５が同期速度に達する
時刻ｔ0 を予測演算し、その結果に基づいて系統併入遮
断器６の投入指令を出力する。
【００２８】次に、図２を参照して上記システムにおけ
るコントローラ８による系統併入遮断器６の投入制御に
ついて説明する。
るコントローラ８による系統併入遮断器６の投入制御に
ついて説明する。
【００２９】ガスエンジン４が運転を開始した後、コン
トローラ８は回転検出器７からの出力を取り込み、ガス
エンジン４の回転数Ｎが規定の回転数Ｎ0 （たとえば４
５０ｒｐｍ）以上であること（Ｆ−１）および故障が生
じていないこと（Ｆ−２）を確認した後、回転速度の変
化率ｄｖ／ｄｔを演算する（Ｆ−３）。故障の場合は故
障の程度によって燃料ガスの供給を停止してガスエンジ
ン４を停止する（Ｆ−４）。
トローラ８は回転検出器７からの出力を取り込み、ガス
エンジン４の回転数Ｎが規定の回転数Ｎ0 （たとえば４
５０ｒｐｍ）以上であること（Ｆ−１）および故障が生
じていないこと（Ｆ−２）を確認した後、回転速度の変
化率ｄｖ／ｄｔを演算する（Ｆ−３）。故障の場合は故
障の程度によって燃料ガスの供給を停止してガスエンジ
ン４を停止する（Ｆ−４）。
【００３０】ここで、ステップ（Ｆ−３）で演算した回
転速度の変化率ｄｖ／ｄｔが正で且つ一定の状態が所定
時間継続したか否かを判断する（Ｆ−５）。継続したと
きは誘導発電機５の回転数が一定の割合で増加している
ことになるので同期速度Ｎsに達する時刻ｔ0 を予測で
きる状態になったとして、予測演算のために次の数１に
従ってすべりＳを演算し、その絶対値が予め設定したす
べり値Ｓa （たとえば３％）以内に入っているか否かを
判別する（Ｆ−６）。
転速度の変化率ｄｖ／ｄｔが正で且つ一定の状態が所定
時間継続したか否かを判断する（Ｆ−５）。継続したと
きは誘導発電機５の回転数が一定の割合で増加している
ことになるので同期速度Ｎsに達する時刻ｔ0 を予測で
きる状態になったとして、予測演算のために次の数１に
従ってすべりＳを演算し、その絶対値が予め設定したす
べり値Ｓa （たとえば３％）以内に入っているか否かを
判別する（Ｆ−６）。
【００３１】
【数１】すべりＳ＝（Ｎs −Ｎ）／Ｎs 演算したすべりＳが設定値Ｓa 以内に入っているとき
は、図７に示すように予測演算した時刻ｔ0 から遮断器
投入に要する時間Δｔ（たとえば１００ｍｓｅｃ）を減
算した時点ｔ1 で系統併入遮断器６の投入指令を出力す
る（Ｆ−７）。ステップ（Ｆ−６）で判別の結果、すべ
りＳが設定値Ｓa 以内に入っていないときは、燃料ガス
調節用ガバナー（図示せず）を調節してガスエンジン４
を増速または減速し（Ｆ−８）、誘導発電機５の回転速
度が同期速度に近づくのを待つ。系統併入遮断器６の投
入指令が出ると、コントローラ８に内蔵のタイマーが作
動して（Ｆ−９）投入に要する時間Δｔを計時する（Ｆ
−１０）。Δｔの計時後系統併入遮断器６が投入され
（Ｆ−１１）、誘導発電機５の出力が配電線２さらには
系統電源に接続される。この接続時の突入電流および始
動電流は小さく抑えられる。
は、図７に示すように予測演算した時刻ｔ0 から遮断器
投入に要する時間Δｔ（たとえば１００ｍｓｅｃ）を減
算した時点ｔ1 で系統併入遮断器６の投入指令を出力す
る（Ｆ−７）。ステップ（Ｆ−６）で判別の結果、すべ
りＳが設定値Ｓa 以内に入っていないときは、燃料ガス
調節用ガバナー（図示せず）を調節してガスエンジン４
を増速または減速し（Ｆ−８）、誘導発電機５の回転速
度が同期速度に近づくのを待つ。系統併入遮断器６の投
入指令が出ると、コントローラ８に内蔵のタイマーが作
動して（Ｆ−９）投入に要する時間Δｔを計時する（Ｆ
−１０）。Δｔの計時後系統併入遮断器６が投入され
（Ｆ−１１）、誘導発電機５の出力が配電線２さらには
系統電源に接続される。この接続時の突入電流および始
動電流は小さく抑えられる。
【００３２】上記実施例では誘導発電機の回転速度の変
化率を検出するのに原動機であるガスエンジンの回転速
度を検出したが、誘導発電機の回転速度を直接検出して
もよいことはもちろんである。
化率を検出するのに原動機であるガスエンジンの回転速
度を検出したが、誘導発電機の回転速度を直接検出して
もよいことはもちろんである。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、誘導発電機の回転速度の変化率を演算し、この変化
率を見ながら誘導発電機が同期速度に達する時刻を予測
演算し、遮断器などの投入に要する時間を考慮して事前
に遮断器を投入して誘導発電機を系統電源に接続するよ
うにしたので、リアクトルを用いることなく誘導発電機
を系統電源に接続する際の過大電流を抑制することがで
きるとともに、接続に要する時間を短縮することができ
る。これにより逆潮流方式の系統連系運転が可能になる
上、リアクトルを設備するためのコストを低減でき、そ
れを設置するためのスペースも不要になるため、経済的
なメリットは極めて大きい。本発明はコージェネレーシ
ョンシステムに適用するのが好ましいが、一般の誘導発
電設備に適用しても有効である。
は、誘導発電機の回転速度の変化率を演算し、この変化
率を見ながら誘導発電機が同期速度に達する時刻を予測
演算し、遮断器などの投入に要する時間を考慮して事前
に遮断器を投入して誘導発電機を系統電源に接続するよ
うにしたので、リアクトルを用いることなく誘導発電機
を系統電源に接続する際の過大電流を抑制することがで
きるとともに、接続に要する時間を短縮することができ
る。これにより逆潮流方式の系統連系運転が可能になる
上、リアクトルを設備するためのコストを低減でき、そ
れを設置するためのスペースも不要になるため、経済的
なメリットは極めて大きい。本発明はコージェネレーシ
ョンシステムに適用するのが好ましいが、一般の誘導発
電設備に適用しても有効である。
【図１】本発明の系統連系運転方式により誘導発電機を
運転し系統電源に接続するシステムの系統図を示す。
運転し系統電源に接続するシステムの系統図を示す。
【図２】本発明における系統併入遮断器の投入制御につ
いて説明するフローチャートである。
いて説明するフローチャートである。
【図３】誘導発電機を系統電源に接続したときに発電機
に流れる電流の変化を示す。
に流れる電流の変化を示す。
【図４】誘導発電機のすべりと電流との関係を示す。
【図５】誘導発電機の回転数と出力との関係を示す。
【図６】誘導発電機の回転数と過大電流の継続時間との
関係を示す。
関係を示す。
【図７】誘導発電機の回転速度の変化と遮断器の投入時
点を示す。
点を示す。
１ 受電遮断器 ２ 配電線 ３ 負荷 ４ ガスエンジン ５ 誘導発電機 ６ 系統併入遮断器 ７ 回転数検出器 ８ コントローラ
Claims (2)
- 【請求項１】遮断器を介して商用電源と連系運転される
誘導発電機の系統連系運転方式において、前記遮断器を
解放した状態で誘導発電機の回転速度の変化率を検出
し、検出した回転速度の変化率が所定時間にわたって一
定になったとき誘導発電機のすべりが所定の範囲内に入
っているときは前記回転速度の変化率に基づいて誘導発
電機の回転速度が同期速度に達する時点を予測演算し、
予測演算の結果得られた時点より前記遮断器の投入に要
する所定の時間だけ早目の時点で該遮断器を投入するこ
とを特徴とする誘導発電機の系統連系運転方式。 - 【請求項２】遮断器を介して商用電源と連系運転される
誘導発電機の系統連系運転装置において、誘導発電機の
回転数を検出する回転数検出装置と、該回転数検出器の
出力に基づいて誘導発電機の回転速度の変化率を演算す
る変化率演算手段と、誘導発電機のすべりを演算するす
べり演算手段と、誘導発電機の回転速度の変化率が所定
時間にわたって一定になったとき誘導発電機のすべりが
所定の範囲内に入っているとき回転速度が同期速度に達
する時点を予測演算する予測演算手段と、予測演算の結
果得られた時点より遮断器の投入に要する所定の時間だ
け早目の時点で前記遮断器の投入指令を出力する投入指
令手段とを有することを特徴とする誘導発電機の系統連
系運転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4335055A JP2991580B2 (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 誘導発電機の系統連系運転方式および系統連系運転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4335055A JP2991580B2 (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 誘導発電機の系統連系運転方式および系統連系運転装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165393A true JPH06165393A (ja) | 1994-06-10 |
| JP2991580B2 JP2991580B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=18284247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4335055A Expired - Fee Related JP2991580B2 (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 誘導発電機の系統連系運転方式および系統連系運転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2991580B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008048507A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 誘導発電機接続方法、誘導発電機システム及び遮断器 |
| JP2008506343A (ja) * | 2004-07-09 | 2008-02-28 | マイクロゲン エナジー リミテッド | 既存の交流電流を有する回路への原動機駆動のオルタネータの接続 |
| WO2013141496A1 (ko) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 라온테크 | 무순단 전원 공급 시스템 |
| JP2014171350A (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Kobe Steel Ltd | 発電装置及び発電方法 |
| US9836228B2 (en) | 1997-03-04 | 2017-12-05 | Papst Licensing Gmbh & Co. Kg | Analog data generating and processing device having a multi-use automatic processor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013194715A (ja) | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 太陽熱発電設備、及びその起動方法 |
-
1992
- 1992-11-20 JP JP4335055A patent/JP2991580B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9836228B2 (en) | 1997-03-04 | 2017-12-05 | Papst Licensing Gmbh & Co. Kg | Analog data generating and processing device having a multi-use automatic processor |
| JP2008506343A (ja) * | 2004-07-09 | 2008-02-28 | マイクロゲン エナジー リミテッド | 既存の交流電流を有する回路への原動機駆動のオルタネータの接続 |
| JP4833970B2 (ja) * | 2004-07-09 | 2011-12-07 | マイクロゲン エナジー リミテッド | 既存の交流電流を有する回路への原動機駆動のオルタネータの接続 |
| KR101250341B1 (ko) * | 2004-07-09 | 2013-04-03 | 썬파워, 인코포레이티드 | 현재 교류가 흐르는 회로로의 원동기 구동형 교류 발전기연결 |
| JP2008048507A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 誘導発電機接続方法、誘導発電機システム及び遮断器 |
| WO2013141496A1 (ko) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 라온테크 | 무순단 전원 공급 시스템 |
| JP2014171350A (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Kobe Steel Ltd | 発電装置及び発電方法 |
| US9670799B2 (en) | 2013-03-05 | 2017-06-06 | Kobe Steel, Ltd. | Power generation apparatus including predetermined slip-based time delay control for grid connection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2991580B2 (ja) | 1999-12-20 |
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