JPH06241158A - 可変速発電装置及び可変速揚水発電装置とそれらの運転制御方法 - Google Patents
可変速発電装置及び可変速揚水発電装置とそれらの運転制御方法Info
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- JPH06241158A JPH06241158A JP5022968A JP2296893A JPH06241158A JP H06241158 A JPH06241158 A JP H06241158A JP 5022968 A JP5022968 A JP 5022968A JP 2296893 A JP2296893 A JP 2296893A JP H06241158 A JPH06241158 A JP H06241158A
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- speed
- variable speed
- energy
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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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
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- Control Of Water Turbines (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 隣接の発電装置または揚水発電装置の負荷遮
断などに起因する水路過渡現象を受けても負荷遮断など
に至ることなく運転を継続することができる。 【構成】 隣接の揚水発電電動機のガイドベーンの急閉
鎖信号Sgが速度低下指令器21に入力されると、速度
低下指令器21は速度低下指令値Nlを発生する。この
速度低下指令値Nlはスイッチ22と加算器23と速度
リミッタ24と速度制御器6と出力リミッタ7などを介
してサイクロコンバータ8に送出され、このサイクロコ
ンバータ8は回転速度下限となるような励磁電流を出力
する。これによって、発電電動機2とポンプ水車1と
は、その慣性エネルギを電気エネルギに変換し系統に放
出して回転速度を最下限まで下げる。その後に、水路過
渡現象による水圧上昇が始まると、ポンプ水車1は、水
圧上昇によるエネルギの増加分を慣性エネルギとして吸
収し、回転速度が上昇する。
断などに起因する水路過渡現象を受けても負荷遮断など
に至ることなく運転を継続することができる。 【構成】 隣接の揚水発電電動機のガイドベーンの急閉
鎖信号Sgが速度低下指令器21に入力されると、速度
低下指令器21は速度低下指令値Nlを発生する。この
速度低下指令値Nlはスイッチ22と加算器23と速度
リミッタ24と速度制御器6と出力リミッタ7などを介
してサイクロコンバータ8に送出され、このサイクロコ
ンバータ8は回転速度下限となるような励磁電流を出力
する。これによって、発電電動機2とポンプ水車1と
は、その慣性エネルギを電気エネルギに変換し系統に放
出して回転速度を最下限まで下げる。その後に、水路過
渡現象による水圧上昇が始まると、ポンプ水車1は、水
圧上昇によるエネルギの増加分を慣性エネルギとして吸
収し、回転速度が上昇する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水力発電所に使用され
る可変速発電装置及び可変速揚水発電装置とそれらの運
転制御方法に関する。
る可変速発電装置及び可変速揚水発電装置とそれらの運
転制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】揚水発電所は、回転速度が一定である定
速揚水発電装置が長らく使用されていたが、最近は可変
速揚水発電装置が広く使用されるようになっている。こ
の可変速揚水発電装置は、回転速度が可変であり、揚水
発電の時に電力調整を行うことができる。
速揚水発電装置が長らく使用されていたが、最近は可変
速揚水発電装置が広く使用されるようになっている。こ
の可変速揚水発電装置は、回転速度が可変であり、揚水
発電の時に電力調整を行うことができる。
【0003】図5は従来の可変速揚水発電装置を概略的
に示したもので、ポンプ水車1には可変速発電電動機2
が連結され、レゾルバ3はこの可変速発電電動機2の回
転速度Nを検出する。関数発生器4は、入力された落差
Hと発電電動機出力指令値Poとに基づき、回転速度目
標値Nsを発生する。減算器5は回転速度Nと回転速度
目標値Nsとの偏差ΔNを算出し、この偏差ΔNは速度
制御器6及び出力リミッタ7を介してサイクロコンバー
タ8に入力される。
に示したもので、ポンプ水車1には可変速発電電動機2
が連結され、レゾルバ3はこの可変速発電電動機2の回
転速度Nを検出する。関数発生器4は、入力された落差
Hと発電電動機出力指令値Poとに基づき、回転速度目
標値Nsを発生する。減算器5は回転速度Nと回転速度
目標値Nsとの偏差ΔNを算出し、この偏差ΔNは速度
制御器6及び出力リミッタ7を介してサイクロコンバー
タ8に入力される。
【0004】このサイクロコンバータ8は、系統周波数
と回転速度に対する周波数との差分の周波数で交流励磁
電流を発電電動機2に出力する。この交流励磁電流は直
交軸上にd軸成分とq軸成分に分解することができ、発
電電動機2の有効電力及び無効電力はq軸成分及びd軸
成分によって夫々制御される。このように、可変速揚水
発電装置は出力指令値Poに応じて発電電動機2の有効
電力を自在に制御することができ、ポンプ水車1の出力
と発電電動機2の有効電力との釣合いをとることによっ
て速度制御を行う。
と回転速度に対する周波数との差分の周波数で交流励磁
電流を発電電動機2に出力する。この交流励磁電流は直
交軸上にd軸成分とq軸成分に分解することができ、発
電電動機2の有効電力及び無効電力はq軸成分及びd軸
成分によって夫々制御される。このように、可変速揚水
発電装置は出力指令値Poに応じて発電電動機2の有効
電力を自在に制御することができ、ポンプ水車1の出力
と発電電動機2の有効電力との釣合いをとることによっ
て速度制御を行う。
【0005】また、減算器9は出力指令値Poと現在の
出力PEとの偏差ΔPを出力し、この偏差ΔPはガイド
ベーン制御回路10を介してガイドベーンサーボ11に
入力され、このガイドベーンサーボ11は偏差ΔPに基
づきポンプ水車1のガイドベーン12を適正位置に駆動
する。これによって、ポンプ水車1はガイドベーン12
の位置に応じた出力を発電電動機2に出力する。このよ
うな可変速発電電動機2は、一般に図6に示したように
他の発電電動機13と共に並置され、これらの可変速発
電電動機2及び発電電動機13には、上部貯水池14に
連通された一本の水圧管15から分岐された複数本の分
岐管16によって圧力水が導入され、この圧力水は各ケ
ーシング17に流入して仕事を行った後に、ドラフトチ
ューブ18から流出する。
出力PEとの偏差ΔPを出力し、この偏差ΔPはガイド
ベーン制御回路10を介してガイドベーンサーボ11に
入力され、このガイドベーンサーボ11は偏差ΔPに基
づきポンプ水車1のガイドベーン12を適正位置に駆動
する。これによって、ポンプ水車1はガイドベーン12
の位置に応じた出力を発電電動機2に出力する。このよ
うな可変速発電電動機2は、一般に図6に示したように
他の発電電動機13と共に並置され、これらの可変速発
電電動機2及び発電電動機13には、上部貯水池14に
連通された一本の水圧管15から分岐された複数本の分
岐管16によって圧力水が導入され、この圧力水は各ケ
ーシング17に流入して仕事を行った後に、ドラフトチ
ューブ18から流出する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の可変
速発電装置は、隣接の発電装置が負荷遮断などを起こ
し、水路過渡現象により水圧変動が発生すると、この水
圧変動によって可変速発電装置も負荷遮断を生ずること
があるといった問題が存在した。これを更に詳述する
と、図6に示した隣接の発電装置13が負荷遮断などを
起こし、図7の時点t1において水路過渡現象が始まる
と、水圧上昇に伴って可変速発電装置はそのポンプ水車
の出力PMが増大する。可変速発電装置はこの増大した
出力PMを吸収することによって回転部の慣性エネルギ
が増大し回転速度Nが上昇する。ところが、この水圧上
昇によるエネルギの増加が過大であった場合には、これ
に伴う回転速度Nの上昇が可変速発電装置の速度範囲を
逸脱してしまい、時点t2において負荷遮断に至る。
速発電装置は、隣接の発電装置が負荷遮断などを起こ
し、水路過渡現象により水圧変動が発生すると、この水
圧変動によって可変速発電装置も負荷遮断を生ずること
があるといった問題が存在した。これを更に詳述する
と、図6に示した隣接の発電装置13が負荷遮断などを
起こし、図7の時点t1において水路過渡現象が始まる
と、水圧上昇に伴って可変速発電装置はそのポンプ水車
の出力PMが増大する。可変速発電装置はこの増大した
出力PMを吸収することによって回転部の慣性エネルギ
が増大し回転速度Nが上昇する。ところが、この水圧上
昇によるエネルギの増加が過大であった場合には、これ
に伴う回転速度Nの上昇が可変速発電装置の速度範囲を
逸脱してしまい、時点t2において負荷遮断に至る。
【0007】そこで、本発明の目的は隣接の発電装置ま
たは揚水発電装置の負荷遮断などに起因する水路過渡現
象を受けても、負荷遮断などに至ることなく運転を継続
することができる可変速発電装置及び可変速揚水発電装
置とそれらの運転制御方法を提供することにある。
たは揚水発電装置の負荷遮断などに起因する水路過渡現
象を受けても、負荷遮断などに至ることなく運転を継続
することができる可変速発電装置及び可変速揚水発電装
置とそれらの運転制御方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に第1の発明は、上部貯水池に連通された一本の水圧管
から分岐された複数本の分岐管の一つに接続された可変
速発電装置において、上記複数の分岐管の残りに接続さ
れた発電装置のガイドベーンの急閉鎖信号に応じて、上
記ガイドベーンの急閉鎖に起因する圧力上昇の前に回転
部の回転速度を強制的に低下させる速度低下手段を具備
することを特徴とするものである。なお、上記可変速発
電装置は揚水発電装置であってもよく、この場合には上
記速度低下手段は発電運転時に作動される。
に第1の発明は、上部貯水池に連通された一本の水圧管
から分岐された複数本の分岐管の一つに接続された可変
速発電装置において、上記複数の分岐管の残りに接続さ
れた発電装置のガイドベーンの急閉鎖信号に応じて、上
記ガイドベーンの急閉鎖に起因する圧力上昇の前に回転
部の回転速度を強制的に低下させる速度低下手段を具備
することを特徴とするものである。なお、上記可変速発
電装置は揚水発電装置であってもよく、この場合には上
記速度低下手段は発電運転時に作動される。
【0009】第2の発明は、上部貯水池に連通された一
本の水圧管から分岐された複数本の分岐管の一つに接続
された可変速揚水発電装置において、揚水運転時に上記
複数の分岐管の残りに接続された揚水発電装置のガイド
ベーンの急閉鎖信号に応じて、上記ガイドベーンの急閉
鎖に起因する圧力下降の前に回転部の回転速度を強制的
に上昇させる速度上昇手段を具備することを特徴とする
ものである。
本の水圧管から分岐された複数本の分岐管の一つに接続
された可変速揚水発電装置において、揚水運転時に上記
複数の分岐管の残りに接続された揚水発電装置のガイド
ベーンの急閉鎖信号に応じて、上記ガイドベーンの急閉
鎖に起因する圧力下降の前に回転部の回転速度を強制的
に上昇させる速度上昇手段を具備することを特徴とする
ものである。
【0010】第3の発明は、上部貯水池に連通された一
本の水圧管から分岐された複数本の分岐管の一つに接続
された可変速発電装置の運転制御方法において、上記複
数の分岐管の残りに接続された発電装置のガイドベーン
の急閉鎖に応じて、水路過渡現象による水圧上昇前に回
転部の回転速度を強制的に低下させて上記回転部の慣性
エネルギを電力エネルギに変換し、上記水圧上昇による
エネルギの増加分を上記回転部の慣性エネルギとして吸
収することを特徴とするものである。なお、上記可変速
発電装置は揚水発電装置であってもよく、この場合には
上記回転部の回転速度の強制低下は発電運転時に行われ
る。
本の水圧管から分岐された複数本の分岐管の一つに接続
された可変速発電装置の運転制御方法において、上記複
数の分岐管の残りに接続された発電装置のガイドベーン
の急閉鎖に応じて、水路過渡現象による水圧上昇前に回
転部の回転速度を強制的に低下させて上記回転部の慣性
エネルギを電力エネルギに変換し、上記水圧上昇による
エネルギの増加分を上記回転部の慣性エネルギとして吸
収することを特徴とするものである。なお、上記可変速
発電装置は揚水発電装置であってもよく、この場合には
上記回転部の回転速度の強制低下は発電運転時に行われ
る。
【0011】第4の発明は、上部貯水池に連通された一
本の水圧管から分岐された複数本の分岐管の一つに接続
された可変速揚水発電装置の運転制御方法において、揚
水運転時に上記複数の分岐管の残りに接続された揚水発
電装置のガイドベーンの急閉鎖に応じて水路過渡現象に
よる水圧下降前に回転部の回転速度を強制的に上昇させ
て、上記下降前の水圧エネルギを上記回転部の慣性エネ
ルギに変換し、上記水圧下降によるエネルギの不足分を
上記回転部の慣性エネルギで補うことを特徴とするもの
である。
本の水圧管から分岐された複数本の分岐管の一つに接続
された可変速揚水発電装置の運転制御方法において、揚
水運転時に上記複数の分岐管の残りに接続された揚水発
電装置のガイドベーンの急閉鎖に応じて水路過渡現象に
よる水圧下降前に回転部の回転速度を強制的に上昇させ
て、上記下降前の水圧エネルギを上記回転部の慣性エネ
ルギに変換し、上記水圧下降によるエネルギの不足分を
上記回転部の慣性エネルギで補うことを特徴とするもの
である。
【0012】
【作用】第1及び第3の発明にあっては、隣接の発電装
置のガイドベーンの急閉鎖に応じて、可変速発電装置は
この急閉鎖に起因する水路過渡現象による水圧上昇の前
に回転部の回転速度を強制的に低下させる。この回転速
度の低下によって回転部の慣性エネルギは電力エネルギ
に変換される。この後に、上記水圧上昇によるエネルギ
の増加分は回転部の慣性エネルギとして吸収する。
置のガイドベーンの急閉鎖に応じて、可変速発電装置は
この急閉鎖に起因する水路過渡現象による水圧上昇の前
に回転部の回転速度を強制的に低下させる。この回転速
度の低下によって回転部の慣性エネルギは電力エネルギ
に変換される。この後に、上記水圧上昇によるエネルギ
の増加分は回転部の慣性エネルギとして吸収する。
【0013】このように可変速発電装置は、隣接の発電
装置の負荷遮断等による水圧上昇の前に水路過渡現象の
開始に伴い、事前に回転部の慣性エネルギを電力エネル
ギへ変換することによって回転速度を低下させた状態で
待機するので、その後の水圧上昇による多大なエネルギ
の増加分を回転部の慣性エネルギとして吸収することが
でき、負荷遮断を起こすことなく運転を継続することが
できる。
装置の負荷遮断等による水圧上昇の前に水路過渡現象の
開始に伴い、事前に回転部の慣性エネルギを電力エネル
ギへ変換することによって回転速度を低下させた状態で
待機するので、その後の水圧上昇による多大なエネルギ
の増加分を回転部の慣性エネルギとして吸収することが
でき、負荷遮断を起こすことなく運転を継続することが
できる。
【0014】第2及び第4の発明にあっては、可変速揚
水発電装置は、揚水運転時には隣接の揚水発電装置のガ
イドベーンの急閉鎖に応じて、この急閉鎖に起因する水
路過渡現象による水圧下降の前に回転部の回転速度を強
制的に上昇させる。この回転速度の上昇によって下降前
の水圧エネルギは回転部の慣性エネルギに変換される。
この後に、上記水圧下降によるエネルギの不足分は回転
部の慣性エネルギで補われる。
水発電装置は、揚水運転時には隣接の揚水発電装置のガ
イドベーンの急閉鎖に応じて、この急閉鎖に起因する水
路過渡現象による水圧下降の前に回転部の回転速度を強
制的に上昇させる。この回転速度の上昇によって下降前
の水圧エネルギは回転部の慣性エネルギに変換される。
この後に、上記水圧下降によるエネルギの不足分は回転
部の慣性エネルギで補われる。
【0015】
【実施例】以下に本発明による可変速発電装置及び可変
速揚水発電装置とそれらの運転制御方法の実施例を図5
乃至図7と同部分には同一符号を付して示した図1乃至
図4を参照して説明する。図1は第1実施例の可変速揚
水発電装置を示したもので、分岐管16には水圧センサ
19が設置され、この水圧センサ19は分岐管16の水
圧が所定値以下に低下したことを検出し、検出出力を発
生する。復帰指令器20はこの検出出力に応じて復帰信
号を発生する。速度低下指令器21は、隣接の発電電動
機のガイドベーン急閉鎖信号Sgを受けると、速度低下
指令値Nlを発生する。スイッチ22は、復帰指令器2
0からの復帰信号が存在しない時には速度低下指令値N
lを加算器23に伝達し、復帰信号が存在した時には速
度低下指令値Nlの上記伝達を阻止する。
速揚水発電装置とそれらの運転制御方法の実施例を図5
乃至図7と同部分には同一符号を付して示した図1乃至
図4を参照して説明する。図1は第1実施例の可変速揚
水発電装置を示したもので、分岐管16には水圧センサ
19が設置され、この水圧センサ19は分岐管16の水
圧が所定値以下に低下したことを検出し、検出出力を発
生する。復帰指令器20はこの検出出力に応じて復帰信
号を発生する。速度低下指令器21は、隣接の発電電動
機のガイドベーン急閉鎖信号Sgを受けると、速度低下
指令値Nlを発生する。スイッチ22は、復帰指令器2
0からの復帰信号が存在しない時には速度低下指令値N
lを加算器23に伝達し、復帰信号が存在した時には速
度低下指令値Nlの上記伝達を阻止する。
【0016】この加算器23は関数発生器4からの回転
速度目標値Nsとスイッチ22からの出力とを加算し、
この加算値を速度リミッタ24に送出する。即ち加算器
23は、スイッチ22が速度低下指令値Nlを出力して
いる時には、回転速度目標値Nsと速度低下指令値Nl
との加算値を速度リミッタ24に送出し、他方スイッチ
22が速度低下指令値Nlを出力していない時には、回
転速度目標値Nsをそのまま速度リミッタ24に送出す
る。
速度目標値Nsとスイッチ22からの出力とを加算し、
この加算値を速度リミッタ24に送出する。即ち加算器
23は、スイッチ22が速度低下指令値Nlを出力して
いる時には、回転速度目標値Nsと速度低下指令値Nl
との加算値を速度リミッタ24に送出し、他方スイッチ
22が速度低下指令値Nlを出力していない時には、回
転速度目標値Nsをそのまま速度リミッタ24に送出す
る。
【0017】この速度リミッタ24は、加算器23の出
力が回転速度目標値Nsと速度低下指令値Nlとの加算
値である時には、回転速度の下限値に対応する下限値出
力を発生し、加算器23の出力が回転速度目標値Nsで
ある時には、この回転速度目標値Nsに対応した出力を
発生する。この速度リミッタ24の出力は、減算器5に
入力され、この減算器5は速度リミッタ24の出力とレ
ゾルバ3からの回転速度Nとの偏差を算出する。その他
の構成は図5の構成と同一である。
力が回転速度目標値Nsと速度低下指令値Nlとの加算
値である時には、回転速度の下限値に対応する下限値出
力を発生し、加算器23の出力が回転速度目標値Nsで
ある時には、この回転速度目標値Nsに対応した出力を
発生する。この速度リミッタ24の出力は、減算器5に
入力され、この減算器5は速度リミッタ24の出力とレ
ゾルバ3からの回転速度Nとの偏差を算出する。その他
の構成は図5の構成と同一である。
【0018】次に、この実施例の作用を説明する。可変
速揚水発電装置が定常の発電運転を行っているときに
は、速度低下指令値Nlは発生しないので、図5と同様
の通常の速度制御が行われる。図2に示したように可変
速揚水発電電動機2の出力がPEoで、ポンプ水車1の
出力がPMoで、回転速度がNoで運転している時に、
時刻t1に隣接の揚水発電装置のガイドベーン急閉鎖信
号Sgが速度低下指令器21に入力されると、この速度
低下指令器21はガイドベーン急閉鎖信号Sgに応じ
て、速度低下指令値Nlを発生する。この速度低下指令
値Nlはスイッチ22によって加算器23に送られ、関
数発生器4からの回転速度目標値Nsと加算される。こ
の加算値(Nl+Ns)は速度リミッタ24に送出さ
れ、減算器5においてレゾルバ3の測定回転速度Nとの
偏差が算出される。なお、速度低下指令値Nlは、回転
速度目標値Ns及びレゾルバ3の測定回転速度Nがいか
なる値であろうとも、速度リミッタ24が下限値の回転
速度に相当する出力を発生するように、選定されてい
る。
速揚水発電装置が定常の発電運転を行っているときに
は、速度低下指令値Nlは発生しないので、図5と同様
の通常の速度制御が行われる。図2に示したように可変
速揚水発電電動機2の出力がPEoで、ポンプ水車1の
出力がPMoで、回転速度がNoで運転している時に、
時刻t1に隣接の揚水発電装置のガイドベーン急閉鎖信
号Sgが速度低下指令器21に入力されると、この速度
低下指令器21はガイドベーン急閉鎖信号Sgに応じ
て、速度低下指令値Nlを発生する。この速度低下指令
値Nlはスイッチ22によって加算器23に送られ、関
数発生器4からの回転速度目標値Nsと加算される。こ
の加算値(Nl+Ns)は速度リミッタ24に送出さ
れ、減算器5においてレゾルバ3の測定回転速度Nとの
偏差が算出される。なお、速度低下指令値Nlは、回転
速度目標値Ns及びレゾルバ3の測定回転速度Nがいか
なる値であろうとも、速度リミッタ24が下限値の回転
速度に相当する出力を発生するように、選定されてい
る。
【0019】減算器5を通った速度リミッタ24の速度
下限値出力は、速度制御器6と出力リミッタ7とを介し
てサイクロコンバータ8に送出され、このサイクロコン
バータ8は回転速度下限となるような励磁電流を出力す
る。これによって、発電電動機2とポンプ水車1とは、
その慣性エネルギを電気エネルギに変換し系統に放出し
て、隣接の発電電動機の負荷遮断の結果、発電所全体と
して不足する電気エネルギを補償しながら、回転速度を
図2に示したように最下限Nminまで下げる。
下限値出力は、速度制御器6と出力リミッタ7とを介し
てサイクロコンバータ8に送出され、このサイクロコン
バータ8は回転速度下限となるような励磁電流を出力す
る。これによって、発電電動機2とポンプ水車1とは、
その慣性エネルギを電気エネルギに変換し系統に放出し
て、隣接の発電電動機の負荷遮断の結果、発電所全体と
して不足する電気エネルギを補償しながら、回転速度を
図2に示したように最下限Nminまで下げる。
【0020】その後に、水路過渡現象による水圧上昇が
始まると、ポンプ水車1は、その出力PMのうち、発電
電動機2の出力限界を越える部分を慣性エネルギとして
吸収し、回転速度が上昇する。こうして、図2の時刻t
2において隣接発電電動機の負荷遮断が起きた後に、水
圧が下降し始め、それが所定値まで低下したことを水圧
センサ19が検出すると、この検出出力に応じて、復帰
指令器20は復帰信号Spを発生する。スイッチ22は
この復帰信号Spに応じて、速度低下指令器21の速度
低下指令値Nlを遮断する。これによって、加算器23
の出力は、関数発生器4からの回転速度目標値Nsに等
しくなり、この回転速度目標値Nsに基づく回転速度制
御が行われ、水圧が低下してポンプ水車1の出力が不足
すると、慣性エネルギを放出して回転速度を上昇し、逆
に水圧が上昇しポンプ水車1の出力が過剰になると、慣
性エネルギを吸収して回転速度を下げる。時刻t2以降
はこのような速度制御を繰返して最終的に元の発電電動
機出力PEo,ポンプ水車出力PMo,回転速度Noで
の定常運転に復帰する。
始まると、ポンプ水車1は、その出力PMのうち、発電
電動機2の出力限界を越える部分を慣性エネルギとして
吸収し、回転速度が上昇する。こうして、図2の時刻t
2において隣接発電電動機の負荷遮断が起きた後に、水
圧が下降し始め、それが所定値まで低下したことを水圧
センサ19が検出すると、この検出出力に応じて、復帰
指令器20は復帰信号Spを発生する。スイッチ22は
この復帰信号Spに応じて、速度低下指令器21の速度
低下指令値Nlを遮断する。これによって、加算器23
の出力は、関数発生器4からの回転速度目標値Nsに等
しくなり、この回転速度目標値Nsに基づく回転速度制
御が行われ、水圧が低下してポンプ水車1の出力が不足
すると、慣性エネルギを放出して回転速度を上昇し、逆
に水圧が上昇しポンプ水車1の出力が過剰になると、慣
性エネルギを吸収して回転速度を下げる。時刻t2以降
はこのような速度制御を繰返して最終的に元の発電電動
機出力PEo,ポンプ水車出力PMo,回転速度Noで
の定常運転に復帰する。
【0021】以上の説明は可変速揚水発電装置の発電運
転に関するものであり、揚水運転の場合には、水路過渡
現象が発生した時、速度低下指令器21は負の値の速度
低下指令値Nl、即ち速度上昇指令値Nlを出力する。
これによって、この水路過渡現象による水圧下降の前に
ポンプ水車の回転速度を強制的に上昇させ、この回転速
度の上昇によって下降前の水圧エネルギはポンプ水車の
慣性エネルギに変換される。この後に、上記水圧下降に
よるエネルギの不足分はポンプ水車の慣性エネルギで補
われる。
転に関するものであり、揚水運転の場合には、水路過渡
現象が発生した時、速度低下指令器21は負の値の速度
低下指令値Nl、即ち速度上昇指令値Nlを出力する。
これによって、この水路過渡現象による水圧下降の前に
ポンプ水車の回転速度を強制的に上昇させ、この回転速
度の上昇によって下降前の水圧エネルギはポンプ水車の
慣性エネルギに変換される。この後に、上記水圧下降に
よるエネルギの不足分はポンプ水車の慣性エネルギで補
われる。
【0022】図3は、上記実施例の変形例を示したもの
で、図1の速度低下指令器21とスイッチ22と加算器
23の代りに、出力低下指令器25とスイッチ26と加
算器27とを使用する。この出力低下指令器25は、速
度低下手段として作用するもので、隣接の揚水発電装置
のガイドベーン急閉鎖信号Sgに応じて出力上昇値P1
を出力する。図4は水力発電専用装置に本発明を適用し
た実施例であり、水車28と可変速発電機29の回転速
度が図1と同様の制御系によって制御することができる
ことを示している。
で、図1の速度低下指令器21とスイッチ22と加算器
23の代りに、出力低下指令器25とスイッチ26と加
算器27とを使用する。この出力低下指令器25は、速
度低下手段として作用するもので、隣接の揚水発電装置
のガイドベーン急閉鎖信号Sgに応じて出力上昇値P1
を出力する。図4は水力発電専用装置に本発明を適用し
た実施例であり、水車28と可変速発電機29の回転速
度が図1と同様の制御系によって制御することができる
ことを示している。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、第1及
び第3の発明によると、隣接の発電装置のガイドベーン
の急閉鎖に応じて、可変速発電装置はこの急閉鎖に起因
する水路過渡現象による水圧上昇の前に回転部の回転速
度を強制的に低下させて回転部の慣性エネルギを電力エ
ネルギに変換し、その後の水圧上昇によるエネルギの増
加分を回転部の慣性エネルギとして吸収するので、従来
に比べて大きな水圧上昇によるエネルギの増加分を回転
部の慣性エネルギとして吸収し、負荷遮断などに至るこ
となく運転を継続することができる。
び第3の発明によると、隣接の発電装置のガイドベーン
の急閉鎖に応じて、可変速発電装置はこの急閉鎖に起因
する水路過渡現象による水圧上昇の前に回転部の回転速
度を強制的に低下させて回転部の慣性エネルギを電力エ
ネルギに変換し、その後の水圧上昇によるエネルギの増
加分を回転部の慣性エネルギとして吸収するので、従来
に比べて大きな水圧上昇によるエネルギの増加分を回転
部の慣性エネルギとして吸収し、負荷遮断などに至るこ
となく運転を継続することができる。
【0024】また、可変速発電装置は隣接の発電機の負
荷遮断によって発電機の出力が不足しても、回転部の慣
性エネルギを電力エネルギに変換するため、発電所とし
て出力変化が穏やかになり安定した電力の供給を行うこ
とができる。また、第2及び第4の発明によると、可変
速揚水発電装置は、揚水運転時には隣接の揚水発電装置
のガイドベーンの急閉鎖に応じて、この急閉鎖に起因す
る水路過渡現象による水圧下降の前に回転部の回転速度
を強制的に上昇させるので、従来に比べてより大きな水
圧下降によるエネルギの不足分を回転部の慣性エネルギ
で補償することができ、負荷遮断などに至ることなく運
転を継続することができる。
荷遮断によって発電機の出力が不足しても、回転部の慣
性エネルギを電力エネルギに変換するため、発電所とし
て出力変化が穏やかになり安定した電力の供給を行うこ
とができる。また、第2及び第4の発明によると、可変
速揚水発電装置は、揚水運転時には隣接の揚水発電装置
のガイドベーンの急閉鎖に応じて、この急閉鎖に起因す
る水路過渡現象による水圧下降の前に回転部の回転速度
を強制的に上昇させるので、従来に比べてより大きな水
圧下降によるエネルギの不足分を回転部の慣性エネルギ
で補償することができ、負荷遮断などに至ることなく運
転を継続することができる。
【図1】本発明を可変速揚水発電装置に適用した実施例
を概略的に示した構成図。
を概略的に示した構成図。
【図2】上記実施例の発電電動機出力とポンプ水車出力
と回転速度を示した波形図。
と回転速度を示した波形図。
【図3】上記実施例の変形例を概略的に示した構成図。
【図4】本発明を可変速発電装置に適用した実施例を概
略的に示した構成図。
略的に示した構成図。
【図5】従来の可変速揚水発電装置を概略的に示した構
成図。
成図。
【図6】従来の可変速揚水発電装置を含む複数の発電装
置が並置されている状態を示した配置図。
置が並置されている状態を示した配置図。
【図7】従来の可変速揚水発電装置の発電電動機出力と
ポンプ水車出力と回転速度を示した波形図。
ポンプ水車出力と回転速度を示した波形図。
1 ポンプ水車 2 可変速発電電動機 12 ガイドベーン 13 隣接の発電電動機 14 上部貯水地 15 水圧管 16 分岐管 21 速度低下指令器 25 出力低下指令器 28 水車 29 可変速発電機
Claims (6)
- 【請求項1】上部貯水池に連通された一本の水圧管から
分岐された複数本の分岐管の一つに接続された可変速発
電装置において、上記複数の分岐管の残りに接続された
発電装置のガイドベーンの急閉鎖信号に応じて、上記ガ
イドベーンの急閉鎖に起因する圧力上昇の前に回転部の
回転速度を強制的に低下させる速度低下手段を具備する
ことを特徴とする可変速発電装置。 - 【請求項2】上記可変速発電装置は揚水発電装置であ
り、上記速度低下手段は発電運転時に作動されることを
特徴とする請求項1に記載の可変速発電装置。 - 【請求項3】上部貯水池に連通された一本の水圧管から
分岐された複数本の分岐管の一つに接続された可変速揚
水発電装置において、揚水運転時に上記複数の分岐管の
残りに接続された揚水発電装置のガイドベーンの急閉鎖
信号に応じて、上記ガイドベーンの急閉鎖に起因する圧
力下降の前に回転部の回転速度を強制的に上昇させる速
度上昇手段を具備することを特徴とする可変速揚水発電
装置。 - 【請求項4】上部貯水池に連通された一本の水圧管から
分岐された複数本の分岐管の一つに接続された可変速発
電装置の運転制御方法において、上記複数の分岐管の残
りに接続された発電装置のガイドベーンの急閉鎖に応じ
て、水路過渡現象による水圧上昇前に回転部の回転速度
を強制的に低下させて上記回転部の慣性エネルギを電力
エネルギに変換し、上記水圧上昇によるエネルギの増加
分を上記回転部の慣性エネルギとして吸収することを特
徴とする可変速発電装置の運転制御方法。 - 【請求項5】上記可変速発電装置は揚水発電装置であ
り、上記回転部の回転速度の強制低下は発電運転時に行
われることを特徴とする請求項4に記載の可変速発電装
置の運転制御方法。 - 【請求項6】上部貯水池に連通された一本の水圧管から
分岐された複数本の分岐管の一つに接続された可変速揚
水発電装置の運転制御方法において、揚水運転時に上記
複数の分岐管の残りに接続された揚水発電装置のガイド
ベーンの急閉鎖に応じて水路過渡現象による水圧下降前
に回転部の回転速度を強制的に上昇させて、上記下降前
の水圧エネルギを回転部の慣性エネルギに変換し、上記
水圧下降によるエネルギの不足分を上記回転部の慣性エ
ネルギで補うことを特徴とする可変速揚水発電装置の運
転制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5022968A JPH06241158A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 可変速発電装置及び可変速揚水発電装置とそれらの運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5022968A JPH06241158A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 可変速発電装置及び可変速揚水発電装置とそれらの運転制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06241158A true JPH06241158A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=12097384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5022968A Pending JPH06241158A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 可変速発電装置及び可変速揚水発電装置とそれらの運転制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06241158A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109139350A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-04 | 东方电机控制设备有限公司 | 一种用于抽水蓄能电站的过速保护与流量控制装置 |
-
1993
- 1993-02-10 JP JP5022968A patent/JPH06241158A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109139350A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-04 | 东方电机控制设备有限公司 | 一种用于抽水蓄能电站的过速保护与流量控制装置 |
CN109139350B (zh) * | 2018-09-29 | 2024-01-26 | 东方电气自动控制工程有限公司 | 一种用于抽水蓄能电站的过速保护与流量控制装置 |
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