JPH0728559B2 - 可変速発電システムの運転方法 - Google Patents
可変速発電システムの運転方法Info
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- JPH0728559B2 JPH0728559B2 JP63099365A JP9936588A JPH0728559B2 JP H0728559 B2 JPH0728559 B2 JP H0728559B2 JP 63099365 A JP63099365 A JP 63099365A JP 9936588 A JP9936588 A JP 9936588A JP H0728559 B2 JPH0728559 B2 JP H0728559B2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/42—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output to obtain desired frequency without varying speed of the generator
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/007—Control circuits for doubly fed generators
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変速発電システムの運転方法に係り、特に、
原動機に連結された誘導発電機の二次側の電流を制御し
て発電機の発電電力を調整するに好適な可変速発電シス
テムの運転方法に関する。
原動機に連結された誘導発電機の二次側の電流を制御し
て発電機の発電電力を調整するに好適な可変速発電シス
テムの運転方法に関する。
〔従来の技術〕 従来の発電システムにおいては、電気工学ハンドブック
昭和53年４月発行1108〜1109頁に記載されているよう
に、ガバナにより原動機の出力を制御する方式が採用さ
れている。すなわち、負荷が一定の場合、水車は規定回
転速度で運転されるが、負荷が変化すると水車出力との
平衡が破れて回転速度が変化するので、この変化に応じ
てガバナを作動して水車の流量を制御し、同期発電機の
発電量を制御することがおこなわれている。
昭和53年４月発行1108〜1109頁に記載されているよう
に、ガバナにより原動機の出力を制御する方式が採用さ
れている。すなわち、負荷が一定の場合、水車は規定回
転速度で運転されるが、負荷が変化すると水車出力との
平衡が破れて回転速度が変化するので、この変化に応じ
てガバナを作動して水車の流量を制御し、同期発電機の
発電量を制御することがおこなわれている。
ガバナを用いて電力を制御する構成では、制御機構の複
雑なガバナが必要であるとともにガバナの保守点検に多
くの時間を要し、ガバナによる電力制御では効率よく電
力を制御することが困難であった。
雑なガバナが必要であるとともにガバナの保守点検に多
くの時間を要し、ガバナによる電力制御では効率よく電
力を制御することが困難であった。
なお、発電機を効率よく運転する方法として、特開昭62
−118068号公報に記載されているように、発電機の回転
速度と発電電力とを基に発電機のトルクを制御する方法
を用いることも可能であるが、水車に連結された巻線型
誘導発電機の二次側の電流を制御して発電機の発電電力
を効率よく制御するシステムには前記制御方法をそのま
ま適用することはできない。また、特開昭63−43598号
公報に記載されている方式では、２次励磁電圧の位相角
を制御可能な２次励磁装置が必要であり、しかも出力周
波数を任意に制御できるサイクロコンバータやインバー
タなどの電力変換器が必要となる。
−118068号公報に記載されているように、発電機の回転
速度と発電電力とを基に発電機のトルクを制御する方法
を用いることも可能であるが、水車に連結された巻線型
誘導発電機の二次側の電流を制御して発電機の発電電力
を効率よく制御するシステムには前記制御方法をそのま
ま適用することはできない。また、特開昭63−43598号
公報に記載されている方式では、２次励磁電圧の位相角
を制御可能な２次励磁装置が必要であり、しかも出力周
波数を任意に制御できるサイクロコンバータやインバー
タなどの電力変換器が必要となる。
本発明の目的は、誘導発電機の二次側の電流を制御して
誘導発電機の発電電力を常に最大電力に制御することが
できる可変速発電システムの運転方法を提供することに
ある。
誘導発電機の発電電力を常に最大電力に制御することが
できる可変速発電システムの運転方法を提供することに
ある。
前記目的を達成するために、本発明は、原動機と連結さ
れて原動機の駆動により同期速度以上で運転され、且つ
一次側が交流電源に接続された誘導発電機の二次側から
発生する交流電力をダイオードからなる順変換器により
直流電力に変換し、順変換器の直流出力をチョッパ回路
に供給し、且つ前記誘導発電機の回転速度を検出し、こ
の回転速度の検出値と速度指令値との差に応じた電流指
令値を生成し、この電流指令値に応じて前記チョッパ回
路のオン、オフを制御することにより前記誘導発電機の
二次電流を制御する可変速発電システムの運転方法にお
いて、 前記誘導発電機の発電電力を逐次検出し、各検出された
発電電力に応じて速度指令 値を生成し、速度指令値の
変更に伴う発電電力の変化が増加方向にあるときには、
速度指令値を前回の変更方向と同じ方向に変更し、逆に
速度指令値の変更に伴う発電電力の変化が減少方向にあ
るときには、速度指令値を前回の変更方向とは逆方向に
逐次変更することを特徴とする可変速発電システムの運
転方法を採用したものである。
れて原動機の駆動により同期速度以上で運転され、且つ
一次側が交流電源に接続された誘導発電機の二次側から
発生する交流電力をダイオードからなる順変換器により
直流電力に変換し、順変換器の直流出力をチョッパ回路
に供給し、且つ前記誘導発電機の回転速度を検出し、こ
の回転速度の検出値と速度指令値との差に応じた電流指
令値を生成し、この電流指令値に応じて前記チョッパ回
路のオン、オフを制御することにより前記誘導発電機の
二次電流を制御する可変速発電システムの運転方法にお
いて、 前記誘導発電機の発電電力を逐次検出し、各検出された
発電電力に応じて速度指令 値を生成し、速度指令値の
変更に伴う発電電力の変化が増加方向にあるときには、
速度指令値を前回の変更方向と同じ方向に変更し、逆に
速度指令値の変更に伴う発電電力の変化が減少方向にあ
るときには、速度指令値を前回の変更方向とは逆方向に
逐次変更することを特徴とする可変速発電システムの運
転方法を採用したものである。
誘導発電機の発電電力を制御するに際しては、誘導発電
機の二次側から発生する交流電力をダイオードからなる
順変換器により直流電力に変換し、順変換器の直流出力
をチョッパ回路に供給し、且つ前記誘導発電機の回転速
度を検出し、この回転速度の検出値と速度指令値との差
に応じた電流指令値を生成し、この電流指令値に応じて
前記チョッパ回路のオン、オフを制御することにより前
記誘導発電機の二次電流を制御する。
機の二次側から発生する交流電力をダイオードからなる
順変換器により直流電力に変換し、順変換器の直流出力
をチョッパ回路に供給し、且つ前記誘導発電機の回転速
度を検出し、この回転速度の検出値と速度指令値との差
に応じた電流指令値を生成し、この電流指令値に応じて
前記チョッパ回路のオン、オフを制御することにより前
記誘導発電機の二次電流を制御する。
このような運転を実行するに際しては、誘導発電機の発
電電力を逐次検出し、各検出された発電電力に応じて速
度指令値を生成し、この速度指令値に基づいてチョッパ
回路のオン、オフを制御する。そして、速度指令値の変
更に伴う発電電力の変化が増加方向にあるときには、速
度指令値を前回の変更方向と同じ方向に変更する。即
ち、前回が増加方向のときには増加方向に、逆に、前回
が減少方向のときには減少方向に変更する。
電電力を逐次検出し、各検出された発電電力に応じて速
度指令値を生成し、この速度指令値に基づいてチョッパ
回路のオン、オフを制御する。そして、速度指令値の変
更に伴う発電電力の変化が増加方向にあるときには、速
度指令値を前回の変更方向と同じ方向に変更する。即
ち、前回が増加方向のときには増加方向に、逆に、前回
が減少方向のときには減少方向に変更する。
一方、速度指令値の変更に伴う発電電力の変化が減少方
向にあるときには、速度指令値を前回の変更方向とは逆
方向に逐次変更する。即ち、前回が増加方向のときには
減少方向に、逆に、前回が減少方向のときには増加方向
に変更する。
向にあるときには、速度指令値を前回の変更方向とは逆
方向に逐次変更する。即ち、前回が増加方向のときには
減少方向に、逆に、前回が減少方向のときには増加方向
に変更する。
このような制御を実行することにより、誘導発電機の発
電電力を常に最大に制御することができる。
電電力を常に最大に制御することができる。
以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。
第１図において、巻線型誘導発電機１は原動機としての
水車３に連結されており、一次側が三相の送電系に接続
され、二次側が順変換器（ダイオード整流器）４に接続
されている。順変換器４はダイオードなどの整流素子を
有し、発電機１の二次側の交流電力を直流電力に変換す
るように構成されており、順変換器４の出力が逆流阻止
用ダイオード６、平滑用コンデンサ７を介して逆変換器
８に接続されている。また順変換器４の出力側には二次
チョッパー回路を構成するトランジスタ５が設けられて
おり、トランジスタ５のオン・オフにより順変換器４の
出力電流が制御されるとともに発電機１の二次側の電流
が制御されるようになっている。逆変換器８はトランジ
スタ、ダイオードなどの素子を有し、PWM制御回路15か
らの出力信号によってトランジスタがオンオフすること
により直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力
を変圧器９を介して送電系へ出力するようになってい
る。すなわち、平滑用コンデンサ７の充電電圧が所定値
を超えたときにはコンデンサ７に蓄積された余剰電力を
変圧器９を介して発電機１の一次側に回生するように構
成されている。
水車３に連結されており、一次側が三相の送電系に接続
され、二次側が順変換器（ダイオード整流器）４に接続
されている。順変換器４はダイオードなどの整流素子を
有し、発電機１の二次側の交流電力を直流電力に変換す
るように構成されており、順変換器４の出力が逆流阻止
用ダイオード６、平滑用コンデンサ７を介して逆変換器
８に接続されている。また順変換器４の出力側には二次
チョッパー回路を構成するトランジスタ５が設けられて
おり、トランジスタ５のオン・オフにより順変換器４の
出力電流が制御されるとともに発電機１の二次側の電流
が制御されるようになっている。逆変換器８はトランジ
スタ、ダイオードなどの素子を有し、PWM制御回路15か
らの出力信号によってトランジスタがオンオフすること
により直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力
を変圧器９を介して送電系へ出力するようになってい
る。すなわち、平滑用コンデンサ７の充電電圧が所定値
を超えたときにはコンデンサ７に蓄積された余剰電力を
変圧器９を介して発電機１の一次側に回生するように構
成されている。
発電機１は回転速度と二次側の電流とを基に発電電力が
制御されるようになっており、発電機１の回転速度が速
度検出器２によって検出され、発電機１の二次側の電流
が順変換器４の出力回路に設けられた電流検出器12によ
って検出されるようになっている。そして速度検出器２
の出力信号が速度調節器11、発電電力検出器16に入力さ
れ、電流検出器12の出力が電流調節器13に入力されてい
る。速度調節器11には速度検出器２からの速度信号ｎと
速度指令回路10からの速度指令信号Ｎとが入力されてお
り、両信号の偏差を零に制御するための二次電流指令信
号I2を電流調節器13へ出力するようになっている。電流
調節器13は電流検出器12からの電流検出信号i2と二次電
流指令信号I2とを受け、両信号の偏差を零に制御するた
めのスイッチング信号をパルス増幅器14に出力するよう
になっている。
制御されるようになっており、発電機１の回転速度が速
度検出器２によって検出され、発電機１の二次側の電流
が順変換器４の出力回路に設けられた電流検出器12によ
って検出されるようになっている。そして速度検出器２
の出力信号が速度調節器11、発電電力検出器16に入力さ
れ、電流検出器12の出力が電流調節器13に入力されてい
る。速度調節器11には速度検出器２からの速度信号ｎと
速度指令回路10からの速度指令信号Ｎとが入力されてお
り、両信号の偏差を零に制御するための二次電流指令信
号I2を電流調節器13へ出力するようになっている。電流
調節器13は電流検出器12からの電流検出信号i2と二次電
流指令信号I2とを受け、両信号の偏差を零に制御するた
めのスイッチング信号をパルス増幅器14に出力するよう
になっている。
パルス増幅器14はスイッチング信号を基にトランジスタ
５のスイッチング制御をおこなうように構成されてい
る。すなわち、第１図に示すシステムにおいては、速度
検出器２により発電機１の回転速度を検出し、検出した
回転速度（速度信号ｎ）と速度指令（速度指令信号Ｎ）
との偏差を零に制御するための二次電流指令（二次電流
指令信号I2）を生成し、その二次電流指令に基づいてト
ランジスタ５のスイッチング動作を制御して発電機１の
二次側の電流を制御するようになっている。そして速度
指令信号Ｎを出力するに際して、速度指令回路10は発電
電力検出器16の出力信号を基に速度指令信号Ｎを出力す
るようになっている。すなわち、発電電力は発電機１の
回転速度によって変化するところから、本実施例におい
ては、発電電力が最大となる回転速度により速度指令を
修正するようにしている。また発電電力は回転速度とト
ルクとの積で与えられるため、発電電力検出器16は速度
信号ｎと二次電流指令信号I2を基に発電機１の発電電力
を検出するように構成されている。
５のスイッチング制御をおこなうように構成されてい
る。すなわち、第１図に示すシステムにおいては、速度
検出器２により発電機１の回転速度を検出し、検出した
回転速度（速度信号ｎ）と速度指令（速度指令信号Ｎ）
との偏差を零に制御するための二次電流指令（二次電流
指令信号I2）を生成し、その二次電流指令に基づいてト
ランジスタ５のスイッチング動作を制御して発電機１の
二次側の電流を制御するようになっている。そして速度
指令信号Ｎを出力するに際して、速度指令回路10は発電
電力検出器16の出力信号を基に速度指令信号Ｎを出力す
るようになっている。すなわち、発電電力は発電機１の
回転速度によって変化するところから、本実施例におい
ては、発電電力が最大となる回転速度により速度指令を
修正するようにしている。また発電電力は回転速度とト
ルクとの積で与えられるため、発電電力検出器16は速度
信号ｎと二次電流指令信号I2を基に発電機１の発電電力
を検出するように構成されている。
速度指令回路10は、第２図に示されるように、差分回路
21、論理回路22、パルス発生回路23、遅延回路24、AND
ゲート25,26、アップダウンカウンタ27から構成されて
おり、差分回路21には発電電力検出器16からの信号が入
力され、また、アンプダウンカウンタ回路27の出力は速
度調節器11の入力に速度指令信号として加えられる。ま
た論理回路22はANDゲート28,29、ORゲート30、遅延回路
31、フリップフロップ32から構成されており、論理回路
22には差分回路21、パルス発生回路23からの信号が入力
され、論理回路22の出力はANDゲート25,26へ出力される
ようになっている。
21、論理回路22、パルス発生回路23、遅延回路24、AND
ゲート25,26、アップダウンカウンタ27から構成されて
おり、差分回路21には発電電力検出器16からの信号が入
力され、また、アンプダウンカウンタ回路27の出力は速
度調節器11の入力に速度指令信号として加えられる。ま
た論理回路22はANDゲート28,29、ORゲート30、遅延回路
31、フリップフロップ32から構成されており、論理回路
22には差分回路21、パルス発生回路23からの信号が入力
され、論理回路22の出力はANDゲート25,26へ出力される
ようになっている。
パルス発生回路23は一定周期のパルス信号を差分回路2
1、遅延回路24,31へ出力するように構成されている。そ
して差分回路21はパルス信号に同期して発電電力検出器
16の出力を受け、現時点の発電電力と前回の発電電力
（パルス信号の１パルス前）の発電電力との差分を演算
し、発電電力が増加傾向にあるときは、“1"の信号を出
力し、発電電力が減少傾向にあるときには“0"の信号を
出力するようになっている。そして差分回路21の出力信
号はANDゲート28,29、ORゲート30を介してフリップフロ
ップ32に入力されるようになっている。フリップフロッ
プ32のクロック端子には遅延回路31を介してパルス信号
が入力されており、差分回路21の出力信号がフリップフ
ロップ32に入力されるタイミングとパルス発生回路23か
らのパルス信号がクロック端子に入力されるタイミング
とが遅延回路31によって調整されている。すなわち、差
分回路21の出力信号がANDゲート28,29、ORゲート30によ
って遅れる分だけクロック端子に入力されるパルスが遅
延回路31によって遅延されるようになっている。そして
フリップフロップ32はクロック端子に入力されたパルス
信号の立上がり時に入力端子Ｄに“1"の信号が入力され
たときにはＱ端子から“1"の信号を出力し、入力端子Ｄ
に“0"の信号が入力されたときにはＱ端子から“0"の信
号を出力するようになっている。そして起動時に差分回
路21の出力が“0"のときにはANDゲート28の出力が“0"
に、ANDゲート29の出力が“1"となり、ORゲート30の出
力が“1"となってフリップフロップ32の出力が“0"から
“1"に反転する。これにより論理回路22からは速度指令
の指令値を増加方向に変更するアップ指令が出力され
る。この結果、発電機１の回転速度は上昇するが、この
とき差分回路21の出力が“1"、すなわち発電電力が増加
方向であるときは、ANDゲート28の出力が“1"となるの
で、フリップフロップ32の出力は“1"の状態が続くこと
になり、論理回路22からはアップ指令が引き続き出力さ
れる。
1、遅延回路24,31へ出力するように構成されている。そ
して差分回路21はパルス信号に同期して発電電力検出器
16の出力を受け、現時点の発電電力と前回の発電電力
（パルス信号の１パルス前）の発電電力との差分を演算
し、発電電力が増加傾向にあるときは、“1"の信号を出
力し、発電電力が減少傾向にあるときには“0"の信号を
出力するようになっている。そして差分回路21の出力信
号はANDゲート28,29、ORゲート30を介してフリップフロ
ップ32に入力されるようになっている。フリップフロッ
プ32のクロック端子には遅延回路31を介してパルス信号
が入力されており、差分回路21の出力信号がフリップフ
ロップ32に入力されるタイミングとパルス発生回路23か
らのパルス信号がクロック端子に入力されるタイミング
とが遅延回路31によって調整されている。すなわち、差
分回路21の出力信号がANDゲート28,29、ORゲート30によ
って遅れる分だけクロック端子に入力されるパルスが遅
延回路31によって遅延されるようになっている。そして
フリップフロップ32はクロック端子に入力されたパルス
信号の立上がり時に入力端子Ｄに“1"の信号が入力され
たときにはＱ端子から“1"の信号を出力し、入力端子Ｄ
に“0"の信号が入力されたときにはＱ端子から“0"の信
号を出力するようになっている。そして起動時に差分回
路21の出力が“0"のときにはANDゲート28の出力が“0"
に、ANDゲート29の出力が“1"となり、ORゲート30の出
力が“1"となってフリップフロップ32の出力が“0"から
“1"に反転する。これにより論理回路22からは速度指令
の指令値を増加方向に変更するアップ指令が出力され
る。この結果、発電機１の回転速度は上昇するが、この
とき差分回路21の出力が“1"、すなわち発電電力が増加
方向であるときは、ANDゲート28の出力が“1"となるの
で、フリップフロップ32の出力は“1"の状態が続くこと
になり、論理回路22からはアップ指令が引き続き出力さ
れる。
またANDゲート25,26にはパルス発生回路23からのパルス
信号が遅延回路24を介して供給されるようになってい
る。すなわち、差分回路21の出力信号がANDゲート25,26
に入力される時間遅れを遅延回路24によって補正するよ
うになっている。そして論理回路22から“1"の信号が出
力されたときにはANDゲート25の出力は“1"となり、ア
ップダウンカウンタ27からの速度指令信号Ｎの値は増加
方向に変更される。一方、論理回路22の出力が“0"とな
ったときにはANDゲート26の出力“1"となり、速度指令
信号Ｎの値は減少方向に変更される。
信号が遅延回路24を介して供給されるようになってい
る。すなわち、差分回路21の出力信号がANDゲート25,26
に入力される時間遅れを遅延回路24によって補正するよ
うになっている。そして論理回路22から“1"の信号が出
力されたときにはANDゲート25の出力は“1"となり、ア
ップダウンカウンタ27からの速度指令信号Ｎの値は増加
方向に変更される。一方、論理回路22の出力が“0"とな
ったときにはANDゲート26の出力“1"となり、速度指令
信号Ｎの値は減少方向に変更される。
以上の構成において、速度指令回路10からの速度指令信
号Ｎに基づいて発電機１を運転すると、起動時には差分
回路21の出力が“0"であってもアップダウンカウンタ27
から逐次増加する速度指令信号Ｎが出力され、発電機１
の回転速度が順次上昇する。そして発電機１の回転速度
の上昇に伴って発電機１の発電電力を逐次検出すると、
第３図（ａ）に示されるように、回転速度がN1〜N4に達
するまで発電電力が上昇傾向にあるため差分回路21の出
力が“1"となり、論理回路22の出力が“1"に維持され、
アップダウンカウンタ27からは増加方向に変化する速度
指令信号Ｎが出力される。そして発電機１の回転速度が
N4に達し発電電力が飽和領域に達した後も増加方向ち変
換する速度指令信号Ｎが出力されると、発電機１の回転
速度がN5となる。このときには、第３図（ｂ）に示され
るように、発電電力が減少傾向にあるため差分回路21及
び論理回路22の出力が“1"から“0"に反転し、アップダ
ウンカウンタ27から減少方向に変化する速度指令信号Ｎ
が出力され発電機１の回転速度が低下する。
号Ｎに基づいて発電機１を運転すると、起動時には差分
回路21の出力が“0"であってもアップダウンカウンタ27
から逐次増加する速度指令信号Ｎが出力され、発電機１
の回転速度が順次上昇する。そして発電機１の回転速度
の上昇に伴って発電機１の発電電力を逐次検出すると、
第３図（ａ）に示されるように、回転速度がN1〜N4に達
するまで発電電力が上昇傾向にあるため差分回路21の出
力が“1"となり、論理回路22の出力が“1"に維持され、
アップダウンカウンタ27からは増加方向に変化する速度
指令信号Ｎが出力される。そして発電機１の回転速度が
N4に達し発電電力が飽和領域に達した後も増加方向ち変
換する速度指令信号Ｎが出力されると、発電機１の回転
速度がN5となる。このときには、第３図（ｂ）に示され
るように、発電電力が減少傾向にあるため差分回路21及
び論理回路22の出力が“1"から“0"に反転し、アップダ
ウンカウンタ27から減少方向に変化する速度指令信号Ｎ
が出力され発電機１の回転速度が低下する。
発電機１の回転速度がN5からN4に下降すると、発電電力
が増加傾向に移行するため差分回路21の出力が“0"から
“1"に反転する。このとき、論理回路22の出力レベルは
“0"の状態に維持されるため、発電機１の回転速度はさ
らに低下する。そして発電機１の回転速度がN3に達する
と差分回路21の出力レベルが“1"から“0"に変化するが
フリップフロップ32の出力が“0"から“1"に反転するた
め、発電機１の回転速度が上昇する。すなわち、発電機
１の回転速度はN2〜N4の間に維持され、発電機１は発電
電力が最大の範囲で運転されることになる。
が増加傾向に移行するため差分回路21の出力が“0"から
“1"に反転する。このとき、論理回路22の出力レベルは
“0"の状態に維持されるため、発電機１の回転速度はさ
らに低下する。そして発電機１の回転速度がN3に達する
と差分回路21の出力レベルが“1"から“0"に変化するが
フリップフロップ32の出力が“0"から“1"に反転するた
め、発電機１の回転速度が上昇する。すなわち、発電機
１の回転速度はN2〜N4の間に維持され、発電機１は発電
電力が最大の範囲で運転されることになる。
本実施例においては、二次励磁された発電機１を水車３
により同期速度以上すなわち滑りＳが負の範囲で運転し
た場合、誘導発電機として運転することができる。発電
機１の発電電力は水車３の流量あるいは落差が一定のと
き回転速度によってその発電量が変化する。このため、
発電機１の最大電力を引き出すために、発電機１の発電
電力の増減を、速度指令の１ステップ変更ごとに差分回
路21で判別し、この判別結果に基づいて速度指令を変更
し、変更した速度指令ち基づいて発電機１の二次側の電
流を制御し、発電機１が最大の発電電力の運転されるよ
うにすることができる。
により同期速度以上すなわち滑りＳが負の範囲で運転し
た場合、誘導発電機として運転することができる。発電
機１の発電電力は水車３の流量あるいは落差が一定のと
き回転速度によってその発電量が変化する。このため、
発電機１の最大電力を引き出すために、発電機１の発電
電力の増減を、速度指令の１ステップ変更ごとに差分回
路21で判別し、この判別結果に基づいて速度指令を変更
し、変更した速度指令ち基づいて発電機１の二次側の電
流を制御し、発電機１が最大の発電電力の運転されるよ
うにすることができる。
また、前記実施例においては、発電機１の発電電力を速
度信号ｎと二次電流指令信号I2を基に求めるものについ
て述べたが、第４図に示されるように、発電機１の一次
側に電圧検出器35と電流検出器36を設け、各検出器の検
出出力を発電電力検出器37に取込み、各検出器の出力信
号を基に発電電力を検出することも可能である。
度信号ｎと二次電流指令信号I2を基に求めるものについ
て述べたが、第４図に示されるように、発電機１の一次
側に電圧検出器35と電流検出器36を設け、各検出器の検
出出力を発電電力検出器37に取込み、各検出器の出力信
号を基に発電電力を検出することも可能である。
以上説明したように、本発明によれば、誘導発電機の二
次側にダイオードからなる順変換器を介してチョッパ回
路を接続し、チョッパ回路をオン、オフ制御して順変換
器の出力電流を制御し、誘導発電機の二次電流を制御す
る構成を採用しているため、誘導発電機の二次側にサイ
クロコンバータあるいはインバータを用いて可変周波数
励磁する方式に比べて制御の簡素化を図ることができ
る。さらに、誘導発電機の発電電力が常に最大となるよ
うに、速度指令値を変更するようにしたため、発電シス
テムの効率を最大にすることができると共にガバナが不
要となるため、コストの低減に寄与することができる。
次側にダイオードからなる順変換器を介してチョッパ回
路を接続し、チョッパ回路をオン、オフ制御して順変換
器の出力電流を制御し、誘導発電機の二次電流を制御す
る構成を採用しているため、誘導発電機の二次側にサイ
クロコンバータあるいはインバータを用いて可変周波数
励磁する方式に比べて制御の簡素化を図ることができ
る。さらに、誘導発電機の発電電力が常に最大となるよ
うに、速度指令値を変更するようにしたため、発電シス
テムの効率を最大にすることができると共にガバナが不
要となるため、コストの低減に寄与することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は速度
指令回路の具体的構成図、第３図は第１図に示すシステ
ムの運転方法を説明するための回転速度と発電電力との
関係を示す線図、第４図は本発明の他の実施例を示す構
成図である。 １……巻線型誘導発電機、２……速度検出器、３……水
車、４……順変換器、５……トランジスタ、８……逆変
換器、９……変圧器、10……速度指令回 路、11……速
度調節器、13……電流調節器、16,37……発電電力検出
器、35……電圧検出 器、36……電流検出器。
指令回路の具体的構成図、第３図は第１図に示すシステ
ムの運転方法を説明するための回転速度と発電電力との
関係を示す線図、第４図は本発明の他の実施例を示す構
成図である。 １……巻線型誘導発電機、２……速度検出器、３……水
車、４……順変換器、５……トランジスタ、８……逆変
換器、９……変圧器、10……速度指令回 路、11……速
度調節器、13……電流調節器、16,37……発電電力検出
器、35……電圧検出 器、36……電流検出器。
Claims (2)
- 【請求項１】原動機と連結されて原動機の駆動により同
期速度以上で運転され、且つ一次側が交流電源に接続さ
れた誘導発電機の二次側から発生する交流電力をダイオ
ードからなる順変換器により直流電力に変換し、順変換
器の直流出力をチョッパ回路に供給し、且つ前記誘導発
電機の回転速度を検出し、この回転速度の検出値と速度
指令値との差に応じた電流指令値を生成し、この電流指
令値に応じて前記チョッパ回路のオン、オフを制御する
ことにより前記誘導発電機の二次電流を制御する可変速
発電システムの運転方法において、 前記誘導発電機の発電電力を逐次検出し、各検出された
発電電力に応じて速度指令値を生成し、速度指令値の変
更に伴う発電電力の変化が増加方向にあるときには、速
度指令値を前回の変更方向と同じ方向に変更し、逆に速
度指令値の変更に伴う発電電力の変化が減少方向にある
ときには、速度指令値を前回の変更方向とは逆方向に逐
次変更することを特徴とする可変速発電システムの運転
方法。 - 【請求項２】前記誘導発電機の発電電力を、前記順変換
器の出力電流に比例した信号と前記誘導発電機の回転速
度に比例した信号との積から求めることを特徴とする請
求項１記載の可変速発電システムの運転方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63099365A JPH0728559B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 可変速発電システムの運転方法 |
| US07/340,681 US5029288A (en) | 1988-04-22 | 1989-04-20 | Method and apparatus for operating a variable speed power generation system |
| CA000597384A CA1303672C (en) | 1988-04-22 | 1989-04-21 | Method and apparatus of operating variable speed power generation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63099365A JPH0728559B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 可変速発電システムの運転方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6223052A Division JP2835822B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 可変速発電システム |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01270798A JPH01270798A (ja) | 1989-10-30 |
| JPH0728559B2 true JPH0728559B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63099365A Expired - Fee Related JPH0728559B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 可変速発電システムの運転方法 |
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| JP (1) | JPH0728559B2 (ja) |
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| JP2553319B2 (ja) * | 1994-06-17 | 1996-11-13 | 株式会社東芝 | 可変速発電電動装置 |
| EP0749196A3 (en) * | 1995-02-22 | 1997-07-30 | Seiko Instr Inc | Power supply apparatus and electronic equipment comprising the same |
| FR2786044A1 (fr) * | 1998-11-13 | 2000-05-19 | Ecopower Energy Solutions Ag | Procede et dispositif de regulation d'une generatrice de courant electrique |
| FR2801444B1 (fr) * | 1999-11-24 | 2002-02-08 | Dassault Aviat | Generateur electrique autonome, notamment pour aeronef |
| US20020129613A1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-09-19 | Thermo King Corporation | Cryogenic refrigeration unit suited for delivery vehicles |
| US6751966B2 (en) * | 2001-05-25 | 2004-06-22 | Thermo King Corporation | Hybrid temperature control system |
| DE10224724A1 (de) * | 2001-06-04 | 2003-01-30 | Thermo King Corp | Steuerverfahren für ein CRYO-Kühlsystem mit Eigenantrieb |
| US6698212B2 (en) * | 2001-07-03 | 2004-03-02 | Thermo King Corporation | Cryogenic temperature control apparatus and method |
| US6631621B2 (en) * | 2001-07-03 | 2003-10-14 | Thermo King Corporation | Cryogenic temperature control apparatus and method |
| US20030218338A1 (en) * | 2002-05-23 | 2003-11-27 | O'sullivan George A. | Apparatus and method for extracting maximum power from flowing water |
| US6694765B1 (en) * | 2002-07-30 | 2004-02-24 | Thermo King Corporation | Method and apparatus for moving air through a heat exchanger |
| US6895764B2 (en) * | 2003-05-02 | 2005-05-24 | Thermo King Corporation | Environmentally friendly method and apparatus for cooling a temperature controlled space |
| JP4007268B2 (ja) * | 2003-07-22 | 2007-11-14 | 株式会社日立製作所 | 風力発電装置 |
| US7633176B1 (en) | 2005-08-17 | 2009-12-15 | Earth Turbines, Inc. | Direct drive induction electrical power generator |
| GB2460723B (en) * | 2008-06-13 | 2011-04-13 | Ehsan Abdi Jalebi | Operating a brushless doubly fed machine (BDFM) to enable a unidirectional power flow from an AC mains power supply line |
| EP2161821B1 (en) * | 2008-09-03 | 2020-06-17 | General Electric Company | Magnetically geared generator |
| US20140182560A1 (en) * | 2012-12-30 | 2014-07-03 | General Electric Company | Variable speed dual fueled engine and electrical power management apparatus and methods |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56150987A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-21 | Toshiba Corp | Controller for speed of wound-rotor induction motor |
| JPS5812596A (ja) * | 1981-07-14 | 1983-01-24 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 巻線形誘導発電機による力率調整方法 |
| US4661762A (en) * | 1986-06-18 | 1987-04-28 | Sundstrand Corporation | Emergency power system |
| US4697135A (en) * | 1986-06-24 | 1987-09-29 | Textron, Inc. | Electronic voltage regulator |
| JPH0634628B2 (ja) * | 1986-08-11 | 1994-05-02 | 株式会社日立製作所 | 可変速揚水発電システムの運転制御装置 |
| JPH0681555B2 (ja) * | 1987-01-19 | 1994-10-12 | 株式会社日立製作所 | 可変速発電装置及び方法 |
-
1988
- 1988-04-22 JP JP63099365A patent/JPH0728559B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-04-20 US US07/340,681 patent/US5029288A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-21 CA CA000597384A patent/CA1303672C/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1303672C (en) | 1992-06-16 |
| JPH01270798A (ja) | 1989-10-30 |
| US5029288A (en) | 1991-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |