JPH09137771A - 水力発電所の調速機制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の調速機制御システムにおいては、圧油
の粘着力によってパイロットバルブが吸着しないように
コンバータコイルを常に微振動させているが、温度によ
り圧油の粘着力が変化することによってガイドベーンの
誤動作が発生するという課題があった。 【解決手段】 本発明は、圧油の温度とその粘着力に影
響を与える温度を検出する温度検出器１１と、温度検出
器１１によって検出された温度ａｆに対応する微振動信
号ａｇを出力する温度／微振動信号変換回路１８とを設
けて構成される。コンバータコイル１３は、温度／微振
動信号変換回路１８より出力された微振動信号ａｇによ
って現在の温度に対応する微振動を起こす。これによ
り、低温時の圧油の粘着力の増加によるパイロットバル
ブの吸着を防止でき、また、高温時の圧油の粘着力の低
下によるパイロットバルブの過剰な圧油の流れを抑制で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水力発電所の調速
機を制御する調速機制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】水力発電所において、ガイドベーンを動
作させるためには、調速機制御装置からの信号によりコ
ンバータコイル、調速機、サーボモータを順に動作させ
ることが必要である。

【０００３】図１３にかかる従来の水力発電所の調速機
制御システムの構成例を示す。同図において１は調速機
制御装置である。この調速機制御装置１はその出力信号
ｃをコンバータコイル４に与えてコンバータコイル４を
上下方向に動作させる。コンバータコイル４はその動作
信号ｄを調速機６の構成要素であるパイロットバルブ７
に与えてパイロットバルブ７を動作させる。パイロット
バルブ７が動作することによって、圧油装置５からの圧
油ｅがパイロットバルブ７を経由してサーボモータ８に
（圧油ｆとして）供給される。すなわち、パイロットバ
ルブ７は、コンバータコイル４の動作信号ｄによって動
作されない限り、圧油ｆをサーボモータ８に供給しない
ものとなっている。サーボモータ８は圧油ｆの流れによ
り動作するピストンであり、このピストンの先にはガイ
ドベーン９が接続されている。このガイドベーン９はサ
ーボモータ８が動作してはじめて、つまりサーボモータ
８からのサーボモータ動作信号ｇが入力されることによ
って動作する。

【０００４】ところで、調速機６においては、サーボモ
ータ８のピストンが１か所に長時間停止していると、圧
油の粘着力によりパイロットバルブ７が吸着して動作し
なくなり、ガイドベーン９が動作不能状態に陥ることが
知られている。このような事態を防止するために、現在
のガイドベーン９の状態に対して新たに動作を加える必
要がない時にも、調速機制御装置１からコンバータコイ
ル４に常に微小な信号ｃを入力することにより、ガイド
ベーン９の状態が変化しない程度の微小動作をパイロッ
トバルブ７に行なわせている。

【０００５】すなわち、調速機制御装置１の出力信号ｃ
は、コンバータコイル４を微振動させるために微振動信
号設定回路２から常に出力される一定の微振動信号ａ
と、ガイドベーン９を動作させる必要がある時にサーボ
モータ８を動作させるために調速機制御演算回路３から
出力されるガイドベーン動作信号ｂとの和から成り立っ
ている。したがって、ガイドベーン９を動作させないつ
まりガイドベーン動作信号ｂが出力されていない時、調
速機制御装置１の出力信号ｃは微振動信号ａそのものと
なり、運転員が微振動信号設定回路２の設定内容を変更
しない限り、その値は一定である。

【０００６】しかしながら、このようにコンバータコイ
ル４を微振動させるための微振動信号ａの大きさが常に
一定であることに起因して、次のような問題が発生す
る。

【０００７】すなわち、調速機制御装置１、圧油装置５
及び調速機６は、水車発電機の近くに設置され、その周
囲温度は配電盤室のように空調設備により一定に保たれ
ているわけではなく環境温度に対応して変化する。一
方、圧油の粘着力は温度が低い時に増加し、高い時に減
少するので、温度低下によって圧油の粘着力が増加した
時、出力信号ｃ（微振動信号ａ）の大きさが不足してコ
ンバータコイル４が微振動しなくなる。これに伴ってパ
イロットバルブ７の吸着が発生し、ガイドベーン動作信
号ｂが出力されているにも拘らずガイドベーン９が動作
しなくなる。また、高温時には圧油の粘着力が低下する
ことで、コンバータコイル４に微振動信号ａのみが与え
られている期間のパイロットバルブ７の圧油流量が増大
し、ガイドベーン動作信号ｂが出力されていないにも拘
らずガイドベーン９が動作してしまうことがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の水力
発電所の調速機制御システムは、圧油の粘着力によって
パイロットバルブが吸着しないように、コンバータコイ
ルを微振動させるための一定の大きさの微振動信号を常
にコンバータコイルに出力していた。しかしながら、圧
油の粘着力は温度によって変化し、温度低下によって圧
油の粘着力が増加した時には、コンバータコイルに与え
られる微振動信号の大きさが不足してコンバータコイル
が微振動しなくなり、パイロットバルブの吸着が発生し
てガイドベーンが動作不能の状態に陥る。また温度上昇
により圧油の粘着力が減少した時には微振動信号によっ
てガイドベーンが動作してしまうという問題があった。

【０００９】本発明はこのような課題を解決するための
もので、その目的とするところは、温度によって圧油の
粘着力が変化することに起因するガイドベーンの誤動作
を防止することのできる水力発電所の調速機制御装置を
提供することにある。

【００１０】また、本発明は、コンバータの微振動の不
足・過大といった異常を実際にガイドベーンの誤動作が
生じる前に確実に検出することのできる水力発電所の調
速機制御装置の提供を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の水力発電所の調
速機制御システムは、パイロットバルブを流れる圧油の
温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段によって
検出された圧油温度に対応する微振動をコンバータに発
生せしめるように、圧油温度に基づいてコンバータに供
給する微振動信号を制御する手段とを具備して構成され
る。

【００１２】圧油の粘着力は温度が低い時増大し、温度
が高い時低減する。そこで本発明においては、検出温度
が低いほど大きい微振動をコンバータに発生せしめるよ
うにコンバータに供給する微振動信号を制御すること
で、低温時の圧油の粘着力の増加によるパイロットバル
ブの吸着を防止でき、また、高温時はコンバータの微振
動を減少させることによって、高温時の圧油の粘着力の
低下によるパイロットバルブの過剰な圧油の流れを抑制
できる。かくして、本発明によれば、温度によって圧油
の粘着力が変化することに起因するガイドベーンの誤動
作を防止することができる。

【００１３】また本発明の水力発電所の調速機制御シス
テムは、調速機制御システムの設置環境の温度を検出す
る温度検出手段と、温度検出手段によって検出された環
境温度に対応する微振動をコンバータに発生せしめるよ
うに、環境温度に基づいてコンバータに供給する微振動
信号を制御する手段とを具備して構成される。

【００１４】この発明においては、検出された環境温度
に対応する微振動をコンバータに発生せしめるように、
環境温度に基づいてコンバータに供給する微振動信号を
制御することで、温度によって圧油の粘着力が変化する
ことに起因するガイドベーンの誤動作を防止することが
できる。

【００１５】さらに本発明の水力発電所の調速機制御シ
ステムは、調速機制御システムの設置環境の温度を検出
する温度検出手段と、温度検出手段によって検出された
環境温度からパイロットバルブを流れる圧油の温度を推
定する圧油温度推定手段と、圧油温度推定手段によって
推定された圧油温度に対応する微振動をコンバータに発
生せしめるように、推定された圧油温度に基づいてコン
バータに供給する微振動信号を制御する手段とを具備し
て構成される。

【００１６】この発明においては、調速機制御システム
の設置環境の温度から圧油の粘着力を直接左右する圧油
温度を推定し、この推定圧油温度に対応する微振動をコ
ンバータに発生せしめるように、推定された圧油温度に
基づいてコンバータに供給する微振動信号を制御するの
で、単に設置環境の温度を基に微振動信号を制御する方
法に比べて、より信頼性の高い制御が可能となる。

【００１７】さらに、本発明の水力発電所の調速機制御
システムは、コンバータの目標微振動を設定する目標微
振動設定手段と、コンバータの微振動を検出する微振動
検出手段と、微振動検出手段によって検出されたコンバ
ータの微振動と目標微振動設定手段にて設定された目標
微振動との偏差を求める演算手段と、演算手段により得
た偏差に基づいてコンバータの微振動の異常検出を行う
異常検出手段とをさらに具備して構成される。

【００１８】この発明においては、コンバータに起きた
実際の微振動と予め設定された目標微振動との偏差を基
に、コンバータの微振動の不足・過大といった異常を実
際にガイドベーンの誤動作が生じる前に確実に検出する
ことができる。

【００１９】さらに、本発明の水力発電所の調速機制御
システムは、コンバータの目標微振動を設定する目標微
振動設定手段と、コンバータの微振動を検出する微振動
検出手段と、微振動検出手段によって検出されたコンバ
ータの微振動と目標微振動設定手段にて設定された目標
微振動との偏差を求める演算手段と、演算手段により得
た偏差に基づいてコンバータに供給する微振動信号を制
御する手段とを具備して構成される。

【００２０】本発明においては、圧油温度の変化によっ
て圧油の粘着力が変動しても、コンバータが目標の微振
動を維持するように、コンバータに実際に起きた微振動
と目標微振動との偏差を基にコンバータに供給する微振
動信号を制御することで、ガイドベーンの誤動作を防止
することができる。

【００２１】さらに、本発明の水力発電所の調速機制御
システムは、上記水力発電所の調速機制御システムにお
いて、演算手段により得た偏差に基づいてコンバータの
微振動の異常検出を行う異常検出手段とをさらに具備し
て構成されるので、コンバータの微振動の不足・過大と
いった異常を実際にガイドベーンの誤動作が生じる前に
確実に検出することができる。

【００２２】さらに、本発明の水力発電所の調速機制御
システムは、コンバータの目標微振動を複数種類設定す
る目標微振動設定手段と、目標微振動設定手段によって
設定された複数種類の目標微振動のなかから任意の目標
微振動を選択する選択手段と、選択手段によって選択さ
れた目標微振動をコンバータに発生せしめるように、コ
ンバータに供給する微振動信号を制御する手段とを具備
して構成される。

【００２３】この発明によれば、非常に簡単な構成で、
温度により圧油の粘着力が変化することに起因するガイ
ドベーンの誤動作の発生頻度を、実用上全く問題無いレ
ベルに低減することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。

【００２５】図１は本発明の第１の実施形態である水力
発電所の調速機制御システムの構成を示す図である。

【００２６】同図に示すように、この調速機制御システ
ムは、圧油の温度とその粘着力に影響を与える温度（例
えば室内雰囲気温度、調速機周辺温度等）を検出する温
度検出器１１、調速機制御装置１２、コンバータコイル
１３、調速機１４、圧油装置１５、サーボモータ１６、
ガイドベーン１７から構成される。調速機制御装置１２
は、温度検出器１１によって検出された温度ａｆに対応
する微振動信号ａｇを出力する温度／微振動信号変換回
路１８と、ガイドベーン動作信号ｂを発生する調速機制
御演算回路１９と、温度／微振動信号変換回路１８の微
振動信号ａｇと調速機制御演算回路１９のガイドベーン
動作信号ｂとを加算する加算回路２０とから構成され
る。

【００２７】ここで、温度／微振動信号変換回路１８
は、温度と圧油の粘着力との相関を基に、検出温度ａｆ
に対して最適な微振動信号ａｇを出力するように構成さ
れている。図２にこの温度／微振動信号変換回路１８の
変換特性を示す。具体的には、圧油の粘着力は温度が低
い時増大し、温度が高い時低下することから、温度／微
振動信号変換回路１８は、検出温度ａｆが低い時ほど振
幅の大きい（上限値の高い）微振動信号ａｇを出力する
ように構成されている。

【００２８】加算回路２０にて加算された微振動信号ａ
ｇとガイドベーン動作信号ｂは、調速機制御装置１２の
出力信号ｃとしてコンバータコイル１３に与えられる。
コンバータコイル１３は調速機制御装置１２の出力信号
ｃに基づき上下方向に動作し、その動作信号ｄは調速機
１４の構成要素であるパイロットバルブ２１に与えられ
る。これによりパイロットバルブ２１が動作する。パイ
ロットバルブ２１が動作すると、圧油装置１５からの圧
油ｅがパイロットバルブ２１を経由してサーボモータ１
６に（圧油ｆとして）供給される。よって、サーボモー
タ１６が動作し、その動作信号ｇがサーボモータ１６に
入力されることでガイドベーン１７が動作する。

【００２９】ここで、ガイドベーン１７を動作させない
時つまりガイドベーン動作信号ｂが出力されていない時
を考える。この時、調速機制御装置１２の出力信号ｃは
温度／微振動信号変換回路１８が出力する微振動信号ａ
ｇそのものとなる。この微振動信号ａｇによってコンバ
ータコイル１３が現在の温度に対応する微振動を起し、
その動作信号ｄがパイロットバルブ２１に与えられるこ
とで、パイロットバルブ２１が現在の温度に対応する微
小動作を行う。

【００３０】したがって、低温時はコンバータコイル１
３の微振動及びパイロットバルブ２１の微小動作を増大
させることによって、低温時の圧油の粘着力の増加によ
るパイロットバルブ２１の吸着を防止でき、高温時はコ
ンバータコイル１３の微振動及びパイロットバルブ２１
の微小動作を減少させることによって、高温時の圧油の
粘着力の低下によるパイロットバルブ２１の過剰な圧油
の流れを抑制できる。かくして、温度により圧油の粘着
力が変わることに起因するガイドベーン１７の誤動作を
防止することができる。

【００３１】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。

【００３２】図３に示すように、この調速機制御システ
ムは、調速機制御装置３２、コンバータコイル３３、調
速機３４、圧油装置３５、サーボモータ３６、ガイドベ
ーン３７、室温を検出する室温検出器３１から構成され
る。調速機制御装置３２は、室温検出器３１によって検
出された室温ｗを補正して推定圧油温度ｗ′を求める補
正回路４２と、補正回路４２より出力された推定圧油温
度ｗ′に対応する微振動信号ｊを出力する圧油温度／微
振動信号変換回路３８と、ガイドベーン動作信号ｂを発
生する調速機制御演算回路３９と、圧油温度／微振動信
号変換回路３８の微振動信号ｊと調速機制御演算回路３
９のガイドベーン動作信号ｂとを加算する加算回路４０
とから構成される。

【００３３】圧油温度／微振動信号変換回路３８は、図
２に示した温度／微振動信号変換回路１８の変換特性と
同等の変換特性を有する。

【００３４】室温の変動に比べ圧油温度の変動は緩やか
である。したがって、室温をそのまま微振動信号に変換
したものは、本来目標とする微振動信号に対して多少の
ギャップを含んでいることになる。そこで、この実施形
態においては、補正回路４２にて室温と圧油温度の各変
動傾向の相関に基づき、室温検出器３１によって検出さ
れた室温ｗから圧油温度ｗ′を推定し、この推定圧油温
度ｗ′を圧油温度／微振動信号変換回路３８に出力する
ものとしている。このように構成することで、室温から
本来の目標値に近い微振動信号ｊをコンバータコイル３
３に与えることができる。

【００３５】次に本発明の第３の実施形態について説明
する。

【００３６】図４に示すように、この調速機制御システ
ムは、調速機制御装置５２、コンバータコイル５３、調
速機５４、圧油装置５５、サーボモータ５６、ガイドベ
ーン５７から構成される。調速機５４は、パイロットバ
ルブ６１と、圧油の温度を検出するための温度センサ５
１を有している。また調速機制御装置５２は、温度セン
サ５１によって検出された圧油温度ｈに対応する微振動
信号ｊを出力する圧油温度／微振動信号変換回路５８
と、ガイドベーン動作信号ｂを発生する調速機制御演算
回路５９と、圧油温度／微振動信号変換回路５８の微振
動信号ｊと調速機制御演算回路５９のガイドベーン動作
信号ｂとを加算する加算回路６０とから構成される。

【００３７】圧油温度／微振動信号変換回路５８は、圧
油の温度と圧油の粘着力との相関を基に、圧油温度ｈに
対応する最適な微振動信号ｊを出力するように構成され
ている。図５にかかる圧油温度／微振動信号変換回路５
８の変換特性ｉを示す。圧油の粘着力は圧油温度が低い
時増大し、圧油温度が高い時低減する。したがって、圧
油温度／微振動信号変換回路５８は、圧油温度ｈが低い
ほど大きい、つまり上限値の高い微振動信号ｊを出力す
るものとされている。

【００３８】しかして、ガイドベーン５７を動作させな
い時つまりガイドベーン動作信号ｂが出力されていない
時、調速機制御装置５２の出力信号ｃは圧油温度／微振
動信号変換回路５８が出力する微振動信号ｊそのものと
なる。この微振動信号ｊによってコンバータコイル５３
が現在の圧油温度ｈに対応する微振動を起し、その動作
信号ｄがパイロットバルブ６１に与えられることでパイ
ロットバルブ６１が現在の圧油温度ｈに対応する微小動
作を行う。

【００３９】したがって、この実施形態においても、温
度により圧油の粘着力が変わることに起因するガイドベ
ーン５７の誤動作を防止することができる。しかも、こ
の実施形態においては、パイロットバルブ６１に供給さ
れる圧油の温度を直接検出して、その圧油温度ｈに対応
する微振動信号ｊをコンバータコイル５３に付与してい
るので、室温やその補正値に対応する微振動信号をコン
バータコイルに出力するものに比べてより高精度な制御
が可能になる。

【００４０】次に本発明の第４の実施形態について説明
する。

【００４１】図６に示すように、この調速機制御システ
ムは、調速機制御装置７２、コンバータコイル７３、調
速機７４、圧油装置７５、サーボモータ７６、ガイドベ
ーン７７、及びコンバータコイル７３に起きた微振動ａ
ａを検出する微振動センサ８２から構成される。調速機
７４は、パイロットバルブ８１と、圧油の温度を検出す
るための温度センサ７１を有している。また調速機制御
装置７２は、温度センサ７１によって検出された圧油温
度ｈに対応する微振動信号ｊを出力する圧油温度／微振
動信号変換回路７８と、ガイドベーン動作信号ｂを発生
する調速機制御演算回路７９と、圧油温度／微振動信号
変換回路７８の微振動信号ｊと調速機制御演算回路７９
のガイドベーン動作信号ｂとを加算する加算回路８０
と、コンバータコイル７３の目標微振動信号ａを設定す
る目標微振動信号設定回路８３と、微振動センサ８２よ
り出力された検出微振動信号ｋと目標微振動信号ａとの
偏差ｌを求める減算回路８４と、上記偏差ｌを基にコン
バータコイル７３の微振動の不足／過大といった異常を
検出する微振動異常検出回路８５とから構成される。圧
油温度／微振動信号変換回路７８は、図５に示したよう
な変換特性ｉを有している。

【００４２】このように構成された調速機制御システム
において、圧油温度／微振動信号変換回路７８は、温度
センサ７１によって検出された圧油温度ｈに対応する微
振動信号ｊをコンバータコイル７３に出力することによ
って、コンバータコイル７３が圧油温度ｈに対応する微
振動を起す。すると、微振動センサ８２がこのコンバー
タコイル７３の微振動ａａを検出し、検出微振動信号ｋ
を調速機制御装置７２に送る。調速機制御装置７２に送
られた検出微振動信号ｋは、減算回路８４にて、目標微
振動信号設定回路８３において予め設定された目標微振
動信号ａから減算され、その偏差ｌが微振動異常検出回
路８５に与えられる。

【００４３】微振動異常検出回路８５は、図７に示すよ
うに、微振動不足判定回路８５ａと、微振動不足継続判
定回路８５ｂと、微振動過大判定回路８５ｃと、微振動
過大継続判定回路８５ｄとから構成される。微振動不足
判定回路８５ａは、偏差ｌと不足判定値ｍとを比較し、
ｌ＞ｍの時、不足判定信号ｎを微振動不足継続判定回路
８５ｂに出力する。微振動不足継続判定回路８５ｂは、
不足判定信号ｎが不足継続判定値ｏより長い時間継続し
た場合に不足継続信号ｐを出力する。微振動過大判定回
路８５ｃは、偏差ｌと過大判定値ｑとを比較し、１＜ｑ
の時、過大判定信号ｒを微振動過大継続判定回路８５ｄ
に出力する。微振動過大継続判定回路８５ｄは、過大判
定信号ｒが過大継続判定値ｓより長い時間継続した場合
に過大継続信号ｔを出力する。不足継続信号ｐ及び過大
継続信号ｔは、コンバータコイル７３の微振動の不足、
過大といった異常の検出結果として出力され、操作員に
表示装置等を通じて通知される。

【００４４】このように、この調速機制御システムによ
れば、コンバータコイル７３の目標微振動ａを予め設定
しておき、圧油温度ｈに対応する微振動信号ｊによって
実際にコンバータコイル７３に起きた微振動ｋと目標微
振動ａとの偏差ｌを基に、コンバータコイル７３の微振
動の不足、過大といった異常を、実際にガイドベーン７
７の誤動作が生じる前に検出して、操作員に通知するこ
とが可能になる。

【００４５】次に本発明の第５の実施形態について説明
する。

【００４６】図８に示すように、この調速機制御システ
ムは、調速機制御装置９２、コンバータコイル９３、調
速機９４、圧油装置９５、サーボモータ９６、ガイドベ
ーン９７、コンバータコイル９３の微振動ａａを検出す
る微振動センサ１０２から構成される。調速機９４はパ
イロットバルブ１０１を有している。また調速機制御装
置９２は、ガイドベーン動作信号ｂを発生する調速機制
御演算回路９９と、コンバータコイル９３の目標微振動
信号ａを設定する目標微振動信号設定回路１０３と、微
振動センサ１０２より出力された検出微振動信号ｋと目
標微振動信号ａとの偏差ｌを求める減算回路１０４と、
偏差ｌを基にコンバータコイル９３に与える最適な微振
動信号ｚを求める微振動信号制御回路１０５と、微振動
信号制御回路１０５の微振動信号ｚと調速機制御演算回
路９９のガイドベーン動作信号ｂとを加算する加算回路
１００とから構成される。

【００４７】このように構成された調速機制御システム
において、ガイドベーン動作信号ｂが出力されていない
時、微振動センサ１０２によって検出されたコンバータ
コイル９３の微振動ａａは検出微振動信号ｋとして調速
機制御装置９２に送られる。調速機制御装置９２に送ら
れた検出微振動信号ｋは、減算回路１０４にて、目標微
振動信号設定回路１０３において予め設定された目標微
振動信号ａから減算され、その偏差ｌが微振動信号制御
回路１０５に与えられる。

【００４８】微振動信号制御回路１０５は、図９に示す
ように、不感帯１０５ａ、微振動信号演算回路１０５
ｂ、微振動信号制限回路１０５ｃから構成される。不感
帯１０５ａは偏差ｌと不感帯設定値ｕとを比較し、ｌ≧
ｕの場合に偏差ｌを有効偏差ｖとして出力し、ｌ＜ｕの
場合に有効偏差ｖがないものと判断する。不感帯１０５
ａで得た有効偏差ｖは微振動信号演算回路１０５ｂに入
力される。微振動信号演算回路１０５ｂは、入力した有
効偏差ｖを基に、偏差ｌが不感帯設定値ｕより小さくな
るような微振動信号ｘを求めてこれを微振動信号制限回
路１０５ｃに出力する。微振動信号制限回路１０５ｃ
は、微振動信号ｘの上限値を設定上限値ｙ以下に制限し
て、その結果を微振動信号ｚとして出力する。

【００４９】このように微振動信号制御回路１０５で得
た微振動信号ｚは加算回路１００を通じてコンバータコ
イル９３に与えられ、これによってコンバータコイル９
３は目標の微振動を起す。

【００５０】かくしてこの調速機制御システムでは、コ
ンバータコイル９３の目標微振動ａを予め設定してお
き、コンバータコイル９３に実際に起きた微振動ｋと目
標微振動ａとの偏差ｌが許容範囲（不感帯設定値ｕ未
満）に収まるように最適な微振動信号ｚを求めてこれを
コンバータコイル９３に与えることで、圧油温度の変化
によって圧油の粘着力が変動してもコンバータコイル９
３の目標の微振動を維持することができ、ガイドベーン
９７の誤動作を防止することができる。

【００５１】また、図１０に示すように、この第５の実
施形態の調速機制御システムに、第４の実施形態の調速
機制御システムと同様に、コンバータコイル９３の微振
動の不足、過大といった異常を検出して操作員に通知す
るための微振動異常検出回路１０６を付加しても構わな
い。

【００５２】次に本発明の第６の実施形態について説明
する。

【００５３】図１１に示すように、この調速機制御シス
テムは、調速機制御装置１１２、コンバータコイル１１
３、調速機１１４、圧油装置１１５、サーボモータ１１
６、ガイドベーン１１７から構成される。調速機１１４
はパイロットバルブ１２１を有している。また調速機制
御装置１１２は、ガイドベーン動作信号ｂを発生する調
速機制御演算回路１１９と、複数例えば３種類の微振動
信号ａｂ、ａｃ、ａｄを予め設定する微振動信号設定回
路１２２と、上記複数種類の微振動信号ａｂ、ａｃ、ａ
ｄのなかからいずれかの微振動信号を任意に選択するた
めの切替スイッチ１２３と、調速機制御演算回路１１９
のガイドベーン動作信号ｂと切替スイッチ１２３で任意
に選択された微振動信号ａｅとを加算する加算回路１２
０とから構成される。

【００５４】上記３種類の微振動信号ａｂ、ａｃ、ａｄ
は各々異なった温度に対応したものであり、例えば、図
１２に示すように、１年間を夏（高気温時）、冬（低気
温時）、春夏（中気温時）に別けてそれぞれの平均気温
に対して設定されたものである。これらの微振動信号ａ
ｂ、ａｃ、ａｄは、保守員による切替スイッチ１２３の
操作によっていずれか１つが任意に選択され、加算回路
１２０を通じてコンバータコイル１１３に与えられる。
これにより、コンバータコイル１１３は現在の平均気温
に対応する微振動を起すことになり、圧油の温度による
粘着力の変動に起因するガイドベーン１１７の誤動作の
発生頻度を実用上問題無いレベルまで低減することがで
きる。ガイドベーン１１７の誤動作は比較的極端な低高
温時に集中して起るものと考えることができる。このよ
うな状況においては、本実施形態のように、高気温時、
低気温時、中気温時といった比較的広い温度範囲に対す
る微振動信号ａｂ、ａｃ、ａｄを設定するだけでも、ガ
イドベーン１１７の誤動作を十分防止することが可能で
ある。

【００５５】なお、高気温時、低気温時、中気温時をさ
らに細分化してそれぞれに対応する微振動信号を設定で
きるように構成してもよいことは言うまでもない。

【００５６】したがって、この実施形態によれば、温度
により圧油の粘着力が変化することに起因するガイドベ
ーン１１７の誤動作を、実用上まったく問題無い程度に
防止できる信頼性の高い調速機制御システムを簡単な構
成で実現することができる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の水力発電所
の調速機制御システムによれば、低温時の圧油の粘着力
の増加によるパイロットバルブの吸着を防止でき、ま
た、高温時の圧油の粘着力の低下によるパイロットバル
ブの過剰な圧油の流れを抑制できることで、ガイドベー
ンの誤動作を防止することができる。

【００５８】また本発明によれば、コンバータの微振動
の不足・過大といった異常を実際にガイドベーンの誤動
作が生じる前に確実に検出することができる。

【００５９】さらに本発明によれば、圧油温度の変化に
よって圧油の粘着力が変動しても、コンバータが目標の
微振動を維持するように、コンバータに実際に起きた微
振動と目標微振動との偏差を基にコンバータに供給する
微振動信号を制御することで、ガイドベーンの誤動作を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態である調速機制御シス
テムの構成を示す図

【図２】図１のシステムの温度／微振動信号変換回路の
変換特性を示す図

【図３】本発明の第２の実施形態である調速機制御シス
テムの構成を示す図

【図４】本発明の第３の実施形態である調速機制御シス
テムの構成を示す図

【図５】図４のシステムの圧油温度／微振動信号変換回
路の変換特性を示す図

【図６】本発明の第４の実施形態である調速機制御シス
テムの構成を示す図

【図７】微振動異常検出回路の構成を示す図

【図８】本発明の第５の実施形態である調速機制御シス
テムの構成を示す図

【図９】図８のシステムの微振動信号制御回路の構成を
示す図

【図１０】第５の実施形態の変形例を示す図

【図１１】本発明の第６の実施形態である調速機制御シ
ステムの構成を示す図

【図１２】第６の実施形態における３種類の微振動信号
と平均気温との関係を示す図

【図１３】従来の調速機制御システムの構成例を示す図

【符号の説明】 １１………温度検出器 １２………調速機制御装置 １３………コンバータコイル １４………調速機 １７………ガイドベーン １８………温度／微振動信号変換回路 ２１………パイロットバルブ ３１………室温検出器 ３２………調速機制御装置 ３３………コンバータコイル ３４………調速機 ３７………ガイドベーン ３８………圧油温度／微振動信号変換回路 ４１………パイロットバルブ ４２………補正回路 ５１………温度センサ ５２………調速機制御装置 ５３………コンバータコイル ５４………調速機 ５７………ガイドベーン ５８………圧油温度／微振動信号変換回路 ６１………パイロットバルブ ７１………温度センサ ７２………調速機制御装置 ７３………コンバータコイル ７８………圧油温度／微振動信号変換回路 ８１………パイロットバルブ ８２………微振動センサ ８３………目標微振動信号設定回路 ８４………減算回路 ８５………微振動異常検出回路 ９２………調速機制御装置 ９３………コンバータコイル １０１………パイロットバルブ １０２………微振動センサ １０３………目標微振動信号設定回路 １０４………減算回路 １０５………微振動信号制御回路 １１２………調速機制御装置 １１３………コンバータコイル １２２………微振動信号設定回路 １２３………切替スイッチ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガイドベーンの開度指令を機械的変位量
   に変換する変換部と前記機械的変位量に基づく圧油の流
   れにより前記ガイドベーンの開度を操作する操作部とを
   備えた水力発電所の調速機制御システムにおいて、 前記操作部を流れる圧油の温度を検出する温度検出手段
   と、 前記温度検出手段によって検出された温度に対応する微
   振動を前記変換部に発生せしめるように、前記温度に基
   づいて前記変換部に供給する微振動信号を制御する手段
   とを具備することを特徴とする水力発電所の調速機制御
   システム。
2. 【請求項２】 調速機内のパイロットバルブをコンバー
   タを介して制御する水力発電所の調速機制御システムに
   おいて、 前記調速機制御システムの設置環境の温度を検出する温
   度検出手段と、 前記温度検出手段によって検出された温度に対応する微
   振動を前記コンバータコイルに発生せしめるように、前
   記温度に基づいて前記コンバータコイルに供給する微振
   動信号を制御する手段とを具備することを特徴とする水
   力発電所の調速機制御システム。
3. 【請求項３】 調速機内のパイロットバルブをコンバー
   タを介して制御する水力発電所の調速機制御システムに
   おいて、 前記パイロットバルブを流れる圧油の温度を検出する温
   度検出手段と、 前記温度検出手段によって検出された温度に対応する微
   振動を前記コンバータに発生せしめるように、前記温度
   に基づいて前記コンバータに供給する微振動信号を制御
   する手段とを具備することを特徴とする水力発電所の調
   速機制御システム。
4. 【請求項４】 調速機内のパイロットバルブをコンバー
   タを介して制御する水力発電所の調速機制御システムに
   おいて、 前記調速機制御システムの設置環境の温度を検出する温
   度検出手段と、 前記温度検出手段によって検出された温度から前記パイ
   ロットバルブを流れる圧油の温度を推定する圧油温度推
   定手段と、 前記圧油温度推定手段によって推定された圧油温度に対
   応する微振動を前記コンバータに発生せしめるように、
   前記推定された圧油温度に基づいて前記コンバータに供
   給する微振動信号を制御する手段とを具備することを特
   徴とする水力発電所の調速機制御システム。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４記載のいずれかの水力発
   電所の調速機制御システムにおいて、 前記コンバータの目標微振動を設定する目標微振動設定
   手段と、 前記コンバータの微振動を検出する微振動検出手段と、 前記微振動検出手段によって検出された前記コンバータ
   の微振動と前記目標微振動設定手段にて設定された目標
   微振動との偏差を求める演算手段と、 前記演算手段により得た偏差に基づいて前記コンバータ
   の微振動の異常検出を行う異常検出手段とをさらに具備
   することを特徴とする水力発電所の調速機制御システ
   ム。
6. 【請求項６】 調速機内のパイロットバルブをコンバー
   タを介して制御する水力発電所の調速機制御システムに
   おいて、 前記コンバータの目標微振動を設定する目標微振動設定
   手段と、 前記コンバータの微振動を検出する微振動検出手段と、 前記微振動検出手段によって検出された前記コンバータ
   の微振動と前記目標微振動設定手段にて設定された目標
   微振動との偏差を求める演算手段と、 前記演算手段により得た偏差に基づいて前記コンバータ
   に供給する微振動信号を制御する手段とを具備すること
   を特徴とする水力発電所の調速機制御システム。
7. 【請求項７】 請求項６記載の水力発電所の調速機制御
   システムにおいて、 前記演算手段により得た偏差に基づいて前記コンバータ
   の微振動の異常検出を行う異常検出手段とをさらに具備
   することを特徴とする水力発電所の調速機制御システ
   ム。
8. 【請求項８】 調速機内のパイロットバルブをコンバー
   タを介して制御する水力発電所の調速機制御システムに
   おいて、 前記コンバータの目標微振動を複数種類設定する目標微
   振動設定手段と、 前記目標微振動設定手段によって設定された複数種類の
   目標微振動のなかから任意の目標微振動を選択する選択
   手段と、 前記選択手段によって選択された目標微振動を前記コン
   バータに発生せしめるように、前記コンバータに供給す
   る微振動信号を制御する手段とを具備することを特徴と
   する水力発電所の調速機制御システム。