JPH10215600A - Generator - Google Patents

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JPH10215600A
JPH10215600A JP9016772A JP1677297A JPH10215600A JP H10215600 A JPH10215600 A JP H10215600A JP 9016772 A JP9016772 A JP 9016772A JP 1677297 A JP1677297 A JP 1677297A JP H10215600 A JPH10215600 A JP H10215600A
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JP
Japan
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vibration component
signal
ssr
power
outputs
Prior art date
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Application number
JP9016772A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidehiro Nagamura
村 英 博 長
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH10215600A publication Critical patent/JPH10215600A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a generator which can deal with SSR (shaft resonance) phenomenon, without relying on an prior analysis. SOLUTION: A turbine generator 1 comprises a turbine 2 and a generator 3, supplying an electric output to a DC power supply 5 through a main transformer 4. The DC power supply 5 comprises a transformer 6, power converters, i.e., thyristor converters 7, 8, a transformer 9, and a converter controller 10, wherein the transformer 9 supplies AC power to a counterpart AC system 11. 12 represents the turbine generator of another Ac power supply. Angular speeds ω1, ω2 at the opposite end parts of the rotary shaft of the generator 3 and the effective power P of the generator 3 are detected, and detection signals are delivered to an SSR monitor 13. Based on these input signals, the SSR monitor 13 delivers an SSR detection signal to the converter controller 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発電機の過大な軸
共振現象(SSR:Subsynchronous Resonance)を防
止する機能を有する発電装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generator having a function of preventing excessive shaft resonance (SSR: Subsynchronous Resonance) of a generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は、従来の発電装置であって、ター
ビン発電機装置及び直流電源装置を有して直流送電と交
流送電を同時に行う装置の構成を示す概略図である。こ
の図において、タービン発電機装置1は、タービン2及
び発電機3により構成されており、発電機3の電気出力
が主変圧器4を介して直流電源装置5に供給されるよう
になっている。直流電源装置5は、変圧器6、電力変換
器であるサイリスタ変換器7,8、変圧器9、及び変換
器制御装置10により構成されており、変圧器9からの
交流電力が相手交流系11に供給されるようになってい
る。なお、12は他の交流電源装置のタービン発電機装
置である。一般に、タービン発電機装置は、単独で使用
されることはなく、複数のタービン発電機装置の並列運
転により、需要家に対する電力供給が行われている。ち
なみに、最近では、電力系統の安定度向上のため、交流
電源系統に直流送電系統を接続することが盛んに行われ
ている。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional power generator, which includes a turbine generator and a DC power supply and performs DC power transmission and AC power transmission simultaneously. In this figure, a turbine generator device 1 includes a turbine 2 and a generator 3, and an electric output of the generator 3 is supplied to a DC power supply device 5 via a main transformer 4. . The DC power supply device 5 includes a transformer 6, thyristor converters 7 and 8, which are power converters, a transformer 9, and a converter control device 10. It is supplied to. Reference numeral 12 denotes a turbine generator of another AC power supply. Generally, a turbine generator device is not used alone, and power is supplied to a customer by a plurality of turbine generator devices operating in parallel. Incidentally, recently, in order to improve the stability of the power system, connection of a DC transmission system to an AC power system has been actively performed.

【0003】次に、上記のように構成される従来の発電
装置の動作につき説明する。タービン発電機装置1は、
タービン2の機械出力を発電機3により電気出力に変換
し、これを主変圧器4を介して直流電源装置5に供給し
ている。直流電源装置5に供給された交流電力は、ま
ず、変圧器6を介してサイリスタ変換器7に入力され、
交流電力から直流電力に変換される。この直流電力は送
電線路を通って送電され、サイリスタ変換器8により交
流電力に変換される。そして、この交流電力は変圧器9
を介して相手交流系11に供給される。変換器制御装置
10は、サイリスタ変換器8からサイリスタ変換器7に
流れる交流電流の検出に基づいてサイリスタ変換器7の
サイリスタの位相角点弧制御を行っている。
[0003] Next, the operation of the conventional power generator configured as described above will be described. The turbine generator device 1 includes:
The mechanical output of the turbine 2 is converted into an electrical output by a generator 3 and supplied to a DC power supply 5 via a main transformer 4. The AC power supplied to the DC power supply 5 is first input to the thyristor converter 7 via the transformer 6,
It is converted from AC power to DC power. This DC power is transmitted through a transmission line and converted into AC power by the thyristor converter 8. This AC power is supplied to the transformer 9
Is supplied to the other party's AC system 11. The converter control device 10 performs phase angle firing control of the thyristor of the thyristor converter 7 based on detection of an alternating current flowing from the thyristor converter 8 to the thyristor converter 7.

【0004】ところで、一般に、変換器制御装置10が
行うようなサイリスタの位相角制御では、点弧角制御の
際の点弧のアンバランスにより、商用交流周波数の数倍
の周波数(低次高調波)で若干の電力変動を直流送電系
統と交流系統との間で授受することが明らかになってい
る。図10の説明図に示すように、この低次高調波の電
力変動がタービン発電機装置1の位相角変化を引き起こ
し、発電機3やタービン2の軸系全体の軸捻れ振動を引
き起こすことになる。そして、この軸捻れ振動の周波数
が軸系の持っている固有振動数に合致した場合に、軸系
に過大な軸捻れ振動現象すなわちSSRが発生する虞が
ある。特に、直流電源装置5とタービン発電機装置1と
が一対一で接続されるような場合に、このSSR現象が
発生する可能性が顕著に高くなることが分かっている。
By the way, generally, in the phase angle control of the thyristor performed by the converter controller 10, the frequency (lower harmonics) several times higher than the commercial AC frequency is caused by the imbalance of the ignition at the time of the ignition angle control. ) Reveals that slight power fluctuations are transferred between the DC transmission system and the AC system. As shown in the explanatory diagram of FIG. 10, the power fluctuation of the low-order harmonic causes a change in the phase angle of the turbine generator device 1 and the shaft torsional vibration of the entire shaft system of the generator 3 and the turbine 2. . When the frequency of the shaft torsional vibration matches the natural frequency of the shaft system, an excessive shaft torsional vibration phenomenon, that is, SSR may occur in the shaft system. In particular, it has been found that when the DC power supply device 5 and the turbine generator device 1 are connected one-to-one, the possibility that the SSR phenomenon occurs is significantly increased.

【0005】このようなSSR現象に対して、従来は図
11に示すような手法を採ることにより対処を行ってい
た。すなわち、まず、種々の系統条件データを採取して
おき(ステップ1)、コンピュータにこのデータを入力
して事前に解析計算を行うようにする(ステップ2)。
そして、対象となる系統はSSR現象が起こりうる系統
であるのか否かについて判定し(ステップ3)、起こり
うると判定された場合には、例えば、直流電源装置5の
変換器制御装置10の制御方式を変更するなどの対策を
採る(ステップ4)。次いで、再度ステップ2の解析計
算を行った後、ステップ3の判定を行う。そして、ステ
ップ3でSSR現象が起こる可能性がないと判断される
まで、同様の処理が繰り返される。
Conventionally, such an SSR phenomenon has been dealt with by employing a method as shown in FIG. That is, first, various system condition data is collected (step 1), and the data is input to a computer to perform analysis calculation in advance (step 2).
Then, it is determined whether or not the target system is a system in which the SSR phenomenon can occur (step 3). If it is determined that the system can occur, for example, the control of the converter control device 10 of the DC power supply device 5 is performed. Take measures such as changing the method (step 4). Next, after performing the analysis calculation of step 2 again, the determination of step 3 is performed. Then, the same processing is repeated until it is determined in step 3 that there is no possibility that the SSR phenomenon occurs.

【0006】[0006]

【解決しようとする課題】しかし、上記した従来のSS
R現象への対処は、事前解析によるものが主体であり、
系統条件が変わった場合には、また、新たな事前解析を
行わなければならない。そして、上記の従来技術では、
発電機の状態諸量を実際に監視しているわけではないた
め、系統条件が変化した場合に、真に発電機が正常に運
転できているのか否かについて不安が残るという問題が
あった。
However, the above-mentioned conventional SS
The response to the R phenomenon is mainly based on pre-analysis,
If the system conditions change, a new pre-analysis must also be performed. And in the above-mentioned prior art,
Since the state variables of the generator are not actually monitored, there has been a problem that when the system conditions change, there remains a concern about whether or not the generator can be normally operated normally.

【0007】特に、近年の電力系統は、ますます複雑化
してきているため、複数の直流送電系統が交流系統に接
続されることも考えられるが、そのような場合には、種
々の系統接続条件を加味して事前解析することがますま
す困難になってくるものと予想される。
In particular, since the electric power system in recent years has become increasingly complicated, it is conceivable that a plurality of DC transmission systems are connected to an AC system. In such a case, various system connection conditions are required. It is expected that it will be more and more difficult to perform pre-analysis taking into account

【0008】さらに、従来の方法では、解析条件から漏
れたケースでSSR現象が発生した場合には、適切な対
処を行うことができず重大な事故に発展する可能性があ
った。
Further, in the conventional method, when an SSR phenomenon occurs in a case where the analysis condition is omitted, an appropriate countermeasure cannot be taken and a serious accident may occur.

【0009】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、事前解析に頼ることなくSSR現象に対処するこ
とが可能な発電装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power generator capable of coping with the SSR phenomenon without relying on prior analysis.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項1記載の発明は、タービン、及び
このタービンに連結された発電機から成るタービン発電
機装置と、電力変換器及び電力変換器制御装置を有し、
前記タービン発電機装置からの交流電力を電力変換器に
より直流電力に変換した後、この直流電力を交流電力に
変換して相手側交流系統に供給する直流電源装置と、を
備えた発電装置において、前記発電機の軸捻れ振動の発
生又は発生傾向の有無を監視し、軸捻れ振動の発生又は
発生傾向を検出した場合に、その検出信号を前記電力変
換器制御装置に出力するSSR監視装置を備えた、こと
を特徴とする。
Means for Solving the Problems As means for solving the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 comprises a turbine, a turbine generator device comprising a generator connected to the turbine, a power converter, Having a power converter control device,
After converting the AC power from the turbine generator device into DC power by a power converter, a DC power supply device that converts the DC power to AC power and supplies the AC power to a partner AC system, An SSR monitoring device that monitors the occurrence or tendency of occurrence of the shaft torsional vibration of the generator, and outputs a detection signal to the power converter control device when the occurrence or tendency of the shaft torsional vibration is detected. It is characterized by the following.

【0011】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記SSR監視装置は、前記発電機の回転
軸の両端部についての各角速度検出値を入力し、これら
検出値間の偏差を演算する角速度偏差演算手段と、前記
発電機の有効電力検出値を入力し、有効電力変化分を演
算する有効電力変化分を演算する有効電力変化分演算手
段と、前記角速度偏差演算手段及び有効電力変化分演算
手段からの各出力信号の入力に基づいて、前記発電機の
回転軸についての各固有振動周波数の振動成分信号を出
力する固有軸捻れ振動成分分離手段と、前記固有軸捻れ
振動成分分離手段からの各振動成分信号の入力に基づい
て、前記発電機の軸捻れ振動の発生又は発生傾向につい
ての検出信号を出力するSSR検出手段と、を有するこ
とを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the SSR monitoring device inputs respective angular velocity detection values for both ends of a rotating shaft of the generator, and a deviation between the detection values. Angular velocity deviation calculating means for calculating the active power detection value of the generator, and calculating the active power change amount for calculating the active power change amount; the angular velocity deviation calculating means; Eigenshaft torsional vibration component separation means for outputting a vibration component signal of each eigenvibration frequency for the rotating shaft of the generator based on the input of each output signal from the power variation calculating means; and SSR detection means for outputting a detection signal on the occurrence or tendency of the torsional vibration of the generator based on the input of each vibration component signal from the separation means.

【0012】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記SSR検出手段は、前記固有軸捻れ振
動成分分離手段からの各振動成分信号又は所定の振動成
分信号のみを入力し、これらの瞬時値が予め設定してあ
る各閾値を超えた場合に、前記検出信号を出力する瞬時
値測定回路を有するものである、ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the SSR detecting means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from the natural shaft torsional vibration component separating means, An instantaneous value measuring circuit that outputs the detection signal when these instantaneous values exceed predetermined threshold values is provided.

【0013】請求項4記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記SSR検出手段は、前記固有軸捻れ振
動成分分離手段からの各振動成分信号又は所定の振動成
分信号のみを入力し、これらの平均値が予め設定してあ
る各閾値を超えた場合に、前記検出信号を出力する平均
値測定回路を有するものである、ことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the SSR detecting means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from the natural shaft torsional vibration component separating means, When the average value exceeds each preset threshold value, an average value measurement circuit that outputs the detection signal is provided.

【0014】請求項5記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記SSR検出手段は、前記固有軸捻れ振
動成分分離手段からの各振動成分信号又は所定の振動成
分信号のみを入力し、これらの瞬時値が予め設定してあ
る各閾値を超えた場合に閾値超過信号を出力する瞬時値
測定回路と、前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各
振動成分信号又は所定の振動成分信号のみを入力し、こ
れらの平均値が予め設定してある各閾値を超えた場合に
閾値超過信号を出力する平均値測定回路と、前記瞬時値
測定回路及び平均値測定回路からの各閾値超過信号を入
力し、これら閾値超過信号の論理和又は論理積の条件が
成立した場合に、前記検出信号を出力する論理回路と、
を有するものであることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the SSR detecting means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from the natural shaft torsional vibration component separating means, An instantaneous value measurement circuit that outputs a threshold excess signal when these instantaneous values exceed respective preset threshold values; and only each vibration component signal or a predetermined vibration component signal from the unique shaft torsional vibration component separation means. And an average value measurement circuit that outputs a threshold excess signal when the average value exceeds each preset threshold value, and outputs each threshold excess signal from the instantaneous value measurement circuit and the average value measurement circuit. A logic circuit that outputs the detection signal when a condition of a logical sum or a logical product of these threshold excess signals is satisfied,
It is characterized by having.

【0015】請求項6記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記SSR検出手段は、前記固有軸捻れ振
動成分分離手段からの各振動成分信号又は所定の振動成
分信号のみを入力し、これらの信号を全波整流した値が
予め設定してある各閾値を超えた場合に、前記検出信号
を出力する全波整流値測定回路を有するものである、こ
とを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the SSR detecting means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from the natural shaft torsional vibration component separating means, When the values obtained by full-wave rectification of these signals exceed respective preset threshold values, a full-wave rectification value measurement circuit that outputs the detection signal is provided.

【0016】請求項7記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記SSR検出手段は、前記固有軸捻れ振
動成分分離手段からの各振動成分信号又は所定の振動成
分信号のみを入力し、これらの瞬時値が予め設定してあ
る各閾値を超えた場合に閾値超過信号を出力する瞬時値
測定回路と、前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各
振動成分信号又は所定の振動成分信号のみを入力し、こ
れらの信号を全波整流した値が予め設定してある各閾値
を超えた場合に閾値超過信号を出力する全波整流値測定
回路と、前記瞬時値測定回路及び全波整流値値測定回路
からの各閾値超過信号を入力し、これら閾値超過信号の
論理和又は論理積の条件が成立した場合に、前記検出信
号を出力する論理回路と、を有するものであることを特
徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the SSR detecting means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from the natural shaft torsional vibration component separating means, An instantaneous value measurement circuit that outputs a threshold excess signal when these instantaneous values exceed respective preset threshold values; and only each vibration component signal or a predetermined vibration component signal from the unique shaft torsional vibration component separation means. And a full-wave rectification value measurement circuit that outputs a threshold-exceeding signal when a value obtained by full-wave rectification of these signals exceeds a preset threshold value; the instantaneous value measurement circuit and the full-wave rectification value A logic circuit that outputs the detection signal when a condition of a logical sum or a logical product of the threshold value excess signals is input from the value measurement circuit. I do.

【0017】請求項8記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記SSR検出手段は、前記固有軸捻れ振
動成分分離手段からの各振動成分信号又は所定の振動成
分信号のみを入力し、これらの信号を全波整流すると共
に平滑化し、さらにこの平滑化した値を微分した値が予
め設定してある各閾値を超えた場合に、前記検出信号を
出力する微分値測定回路を有するものである、ことを特
徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the SSR detecting means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from the natural shaft torsional vibration component separating means, These signals are subjected to full-wave rectification and smoothing, and further include a differential value measurement circuit that outputs the detection signal when a value obtained by differentiating the smoothed value exceeds a preset threshold. There is a feature.

【0018】請求項9記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記SSR検出手段は、前記固有軸捻れ振
動成分分離手段からの各振動成分信号又は所定の振動成
分信号のみを入力し、これらの瞬時値が予め設定してあ
る各閾値を超えた場合に閾値超過信号を出力する瞬時値
測定回路と、前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各
振動成分信号又は所定の振動成分信号のみを入力し、こ
れらの信号を全波整流すると共に平滑化し、さらにこの
平滑化した値を微分した値が予め設定してある各閾値を
超えた場合に、閾値超過信号を出力する微分値測定回路
と、前記瞬時値測定回路及び微分値測定回路からの各閾
値超過信号を入力し、これら閾値超過信号の論理和又は
論理積の条件が成立した場合に、前記検出信号を出力す
る論理回路と、を有するものであることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the SSR detecting means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from the natural shaft torsional vibration component separating means, An instantaneous value measurement circuit that outputs a threshold excess signal when these instantaneous values exceed respective preset threshold values; and only each vibration component signal or a predetermined vibration component signal from the unique shaft torsional vibration component separation means. And a full-wave rectification and smoothing of these signals, and furthermore, when a value obtained by differentiating the smoothed value exceeds each preset threshold, a differential value measuring circuit for outputting a threshold excess signal And a logic circuit that receives each of the threshold excess signals from the instantaneous value measurement circuit and the differential value measurement circuit, and outputs the detection signal when the condition of the logical sum or the logical product of these threshold excess signals is satisfied. To Characterized in that it is intended to.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1乃
至図8に基づき説明する。但し、図9と同様の構成要素
には同一符号を付して重複した説明を省略する。図1
は、本発明の実施形態に係る発電装置の構成を示す概略
図である。図1が図9と異なる点は、タービン発電機装
置1のSSR現象を監視するSSR監視装置13が設け
られており、このSSR監視装置13が軸捻れ振動の発
生又はその傾向を察知した場合に出力する検出信号を変
換器制御装置10に対して送出する構成となっている点
である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. However, the same components as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. FIG.
1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a power generation device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 differs from FIG. 9 in that an SSR monitoring device 13 for monitoring the SSR phenomenon of the turbine generator device 1 is provided, and when the SSR monitoring device 13 detects the occurrence or tendency of shaft torsional vibration. The point is that the detection signal to be output is sent to the converter control device 10.

【0020】SSR監視装置13は、近時のセンサ技術
の発展に伴って実用化されるに至ったものであり、発電
機3の回転軸両端部の各角速度ω1 ,ω2 、及び発電機
3の有効電力Pの入力に基いて、タービン2及び発電機
3の軸系に加わる軸捻れ振動をオンライン的に監視しよ
うとするものである。
The SSR monitoring device 13 has been put into practical use with the recent development of sensor technology. The angular velocities ω 1 and ω 2 at both ends of the rotating shaft of the generator 3 and the SSR monitoring device 13 Based on the input of the active power P, the torsional vibration applied to the shaft system of the turbine 2 and the generator 3 is to be monitored online.

【0021】図2は、図1におけるSSR監視装置13
の構成を示すブロック図である。この図に示すように、
SSR監視装置13は、角速度偏差演算手段14、有効
電力変化分演算手段15、固有軸捻れ振動成分分離手段
16、及びSSR検出手段17を有している。そして、
SSR検出手段17は内部に瞬時値測定回路18を有し
ており、SSR検出手段17が瞬時値測定回路18を有
している構成が本発明の第1の実施形態である。
FIG. 2 shows the SSR monitor 13 in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of FIG. As shown in this figure,
The SSR monitoring device 13 includes an angular velocity deviation calculator 14, an active power change calculator 15, a natural shaft torsional vibration component separator 16, and an SSR detector 17. And
The SSR detecting means 17 has an instantaneous value measuring circuit 18 therein, and the configuration in which the SSR detecting means 17 has the instantaneous value measuring circuit 18 is the first embodiment of the present invention.

【0022】次に、上記のように構成される第1の実施
形態の動作につき説明する。図9に示した従来装置と同
様に、タービン発電機装置1は、タービン2の機械出力
を発電機3により電気出力に変換し、これを主変圧器4
を介して直流電源装置5に供給している。直流電源装置
5に供給された交流電力は、まず、変圧器6を介してサ
イリスタ変換器7に入力され、交流電力から直流電力に
変換される。この直流電力は送電線路を通って送電さ
れ、サイリスタ変換器8により交流電力に変換される。
そして、この交流電力は変圧器9を介して相手交流系1
1に供給される。変換器制御装置10は、サイリスタ変
換器8からサイリスタ変換器7に流れる交流電流の検出
に基づいてサイリスタ変換器7のサイリスタの位相角点
弧制御を行っている。
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described. Similar to the conventional device shown in FIG. 9, the turbine generator device 1 converts the mechanical output of the turbine 2 into an electrical output by the generator 3 and converts the mechanical output into a main transformer 4.
To the DC power supply 5 via the. The AC power supplied to the DC power supply 5 is first input to the thyristor converter 7 via the transformer 6, and is converted from AC power to DC power. This DC power is transmitted through a transmission line and converted into AC power by the thyristor converter 8.
This AC power is transmitted to the other AC system 1 via the transformer 9.
1 is supplied. The converter control device 10 performs phase angle firing control of the thyristor of the thyristor converter 7 based on detection of an alternating current flowing from the thyristor converter 8 to the thyristor converter 7.

【0023】このとき、図1において図示を省略してあ
る信号検出部により、発電機3の回転軸両端部の各角速
度ω1 ,ω2 、及び発電機3の有効電力Pが検出され、
これらの検出信号がSSR監視装置13に出力される。
そして、図2に示すように、角速度偏差演算手段14が
各角速度ω1 ,ω2 を入力し、これの入力に基づいてこ
れらの角速度偏差△ωを演算して出力する。また、有効
電力変化分演算手段15が有効電力Pを入力し、この入
力に基づいて有効電力変化分△Pを演算して出力する。
固有軸捻れ振動成分分離手段16は、角速度偏差演算手
段14からの角速度偏差△ω、及び有効電力変化分演算
手段15からの有効電力変化分△Pを入力し、各固有振
動周波数毎の振動成分を示す信号(例えば、各固有振動
数毎のトルク信号の変化分を示す信号)をSSR検出手
段17に出力する。
At this time, the signal detectors not shown in FIG. 1 detect the angular velocities ω 1 and ω 2 at both ends of the rotating shaft of the generator 3 and the active power P of the generator 3, respectively.
These detection signals are output to the SSR monitoring device 13.
Then, as shown in FIG. 2, the angular velocity deviation calculating means 14 inputs the respective angular velocities ω1 and ω2, and calculates and outputs these angular velocity deviations △ ω based on these inputs. Further, the active power change calculating means 15 inputs the active power P, and calculates and outputs the active power change ΔP based on the input.
The natural axis torsional vibration component separating means 16 receives the angular velocity deviation △ ω from the angular velocity deviation calculating means 14 and the active power change △ P from the active power change calculating means 15 and receives a vibration component for each natural vibration frequency. (For example, a signal indicating the amount of change in the torque signal for each natural frequency) is output to the SSR detecting means 17.

【0024】SSR検出手段17内の瞬時値測定回路1
8は、各固有振動周波数毎の振動成分に対して予め設定
された閾値を記憶しており、固有軸捻れ振動成分分離手
段16から入力した各振動成分信号と、この閾値とを比
較する。そして、いずれかの振動成分信号が閾値を超え
た場合、瞬時値測定回路18は発電機3の軸捻れ振動が
発生したこと、又は軸捻れ振動が発生する傾向にあるこ
とを意味するSSR検出信号を出力する。
Instantaneous value measuring circuit 1 in SSR detecting means 17
Reference numeral 8 stores a preset threshold value for the vibration component for each natural vibration frequency, and compares each vibration component signal input from the natural shaft torsion vibration component separation means 16 with this threshold value. When any of the vibration component signals exceeds the threshold, the instantaneous value measurement circuit 18 generates an SSR detection signal indicating that the torsional vibration of the generator 3 has occurred or that the torsional vibration tends to occur. Is output.

【0025】このSSR検出信号は、図1に示す変換器
制御装置10に送出され、変換器制御装置10はサイリ
スタ変換器7に対する制御方式あるいは制御条件等を変
更し、SSR現象の発生を防止するのに有効な制御を行
う。
This SSR detection signal is sent to the converter control device 10 shown in FIG. 1, and the converter control device 10 changes the control method or control conditions for the thyristor converter 7 to prevent the occurrence of the SSR phenomenon. Perform effective control.

【0026】上記した図1及び図2の構成は、SSR現
象による変化が最も顕著に現れるタービン発電機装置1
の軸捻れ振動をオンライン的に監視し、SSR現象の発
生又はその発生傾向を直接的に検出しようとするもので
ある。したがって、従来のような事前解析に頼ることな
く、発電装置が正常に運転されているか否かについての
把握をより確実に行うことができ、SSR現象に起因す
る重大な事故に対する安全性を高めることができる。
1 and 2 described above, the turbine generator device 1 in which the change due to the SSR phenomenon appears most conspicuously
The purpose of the present invention is to monitor the torsional vibration of the shaft on-line and directly detect the occurrence or tendency of the occurrence of the SSR phenomenon. Therefore, it is possible to more reliably grasp whether or not the power generator is operating normally without relying on the prior analysis as in the past, and to enhance the safety against a serious accident caused by the SSR phenomenon. Can be.

【0027】図3は、第2の実施形態のSSR検出手段
17の構成を示すブロック図である。この実施形態のS
SR検出手段17は、第1の実施形態における瞬時値測
定回路18の代わりに平均値測定回路19を有するもの
である。すなわち、図3における平均値測定回路19
は、固有軸捻れ振動成分分離手段16からの各振動成分
信号を入力してこれらの平均値を演算すると共に、これ
らの振動成分信号の平均値のレベルを、それぞれについ
て予め設定されている閾値と比較する。そして、いずれ
かの振動成分信号の平均値が閾値を超えた場合、平均値
測定回路19は発電機3の軸捻れ振動が発生したこと、
又は軸捻れ振動が発生する傾向にあることを意味するS
SR検出信号を出力する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the SSR detecting means 17 of the second embodiment. S of this embodiment
The SR detecting means 17 has an average value measuring circuit 19 instead of the instantaneous value measuring circuit 18 in the first embodiment. That is, the average value measuring circuit 19 in FIG.
Calculates the average value of each of the vibration component signals from the natural shaft torsion vibration component separation means 16 and calculates the level of the average value of these vibration component signals with a threshold value set in advance for each of them. Compare. If the average value of any of the vibration component signals exceeds the threshold, the average value measurement circuit 19 determines that the torsional vibration of the generator 3 has occurred,
Or S, which means that the torsional vibration tends to occur.
An SR detection signal is output.

【0028】第1の実施形態においては、SSR検出手
段17が固有軸捻れ振動成分分離手段16からの振動成
分信号の瞬時値に基づいてSSR現象の検出を行ってい
たが、系統条件及びその他の条件によっては、この第2
の実施形態のように、振動成分信号の平均値に基づく方
がより好ましい検出となることがある。すなわち、第1
の実施形態の他に、第2の実施形態によるSSR現象の
検出が実行可能になっていることにより、SSR現象の
最適な検出方法についての選択の幅が広がり、各系統条
件に対応したSSR現象の検出を行うことができる。
In the first embodiment, the SSR detecting means 17 detects the SSR phenomenon based on the instantaneous value of the vibration component signal from the eigenshaft torsional vibration component separating means 16. Depending on the conditions, this second
As in the embodiment described above, detection based on the average value of the vibration component signal may be more preferable. That is, the first
In addition to the embodiment, since the detection of the SSR phenomenon according to the second embodiment can be executed, the range of choice of the optimum detection method of the SSR phenomenon is expanded, and the SSR phenomenon corresponding to each system condition is expanded. Can be detected.

【0029】図4は第3の実施形態のSSR検出手段1
7の構成を示すブロック図である。この実施形態のSS
R検出手段17は、第1及び第2の実施形態における瞬
時値測定回路18及び平均値測定回路19の双方を有
し、さらに論理回路20を有している。
FIG. 4 shows the SSR detecting means 1 of the third embodiment.
7 is a block diagram showing a configuration of FIG. SS of this embodiment
The R detection means 17 has both the instantaneous value measurement circuit 18 and the average value measurement circuit 19 in the first and second embodiments, and further has a logic circuit 20.

【0030】すなわち、瞬時値測定回路18は固有軸捻
れ振動成分分離手段16からのいずれかの振動成分信号
の瞬時値が閾値を超えた場合に閾値超過信号を出力し、
同様に、平均値測定回路19も固有軸捻れ振動成分分離
手段16からのいずれかの振動成分信号の平均値が閾値
を超えた場合に、閾値超過信号を出力する。論理回路2
0は、瞬時値測定回路18及び平均値測定回路19から
の各閾値超過信号の論理和又は論理積を取り、これらの
論理条件が成立した場合にSSR検出信号を出力する。
That is, the instantaneous value measuring circuit 18 outputs a threshold excess signal when the instantaneous value of any of the vibration component signals from the natural shaft torsion vibration component separation means 16 exceeds the threshold.
Similarly, the average value measuring circuit 19 outputs a threshold excess signal when the average value of any of the vibration component signals from the unique shaft torsion vibration component separation means 16 exceeds the threshold value. Logic circuit 2
0 takes the logical sum or logical product of the threshold value excess signals from the instantaneous value measuring circuit 18 and the average value measuring circuit 19, and outputs an SSR detection signal when these logical conditions are satisfied.

【0031】ここで、論理回路20が各閾値超過信号の
論理和を取るか、又は論理積を取るかについては、実際
の系統条件及びその他の条件を考慮して決定するものと
する。例えば、SSR検出信号が出力された場合、制御
方式の変更又は運転停止など事故防止のために必要な措
置を講じなければならないため、系統の運転効率が一時
的に低下してしまうこともあるが、このような一時的な
運転効率の低下を犠牲にしても、安全性の方を優先すべ
き場合は、論理和を取ることとし、一方、運転効率の方
を優先すべき場合は、論理積を取るようにする。
Here, whether the logic circuit 20 calculates the logical sum or the logical product of the threshold excess signals is determined in consideration of the actual system conditions and other conditions. For example, when an SSR detection signal is output, necessary measures must be taken to prevent an accident, such as changing the control method or stopping the operation, so that the operation efficiency of the system may be temporarily reduced. However, if safety is to be prioritized at the expense of such a temporary decrease in operating efficiency, the logical sum should be calculated. To take.

【0032】この第3の実施形態は、第1及び第2の実
施形態の構成を組み合わせた構成に対応しているので、
SSR現象についての最適な検出方法についての選択の
幅をさらに広げることができ、各系統条件に対応したS
SR現象の検出を行うことができる。
Since the third embodiment corresponds to a configuration obtained by combining the configurations of the first and second embodiments,
It is possible to further expand the range of choice of the optimum detection method for the SSR phenomenon, and to select the SSR corresponding to each system condition.
The SR phenomenon can be detected.

【0033】図5は、第4の実施形態のSSR検出手段
17の構成を示すブロック図である。この実施形態のS
SR検出手段17は、第1の実施形態における瞬時値測
定回路18の代わりに全波整流測定回路21を有するも
のである。すなわち、図5における全波整流測定回路2
1は、固有軸捻れ振動成分分離手段16からの各振動成
分信号を入力してこれらの信号を全波整流すると共に、
これら全波整流された振動成分信号のレベルを、それぞ
れについて予め設定されている閾値と比較する。そし
て、全波整流されたいずれかの振動成分信号が閾値を超
えた場合、全波整流測定回路21は発電機3の軸捻れ振
動が発生したこと、又は軸捻れ振動が発生する傾向にあ
ることを意味するSSR検出信号を出力する。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the SSR detecting means 17 according to the fourth embodiment. S of this embodiment
The SR detection means 17 has a full-wave rectification measurement circuit 21 instead of the instantaneous value measurement circuit 18 in the first embodiment. That is, the full-wave rectification measurement circuit 2 in FIG.
1 is to input each vibration component signal from the natural axis torsion vibration component separation means 16 and perform full-wave rectification of these signals,
The levels of these full-wave rectified vibration component signals are compared with preset threshold values. If any one of the full-wave rectified vibration component signals exceeds the threshold, the full-wave rectification measurement circuit 21 indicates that the torsional vibration of the generator 3 has occurred or the torsional vibration tends to occur. Is output.

【0034】本実施形態によるSSR現象の検出を加え
ることにより、SSR現象についての最適な検出方法に
ついての選択の幅をさらに広げることができ、各系統条
件に対応したSSR現象の検出を行うことができる。
By adding the detection of the SSR phenomenon according to the present embodiment, it is possible to further widen the selection range of the optimum detection method for the SSR phenomenon, and to detect the SSR phenomenon corresponding to each system condition. it can.

【0035】図6は第5の実施形態のSSR検出手段1
7の構成を示すブロック図である。この実施形態のSS
R検出手段17は、第1及び第4の実施形態における瞬
時値測定回路18及び全波整流測定回路21の双方を有
し、さらに論理回路20を有している。
FIG. 6 shows the SSR detecting means 1 of the fifth embodiment.
7 is a block diagram showing a configuration of FIG. SS of this embodiment
The R detection means 17 has both the instantaneous value measurement circuit 18 and the full-wave rectification measurement circuit 21 in the first and fourth embodiments, and further has a logic circuit 20.

【0036】すなわち、瞬時値測定回路18は固有軸捻
れ振動成分分離手段16からのいずれかの振動成分信号
の瞬時値が閾値を超えた場合に閾値超過信号を出力し、
同様に、全波整流測定回路21も固有軸捻れ振動成分分
離手段16からのいずれかの全波整流した振動成分信号
が閾値を超えた場合に、閾値超過信号を出力する。論理
回路20は、瞬時値測定回路18及び全波整流測定回路
21からの各閾値超過信号の論理和又は論理積を取り、
これらの論理条件が成立した場合にSSR検出信号を出
力する。
That is, the instantaneous value measuring circuit 18 outputs a threshold excess signal when the instantaneous value of any of the vibration component signals from the natural shaft torsional vibration component separation means 16 exceeds the threshold value.
Similarly, the full-wave rectification measurement circuit 21 outputs a threshold-exceeded signal when any of the full-wave rectified vibration component signals from the unique shaft torsion vibration component separation means 16 exceeds a threshold. The logic circuit 20 calculates a logical sum or a logical product of the threshold excess signals from the instantaneous value measurement circuit 18 and the full-wave rectification measurement circuit 21,
When these logical conditions are satisfied, an SSR detection signal is output.

【0037】ここで、論理回路20が各閾値超過信号の
論理和を取るか、又は論理積を取るかについて、実際の
系統条件及びその他の条件を考慮して決定することにつ
いては、第3の実施形態の場合と同様である。この第5
の実施形態は、第1及び第4の実施形態の構成を組み合
わせた構成に対応しているので、SSR現象についての
最適な検出方法についての選択の幅をさらに広げること
ができ、各系統条件に対応したSSR現象の検出を行う
ことができる。
Here, the determination as to whether the logic circuit 20 calculates the logical sum or the logical product of the threshold excess signals in consideration of the actual system conditions and other conditions will be described in the third. This is the same as in the embodiment. This fifth
The embodiment of the present invention corresponds to a configuration in which the configurations of the first and fourth embodiments are combined, so that the range of choice of the optimal detection method for the SSR phenomenon can be further expanded, and The corresponding SSR phenomenon can be detected.

【0038】図7は、第5の実施形態のSSR検出手段
17の構成を示すブロック図である。この実施形態のS
SR検出手段17は、第1の実施形態における瞬時値測
定回路18の代わりに微分値測定回路22を有するもの
である。すなわち、図7における微分値測定回路22
は、固有軸捻れ振動成分分離手段16からの各振動成分
信号を入力してこれらの信号を全波整流すると共に平滑
化し、さらにこの平滑化した値を微分した値を、それぞ
れについて予め設定されている閾値と比較する。そし
て、全波整流され微分されたいずれかの振動成分信号が
閾値を超えた場合、微分値測定回路22は発電機3の軸
捻れ振動が発生したこと、又は軸捻れ振動が発生する傾
向にあることを意味するSSR検出信号を出力する。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the SSR detecting means 17 according to the fifth embodiment. S of this embodiment
The SR detecting means 17 has a differential value measuring circuit 22 instead of the instantaneous value measuring circuit 18 in the first embodiment. That is, the differential value measurement circuit 22 in FIG.
Is inputted with each vibration component signal from the natural shaft torsional vibration component separation means 16, full-wave rectifies and smoothes these signals, and further differentiates the smoothed value, and sets a value in advance for each of them. The threshold value. Then, when any of the vibration component signals that have been subjected to full-wave rectification and differentiated exceeds the threshold value, the differential value measurement circuit 22 indicates that the torsional vibration of the generator 3 has occurred, or that the torsional vibration has a tendency to occur. And outputs an SSR detection signal indicating that this is the case.

【0039】この第5の実施形態では、全波整流された
振動成分信号を微分しているので、閾値との比較におい
ては振動成分の変化率が加味されている。したがって、
一般的には、SSR現象の発生又は発生傾向の判定精度
がより向上することが期待できる(尤も、系統接続条件
の具体的事情によって、振動成分の微分に基づく判定が
常に最良であるか否かについては一概に言えない。)。
本実施形態によるSSR現象の検出を加えることによ
り、SSR現象についての最適な検出方法についての選
択の幅をさらに広げることができ、各系統条件に対応し
たSSR現象の検出を行うことができる。
In the fifth embodiment, since the vibration component signal subjected to full-wave rectification is differentiated, the rate of change of the vibration component is taken into account in comparison with the threshold value. Therefore,
In general, it can be expected that the accuracy of determining the occurrence or tendency of the occurrence of the SSR phenomenon will be further improved (however, depending on the specific circumstances of the system connection conditions, whether the determination based on the differentiation of the vibration component is always the best) Can not be said unconditionally.).
By adding the detection of the SSR phenomenon according to the present embodiment, it is possible to further widen the range of selection of an optimal detection method for the SSR phenomenon, and to detect the SSR phenomenon corresponding to each system condition.

【0040】図8は第7の実施形態のSSR検出手段1
7の構成を示すブロック図である。この実施形態のSS
R検出手段17は、第1及び第6の実施形態における瞬
時値測定回路18及び微分値測定回路22の双方を有
し、さらに論理回路20を有している。
FIG. 8 shows the SSR detecting means 1 of the seventh embodiment.
7 is a block diagram showing a configuration of FIG. SS of this embodiment
The R detecting means 17 has both the instantaneous value measuring circuit 18 and the differential value measuring circuit 22 in the first and sixth embodiments, and further has a logic circuit 20.

【0041】すなわち、瞬時値測定回路18は固有軸捻
れ振動成分分離手段16からのいずれかの振動成分信号
の瞬時値が閾値を超えた場合に閾値超過信号を出力し、
同様に、微分値測定回路22も固有軸捻れ振動成分分離
手段16からのいずれかの全波整流及び微分した振動成
分信号が閾値を超えた場合に、閾値超過信号を出力す
る。論理回路20は、瞬時値測定回路18及び微分値測
定回路22からの各閾値超過信号の論理和又は論理積を
取り、これらの論理条件が成立した場合にSSR検出信
号を出力する。
That is, the instantaneous value measuring circuit 18 outputs a threshold excess signal when the instantaneous value of any of the vibration component signals from the natural shaft torsion vibration component separation means 16 exceeds the threshold value.
Similarly, the differential value measurement circuit 22 also outputs a threshold excess signal when any of the full-wave rectified and differentiated vibration component signals from the intrinsic shaft torsional vibration component separation means 16 exceeds the threshold. The logic circuit 20 takes a logical sum or a logical product of the threshold value excess signals from the instantaneous value measuring circuit 18 and the differential value measuring circuit 22, and outputs an SSR detection signal when these logical conditions are satisfied.

【0042】ここで、論理回路20が各閾値超過信号の
論理和を取るか、又は論理積を取るかについて、実際の
系統条件及びその他の条件を考慮して決定することにつ
いては、第3の実施形態及び第5の実施形態の場合と同
様である。この第7の実施形態は、第1及び第6の実施
形態の構成を組み合わせた構成に対応しているので、S
SR現象についての最適な検出方法についての選択の幅
をさらに広げることができ、各系統条件に対応したSS
R現象の検出を行うことができる。
Here, the determination as to whether the logic circuit 20 takes the logical sum or the logical product of the respective threshold-exceeding signals in consideration of the actual system conditions and other conditions is made in the third manner. This is the same as the case of the embodiment and the fifth embodiment. Since the seventh embodiment corresponds to a configuration in which the configurations of the first and sixth embodiments are combined, S
The range of choices for the optimal detection method for the SR phenomenon can be further expanded, and the SS
The R phenomenon can be detected.

【0043】なお、上記した各実施形態におけるSSR
検出手段17は、固有軸捻れ振動成分分離手段16から
の各固有振動周波数毎の振動成分信号の入力に基づいて
SSR検出信号を出力するようにしてあるが、予め設定
してある或る特定の固有振動周波数に係る振動成分信号
のみの入力に基づいてSSR検出信号を出力する構成と
してもよい。
Note that the SSR in each of the above embodiments is
The detecting means 17 outputs the SSR detection signal based on the input of the vibration component signal for each natural vibration frequency from the natural axis torsional vibration component separating means 16, but a predetermined certain specific The SSR detection signal may be output based on the input of only the vibration component signal related to the natural vibration frequency.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来技術のような事前解析等を行う必要はなく、直接的
にSSR現象を検出することができる。そして、SSR
現象が発生した場合、あるいは発生する傾向にある場合
は、直流電源装置の変換器制御装置による制御方式の変
更や切換を実施したり、タービン発電機装置を停止した
りする対策を迅速に講じることができる。
As described above, according to the present invention,
It is not necessary to perform pre-analysis or the like as in the prior art, and the SSR phenomenon can be directly detected. And SSR
If a phenomenon occurs or is likely to occur, change the control method using the converter control unit of the DC power supply unit, switch over, or take measures to stop the turbine generator unit promptly. Can be.

【0045】また、近年の電力系統は益々複雑化してき
ており、複数の直流送電系統が交流系統に接続すること
も考えられるが、その場合でも、種々の系統接続条件を
加味した難しい事前解析を行う必要がなくなる。さら
に、事前解析を実施した場合においても、万一解析条件
から漏れたケースでSSR現象が発生した場合に、ター
ビン及び発電機を充分に保護することが可能になる。
Further, the power system in recent years has become more and more complicated, and it is conceivable that a plurality of DC transmission systems may be connected to an AC system. There is no need to do it. Further, even when the pre-analysis is performed, it is possible to sufficiently protect the turbine and the generator in the event that the SSR phenomenon occurs in the case where the analysis condition is leaked.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る発電装置の構成を示す
概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a power generation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態に係る、図1における
SSR監視装置13の構成を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an SSR monitoring device 13 in FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態のSSR検出手段17
の構成を示すブロック図。
FIG. 3 shows an SSR detecting unit 17 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of FIG.

【図4】本発明の第3の実施形態のSSR検出手段17
の構成を示すブロック図。
FIG. 4 shows an SSR detecting unit 17 according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of FIG.

【図5】本発明の第4の実施形態のSSR検出手段17
の構成を示すブロック図。
FIG. 5 shows an SSR detecting means 17 according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of FIG.

【図6】本発明の第5の実施形態のSSR検出手段17
の構成を示すブロック図。
FIG. 6 shows an SSR detecting unit 17 according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of FIG.

【図7】本発明の第6の実施形態のSSR検出手段17
の構成を示すブロック図。
FIG. 7 shows an SSR detecting unit 17 according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of FIG.

【図8】本発明の第7の実施形態のSSR検出手段17
の構成を示すブロック図。
FIG. 8 shows an SSR detecting unit 17 according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of FIG.

【図9】従来の発電装置の構成を示す概略図。FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional power generation device.

【図10】SSR現象の発生原因についての説明図。FIG. 10 is a diagram illustrating the cause of the occurrence of the SSR phenomenon.

【図11】SSR現象に対する従来の事前解析による手
法を説明するためのフローチャート図。
FIG. 11 is a flowchart for explaining a conventional pre-analysis method for the SSR phenomenon.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タービン発電機装置 2 タービン 3 発電機 4 主変圧器 5 直流電源装置 6 変圧器 7 サイリスタ変換器 8 サイリスタ変換器 9 変圧器 10 変換器制御装置 11 相手交流系 12 タービン発電機装置 13 SSR監視装置 14 角速度偏差演算手段 15 有効電力変化分演算手段 16 固有軸捻れ振動成分分離手段 17 SSR検出手段 18 瞬時値測定回路 19 平均値測定回路 20 論理回路 21 全波整流測定回路 22 微分値測定回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbine generator device 2 Turbine 3 Generator 4 Main transformer 5 DC power supply device 6 Transformer 7 Thyristor converter 8 Thyristor converter 9 Transformer 10 Converter control device 11 Partner AC system 12 Turbine generator device 13 SSR monitoring device 14 Angular velocity deviation calculating means 15 Active power change calculating means 16 Unique shaft torsion vibration component separating means 17 SSR detecting means 18 Instantaneous value measuring circuit 19 Average value measuring circuit 20 Logic circuit 21 Full-wave rectification measuring circuit 22 Differential value measuring circuit

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】タービン、及びこのタービンに連結された
発電機から成るタービン発電機装置と、 電力変換器及び電力変換器制御装置を有し、前記タービ
ン発電機装置からの交流電力を電力変換器により直流電
力に変換した後、この直流電力を交流電力に変換して相
手側交流系統に供給する直流電源装置と、 を備えた発電装置において、 前記発電機の軸捻れ振動の発生又は発生傾向の有無を監
視し、軸捻れ振動の発生又は発生傾向を検出した場合
に、その検出信号を前記電力変換器制御装置に出力する
SSR監視装置を備えた、 ことを特徴とする発電装置。
1. A turbine generator device comprising a turbine, a generator connected to the turbine, a power converter and a power converter control device, wherein AC power from the turbine generator device is converted into a power converter. And a DC power supply that converts the DC power to AC power and supplies the AC power to the other AC system.In the power generator, comprising: A power generator, comprising: an SSR monitoring device that monitors presence / absence and detects occurrence or tendency of torsional vibration, and outputs a detection signal to the power converter control device.
【請求項2】請求項1記載の発電装置において、 前記SSR監視装置は、 前記発電機の回転軸の両端部についての各角速度検出値
を入力し、これら検出値間の偏差を演算する角速度偏差
演算手段と、 前記発電機の有効電力検出値を入力し、有効電力変化分
を演算する有効電力変化分を演算する有効電力変化分演
算手段と、 前記角速度偏差演算手段及び有効電力変化分演算手段か
らの各出力信号の入力に基づいて、前記発電機の回転軸
についての各固有振動周波数の振動成分信号を出力する
固有軸捻れ振動成分分離手段と、 前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各振動成分信号
の入力に基づいて、前記発電機の軸捻れ振動の発生又は
発生傾向についての検出信号を出力するSSR検出手段
と、 を有することを特徴とする発電装置。
2. The power generation device according to claim 1, wherein the SSR monitoring device inputs angular velocity detection values for both ends of the rotating shaft of the generator, and calculates a deviation between these detection values. Calculating means, an active power detection value of the generator is input, an active power change calculating means for calculating an active power change calculating an active power change, an angular velocity deviation calculating means and an active power change calculating means. Based on the input of each output signal from the eigenshaft torsional vibration component separating means for outputting a vibration component signal of each natural vibration frequency for the rotating shaft of the generator, SSR detection means for outputting a detection signal on the occurrence or tendency of torsional vibration of the generator based on the input of the vibration component signal.
【請求項3】請求項2記載の発電装置において、 前記SSR検出手段は、 前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各振動成分信号
又は所定の振動成分信号のみを入力し、これらの瞬時値
が予め設定してある各閾値を超えた場合に、前記検出信
号を出力する瞬時値測定回路を有するものである、 ことを特徴とする発電装置。
3. The power generator according to claim 2, wherein said SSR detecting means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from said eigenshaft torsional vibration component separating means, and said instantaneous value is A power generator, comprising: an instantaneous value measurement circuit that outputs the detection signal when each of the thresholds exceeds a preset threshold.
【請求項4】請求項2記載の発電装置において、 前記SSR検出手段は、 前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各振動成分信号
又は所定の振動成分信号のみを入力し、これらの平均値
が予め設定してある各閾値を超えた場合に、前記検出信
号を出力する平均値測定回路を有するものである、 ことを特徴とする発電装置。
4. The power generator according to claim 2, wherein said SSR detection means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from said eigenshaft torsional vibration component separation means, and calculates an average value of these signals. A power generator comprising: an average value measuring circuit that outputs the detection signal when each of the thresholds exceeds a preset threshold.
【請求項5】請求項2記載の発電装置において、 前記SSR検出手段は、 前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各振動成分信号
又は所定の振動成分信号のみを入力し、これらの瞬時値
が予め設定してある各閾値を超えた場合に閾値超過信号
を出力する瞬時値測定回路と、 前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各振動成分信号
又は所定の振動成分信号のみを入力し、これらの平均値
が予め設定してある各閾値を超えた場合に閾値超過信号
を出力する平均値測定回路と、 前記瞬時値測定回路及び平均値測定回路からの各閾値超
過信号を入力し、これら閾値超過信号の論理和又は論理
積の条件が成立した場合に、前記検出信号を出力する論
理回路と、 を有するものであることを特徴とする発電装置。
5. The power generator according to claim 2, wherein said SSR detecting means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from said inherent shaft torsion vibration component separating means, and these instantaneous values are An instantaneous value measurement circuit that outputs a threshold-exceeding signal when each of the predetermined thresholds is exceeded, and inputs only each vibration component signal or a predetermined vibration component signal from the unique shaft torsional vibration component separation means, An average value measurement circuit that outputs a threshold excess signal when the average value of each of the threshold values exceeds a preset threshold value, and inputs each of the threshold excess signals from the instantaneous value measurement circuit and the average value measurement circuit. And a logic circuit that outputs the detection signal when a condition of a logical sum or a logical product of the excess signals is satisfied.
【請求項6】請求項2記載の発電装置において、 前記SSR検出手段は、 前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各振動成分信号
又は所定の振動成分信号のみを入力し、これらの信号を
全波整流した値が予め設定してある各閾値を超えた場合
に、前記検出信号を出力する全波整流値測定回路を有す
るものである、 ことを特徴とする発電装置。
6. The power generator according to claim 2, wherein said SSR detecting means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from said eigenshaft torsional vibration component separating means, and outputs all of these signals. A power generator comprising: a full-wave rectified value measurement circuit that outputs the detection signal when the value of the wave rectified value exceeds each preset threshold value.
【請求項7】請求項2記載の発電装置において、 前記SSR検出手段は、 前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各振動成分信号
又は所定の振動成分信号のみを入力し、これらの瞬時値
が予め設定してある各閾値を超えた場合に閾値超過信号
を出力する瞬時値測定回路と、 前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各振動成分信号
又は所定の振動成分信号のみを入力し、これらの信号を
全波整流した値が予め設定してある各閾値を超えた場合
に閾値超過信号を出力する全波整流値測定回路と、 前記瞬時値測定回路及び全波整流値値測定回路からの各
閾値超過信号を入力し、これら閾値超過信号の論理和又
は論理積の条件が成立した場合に、前記検出信号を出力
する論理回路と、 を有するものであることを特徴とする発電装置。
7. The power generator according to claim 2, wherein said SSR detecting means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from said inherent shaft torsional vibration component separating means, and these instantaneous values are An instantaneous value measurement circuit that outputs a threshold-exceeding signal when each of the predetermined thresholds is exceeded, and inputs only each vibration component signal or a predetermined vibration component signal from the unique shaft torsional vibration component separation means, A full-wave rectification value measurement circuit that outputs a threshold-exceeding signal when a value obtained by full-wave rectification of the signal exceeds a preset threshold; and the instantaneous value measurement circuit and the full-wave rectification value measurement circuit And a logic circuit that receives each of the threshold excess signals and outputs the detection signal when a condition of a logical sum or a logical product of the threshold excess signals is satisfied.
【請求項8】請求項2記載の発電装置において、 前記SSR検出手段は、 前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各振動成分信号
又は所定の振動成分信号のみを入力し、これらの信号を
全波整流すると共に平滑化し、さらにこの平滑化した値
を微分した値が予め設定してある各閾値を超えた場合
に、前記検出信号を出力する微分値測定回路を有するも
のである、 ことを特徴とする発電装置。
8. The power generator according to claim 2, wherein said SSR detecting means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from said inherent shaft torsion vibration component separating means, and outputs these signals as a whole. And a differential value measuring circuit that outputs the detection signal when a value obtained by differentiating the smoothed value exceeds a predetermined threshold value. Power generator.
【請求項9】請求項2記載の発電装置において、 前記SSR検出手段は、 前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各振動成分信号
又は所定の振動成分信号のみを入力し、これらの瞬時値
が予め設定してある各閾値を超えた場合に閾値超過信号
を出力する瞬時値測定回路と、 前記固有軸捻れ振動成分分離手段からの各振動成分信号
又は所定の振動成分信号のみを入力し、これらの信号を
全波整流すると共に平滑化し、さらにこの平滑化した値
を微分した値が予め設定してある各閾値を超えた場合
に、閾値超過信号を出力する微分値測定回路と、 前記瞬時値測定回路及び微分値測定回路からの各閾値超
過信号を入力し、これら閾値超過信号の論理和又は論理
積の条件が成立した場合に、前記検出信号を出力する論
理回路と、 を有するものであることを特徴とする発電装置。
9. The power generator according to claim 2, wherein said SSR detecting means inputs each vibration component signal or only a predetermined vibration component signal from said inherent shaft torsional vibration component separating means, and these instantaneous values are An instantaneous value measurement circuit that outputs a threshold-exceeding signal when each of the predetermined thresholds is exceeded, and inputs only each vibration component signal or a predetermined vibration component signal from the unique shaft torsional vibration component separation means, A full-wave rectification and smoothing of the signal, and further, when a value obtained by differentiating the smoothed value exceeds each preset threshold, a differential value measurement circuit that outputs a threshold excess signal, and the instantaneous value A logic circuit for receiving each of the over-threshold signals from the measurement circuit and the differential value measurement circuit, and outputting the detection signal when a condition of a logical sum or a logical product of these over-threshold signals is satisfied. Power generator, characterized in that.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013068371A (en) * 2011-09-22 2013-04-18 Mitsubishi Electric Corp Controller
JP2019013137A (en) * 2017-04-28 2019-01-24 ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company Systems and methods for reducing effects of torsional oscillation for electrical power generation

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