JPS5849647B2 - ハツデンシヨノウンテンセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発電所の運転制御装置に係り、上池と下池との
間の水路に中間池を設け中間池の前後の各水路に水車を
設けてなる発電所にむける運転制御装置に関する。

一般に上池と下池との間に中間池を設け、この中間池の
前後に水車を設ける発電所として例えば揚水発電所が知
られている。

特に高落差の揚水発電所では材料強度や土木工事上の制
約が強いのでこれらの制約を緩和する目的で上池と下池
の中間に小容量の中間池を設置し、揚水発電所を上段と
下段の２箇所に設け、これをカスケードに運転するいわ
ゆる連続揚水発電システムがある。

第１図はその一例を示したものである。

この連続揚水発電システムにおいては、中間池容量を小
さくすれば建設費が安くなるが、運転途中、負荷変動等
の影響により中間池が溢水したり、水位が低くなり過ぎ
るという危険性が増大する。

い瓢給電指令所から連続揚水発電所に出力増大の指令が
あった場合を考える。

水車の出力を変化させるには通常ガイドベーン開度（以
下ＧＶＯという。

）を調整して行なう。ＧＶＯと水車出力の関係は第２図
ａに示すような特性をもってち−り、同時に水車流量と
ＧＶＯとの関係は第２図ｂに示すような特性を有してい
る。

この特性は有効落差により大きな影響を受けることは第
２図のそれぞれの図に示すとおりである。

したがって上段・下段の水車流量特性を任意の有効落差
においてしかもこの有効落差に関係なく前記特性を一致
させる事は不可能である。

このため給電指令所から出力される出力増大信号が送ら
れてきた時、上段・下段の水車のＧＶＯを等しく操作す
れば上・下段の水車流量は一致せず中間池水位が変動し
、溢水１たぱ低水位を惹起する危険が生ずる。

このような危険を運転制御面から防止する方策が強く望
浸れていた。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、中間池の溢水
や低水位を防止し、発電所を安定に運転する制御装置を
提供するものである。

次に、本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。

第３図は本発明の一実施例を示したものである。

第３図において、上池１と下池２との間の水路には中間
池３が配設され、中間池３の前部の水路及び下池２の前
部の水路の夫々には水車４，５が配設され、水車４，５
の前段の水路にはガイドベーン４Ｌ ５１が配設されて
いる。

ガイドベーン４１には給電指令所から出力指令をガイド
ベーン開度信号に変換する出力指令−ガイドベーン開度
信号変換器７１（以下出力指令−ＧＶＯ信号変換器７１
という）が接続され、他方のガイドベーン５１には制御
回路５２が付設されている。

制御回路５２は、水位測定器３０、加算器６１、増巾器
６２及び加算器６３から構威されている。

水位測定器３０は、中間池３の水位を検出する浮子機構
３１とその検出出力を電気信号に変換するポテンショメ
ータ３２とから構或されている。

以上の構戒において、給電指令所からの出力指令値は上
段側に設けた出力指令値−ＧＶＯ信号変換器７１に入力
され、この変換器７１の出力によって上段水車のＧＶＯ
は制御される。

一方中間池３の水位は浮子機構３１とポテンショメータ
３２を組み合わせた水位測定器３０によって測定される
。

測定された水位は加算器６３に入力され、更に加算器６
３には予め設定してある希望の中間池水位Ｈが負符号で
入力されている。

該加算器６３は両入力によって中間池水位の設定値から
の偏差を導出し増幅器６２に入力する。

増幅器６２は加算器６３の出力を増幅し下段水車のＧＶ
Ｏ調整量を発生する。

ついでとのＧＶＯ調整量とＧＶＯの初期設定値ＧＶＯｏ
とが加算器６３により加算されて下段水車５のＧＶＯ
が決定され、この信号により下段ガイドベー７５１が制
御される。

以上によって出力変化指令に応答して上段水車出力が変
化するため、発電所出力は変動することとなり、出力変
化指令の責務を果すことができる。

一方、中間池水位の変動は予め設定してある値からのず
れに応じて下段側の水車流量を調整するので、制御系の
応答速度、利得を適当にとれば中間池が溢水したり低水
位になることはなく、発電所出力変化に対しても安定な
運転を継続することができる。

例えば、い１第３図にむいて、出力増大指令が来た場合
を考えると、上段水車４のＧＶＯは増大し上段水車５の
流量が増大するので中間池水位は高くなるが、一方にお
いてこの水位上昇は下段水車５のＧＶＯを増大させるこ
とになる。

これは下段水車５の流量を増大して中間池水位の上昇を
抑えると同時に下段水車５の出力増大となって現われ、
上段水車４に与えられた出力増大任務を助ける作用をす
る。

出力低下指令の時も全く同様な効果となって現われる。

すなわち本発明の制御方法は出力変化指令に対し、上段
、下段の各発電所の動作に矛盾がなく、助け合う形で制
御されかつ中間池３の水位を制御できるので、連続揚水
発電所の運転に極めて好捷しい制御を達成し得る。

なお、前述の説明にち−いて、出力変化指令は上段水車
４に与え中間池３の水位により下段水車５を制御する方
式について述べたが、それぞれ上段と下段を入れかえた
方式についても全く同様な効果が得られる事は明らかで
ある。

１た、２つ以上の中間池を有する多段連続揚水発電所に
おいて、中間池の数だけの段について中間池の水位によ
り水車を制御しても全く同様の効果が得られる事は明ら
かである。

１た、中間池水位の微小変動に対しては必ずしもガイド
ベーンを調整する必要のない場合は第４図に示すように
加算器６１の後に不感帯要素６１１を挿入することによ
り達或できる。

以上説明した様に本発明によれば、中間池の水位を常に
一定に制御して所定出力を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続揚水発電所の構成を示す説明図、第２図は
水車の流量むよび出力特性を説明するための説明図、第
３図は本発明の一実施例を示す説明図、第４図は本発明
の変形例を示すブロック図である。 符号の説明、１・・・上池、２・・・下池、３・・・中
間池、４・・・上段水車、５・・・下段水車、３０・・
・水位測定器、４１・・・上段ガイドベーン、５１・・
・下段ガイドヘーン、６１・・・加算器、６２・・・増
幅器、６３・・・加算器、７１・・・出力指令一ガイド
ベーン開度変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上池と下池の中間に中間池を設け、上池と中間池を
   結ぶ水路に上段水車を配設するとともに、中間池と下池
   を結ぶ水路に下段水車を配設し７、力・つ上記上池と上
   段水車との間の水路にガイドベーンを配設するとともに
   、上記中間池と下段水車との間の水路にガイドベーンを
   配設し前記上段水車と前記下段水車を夫々運転して発電
   する発電所にむいて、前記中間池の水位を測定する水位
   測定器と、この水位測定器の出力と水位設定値とが入力
   され両入力の差を導出する加算器と、言劾口算器の出力
   を増巾する増巾器と、発電所出力指令をガイドベーン開
   度信号に変換していずれか一方のガイドベーンに供給し
   ガイドベーン開度を指令に応じて調整する出力指令−ガ
   イドベーン開度信号変換器と、前記増巾器の出力ととも
   にガイドベーン初期設定値が入力され両信号を加算して
   出力し該出力を前記ガイドベーン開度変換器の出力が入
   力されない他方のガイドベーンに入力してガイドベーン
   の開度を調整し、前記中間池の水位を常に所定値に保持
   する加算器とから構成したことを特徴とする発電所の運
   転制御装置。