JPS59216498A - 水車発電機の電気調速装置 - Google Patents

水車発電機の電気調速装置

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JPS59216498A
JPS59216498A JP58090612A JP9061283A JPS59216498A JP S59216498 A JPS59216498 A JP S59216498A JP 58090612 A JP58090612 A JP 58090612A JP 9061283 A JP9061283 A JP 9061283A JP S59216498 A JPS59216498 A JP S59216498A
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integral
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Tetsuo Saito
斎藤 哲夫
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/04Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Water Turbines (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、水車発電機の発電機周波数または発電機出
力を設定値に保つべく、周波数偏差または発電機出力偏
差を比例・積分もしくは比例・積分・微分演算してガイ
ドベーンを制御する水車発電機の電気調速装置に関する
〔従来技術とその問題点〕
従来、この種の電気調速装置として、第1図に示すよう
に回路構成したものが知られている。
すなわち、第7図において、参照符号IOは周波数調定
器、lλは周波数検出器、/4(は周波数調節器を示す
。周波数検出器lλは、水車発、電機の発電機周波数を
検出するものであシ、前記周波数調定器10の出力信号
と周波数検出器/2の検出信号との減算を行って、周波
数偏差信号を得る。このようにして得られた周波数偏差
信号は、後述する剛性復原演算器/lの出方信号をさら
に減算して得られた偏差信号を周波数調節器/グに入力
され、比例(P)、積分CI)および微分(D)の各演
算が行われ、適正なサーボモータ開度指令値を出力する
。なお、この周波数調節器/弘の出力信号は、一度調節
器it、アクチュエータ、20およびサーボモータココ
を介して水車発電機の水i系を制御し、水車発電機の出
力を適正に制御する。この場合、サーボモータココにょ
シ水理系の開閉調整を行う際のサーボモータ開度値は、
前記周波数調節器/≠で得られるサーボモータ開度指令
値に対しフィードバックすると共に、剛性復原演算器/
乙に入力してこの演算器/ぶの出力信号を前記周波数調
節器/≠へ入力する周波数偏差信号に対し減算入力する
ようにする。また、周波数調節器14!は、種々の制御
回路方式を採用し得るが、いずれの場合も制御要素は、
比例(P)、積分(I)および微分(D)に分けられ、
発電機運転状態に応じて前記PID制御定数のいずれが
または複数を変更することにょ夛、常に適正な制御系を
保つよう構成される。
しかしながら、負荷変動または周波数変動を生じた場合
、電気調速装置が制御指令を出方中にPID制御定数の
変更が行われると、各演算器の制御出力値が異なるため
、ガイドベーン開度、発電機周波数または発電機出方に
不要な動揺を与え、場合によっては制御指令が「減」か
ら「増」方向に反転する等不要な制御を行うと共に、最
終安定までに多くの無駄時間を要する難点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的鉱、制御指令の出方中において。
発電機運転状態に応じて直ちにPID制御定数を変更す
ることができ、しかもこのpxDFI!1定数の変更に
際して不要な制御出力を与えることなく迅速な適応制御
を実現できる水車発電機の電気調速装at−提供するに
ある。
〔発明の要点〕
本発明は、水車発電機の周波数もしくは出力の制御偏差
信号を入力して比例@積分もしくは比例・積分・微分演
算を行う演算回路を設け、この演算回路の演算出力に基
づいて一度調節器およびアクチュエータを介して水理系
の開閉操作を行うサーボモータを追従制御するよう構成
した電気調速装置において、前記演算回路は制御定数の
異なる演算回路を切換可能に接続し、各演算回路の積分
演算器に、各演算回路出力をその都度における開度肖節
器への制御出力に一致させる補正信号を供給する回路を
設けることを特徴とする。
すなわち、本発明においては、水車発電機の水理系の開
閉操作を行うサーボモータを追従制御するよう構成した
電気調速装置において、比例・積分もしくは比例・積分
・微分演算を行う演3を回路を制御定数の変更可能な構
成とし、制御定数の変更に際し補正信号を供給する回路
を設けて制御出力の動揺を有効に防止し、制御系のレス
ポンスを高めることができる。
従って1本発明の電気調速装置において、演算回路は、
周波数調定器の設定信号と周波数検出器の検出信号との
周波数偏差信号を入力して比例・積分もしくは比例・積
分中微分演昇を行う周波数調節器からなシ、前記周波数
調節器の積分演算器に対し、一度調節器への制御出力信
号をフィードバックするよう構成すれば好適である。
〔発明の実施例〕
次に、本発明に係る水車発電機の電気調速装置の実施例
につき、添付園面を参照しながら以下詳細に説明する。
第2図は、本発明に係る電気調速装置の一実施例を示す
要部回路構成を示す。なお1本発明の電気調速装置の全
体的な基本構成は、第1図に示す従来の電気調速装置と
同一である。すなわち、本発明においては、第一図から
も明らかなように、第7図に示す周波数調節器l≠の回
路構成が特徴あるものとなっている。
第2図において、本実施例における周波数調節器/≠は
、比例演算器130と比例演算器…3コとを並列接続し
、これらの比例演算器I。
B (3o、3−2)の出力信号を発電機運転状態に応
じて出力される制御定数変更信号によって切換動作する
極性反転器J4tと、この極性反転器34’によシ選択
された信号を入力して開度調節器it<第1図参照)へ
開度信号を出力する低値選択出力器3tとを備えている
。また、前記比例演算器■、l1(30,3−2)の出
力信号に対し。
前記低値選択出力器36で得られる開度信号をそれぞれ
比例演算器1p31..3♂と積分演算器I、II(4
′0,4′−2)とを介し、適宜加減算を繰返してフィ
ードバック制御するよう構成される。
なお、第2図に示す実施例において、微分演算器は省略
しである。
次に、このように回路構成された本実施例に7λ おける周波数調節器/≠の作用につき説明する。
今、発電機運転状態において、制御定数変更信号が、極
性反転器34tを図示のように比例演算器]3.2の出
力側と導通するようセットした場合1周波数詞節器/4
’に入力される周波数偏差信号△fは、比例演算器f1
3.2で所定の制御定数に2で比例演算が行われ出力V
4を得、この出力v4に制御定数//ST2の積分演算
器1−の出力v5が加算されて制御出力v6が得られ、
この制御出力v6が低値選択出力器36を介して開度調
節器への制御出力v7となる。そこで。
この低値選択出力器J6で設定する制御出力側[値Vb
xMxr Ic対し、制御出力Vb カ’VLIMIT
〉■6の条件下であれば、制御出力V、 = V、とな
る。従って、前記制御出力v6=■4+v5の条件から
、積分演算器ト−への補正信号V9は零となる。
一方、制御定数変更信号が極性反転器34’を図示と逆
の比例演算器IJOの出力側と導通するようセットした
場合、周波数調節器/≠に入力される周波数偏差信号△
fは、比例演算器I30で所定の制御定数に1で比例演
算が行われ出力v1を得、この出力v1に制御定数//
ST。
の積分演算器14toの出力v2が加算されて制御出力
V3が得られ、この制御出力V3が低値選択出力器36
t−介して開度調節器への制御出力v7となる。そこで
、この場合、前記制御出力v3がv7=■6−■5とな
るように、積分演算器l4tOに対し補正信号v8を与
えるよう構成すれば、制御出力は當にV、 = Vbに
制御式れる。従って、前記極性反転器34tに対し、制
御定数変更信号を何時与えても制御出力■7すなわち開
度信号の動揺の発生を有効に防止することができる。
筐た、前記低値選択出力器36は、制御出力制限値VL
IMITとして入力される信号が負荷制限信号、開度調
節器よシの過制御抑止信号等として機能し、制御出力■
6またはv3がVb (Va )> VbrMXT(1
)場合K N’6(V3) :V7(VLIMIT) 
トなるよう積分演算器IJ4L2 (II/−0)に補
正信号V9(VB)を与えるよう設定することにょシ。
周波数調節器のレスポンスを高めることができる。
〔発明の効果〕
前述した実施例から明らかなように、本発明に係る電気
調速装置によれば、制御定数の異なる演算回路に切換接
続可能に構成した周波数調節器において、開成調節器へ
の制御出力が常に一定となるよう各演算回路を構成する
積分演算器に補正信号を供給するよう回路構成すること
によシ、制御定数の切換時における不要な出力動揺を防
止することができる。また、一度哨節器への制御出刃信
号を周波数調節器の各演算回路にフィードバックするこ
とによシ、積分演算器のリセット時間が無くなシ、制御
系のレスポンスを高めることができる。
従って、本発明の主構成は、前述した水車発電機の電気
調速装置に限定されることなく5機器の状態に応じてP
−I−D制御定数を変更する必要のある制御装故1例え
ば複数台の発電機を制御するジヨイントオペレーション
装置等ニ応用することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが1本発
明の精神を逸脱しない範囲内において種々の股引変更を
なし得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の水車発電機における電気調速装置の基本
構成を示すフロック回路図、第2図は本発明に係る電気
調速装置の要部をなす回路構成の一実施例を示すブロッ
ク回路図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  水車発電機の周波数もしくは出力の制御偏差
    信号を入力して比例・積分演算もしくは比例φ積分・微
    分演算を行う演算回路を設け。 この演算回路の演算出力に基づいて開度調節器およびア
    クチュエータを介して水理系の開閉操作を行うサーボモ
    ータを追従制御するよう構成した電気調速装置において
    、前記演算回路は制御定数の異なる演算回路を切換可能
    に接続し、各演算回路の積分演算器に、各演算回路出力
    をその都度における開度調節器への制御出力に一致させ
    る補正信号を供給する回路を設けることを特徴とする水
    車発電機の電気調速装置。 (2、特許請求の範囲第7項記載の電気調速装置におい
    て、演算回路線2周波数調定器の設定信号と周波数検出
    器の検出信号との周波数偏差信号を入力して比例・積分
    もしくは比例・積分・微分演算を行う周波数調節器から
    なシ、前記周波数調節器の積分演算器に対し、開度調節
    器への制御出力信号をフィードバックするよう構成して
    なる水車発電機の電気調速装置。
JP58090612A 1983-05-25 1983-05-25 水車発電機の電気調速装置 Granted JPS59216498A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6343598A (ja) * 1986-08-11 1988-02-24 Hitachi Ltd 可変速揚水発電システムの運転制御装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5776272A (en) * 1980-10-29 1982-05-13 Toshiba Corp Output controlling system for water-turbine generator

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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

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