JPS6277082A - 揚水発電所 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 最近の電力系統は原子力の比率の増大および火力のプー
リースタートストップ回数の増大に伴ない、深夜帯のＡ
ＦＯ調整容鼠が不足し、この対応として揚水発電所の入
力調整が必要となって来た０この発明は揚水運転時のＡ
ＦＯを経済的に可能ならしむる揚水発電所に関する。

〔従来の技術〕

従来の可変速揚水の揚水方向運転特性について第５図に
より説明する。

縦軸はポンプ入力を％表示、横軸はポンプの揚程である
。揚程の１００％は最高揚程で、最低揚程が９０％の場
合を示している。（１）　（２）（３）（４）０３　（
１４は特定のポイントを示しており、（１２は最大ポン
プ入力、（５）は１００％ポンプ入力、（６）は安定な
るポンプ運転の限界線、（７）は最低揚程におけるポン
プ入力の最小しぼり込み値の限界、（８）＋９１　Ｃ１
Ｏα℃は回転数を各々二〇２　、１００　、９７５　、
９５％に変えた場合の連”転特性曲線である。

次に従来技術について説明する。

従来の可変速機でない常に定格回転数（ｎ−１００％）
で運転される揚水発電所の揚水方向運転特性は第５図の
（９）に示す特性で揚程によって一鴫的にポンプ入力が
決められてしまう。可変速揚水光を所の場合は回転を定
格の回転数より下げることにより点（２）（３）（４）
を結ぶ範囲内でポンプ入力の１９１″４啓が可能であり
、回転を定格回転数より上げることにより点Ｃ１３１１
４）　（２（３）を結ぶ範囲内でポンプ入力の調整が可
能であり、合せて点（１３（２）（４）（１４）で囲ま
れた範囲が運転可能である。

次に可変速揚水発電所の原理を第４図により説明する。

Ｑのは誘８′Ｉ−ｉ電電動機のイ礪子、（６）は同じく
回転子（２次コイル）、□は可逆式ポンプ水車、■はシ
ャフト、曽はサイクロコンバータ用変圧器、に）はサイ
クロコンバータ、（ロ）は回転数検出器、（７）［ｉ１
転数制御器である。回転数制御器（ト）の詳細ブロック
図を第６図により説明する。（６１）は回転数決定回路
、（６２）は揚水ＡＦＯ入力指令回路、（６３）は揚程
演算回路、（６４）け回転検出回路、（６５）はサイク
ロコンバータ制御回路、（ａ６）Ｕサイクロコンバータ
である。ここでポンプ水車を可変速で運転するには上記
の通り巻線形誘導発電々動機を２次励磁する方式が通常
採用される。回転速度が変っても、系統周波数と一致す
るように２次励磁の周波数を調整してやれば、系統との
並列運転が可能である。

周波数変換装置とｌ−では、交流から直接に交流を作る
サイクロコンバータ方式が通常使用される。

〔発明か解決しようとする問題点〕

従来の揚水発電所では以上のような運転範囲になるが、
スベリ零（Ｓ−Ｏ）即ち定格回転数（ｎ−１００％）付
近では回転数制御用のサイクロコンバータ出力が非常に
低周波で直流に近くなるため、３相の１アームに長く通
電することになり熱的にサイクロコンバータの容はを大
きくせざるを得す、不経済となってしまうという問題点
があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、可変速運転の制御を工夫することにより経済
的な揚水運転時のＡＦＯ調整が可能である揚水発電所を
得ることを目的とする。

〔間順虚を解決するための手段〕

この発明に係る揚水発電所は、スベリ零付近の運転を避
けるために一定以下のスベリにならないように運転禁止
帯を設けてサイクロコンバータを制御して誘導発電電動
機の回転数を制御するようにしたものである。

〔作用〕

この発明に第３ける速度調整用のサイクロコンバータは
、スベリ零付近の運転を禁止することにより容１ｊ１が
小さくても揚水運転中のＡＩＰＯ調整を可能とする。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第２
図で第６図と同一符号は同一または相等品を示す。−が
本発明で追加された回転数判定。

修正回路である。

本発明による実施例について第１図のポンプ水車の特性
曲線により説明する。

第５図と同一符号は相当特性を示す。０９部に囲まれた
範Ｕ■が本発明による運転禁止帯である。−例として揚
程が９５％でＡＴ！Ｏのポンプ入力指令値が０７）と（
２）の中間であれば止のポイントの回転数になるように
第２図の回転数判定（ω歪回路−で判定してサイクロコ
ンバータを制御しＡＦＯのポンプ入力指令値がαηと０
９の中間であればｑ９のポイントの回転数になるように
動作する。このようにすることにより容量が小さくても
回転数調整が可能になる理由を第１図により説明する。

第３図で横軸がスベリ、縦軸がサイクロコンバータ茶漬
である。

３１）は理論的特性、（至）は実現上の特性、（ハ）は
スベリが大きい場合のサイクロコンバータの容量、（至
）は運転禁止帯スベリを（至）〜（至）の間とした場合
の理論上の容は、（至）は（至）に余裕を付した実現上
の容量、（至）は従来の理論的必要容量、（９）は従来
の実現上の容−を示している。即ちスベリ零は完全に直
流となるため３用で次々に点弧して各相手素子に均等に
流れていた電・流が一相素子のみに速読して流れるため
、理論的にはスベリが大きい場合の薄茶・社に対し３倍
の容量を必要とし、実現レベルでは更に余裕を付ける必
要があるため非常に大容量とせざる会得ないが、本発明
によれば−の谷揖で良いため経済的な可変速揚水発４所
を提供することができる。

なお、上記実施例では発′直町動機が１台の場合の運転
について説明したが、２台以上設置され之発電所におい
て揚水ＡＦＯ指令値が発電所全体について指令されるた
め、２台以上運転中の場合は２台を均等負荷運転した場
合にスベリが零付近になった場合は、一方の発電電動機
を加速し、他方の発電’ｆｌｊ機を減速させてスベリ零
付近の運転を避けかつ揚水ＡＴＯ指令値を満足する運転
を行ってもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によｎはサイクロコンバータの
スベリ零付近の運転を避けるように制御装置を構成した
ので、揚水運転時のＡＦＯ調整装置の安価なものが得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるポンプ水車の揚水特性
曲線図、第２図は本発明による回転数制御ブロック図、
第３図はスベリ対すイクロコンバータ容鼠特性曲線図、
第４図は可変速揚水発電所の原理を説明するための構成
図、第５図は従来のポンプ水車の揚水特性曲線図、第６
図は従来の回転数制御ブロック図である。 図において、ｆｌ）　＋２）　（３）（４）０３重は特
定のポイント、（６）は安定なるポンプ運転の限界線、
（７）は最低＋Ｉ■呈におけるポンプ入力の最小しく１
り込み値の１・、ＪＪ界、侶）（９）０００１）は回転
数を各々変えた場合の運転特性＋！ｊＩ線＋１２は最大
ポンプ入力、０９部に囲まれた範囲一運転禁止帯、いは
回転数判定、修正回路、（６１）は回転検出回路、（６
２）は揚水ＡＦＯ入力指令回路、（６３）は揚程法算回
路、（６４）は回転検出回路、（６５）はサイクロコン
バータ制御回路、（６６）はサイクロコンバータである
。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　　　大　　岩　　　増　　雄 第１図 ノ５．！ｌ　Ｉで　囲　まＩ電範囲　　＝　運ψ尺−一
、よ、帝第２図 第３図 第４図 第５図 １号才１→ 第６図 手　続　補　正　力（自発） し２ １、事件の表示　　　特願昭６０−２１５７４９号、′
３．補正を′Ｖる者 代表者　志　岐　守　哉 ・１９代理人 ｆ主　所　　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３
号５、補正の対象 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲の欄を別紙のとおり訂正
する。 （２）明細書第８頁第４行の「線（６）は最大ポンプ入
力、」を「線、＠は最大ポンプ入力、」と訂正する。 ７、　添付書預の目録 （１）補正後の特許請求の範囲を記載した書面１通 以上 特許請求の範囲 サイクロコンバータにより可変速運転を行なう可逆式揚
水発電所に於てすベリ零付近の運転を避けるため揚水方
向特性曲線として各回転数に対応した運転中のポンプ揚
程と運転指令ポンプ入力との関係を回転数制御回路にメ
モリしておき指令回転数がすべり零付近の運転禁止帯に
入ったら指令回転数を運転禁止帯の外側で運転するよう
に指令回転数を修正する装置を設けることを特徴とした
揚水発電所。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サイクロコンバータにより可変速運転を行なう可逆式揚
   水発電所に於てすべり零付近の運転を避けるため揚水方
   向特性曲線として各回転数に対応した運転中のポンプ揚
   程と運転指令ポンプ入力との関係を回転数制御回路にメ
   モリしておき指令回数がすべり零付近の運転禁止帯に入
   つたら指令回転数を運転禁止帯の外側で運転するように
   指令回転数を修正する装置を設けたことを特徴とした揚
   水発電所。