JPS63220724A - 同期発電機の系統併入方式 - 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〕 この発明は四則発電機Ｙ使用した風力発電設備における
出力ｙ！−直接系統と連携すり同期発電機の系統併入方
式に関するものである。

〔従来の技術〕

周知のように風力発電設備は自然現象の風エネルギＹＭ
Ｌ車によって回転エネルギに変換し、回転エネルギゼ発
電機を使用して電気エネルギとして取出すものである。

そして、上記風力発電設備ン電力系統に併入するにを工
誘導発゛砥機または発電機交流出力ｔインバータにより
直流にｆ換し、コンバータにより再度交流に変換して系
統と接続する周波数変換装置（ＤＣＩＪンク万式）が専
ら使用されている。

しかし、電力系統九連携する場合、誘導発電機では’ｉ
［力系統から励磁電流として無効電力Ｙ：費丁ので、電
力系統の力率を悪化させ、また周波数変換装置で＆工設
備費が非常に高いという問題点があった。

そこで、風力発電設備と電力系統とχ連携させる場合に
は無効電力の供給が可能であり、電力系統制の力率に影
智がなく、さらにＤＣリンク方式での周波数ｆ換装置が
必要でない建設費Ｒよび保守面で有利な同期発電機のＡ
ＣＩＪンク方式の採用が債まれていたａ と・ころで、周期発電機Ｙ電力系統Ｆｒ一連携丁りｌ−
。

ぎにはまず系統側の周波数−電圧に発電機側の周波数、
電圧Ｙ合せ、つぎに同期検定器により電圧。

位相？比較して双方の位相が一致したとき発電機用遮断
器？投入する例えば特開昭５６−９６１７６号あるいは
特開昭５６−９８４００号に示され７′Ｉ・同期投入方
式が採用されている。

第２図は従来の同期発電機の系統併入方式を示・！構成
図で５図ｖｃＮいて、１ｔｔ工原動機である風車−２に
工同期発電機、６は励磁機、４を゛工回転数制御用Ｃ・
・”〕ププロペラピッチ制御装置、を工自動電圧−ヤ−
・器付励磁装置、６は発電機側計器用変圧器、７以電力
系統側計器用変圧器、８＆Ｘ発１機用遮断器、９＆プ、
同期検定器、１０は軸継手（カップリング）である。

次に動作について説明７ｒる。

風速が規定値以上であれば風車ＩＹ始動させる。

風車１０回転数は回転数制御用のプロペラピッチ制御装
置４によりプロペラピッチ角Ｘ制御し、規定回転数？得
る工うＫ　Ｌ、ていり。同期発電機２ｊ二つの発生電圧
（プ、自動電圧調整器付励磁装置５１つ使用して規定電
圧Ｙ得るようにしている。

次いで、同期発電機２の周波数および電圧が系統側の周
波数および電圧に一致したところで、同期検定器９＋Ｃ
より同期発電機２と系統の位相χ計測１°る。位相のず
れかあ、る場合はプロペンピッチ制御装置４Ｙ微調整し
℃位相）・−・致させろ。両者の周ｔｌＩ数Ｍよび電圧
が・一致し、かつ位相が一致ｔ。

たのちに、発電機用遮断器８の投入時間ゲ考慮して投入
指令Ｚ出力すること釦より同期発電機２１二系統とが並
列運転されろ・−とになる。

〔発明が解決しようと１′ろ問題点〕 従来の同期発電機の系統併入方式は以上のよう［構成さ
れていりので、一般的にＴ化の激１２．い凰ユ゛ネルギ
γ用いて一定回転数の維持および位相調整グ）ための微
調整）！行うζどは非常に困難でとっ一’Ｃ，ｆｆｆ１
期発電機ン同期投入する場合は１．風が非常ηこ安宝し
ている時のみＩ７か始動できないという重大な問題点が
あった。

この発明は上記のような問題点ＹＮ消するためになされ
たもので、風エネルギの醸し、い変化χ間＠Ｖｃせず、
かつ位相調斃のための微調整Ｙ必要としない同期発電機
の系統併入方式ぞ得ることＹ目的１１：、する口 〔問題点χ解決するための手段〕 この発明に係る同期発電機の系統併入方式＆Ｘ原動機の
回転が伝達される同期発電機と、この同期・す゛を機の
励磁手段と、上記同期発電機の電力系統・・・・、の併
入χ制御する発電機用遮断器と、上記原動機か１″−＞
同期発電機へのトルクの伝達のみが可能な・方向回転伝
達機構と％を備え、と配属動機の同転？定格回転数’Ｉ
ｉ　＜　１で上昇さ・せた時点で上記発電機用遮断器乞
投入、し、久いで上記同期発電機の界磁に励磁Ｙ：与、
えて回期運転させろように、ｌまたもの”℃ある。

１　イ乍用　） 、７の発明におけｂ−肋間ν機の系統併ノ、方式り１、
トルクの伝達が原動機から同期発′Ｎ、機−・、の−１
向のみ、！：、１．．原動機σ）原動機料御により原動
機ゲ始匍さ・せ、定格回転数近くまで昇速させる。この
時点で四期発電機ケ電力系統に投入１−１電動機と１、
て回転させΦ。同期発電機に無負荷で電動機運転状ｎｖ
、あり界磁に励磁ヶ加え小ことｉｃ、、Ｊ：Ｑ同期運転
に引入れるものであく）。

〔実施例〕

９、下、この発明の一実施例につ（・て説明す４１第１
図はこの発明の一笑施、例ゲ示す構成図であって、、第
１゜図１Ｃおいて第２図ン６回〜構成部分にに同一符号
？付してその説明Ｙ省略−″ｆ″勺。第１図む（おいて
、１１はカムクラッチカップリング熔ｆ７）一方向回転
伝達機構で２．これは原動機とな・＋、）風量１側から
同期発電機２側パ・、は動力ｌ゛伝運ブるものの同期発
電機２側から風車１側−・に動力の伝達のＩよいクラッ
チ欠薫ねた軸継手である。

次に動作について説明す“ろ。

風速が規定値Ｊスよ（カットイン風速以上）の状態で風
ｉ１Ｙ：始動させ、風車１０回転数はプロペラピッチ制
御装置４にエリプロペラピッチ角χ制御し、規定回転数
？得るようにしている。そして、ピッテン制御して定格
回転数近くまで昇速させる。

風車１０回転は一方向回転伝達機構１１Ｙ介して同期発
電機２に伝達される。同期発電機２が定格回転数近く（
定格回転数の数チ下程度）まで上昇した時点で発電機遮
断機８ン投入し、同期発電機２Ｙ制動巻線により電動機
と１．て回転させろ（同期発電機２の制動巻線を工自己
１起動しないので、起動トルクゼ持つ特殊な制動巻線の
必要性を工ない）。

−万、風車１＠はプロペラピッチ制御装置４１１Ｃより
同期発電機２より若干遅い回転速度で運転されΦ。同期
発電機２０回転数の方が風車１の回転数より速（・もの
の、一方向回転伝達機構１１により同期発電機２側のト
ルクは風車１に伝達されないため、同期発電機２な工無
負荷、吠悪となって少ないスベリでｉ４転され・シ。こ
の状帽で界磁遮断器１２”乞投入し同期発電機２の界磁
に励磁娶与えると、同・瀞１発室ｍ　２　ｋ″Ｘ、１ｇ
力糸系統同期され、同期運転となる。

〔発明の効果〕

この発明によれは同期発電機の系統併入方式Ｙ原動機と
同期発電機とＹ一方向回転伝達機構によって連結し原動
機のトルクのみン同期発電機に伝達するようにし、原動
機のピッチ制御により原動機乞始動させると共に定格回
転数近くまで昇速させ、この時点で同期発電機ｔ１を力
系統に投入し、電動機として回転させ、次いで界磁に励
磁Ｙ与えて同期運転に引入れるように構成したので、風
エネルギの激しい変化Ｙ問題にせず、かつ位相調整のた
めの微調整Ｙ必要、２　ｔ、ないばかりか、同期発電機
より無効電カケ供給できるので、ＩＥ力糸系統の連携運
転ｌＣおいて系統の力率ン悪化させることがなく、特に
風力発電の大形化−Ｍよび台数Ｙ増加することができる
効果がち４・−

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例ｋｒよる同期発電夢の系絖
併入万式Ｙ示す構成図５石２図は従来の同期＠電機の系
統併入方式の・−例？ポー１″構成図である。 １ｂ２・１．虱４（原動機）、２は同期発電機、３は励
磁機、５を工励磁装置、８し″ｆ、発電機用遮断器、１
１は一方向回転伝達機構。 ７ｆ　１１’−’；、図中、同一符号は同一または相当
部分Ｙ示・ｆ′。 ！夕許出願人　　蕾、羨電機株式会社 １、−；■−＝・ 代理人　弁理士　　　１）　洋　博　　昭ｉ　臘ｊ舅（
外２名）　　− 第１図 １：態率 ２：同期発を機゛ ３搗２１Ｅ扛機゛ ５二后力、諒ｉ、１”）；１１ ８：発電、瀾・量産１ｆＴ′五、 ■ト方向回！大イ云１通・ネ島

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原動機と、この原動機の回転が伝達機構を介して伝達さ
   れる同期発電機と、この同期発電機の励磁手段と、上記
   同期発電機の電力系統への併入を制御する発電機用遮断
   器とを備えて同期発電機を電力系統に同期投入させるよ
   うにした同期発電機の系統併入方式において、上記原動
   機から上記同期発電機へのトルクの伝達が可能で、該同
   期発電機から該原動機へのトルクの伝達が不可能な一方
   向回転伝達機構を該原動機と該同期発電機との連結部分
   に設け、該原動機の回転を定格回転数近くまで上昇させ
   た時点で上記発電機用遮断器を投入し、次いで該同期発
   電機の界磁に励磁を与えて同期運転させるようにしたこ
   とを特徴とする同期発電機の系統併入方式。