KR20170040289A - S-특성을 갖는 유압 기계의 회전 속도 안정화 방법 및 유압 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 방법은, S-특성을 갖는 기계의 회전 속도(N)를 안정화하는 것을 목적으로 하며, a) 수류에 의해 터빈에 가해지는 토크가 존재하지 않도록 그리고 기계가 타겟 회전 속도(Nc)로 회전하도록, 기계의 가이드 베인에 영향을 주는 타겟 개도율(Y_final) 및 타겟 정미 수두(Hn_final)를 산출하는 단계와, b) 기계가 받는 실제 정미 수두(Hn)를 결정하는 단계와, c) 타겟 정미 수두를 실제 정미 수두와 비교하는 단계, 그리고 d) 타겟 개도율(Y_final)을 향해 수렴하게 하고 타겟 정미 수두와 실제 정미 수두 사이의 높이차(ε1)를 감소시키도록, 가이드 베인의 개도율을 조절하는 단계를 포함한다.

Description

S-특성을 갖는 유압 기계의 회전 속도 안정화 방법 및 유압 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치{METHOD FOR STABILIZING THE ROTATION SPEED OF A HYDRAULIC MACHINE WITH S-CHARACTERISTICS AND INSTALLATION FOR CONVERTING HYDRAULIC ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY}

본 발명은 S-특성을 갖는 유압 기계의 회전 속도를 안정화하는 방법에 관한 것이다. S-특성을 갖는 통상의 유압 기계로는, 터빈 모드에서 작동하는 펌프-터빈, 또는 높은 정미 수두 조건용으로 설계된 프란시스 터빈이 있다. 또한 본 발명은, 상기한 방법이 구현될 수 있는, 유압 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치에 관한 것이다.

터빈 모드에서 펌프 터빈의 기동 중에, 그 러너의 회전 속도는 안정화되어야, 유압 기계가 그리드에 연결될 수 있다. 기계의 회전 속도가 그리드 주파수와 동기화되는 것이 이상적이다. 게다가, 펌프-터빈은, 수류에 의해 러너에 인가되는 운동량이 존재하지 않는 무부하 작동점에서 작동하도록 조종된다.

저낙차 조건에서, 회전 속도 안정화는 "S-구역"의 존재로 인해 도달하기 어려울 수 있다. "S-구역"은 기계의 회전 속도의 함수로 운동량을 나타내는 그래프에서 볼 수 있는 구역이다. 이러한 종류의 그래프에서, 회전 속도에 대해 플롯된 운동량의 곡선은 S형일 수 있고, 그 결과 무부하 동작점은 불안정하다는 것을 확인할 수 있다. 이는, 최적 작동점에 대한 기계의 회전 속도의 약간의 변화가, 수류에 의해 펌프-터빈의 러너에 인가되는 운동량의 상당한 증가를 시사하고, 이에 따라 기계의 회전 속도가 실질적으로 증가 또는 감소된다는 것을 의미한다. 이러한 조건하에서, 종래의 PID 루프로 유압 기계의 회전 속도를 안정화하는 것은 불가능하다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 러너 또는 가이드 베인 등과 같은 기계의 유압 부품을 완전히 재설계하는 것이 알려져 있다. 특히, 터빈 모드에서 펌프-터빈의 작동 범위에 S-구역이 존재하는 것을 방지하도록, 기계의 유압 부품이 재설계된다. 기계의 작동 범위는, 이 기계를 포함하는 장치의 하위 총 수두와 상위 총 수두 사이의 간격에 상당한다. 그러나, 이러한 해결 방안은 구현하는 데 비용이 많이 들고, 펌프-터빈의 성능을 저하시킨다.

다른 해결 방안은, 비동기화된 가이드 베인을 펌프-터빈에 설치하는 것으로 이루어진다. 이는, 일부 가이드 베인이 독립적으로 배향될 수 있다는 것을 의미한다. 그 결과, 기계의 기동시에, 일부 가이드 베인은 다른 가이드 베인보다 더 개방되어 있어, 기계 특성이 일시적으로 변경된다. 이로써, 기계의 작동 범위에 S-구역이 존재하는 것을 방지할 수 있게 된다. 그럼에도 불구하고, 이러한 해결 방안은 기계의 수명에 영향을 미치는 의도하지 않은 진동을 발생시킨다.

본 발명은, 알려진 방법보다 적은 비용이 들고 기계의 성능에 영향을 미치지 않는, 유압 기계의 회전 속도를 안정화하는 방법을 제안함으로써, 상기한 단점을 해결하려고 한다.

이를 위해, 본 발명은, 유압 기계가 그리드에 결합될 수 있도록, S형의 특성 곡선을 갖는 유압 기계의 회전 속도를 안정화하는 방법에 관한 것으로, 상기 유압 기계는 러너와, 상기 러너의 둘레에 배치되고 복수의 가동 가이드 베인을 구비하는 분배기를 포함하는 것이다. 이 방법은 하기의 단계들을 포함한다:

a) 수류에 의해 상기 유압 기계의 러너에 가해지는 토크가 존재하지 않도록 그리고 상기 유압 기계가 그리드 주파수에 기초한 타겟 회전 속도로 회전하도록, 유압 기계의 가이드 베인에 영향을 주는 타겟 개도율 및 타겟 정미 수두를 산출하는 단계,

b) 유압 기계가 받는 실제 정미 수두를 결정하는 단계,

c) 상기 타겟 정미 수두를 상기 실제 정미 수두와 비교하는 단계, 및

d) 상기 타겟 개도율을 향해 수렴하게 하고 상기 타겟 정미 수두와 상기 실제 정미 수두 사이의 높이차를 감소시키도록, 가이드 베인의 개도율을 조절하는 단계.

본 발명을 통해, 유압 기계의 회전 속도는, 상기 장치의 상기 정미 수두에 작용함으로써 안정화된다. 실제로, 이러한 정미 수두의 안정화의 결과로, 유압 기계의 회전 속도가 안정화된다. 더 정확히 말하면, 상기 장치의 정미 수두는 타겟 정미 수두를 향해 수렴하도록 제어되고, 상기 가이드 베인의 개도율은 타겟 개도율을 향해 수렴하도록 조종된다. 상기 타겟 개도율과 상기 타겟 정미 수두는, 이론적으로는 그리드 주파수에 기초하여 상기 유압 기계의 회전 속도가 소기의 회전 속도와 동기화되는 값으로, 그리고 물에 의해 기계에 가해지는 운동량이 없는 값으로 산출된다. 그 결과, 상기 타겟 정미 수두에서의 상기 정미 수두의 안정화를 통해, 유압 기계의 회전 속도가 상기 소기의 회전 속도에 가까워진다. 결과적으로, 유압 기계는 동기화기를 사용하여 그리드에 동기화될 수 있다.

유익하지만 필수적인 것은 아닌 본 발명의 다른 양태들을 이하에 명시한다:

상기 방법은 하기의 단계들을 더 포함한다:

e) 유압 기계의 실제 회전 속도를 측정하는 단계,

f) 실제 회전 속도를 타겟 회전 속도와 비교하는 단계,

이와 동시에 단계 d)에서, 가이드 베인의 개도율은, 타겟 회전 속도와 실제 회전 속도 사이의 속도차도 또한 감소시키도록 조절된다.

단계 d)에서, 가이드 베인의 개도율은, 가이드 베인에 영향을 주도록 설정 개도율을 산출함으로써 조절된다.

상기 설정 개도율은, 타겟 정미 수두와 실제 정미 수두 사이의 높이차에 따라 정해지는 제1 개도율 변량 및 타겟 회전 속도와 실제 회전 속도 사이의 속도차에 따라 정해지는 제2 개도율 변량을 타겟 개도율과 합산함으로써 산출된다.

상기 제1 개도율 변량은, 타겟 정미 수두와 실제 정미 수두 사이의 높이차를 입력으로 갖는 제1 수정자 모듈에 의해 출력된다.

상기 제1 수정자 모듈은 비례 미분 수정자이다.

상기 제2 개도율 변량은, 타겟 회전 속도와 실제 회전 속도 사이의 속도차를 입력으로 갖는 제2 수정자 모듈에 의해 출력된다.

상기 제2 수정자 모듈은 비례 적분 미분 수정자이다.

본 발명은 또한, 유압 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로서, 러너와, 상기 러너의 둘레에 배치되고 복수의 가변 가이드 베인을 구비하는 분배기를 포함하는 기계, 및 상기 장치의 실제 정미 수두를 결정하기 위한 결정 수단을 포함하고:

수류에 의해 상기 기계의 러너에 가해지는 토크가 존재하지 않도록 그리고 상기 기계가 그리드 주파수에 기초한 타겟 회전 속도로 회전하도록, 기계의 가이드 베인에 영향을 주는 타겟 개도율 및 타겟 정미 수두를 산출하는 산출 수단과,

타겟 정미 수두를 상기 기계가 받는 실제 정미 수두와 비교하는 비교 수단, 그리고

상기 타겟 개도율을 향해 수렴하게 하고 상기 타겟 정미 수두와 상기 실제 정미 수두 사이의 높이차를 감소시키도록, 가이드 베인의 개도율을 조절하는 조절 수단도 또한 포함한다.

유익하지만 필수적인 것은 아닌 양태에 따르면, 상기 장치는:

기계의 타겟 회전 속도를 산출하는 산출 수단과,

기계의 실제 회전 속도를 측정하는 측정 수단과,

상기 실제 회전 속도를 상기 타겟 회전 속도와 비교하는 비교 수단을 더 포함하고,

상기 가이드 베인의 개도율을 조절하는 조절 수단은, 타겟 회전 속도와 실제 회전 속도 사이의 속도차도 또한 감소시키도록 구성되어 있는 것이다.

본 발명은 이제 도면과 상호 관련하여, 그리고 본 발명의 대상을 제한하지 않는 예시적인 예로서 설명될 것이다. 도면에서:
도 1은 본 발명에 따른 유압 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위한 장치의 개략 단면도이고,
도 2는 도 1의 장치에 속하는 펌프-터빈의 회전 속도를 안정화시키는 것을 목적으로 하는, 본 발명에 따른 방법을 예시하는 제어 방안을 보여주며,
도 3은 도 1의 장치에 있어서의 가이드 베인의 정미 수두, 회전 속도 및 설정 개도율을 시간에 대해 플롯한 곡선을 나타내는 그래프이고,
도 4는 도 1의 장치의 펌프-터빈의 터빈 모드에서의 특성을 나타내는 그래프이다.

도 1은 유압 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위한 장치(2)를 나타낸다. 이 장치(2)는 유압 기계를 포함한다. 실시예에서, 이러한 유압 기계는, 터빈 모드에서, 샤프트(201)를 회전하게 하기 위해 유압 에너지를 사용하는 펌프-터빈(20)이다. 샤프트(201)는 교류 발전기에 연결되어 전기를 생산한다.

이하에서는, 터빈 모드에서 펌프-터빈(20)의 작동을 설명한다. 펌프-터빈(20)은 콘크리트 블록(22, 24)에 의해 지지되는 볼류트(volute)(200)를 포함한다. 묘사되지 않은 수압관이, 묘사되지 않은 상류측 저장조와 볼류트(200)의 사이에서 연장된다. 이러한 수압관은, 기계(20)에 동력을 공급하기 위해 강제 수류(F)를 생성한다. 기계(20)는, 블레이드(208)를 구비하는 볼루트(200)에 의해 둘러싸여 있는 러너(202)로서, 작동 조건에서 블레이드 사이로 물이 흐르는 것인 러너를 포함한다. 그 결과, 러너(202)는 샤프트(201)의 회전축(Z201)과 중첩되는 축(Z202)의 둘레로 회전한다.

분배기가 러너(202)의 둘레에 배치된다. 러너(202)의 둘레에 균등하게 분배되어 있는 복수의 가동 가이드 베인(206)을 포함한다. 사전 분배기가 분배기의 상류측에 그리고 둘레에 배치된다. 사전 분배기는 러너(202)의 회전축(Z202)의 둘레에 균등하게 분배되어 있는 복수의 고정 베인(204)에 의해 형성된다.

흡입관(26)이 러너(202)의 아래에 배치되어 있고 물을 하류로 배출하도록 되어 있다.

분배기의 가이드 베인(206)은, 러너(202)의 회전축(Z202)에 평행한 축의 둘레에 가변 피치를 각각 갖는다. 결과적으로, 물의 유량을 조절하도록, 가이드 베인은 회전될 수 있다. 가이드 베인(206)은 모두 폐쇄 위치에 대해 동일한 각도로 배향되어 있다. 다시 말하자면, 가이드 베인들은 동기화되어 있다.

C11 및 N11은 펌프-터빈(20)의 특성 파라미터이다. 이들 파라미터는 흐름 방정식에 의해 주어진다:

그리고

여기서 C는 수류(F)에 의해 러너(202)에 가해진 토크이고, D는 러너(202)의 직경이며, H는 장치(2)의 정미 수두이다.

도 4는 N11에 대해 플롯한 C11을 나타내는 곡선들을 보여준다. 이들 곡선은 가이드 베인(206)의 특정 배향에 각각 대응한다.

도 4에서, 장치(2)의 하위 총 수두와 상위 총 수두 사이의 간격에 상당하는 기계(20)의 작동 범위는, 장치(2)의 하위 총 수두와 상위 총 수두 각각에 대한 2개의 수직선(Hmin 및 Hmax)의 사이로 범위가 정해진다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 유압 기계(20)는 S-특성을 갖는다. 실제로, 저낙차 조건 하에서, N11에 대해 플롯된 C11의 곡선은 S형이다. 이러한 조건에서, 무부하 작동점, 즉 러너(202)에 가해지는 운동량이 없는 점으로서, 기계(20)의 회전 속도가 소기의 또는 타겟 속도(Nc)에 있는 점은, 불안정하다. 이 경우, 전형적인 컨트롤러를 사용하여서는, 기계의 회전 속도를 소기의 속도(Nc)로 안정화할 수 없다.

이하에서는, 기계의 기동 중에, 기계(20)를 그리드와 동기화하도록, "S-구역"에서 러너(202)의 회전 속도를 안정화하는 방법을, 도 2와 상호 관련하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 이 방법은 폐루프 시스템에 의해 구현될 수 있다.

본원에서, 정미 수두는 기계의 상류측 수압과 기계의 하류측 수압 사이의 차이이다.

이 방법의 첫 번째 단계는, 도달하는 타겟 정미 수두(Hn_final)과 가이드 베인(206)에 영향을 주는 타겟 개도율(Y_final)을 산출하는 것이다. 이론적으로, 수류(F)에 의해 러너(202)에 가해지는 토크가 존재하지 않도록 그리고 기계가 소기의 속도(Nc)로 회전하도록, 타겟 정미 수두(Hn_final) 및 타겟 개도율(Y_final)은 수치적으로 결정된다. 타겟 개도율(Y_final) 및 타겟 정미 수두(Hn_final)의 값은, 총 수두, 장치 설계, 및 마찰 손실의 함수로 산출된다.

이 방법의 두 번째 단계는, 임의의 순간에 정미 수두인, 장치의 실제 정미 수두(Hn)를 결정하는 것으로 이루어진다. 예를 들어, 이러한 실제 정미 수두(Hn)는 기계(20)의 상류측과 하류측에 배치된 압력 센서를 사용하여 측정될 수 있다. 이때, 타겟 정미 수두(Hn_final)와 실제 정미 수두(Hn)는 비교기를 사용하여 비교된다. 타겟 정미 수두(Hn_final)와 실제 정미 수두(Hn) 사이의 높이차(ε1)가, 가이드 베인(206)에 영향을 주도록 설정 개도율(Yc)을 결정하기 위한 입력으로서 사용된다. 더 정확히 말하면, 높이차(ε1)는 제1 수정자 모듈(C1)의 입력을 형성한다. 실시예에서, C1은 비례 미분 수정자이지만, 비례 수정자 또는 임의의 다른 종류의 수정자일 수도 있다. 높이차(ε1)를 줄이도록 가이드 베인(206)에 영향을 주기 위해, 상기 제1 수정자 모듈(C1)은 제1 개도율 변량값(ΔY1)을 출력한다. 제1 수정자 모듈(C1)은 시스템의 안정성 및 속도를 증가시킨다.

정미 수두(Hn)를 타겟 정미 수두(Hn_final)에 안정시키는 것만으로도, 기계의 회전 속도(N)가 안정화될 수 있다. Hn_final과 Y_final은 이론적인 값이다. 따라서, 정미 수두(Hn)가 최종 정미 수두(Hn_final)에 안정될 때, 기계(20)는 대략 타겟 회전 속도(Nc)로 회전한다. 교류 발전기에 연결된 샤프트(201)의 회전 속도는, 그리드에 대해 동기화될 수 있지만, 적정 주파수 및 위상에서 전압을 전달하도록 조절될 필요가 있다. 예를 들어, 동기화기는, 기계의 회전 속도를 약간 가속 또는 감속하고 위상 오프셋을 삭제하는 데 사용될 수 있다. 실제로, 기계(20)는 속도와 관련하여 +/- 0.2%의 공차로 동기화될 수 있다. 0이 아닌 토크와 동기화하는 것이 가능하므로, 토크에 대한 기준은 없다.

이러한 보충 단계를 피하기 위해, 상기 방법은 또한 기계의 회전 속도(N)를 조정하는 단계를 포함한다. 러너(20)의 회전 속도(N)가 측정되고, 타겟 회전 속도(Nc)와 비교된다. 타겟 회전 속도(Nc)와 측정된 회전 속도(N) 사이의 속도차(ε2)가, 설정 개도율(Yc)을 결정하기 위한 입력으로서 사용된다. 더 정확히 말하면, 속도차(ε2)는 제2 수정자 모듈(C2)의 입력을 형성한다. 일반적으로, C2는 제로 정상 상태 오차를 보장하는 비례 적분 미분 수정자이다. 실시예에서, C2는 적분형 수정자이다. 이는, 펌프-터빈(20)의 회전 속도(N)는 정밀하게 제어될 수 있다는 것을 의미한다. 속도차(ε2)를 줄이도록 가이드 베인(206)에 영향을 주기 위해, 상기 제2 수정자 모듈(C2)은 제2 개도율 변량값(ΔY2)을 출력한다.

ΔY1, ΔY2 및 설정 개도율(Yc)은 동적 파라미터이고, 타겟 개도율(Y_final) 및 타겟 정미 수두(Hn_final)는 정적 파라미터이다.

설정 개도율(Yc)은, 타겟 개도율(Y_final)을 제1 개도율 변량(ΔY1) 및 제2 개도율 변량(ΔY2)과 합산함으로써 산출된다. 따라서, 상기 타겟 개도율(Y_final)을 향해 수렴하게 하고 상기 타겟 정미 수두와 상기 실제 정미 수두 사이의 높이차(ε1)를 감소시키고, 상기 타겟 회전 속도(Nc)와 실제 회전 속도(N) 사이의 속도차(ε2)를 감소시키도록, 가이드 베인(206)의 개도율을 조절할 수 있게 된다. 도 2에서, K는 펌프-터빈(20)의 전달 함수를 나타낸다. K는, 가이드 베인(206)의 설정 개도율(Yc)을 입력으로서 취하고, 회전 속도(N) 및 정미 수두(Hn)를 출력한다.

이러한 조절 시스템은, 안정화를 목적으로 정미 헤드(Hn)에 작동할 뿐만 아니라, 동기화를 목적으로 회전 속도(N)에 작용한다. 전술한 바와 같이, 정미 수두(Hn)에만 작용하는 것이 가능하지만, 타겟 속도(Nc)에 대해 +/- 0.2%로 선택되는, 동기화 속도의 허용 범위 내에, 안정화된 속도가 있는 것이 보장되지는 않는다.

전술한 방법에 있어서 Hn_final, Y_final 및 Yc를 결정하는 데 사용되는 산출 단계들 뿐만 아니라, 실제 정미 수두(Hn) 와 타겟 정미 수두(Hn_final)를 비교하는 단계 및 실제 회전 속도(N)와 타겟 회전 속도(Nc)를 비교하는 단계 모두가, 장치(2)에 통합되어 있고 상기한 작업들을 수행하도록 프로그래밍되어 있는 묘사되지 않은 전자 제어 유닛에 의해 수행된다. 이러한 전자 제어 유닛은 동일한 컨트롤러에 통합될 수 있다.

도 3은 가이드 베인(206)의 실제 정미 수두(Hn), 설정 개도율(Yc) 및 러너(202)의 회전 속도(N)를 시간에 대해 플롯한 그래프를 보여준다. 그래프의 명료함을 위해, 회전 속도(N)은 두꺼운 선으로 플롯되어 있고, 정미 수두는 점선으로 나타내어지며, 가이드 베인의 설정 개도율(Yc)은 실선으로 나타내어진다.

이 그래프에서 보여지는 바와 같이, 설정 개도율(Yc)은 기동시 일정하고, 정미 수두 조절이 시작되는 시간인 기동후의 100초에서부터 변화하기 시작한다. 상기 안정화 방법이 구현되기 전에는, 터빈 모드의 펌프-터빈 또는 고낙차 조건용으로 설계된 프란시스 터빈 등과 같이, S-특성을 갖는 기계의 경우에 통상적으로 그러하듯이, 가이드 베인의 개도율이 일정한 경우라도, 회전 속도(N) 및 정미 수두(Hn)는 요동한다.

상기 안정화 방법이 구현되는 경우, 기동에서부터 약 350초의 기간이 지속된 이후에, 러너(202)의 회전 속도(N)와 정미 수두(Hn) 양자 모두는, 타겟 회전 속도(Nc)와 타겟 정미 수두(Hn_final) 각각에 도달한다.

전술한 본 발명의 다른 실시형태와 변형례의 기술적 특징을 결합하여 본 발명의 새로운 실시형태를 생성할 수 있다.

Claims (10)

1. 유압 기계가 그리드에 결합될 수 있도록, S형의 특성 곡선을 갖는 유압 기계(20)의 회전 속도(N)를 안정화하는 방법으로서, 상기 유압 기계는 러너(202)와, 상기 러너의 둘레에 배치되고 복수의 가동 가이드 베인(206)을 구비하는 분배기를 포함하는 것이고, 상기 방법은:
   a) 수류(F)에 의해 유압 기계(20)의 러너에 가해지는 토크가 존재하지 않도록 그리고 유압 기계가 그리드 주파수에 기초한 타겟 회전 속도(Nc)로 회전하도록, 유압 기계(20)의 가이드 베인(206)에 영향을 주는 타겟 개도율(Y_final) 및 타겟 정미 수두(Hn_final)를 산출하는 단계와,
   b) 유압 기계가 받는 실제 정미 수두(Hn)를 결정하는 단계와,
   c) 상기 타겟 정미 수두를 상기 실제 정미 수두와 비교하는 단계, 그리고
   d) 상기 타겟 개도율(Y_final)을 향해 수렴하게 하고 상기 타겟 정미 수두와 상기 실제 정미 수두 사이의 높이차(ε1)를 감소시키도록, 상기 가동 가이드 베인(206)의 개도율을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   e) 유압 기계(20)의 실제 회전 속도(N)를 측정하는 단계와,
   f) 실제 회전 속도(N)를 타겟 회전 속도(Nc)와 비교하는 단계를 더 포함하고,
   단계 d)에서, 가이드 베인(206)의 개도율은, 타겟 회전 속도(Nc)와 실제 회전 속도(N) 사이의 속도차(ε2)도 또한 감소시키도록 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 단계 d)에서, 가이드 베인(206)의 개도율은, 가이드 베인(206)에 영향을 주도록 설정 개도율(Yc)을 산출함으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 설정 개도율(Yc)은, 타겟 정미 수두(Hn_final)와 실제 정미 수두(Hn) 사이의 높이차(ε1)에 따라 정해지는 제1 개도율 변량(ΔY1) 및 타겟 회전 속도(Nc)와 실제 회전 속도(N) 사이의 속도차(ε2)에 따라 정해지는 제2 개도율 변량(ΔY2)을 타겟 개도율(Y_final)과 합산함으로써 산출되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1 개도율 변량(ΔY1)은, 타겟 정미 수두(Hn_final)와 실제 정미 수두(Hn) 사이의 높이차(ε1)를 입력으로 갖는 제1 수정자 모듈(C1)에 의해 출력되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1 수정자 모듈(C1)은 비례 미분 수정자인 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 개도율 변량(ΔY2)은, 타겟 회전 속도(Nc)와 실제 회전 속도(N) 사이의 속도차(ε2)를 입력으로 갖는 제2 수정자 모듈(C1)에 의해 출력되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 제2 수정자 모듈(C1)은 비례 적분 미분 수정자인 것을 특징으로 하는 방법.
9. 유압 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로서, 러너(202)와, 상기 러너의 둘레에 배치되고 복수의 가변 가이드 베인(206)을 구비하는 분배기를 포함하는 기계(20), 및 상기 장치의 실제 정미 수두(Hn)를 결정하기 위한 결정 수단을 포함하고,
   수류(F)에 의해 상기 기계(20)의 러너(202)에 가해지는 토크가 존재하지 않도록 그리고 상기 기계가 그리드 주파수에 기초한 타겟 회전 속도(Nc)로 회전하도록, 기계(20)의 가이드 베인(206)에 영향을 주는 타겟 개도율(Y_final) 및 타겟 정미 수두(Hn_final)를 산출하는 산출 수단과,
   타겟 정미 수두(Hn_final)를 상기 기계가 받는 실제 정미 수두(Hn)와 비교하는 비교 수단, 그리고
   상기 타겟 개도율(Y_final)을 향해 수렴하게 하고 상기 타겟 정미 수두와 상기 실제 정미 수두 사이의 높이차(ε1)를 감소시키도록, 가이드 베인(206)의 개도율을 조절하는 조절 수단도 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제9항에 있어서,
    기계(20)의 타겟 회전 속도(Nc)를 산출하는 산출 수단과,
    기계의 실제 회전 속도(N)를 측정하는 측정 수단과,
    상기 실제 회전 속도를 상기 타겟 회전 속도와 비교하는 비교 수단을 더 포함하고,
    상기 가이드 베인(206)의 개도율을 조절하는 조절 수단은, 타겟 회전 속도(Nc)와 실제 회전 속도(N) 사이의 속도차(ε2)도 또한 감소시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.

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