JP2002354695A - 水路式発電システム - Google Patents
水路式発電システムInfo
- Publication number
- JP2002354695A JP2002354695A JP2001152651A JP2001152651A JP2002354695A JP 2002354695 A JP2002354695 A JP 2002354695A JP 2001152651 A JP2001152651 A JP 2001152651A JP 2001152651 A JP2001152651 A JP 2001152651A JP 2002354695 A JP2002354695 A JP 2002354695A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- power generation
- battery
- power
- generation system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】上水槽のゲートを開閉駆動するモータを含む負
荷に対して、雪害や落雷等の影響を受けることなく常時
安定した状態で電力を供給することにある。 【解決手段】モータ３により開閉されるゲート２を有す
る上水槽１に溜められた谷川や小川等の水源から流入す
る水をゲート２より管路４を通して低地側に設置された
水力発電所に流下させ、その水の位置エネルギーにより
水車を駆動して発電する水路式発電システムにおいて、
上水槽１の近傍に小規模な発電設備５を設置し、この発
電設備５は、上水槽１から流下させて導入される水の位
置エネルギーにより駆動されるプロペラ形水車６と、こ
のプロペラ形水車により運転されて発電出力を得る同期
発電機７と、この発電機７の発電出力により充電器８ａ
を経由して充電され、ゲート２を開閉するモータ３を含
む負荷を駆動するバッテリー８ｂとを備える。
荷に対して、雪害や落雷等の影響を受けることなく常時
安定した状態で電力を供給することにある。 【解決手段】モータ３により開閉されるゲート２を有す
る上水槽１に溜められた谷川や小川等の水源から流入す
る水をゲート２より管路４を通して低地側に設置された
水力発電所に流下させ、その水の位置エネルギーにより
水車を駆動して発電する水路式発電システムにおいて、
上水槽１の近傍に小規模な発電設備５を設置し、この発
電設備５は、上水槽１から流下させて導入される水の位
置エネルギーにより駆動されるプロペラ形水車６と、こ
のプロペラ形水車により運転されて発電出力を得る同期
発電機７と、この発電機７の発電出力により充電器８ａ
を経由して充電され、ゲート２を開閉するモータ３を含
む負荷を駆動するバッテリー８ｂとを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、山岳地帯等に設置
された水力発電所において、上水槽から管路を通して供
給される水の位置エネルギにより水車を駆動して発電す
る水路式発電システムに関する。
された水力発電所において、上水槽から管路を通して供
給される水の位置エネルギにより水車を駆動して発電す
る水路式発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】山岳地帯等に設置された水力発電所にお
いては、山頂部付近に建設された上水槽に溜められた水
を管路を通して流下させ、その水の位置エネルギにより
水車を駆動して発電するようにした水路式発電システム
が採用されている。
いては、山頂部付近に建設された上水槽に溜められた水
を管路を通して流下させ、その水の位置エネルギにより
水車を駆動して発電するようにした水路式発電システム
が採用されている。
【０００３】図３は従来のかかる水路式発電システムの
概略構成図である。
概略構成図である。
【０００４】図３において、３１は山頂部付近に建設さ
れた上水槽で、この上水槽３１は図示しない谷川や小川
等の水源から流入する水を溜めておき、ゲート３２を開
くことで上水槽３１から麓付近に建設された水力発電所
３４に管路３３を通して送水することにより、水車３５
を駆動して発電機により発電するようにしている。
れた上水槽で、この上水槽３１は図示しない谷川や小川
等の水源から流入する水を溜めておき、ゲート３２を開
くことで上水槽３１から麓付近に建設された水力発電所
３４に管路３３を通して送水することにより、水車３５
を駆動して発電機により発電するようにしている。
【０００５】このような構成の水路式発電システムにお
いて、上水槽３１に溜められた水を麓付近の水力発電所
３４に送出したり、上水槽３１の水位レベルの低下によ
り送水を停止するには、モータ３６によりゲート３２を
開閉することにより行われるが、このモータ３６を駆動
するには電源が必要である。
いて、上水槽３１に溜められた水を麓付近の水力発電所
３４に送出したり、上水槽３１の水位レベルの低下によ
り送水を停止するには、モータ３６によりゲート３２を
開閉することにより行われるが、このモータ３６を駆動
するには電源が必要である。
【０００６】とろこで、山頂部付近には電源設備がない
ため、従来では麓付近の水力発電所３４側又はその付近
に建設されている変電所側から送られてくる電力を麓側
から山頂部側の傾斜面に沿って布設された送電線３７を
通して山頂部側の受電設備に送電し、この受電設備を介
してモータ３６へ電力を供給している。
ため、従来では麓付近の水力発電所３４側又はその付近
に建設されている変電所側から送られてくる電力を麓側
から山頂部側の傾斜面に沿って布設された送電線３７を
通して山頂部側の受電設備に送電し、この受電設備を介
してモータ３６へ電力を供給している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような水
路式発電システムでは、通常の場合には麓側の水力発電
所や変電所から送電線を通して山頂部付近の受電設備へ
支障なく送電できるので問題ないが、雪害や落雷により
送電ができなくなると、上水槽３１のゲート３２の開閉
ができなくなるだけでなく、障害の程度が大きな場合に
はその復旧に送電線の再布設や電柱の再設置が必要とな
るため、その費用と時間が多大になるという問題があっ
た。特に山岳地帯の傾斜面に沿って送電設備を設置する
には、その作業に困難性と危険性を伴うことは避けられ
ない。
路式発電システムでは、通常の場合には麓側の水力発電
所や変電所から送電線を通して山頂部付近の受電設備へ
支障なく送電できるので問題ないが、雪害や落雷により
送電ができなくなると、上水槽３１のゲート３２の開閉
ができなくなるだけでなく、障害の程度が大きな場合に
はその復旧に送電線の再布設や電柱の再設置が必要とな
るため、その費用と時間が多大になるという問題があっ
た。特に山岳地帯の傾斜面に沿って送電設備を設置する
には、その作業に困難性と危険性を伴うことは避けられ
ない。
【０００８】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、上水槽に溜められた水を利用して小型水車を
駆動することで得られる発電エネルギをバッテリに充電
し、これを電源として有効に利用することにより、雪害
や落雷等の影響を受けることなく常時安定した状態で電
力を負荷に供給することができる水路式発電システムを
提供することを目的とする。
たもので、上水槽に溜められた水を利用して小型水車を
駆動することで得られる発電エネルギをバッテリに充電
し、これを電源として有効に利用することにより、雪害
や落雷等の影響を受けることなく常時安定した状態で電
力を負荷に供給することができる水路式発電システムを
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段により水路式発電システム
を構成する。
成するため、次のような手段により水路式発電システム
を構成する。
【００１０】請求項１に対応する発明は、モータにより
開閉されるゲートを有する上水槽に溜められた谷川や小
川等の水源から流入する水を前記ゲートより管路を通し
て低地側に設置された水力発電所に流下させ、その水の
位置エネルギーにより水車を駆動して発電する水路式発
電システムにおいて、前記上水槽の近傍に小規模な発電
設備を設置し、この発電設備は、前記上水槽から流下さ
せて導入される水の位置エネルギーにより駆動される小
型水車と、この水車により運転されて発電出力を得る発
電機と、この発電機の発電出力により充電され、前記ゲ
ートを開閉するモータを含む負荷を駆動するバッテリー
とを備える。
開閉されるゲートを有する上水槽に溜められた谷川や小
川等の水源から流入する水を前記ゲートより管路を通し
て低地側に設置された水力発電所に流下させ、その水の
位置エネルギーにより水車を駆動して発電する水路式発
電システムにおいて、前記上水槽の近傍に小規模な発電
設備を設置し、この発電設備は、前記上水槽から流下さ
せて導入される水の位置エネルギーにより駆動される小
型水車と、この水車により運転されて発電出力を得る発
電機と、この発電機の発電出力により充電され、前記ゲ
ートを開閉するモータを含む負荷を駆動するバッテリー
とを備える。
【００１１】請求項２に対応する発明は、モータにより
開閉されるゲートを有する上水槽に溜められた谷川や小
川等の水源から流入する水を前記ゲートより管路を通し
て低地側に設置された水力発電所に流下させ、その水の
位置エネルギーにより水車を駆動して発電する水路式発
電システムにおいて、前記上水槽の近傍に小規模な発電
設備を設置し、この発電設備は、前記上水槽から流下さ
せて入口弁より導入される水の位置エネルギーにより駆
動される小型水車と、この水車により運転されて発電出
力を得る発電機と、この発電機の発電出力により充電さ
れ、前記ゲートを開閉するモータを含む負荷を駆動する
バッテリーと、前記発電機で発電された交流出力を直流
に変換して前記バッテリーに充電する機能と前記バッテ
リーの充電電圧を監視する機能とを有する充電器と、こ
の充電器の監視機能により前記バッテリーの充電電圧の
低下が検出されると前記小型水車の入口弁を開き、且つ
前記バッテリーの充電が完了したことが検出されると前
記小型水車の入口弁を閉じて前記小型水車を停止させる
制御部とを備える。
開閉されるゲートを有する上水槽に溜められた谷川や小
川等の水源から流入する水を前記ゲートより管路を通し
て低地側に設置された水力発電所に流下させ、その水の
位置エネルギーにより水車を駆動して発電する水路式発
電システムにおいて、前記上水槽の近傍に小規模な発電
設備を設置し、この発電設備は、前記上水槽から流下さ
せて入口弁より導入される水の位置エネルギーにより駆
動される小型水車と、この水車により運転されて発電出
力を得る発電機と、この発電機の発電出力により充電さ
れ、前記ゲートを開閉するモータを含む負荷を駆動する
バッテリーと、前記発電機で発電された交流出力を直流
に変換して前記バッテリーに充電する機能と前記バッテ
リーの充電電圧を監視する機能とを有する充電器と、こ
の充電器の監視機能により前記バッテリーの充電電圧の
低下が検出されると前記小型水車の入口弁を開き、且つ
前記バッテリーの充電が完了したことが検出されると前
記小型水車の入口弁を閉じて前記小型水車を停止させる
制御部とを備える。
【００１２】請求項３に対応する発明は、請求項１又は
請求項２に対応する発明の水路式発電システムにおい
て、小型水車とし、プロペラ形水車を用いる。
請求項２に対応する発明の水路式発電システムにおい
て、小型水車とし、プロペラ形水車を用いる。
【００１３】請求項４に対応する発明は、請求項２に対
応する発明の水路式発電システムにおいて、入口弁とし
て、ソレノイド操作形を用いる。
応する発明の水路式発電システムにおいて、入口弁とし
て、ソレノイド操作形を用いる。
【００１４】請求項５に対応する発明は、請求項２に対
応する発明の水路式発電システムにおいて、充電器に入
力される発電機の発電出力の電路に開閉手段を設け、制
御部は、バッテリーの充電電圧の低下が検出されると前
記開閉手段に閉信号を出力し、前記バッテリーの充電が
完了したことが検出されると前記開閉手段に開信号を出
力する。
応する発明の水路式発電システムにおいて、充電器に入
力される発電機の発電出力の電路に開閉手段を設け、制
御部は、バッテリーの充電電圧の低下が検出されると前
記開閉手段に閉信号を出力し、前記バッテリーの充電が
完了したことが検出されると前記開閉手段に開信号を出
力する。
【００１５】請求項６に対応する発明は、請求項１又は
請求項２に対応する発明の水路式発電システムにおい
て、上水槽のゲートを開閉するモータとバッテリーとの
通電路に開閉手段を設け、この開閉手段を水力発電所か
ら通信手段を介して伝送される制御指令により開閉制御
する負荷制御部を備える。
請求項２に対応する発明の水路式発電システムにおい
て、上水槽のゲートを開閉するモータとバッテリーとの
通電路に開閉手段を設け、この開閉手段を水力発電所か
ら通信手段を介して伝送される制御指令により開閉制御
する負荷制御部を備える。
【００１６】請求項７に対応する発明は、請求項１又は
請求項２に対応する発明の水路式発電システムにおい
て、バッテリーのケースの外周部を保温材で覆うように
したものである。
請求項２に対応する発明の水路式発電システムにおい
て、バッテリーのケースの外周部を保温材で覆うように
したものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１８】図１は本発明による水路式発電システムの
実施の形態における上水槽側の概略構成を説明するため
の平面図である。
実施の形態における上水槽側の概略構成を説明するため
の平面図である。
【００１９】図１において、１は山頂部付近に建設さ
れ、図示しない谷川や小川等の水源から流入する水を溜
める上水槽で、この上水槽１の正面にはモータ３により
開閉駆動されるゲート２が設けられている。また、この
ゲート２に対応させて上水槽１を麓側の水力発電所に送
る管路４が配設されている。
れ、図示しない谷川や小川等の水源から流入する水を溜
める上水槽で、この上水槽１の正面にはモータ３により
開閉駆動されるゲート２が設けられている。また、この
ゲート２に対応させて上水槽１を麓側の水力発電所に送
る管路４が配設されている。
【００２０】一方、５は上水槽１に近接して設置された
小規模な発電設備で、この発電設備５は低落差領域向の
プロペラ形水車６と、このプロペラ形水車６に直結され
た同機発電機７と、この同機発電機７により発電された
電力を充電器８ａを経由して蓄えるバッテリー８ｂおよ
び制御装置９を備えている。
小規模な発電設備で、この発電設備５は低落差領域向の
プロペラ形水車６と、このプロペラ形水車６に直結され
た同機発電機７と、この同機発電機７により発電された
電力を充電器８ａを経由して蓄えるバッテリー８ｂおよ
び制御装置９を備えている。
【００２１】上記プロペラ形水車６は、上水槽１の側部
に設けられた開口部より管路１０及びこの管路１０の中
途に設けられた入口弁１１を通して流入する水により駆
動され、同機発電機７を駆動して発電出力を得るように
したものである。
に設けられた開口部より管路１０及びこの管路１０の中
途に設けられた入口弁１１を通して流入する水により駆
動され、同機発電機７を駆動して発電出力を得るように
したものである。
【００２２】図２は充電器８ａとバッテリー８ｂ及び制
御装置９を中心とする全体のシステム構成図である。
御装置９を中心とする全体のシステム構成図である。
【００２３】図２において、バッテリー８ｂは充電器８
ａに開閉手段１２を介して入力される同機発電機７の発
電出力により充電される。
ａに開閉手段１２を介して入力される同機発電機７の発
電出力により充電される。
【００２４】上記充電器８ａは、交流を直流に変換する
機能とバッテリー８ｂの充電電圧を監視する機能とを有
し、バッテリー８ｂの電圧が充電容量の下限値より低下
すると電圧低下信号を、また充充電容量の上限値を超え
ると充電完了信号をそれぞれ制御装置９に与えるもので
ある。また、バッテリー８ｂは、ゲート２を開閉駆動す
るモータ３を含む負荷電源と制御装置９の電源として用
いられる。
機能とバッテリー８ｂの充電電圧を監視する機能とを有
し、バッテリー８ｂの電圧が充電容量の下限値より低下
すると電圧低下信号を、また充充電容量の上限値を超え
ると充電完了信号をそれぞれ制御装置９に与えるもので
ある。また、バッテリー８ｂは、ゲート２を開閉駆動す
るモータ３を含む負荷電源と制御装置９の電源として用
いられる。
【００２５】一方、制御装置９は、プロペラ形水車６の
入口弁１１と発電機７で発電された電力を充電器８ａに
与える電路に設けられた開閉手段１２を制御する電源制
御部９ａと麓側の水力発電所から有線又は無線等による
通信手段を介して伝送されてくる制御指令を受けると、
その指令内容に応じてバッテリー８ｂからモータ３への
通電経路に設けられた開閉手段１３を開閉制御する負荷
制御部９ｂとを備えている。
入口弁１１と発電機７で発電された電力を充電器８ａに
与える電路に設けられた開閉手段１２を制御する電源制
御部９ａと麓側の水力発電所から有線又は無線等による
通信手段を介して伝送されてくる制御指令を受けると、
その指令内容に応じてバッテリー８ｂからモータ３への
通電経路に設けられた開閉手段１３を開閉制御する負荷
制御部９ｂとを備えている。
【００２６】ここで、上記のような水路式水力発電シス
テムを実現する実施例として、各設備に対する数値を示
すと以下の通りである。
テムを実現する実施例として、各設備に対する数値を示
すと以下の通りである。
【００２７】プロペラ形水車６としては、ユニット最高
落差が１５ｍ、流量調整は一定流量であり、同機発電機
７としては出力が５．５ｋＷでＡＣ２００Ｖであり、入
口弁１１としてはＤＣ１００Ｖのソレノイド操作形が使
用される。
落差が１５ｍ、流量調整は一定流量であり、同機発電機
７としては出力が５．５ｋＷでＡＣ２００Ｖであり、入
口弁１１としてはＤＣ１００Ｖのソレノイド操作形が使
用される。
【００２８】また、同機発電機７はＡＶＲにより電圧制
御され、且つ周波数一定制御で２００Ｖの交流を出力す
るもので、この同機発電機７から充電器８ａに入力され
る交流電圧は２００Ｖ、バッテリー８ｂからモータ３を
含む負荷及び制御装置９への電源電圧としてはＤＣ１０
０Ｖである。
御され、且つ周波数一定制御で２００Ｖの交流を出力す
るもので、この同機発電機７から充電器８ａに入力され
る交流電圧は２００Ｖ、バッテリー８ｂからモータ３を
含む負荷及び制御装置９への電源電圧としてはＤＣ１０
０Ｖである。
【００２９】因みに、麓側の水力発電所から山頂部側の
上水槽までの高さは約１００ｍで、その傾斜距離は約１
０ｋｍである。
上水槽までの高さは約１００ｍで、その傾斜距離は約１
０ｋｍである。
【００３０】次にこのように構成された水路式水力発電
システムの作用を述べる。
システムの作用を述べる。
【００３１】いま、バッテリー８ｂが充電されていない
場合には、充電器８ａから制御装置９の電源制御部９ａ
に電圧低下信号Ｓ１が入力されているので、開閉手段１
２は閉路している。
場合には、充電器８ａから制御装置９の電源制御部９ａ
に電圧低下信号Ｓ１が入力されているので、開閉手段１
２は閉路している。
【００３２】このような状態にあるとき、バッテリー９
ｂを充電するには、手動により入口弁１１を開き、上水
槽１より管路１０を通してプロペラ形水車６に水を流入
させると、プロペラ形水車６が起動され、その回転が同
機発電機７に伝達される。そして、このプロペラ形水車
６が定格回転速度に達すると同機発電機７により交流電
圧が発生し、この交流電圧は開閉手段１２を介して充電
器８ａに入力され、この充電器８ａによりバッテリー８
ｂが充電される。
ｂを充電するには、手動により入口弁１１を開き、上水
槽１より管路１０を通してプロペラ形水車６に水を流入
させると、プロペラ形水車６が起動され、その回転が同
機発電機７に伝達される。そして、このプロペラ形水車
６が定格回転速度に達すると同機発電機７により交流電
圧が発生し、この交流電圧は開閉手段１２を介して充電
器８ａに入力され、この充電器８ａによりバッテリー８
ｂが充電される。
【００３３】このバッテリー８ｂの充電電圧がその充電
容量の上限値を超えると、充電完了信号Ｓ２を電源制御
部９ａに与える。すると、この電源制御部９ａでは、入
口弁１１のソレノイドに閉鎖信号を出力するとともに、
開閉手段１２に開信号を出力する。
容量の上限値を超えると、充電完了信号Ｓ２を電源制御
部９ａに与える。すると、この電源制御部９ａでは、入
口弁１１のソレノイドに閉鎖信号を出力するとともに、
開閉手段１２に開信号を出力する。
【００３４】従って、この入口弁１１が完全に閉鎖し
て、プロペラ形水車６が停止し、同機発電機７を停止に
移行させると同時に、開閉手段１２の開放により同機発
電機７から充電器８ａへの交流電圧の供給が断たれる。
て、プロペラ形水車６が停止し、同機発電機７を停止に
移行させると同時に、開閉手段１２の開放により同機発
電機７から充電器８ａへの交流電圧の供給が断たれる。
【００３５】このようにバッテリー８ｂが充電されてい
るとき、麓側の水力発電所より制御装置９の負荷制御部
９ｂに制御指令が与えられると、開閉手段１３の閉路に
より瞬時にバッテリー８ｂを電源としてモータ３を駆動
し、上水槽１のゲート２を開閉することができる。
るとき、麓側の水力発電所より制御装置９の負荷制御部
９ｂに制御指令が与えられると、開閉手段１３の閉路に
より瞬時にバッテリー８ｂを電源としてモータ３を駆動
し、上水槽１のゲート２を開閉することができる。
【００３６】一方、負荷への電力供給によりバッテリー
８ｂの充電電圧が充電容量の下限値以下に低下すると、
充電器８ａより電源制御部９ａに電圧低下信号Ｓ１が与
えられる。すると、この電源制御部９ａは入口弁１１に
開放信号を与えて入口弁１１を開放するとともに、同機
発電機７から充電器８ａへの電圧供給経路に設けられた
開閉手段１２に閉路信号が与えられる。
８ｂの充電電圧が充電容量の下限値以下に低下すると、
充電器８ａより電源制御部９ａに電圧低下信号Ｓ１が与
えられる。すると、この電源制御部９ａは入口弁１１に
開放信号を与えて入口弁１１を開放するとともに、同機
発電機７から充電器８ａへの電圧供給経路に設けられた
開閉手段１２に閉路信号が与えられる。
【００３７】従って、この入口弁１１が全開して、プロ
ペラ形水車６が起動し、定格回転速度に達すると同機発
電機７より交流電圧を発生し、充電器８ａを経由してバ
ッテリー８ｂを充電する。
ペラ形水車６が起動し、定格回転速度に達すると同機発
電機７より交流電圧を発生し、充電器８ａを経由してバ
ッテリー８ｂを充電する。
【００３８】そして、充電が完了すると前述同様に入口
弁１１の閉鎖によりプロペラ形水車６及び同機発電機７
を停止させる。
弁１１の閉鎖によりプロペラ形水車６及び同機発電機７
を停止させる。
【００３９】このように本実施の形態では、上水槽１の
水を入口弁１１を介して導入可能にした低落差領域向の
プロペラ形水車６と、このプロペラ形水車６に直結され
た同機発電機７と、この同機発電機７の発電出力により
充電器８ａを経由して充電されるバッテリー８ｂと、電
源制御部９ａ及び負荷制御部９ｂを有する制御装置９を
備えた小規模な発電設備を上水槽１に近接させて設置す
るようにしたので、上水槽１のゲートを開閉するモータ
３を含む負荷に対して常時バッテリー８ｂを電源として
電力を供給することができ、特に短時間の負荷急増に対
しても安定した電力の供給が可能となる。
水を入口弁１１を介して導入可能にした低落差領域向の
プロペラ形水車６と、このプロペラ形水車６に直結され
た同機発電機７と、この同機発電機７の発電出力により
充電器８ａを経由して充電されるバッテリー８ｂと、電
源制御部９ａ及び負荷制御部９ｂを有する制御装置９を
備えた小規模な発電設備を上水槽１に近接させて設置す
るようにしたので、上水槽１のゲートを開閉するモータ
３を含む負荷に対して常時バッテリー８ｂを電源として
電力を供給することができ、特に短時間の負荷急増に対
しても安定した電力の供給が可能となる。
【００４０】従って、従来のように麓側の水力発電所や
変電所から送電線を通して山頂部付近の受電設備へ送電
する必要がないので、雪害や落雷等による電源の喪失に
より負荷に電力が供給できないといった問題を解決する
ことができる。
変電所から送電線を通して山頂部付近の受電設備へ送電
する必要がないので、雪害や落雷等による電源の喪失に
より負荷に電力が供給できないといった問題を解決する
ことができる。
【００４１】また、プロペラ形水車６により駆動される
同機発電機７は、バッテリー８ｂの充電にのみ使用され
るので、負荷の急増に対する発電機の出力を考慮する必
要がなく、小容量の発電機で対応することができ、経済
的である。
同機発電機７は、バッテリー８ｂの充電にのみ使用され
るので、負荷の急増に対する発電機の出力を考慮する必
要がなく、小容量の発電機で対応することができ、経済
的である。
【００４２】さらに、バッテリー８ｂの充電電圧が充電
容量の下限値以下になると充電器８ａより制御装置９の
電源制御部９ａに電圧低下信号を与えてプロペラ形水車
６を起動して同期発電機７を運転し、バッテリー８ｂを
充電するだけなので、発電機の運転も安定した運用を図
ることができる。
容量の下限値以下になると充電器８ａより制御装置９の
電源制御部９ａに電圧低下信号を与えてプロペラ形水車
６を起動して同期発電機７を運転し、バッテリー８ｂを
充電するだけなので、発電機の運転も安定した運用を図
ることができる。
【００４３】本発明は、上記実施の形態にのみ限定され
るものではなく、以下のような構成としても同様に実施
することができる。
るものではなく、以下のような構成としても同様に実施
することができる。
【００４４】前述した発電設備５において、プロペラ形
水車６により駆動される同機発電機７の発電出力により
充電されるバッテリー８ｂは、低温地帯に長期間置かれ
ると、放電により充電電圧が低下する傾向がある。そこ
で、このような低温地帯に前述したような発電設備を設
置する場合には、バッテリー８ｂのケースの周囲部に保
温材で覆うようにしてもよい。このような構成とすれ
ば、低温による放電を抑制できるので、バッテリー８ｂ
に蓄積されたエネルギーを有効に利用することができ
る。
水車６により駆動される同機発電機７の発電出力により
充電されるバッテリー８ｂは、低温地帯に長期間置かれ
ると、放電により充電電圧が低下する傾向がある。そこ
で、このような低温地帯に前述したような発電設備を設
置する場合には、バッテリー８ｂのケースの周囲部に保
温材で覆うようにしてもよい。このような構成とすれ
ば、低温による放電を抑制できるので、バッテリー８ｂ
に蓄積されたエネルギーを有効に利用することができ
る。
【００４５】また、上記実施の形態では、言及していな
かったが、上水槽１の水位レベルを検出し、この水位レ
ベルに応じてモータ３を駆動又は停止させてゲートを開
閉制御するようにしてもよい。
かったが、上水槽１の水位レベルを検出し、この水位レ
ベルに応じてモータ３を駆動又は停止させてゲートを開
閉制御するようにしてもよい。
【００４６】さらに、上記実施の形態では、プロペラ形
水車６を用いる場合について述べたが、低落差領域向の
小規模な水車であれば、他の形式の水車を用いた発電設
備としてもよい。
水車６を用いる場合について述べたが、低落差領域向の
小規模な水車であれば、他の形式の水車を用いた発電設
備としてもよい。
【００４７】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、上水
槽に溜められた水を利用して小型水車を駆動することで
得られる発電エネルギをバッテリに充電し、これを電源
として有効に利用できるようにしたので、雪害や落雷等
の影響を受けることなく常時安定した状態で電力を負荷
に供給することができる水路式発電システムを提供でき
る。
槽に溜められた水を利用して小型水車を駆動することで
得られる発電エネルギをバッテリに充電し、これを電源
として有効に利用できるようにしたので、雪害や落雷等
の影響を受けることなく常時安定した状態で電力を負荷
に供給することができる水路式発電システムを提供でき
る。
【図１】本発明による水路式発電システムの実施の形態
における上水槽側の概略構成を説明するための平面図。
における上水槽側の概略構成を説明するための平面図。
【図２】同実施の形態において、充電器とバッテリー及
び制御装置を中心とする全体のシステム構成図。
び制御装置を中心とする全体のシステム構成図。
【図３】従来の水路式発電システム全体の概略を示す構
成図。
成図。
１…上水槽 ２…ゲート ３…モータ ４…管路 ５…発電設備 ６…プロペラ水車 ７…同期発電機 ８ａ…充電器 ８ｂ…バッテリー ９…制御装置 ９ａ…電源制御部 ９ｂ…負荷制御部 １０…管路 １１…入口弁 １２，１３…開閉手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大竹 典男 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 Ｆターム(参考） 3H074 AA08 AA12 BB10 BB30 CC11 CC28 CC31 5G003 AA07 BA01 CA11 DA04 5G060 CA21
Claims (7)
- 【請求項１】 モータにより開閉されるゲートを有する
上水槽に溜められた谷川や小川等の水源から流入する水
を前記ゲートより管路を通して低地側に設置された水力
発電所に流下させ、その水の位置エネルギーにより水車
を駆動して発電する水路式発電システムにおいて、 前記上水槽の近傍に小規模な発電設備を設置し、 この発電設備は、前記上水槽から流下させて導入される
水の位置エネルギーにより駆動される小型水車と、この
水車により運転されて発電出力を得る発電機と、この発
電機の発電出力により充電され、前記ゲートを開閉する
モータを含む負荷を駆動するバッテリーとを備えたこと
を特徴とする水路式発電システム。 - 【請求項２】 モータにより開閉されるゲートを有する
上水槽に溜められた谷川や小川等の水源から流入する水
を前記ゲートより管路を通して低地側に設置された水力
発電所に流下させ、その水の位置エネルギーにより水車
を駆動して発電する水路式発電システムにおいて、 前記上水槽の近傍に小規模な発電設備を設置し、 この発電設備は、前記上水槽から流下させて入口弁より
導入される水の位置エネルギーにより駆動される小型水
車と、この水車により運転されて発電出力を得る発電機
と、この発電機の発電出力により充電され、前記ゲート
を開閉するモータを含む負荷を駆動するバッテリーと、
前記発電機で発電された交流出力を直流に変換して前記
バッテリーに充電する機能と前記バッテリーの充電電圧
を監視する機能とを有する充電器と、この充電器の監視
機能により前記バッテリーの充電電圧の低下が検出され
ると前記小型水車の入口弁を開き、且つ前記バッテリー
の充電が完了したことが検出されると前記小型水車の入
口弁を閉じて前記小型水車を停止させる制御部とを備え
たことを特徴とする水路式発電システム。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の水路式発電
システムにおいて、 小型水車は、プロペラ形水車であることを特徴とする水
路式発電システム。 - 【請求項４】 請求項２記載の水路式発電システムにお
いて、 入口弁は、ソレノイド操作形であることを特徴とする水
路式発電システム。 - 【請求項５】 請求項２記載の水路式発電システムにお
いて、 充電器に入力される発電機の発電出力の電路に開閉手段
を設け、 制御部は、バッテリーの充電電圧の低下が検出されると
前記開閉手段に閉信号を出力し、前記バッテリーの充電
が完了したことが検出されると前記開閉手段に開信号を
出力することを特徴とする水路式発電システム。 - 【請求項６】 請求項１又は請求項２記載の水路式発電
システムにおいて、 上水槽のゲートを開閉するモータとバッテリーとの通電
路に開閉手段を設け、この開閉手段を水力発電所から通
信手段を介して伝送される制御指令により開閉制御する
負荷制御部を備えたことを特徴とする水路式発電システ
ム。 - 【請求項７】 請求項１又は請求項２記載の水路式発電
システムにおいて、 バッテリーのケースの外周部を保温材で覆うようにした
ことを特徴とする水路式発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001152651A JP2002354695A (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 水路式発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001152651A JP2002354695A (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 水路式発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002354695A true JP2002354695A (ja) | 2002-12-06 |
Family
ID=18997286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001152651A Pending JP2002354695A (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 水路式発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002354695A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013032731A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Nabitsuku:Kk | マイクロ水力発電装置搭載型ゲート |
| JP2017184402A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 電源装置 |
| CN110030141A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-19 | 江苏信息职业技术学院 | 一种水利发电设备及其发电方法 |
-
2001
- 2001-05-22 JP JP2001152651A patent/JP2002354695A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013032731A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Nabitsuku:Kk | マイクロ水力発電装置搭載型ゲート |
| JP2017184402A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 電源装置 |
| CN110030141A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-19 | 江苏信息职业技术学院 | 一种水利发电设备及其发电方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101809837B (zh) | 风力发电装置 | |
| CN104836319B (zh) | 一种一体化燃料电池供电*** | |
| US8143742B2 (en) | Power distribution controller and related systems and methods | |
| EP2725444B1 (en) | Hydraulic turbine control device | |
| KR101581405B1 (ko) | 풍력 발전 시스템 | |
| US20120299425A1 (en) | Closed energy combined cycle system and operation method thereof | |
| US20160181909A1 (en) | Electric unit for a pump-storage power plant | |
| CN106026810B (zh) | 抽水蓄能电站励磁***黑启动控制***及其控制方法 | |
| CN105515114A (zh) | 一种新能源充电桩 | |
| WO2012000517A2 (en) | Operating a wind power plant including energy storage during grid faults | |
| CN203206170U (zh) | 一种中小型水轮发电机组智能控制*** | |
| JP2002354695A (ja) | 水路式発電システム | |
| CN211287956U (zh) | 供水管网检测设备使用的供电装置 | |
| CN111055971B (zh) | 一种lng能源气电加注趸船及其工作方法 | |
| CN101224787B (zh) | 游艇的供电装置 | |
| CN102102379A (zh) | 蓄能式水力提灌装置 | |
| CN114825410A (zh) | 一种火电厂用中压直流储能*** | |
| KR20100004528A (ko) | 폐바람을 이용한 풍력발전장치 | |
| CN108418291B (zh) | 一种管道式自发电微型储能电源 | |
| JPH11299295A (ja) | 風力発電装置の制御方法 | |
| CN106575935A (zh) | 发电设备的自动操作方法 | |
| CN105222346B (zh) | 一种由风力发电机供电的锅炉 | |
| CN106958792A (zh) | 一种洪水应急路灯及其工作方法 | |
| CN219937958U (zh) | 一种基于风力发电机的离并网供电*** | |
| CN108252844A (zh) | 一种基于远程控制的生态型水利发电装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040319 |