JP2003143764A - Frequency-converting power generating equipment - Google Patents
Frequency-converting power generating equipmentInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電源周波数が変換可
能な発電設備に関し、従来のインバータ方式と比べて発
熱を少くし、出力を有効活用して契約電力の増加を抑え
ることができるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generation facility capable of converting a power supply frequency, and is capable of reducing heat generation as compared with a conventional inverter system and effectively utilizing output to suppress an increase in contract power. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】６０ＨZ の電源が供給されている施設に
おいて、例えば、モータの運転用に５０ＨZ 電源が必要
な場合がある。このような場合には、従来は図３に示す
ように、６０ＨZ 電源系統１から供給された電力（Ｏ〜
Ｐ）の電源周波数をインバータ２を使用して５０ＨZ に
変換し、５０ＨZ 用の負荷（モータ）３を駆動する方法
が一般的に行なわれている。In facilities power BACKGROUND ART 60H Z is supplied, for example, there is a case 50H Z power for operation of the motor is required. In such a case, as shown in FIG. 3 conventional, 60H Z power supplied from power supply system 1 (O ~
Power frequency P) into a 50H Z using an inverter 2, a method for driving a load (motor) 3 for 50H Z is generally carried out.
【０００３】ところが、インバータ２により周波数変換
された電源の波形は、図４（ａ）に示す正常な波形ｎと
比べると、図４（ｂ）に示すように高調波成分ｎ1 が含
まれており、このためにモータ３には高調波による発熱
が伴いモータが過熱する恐れがあるなどの、負荷設備の
故障の原因となっていた。However, the waveform of the power source whose frequency is converted by the inverter 2 includes a harmonic component n 1 as shown in FIG. 4B, as compared with the normal waveform n shown in FIG. 4A. For this reason, the motor 3 is overheated due to harmonics, which may cause overheating of the motor.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
インバータ方式による周波数変換設備においては、周波
数変換された電源波形には高調波成分が含まれ、このた
めにモータが発熱し、モータを含む負荷設備の故障の原
因となっていた。As described above, in the conventional inverter-based frequency conversion equipment, the frequency-converted power supply waveform contains harmonic components, which causes the motor to generate heat and It caused the breakdown of the load equipment including.
【０００５】そこで本発明では、電源周波数をインバー
タ方式ではなく、電動式駆動機と機械的な駆動機とを組
合せて発電機を駆動し、発電機で発電された周波数の電
力で負荷を駆動する方式とし、高調波による発熱がなく
なると共に、機械式駆動機で得られる余分の動力を電源
系統へ戻すことにより、契約電力の増加を最小限に抑え
ることができる周波数変換発電設備を提供することを課
題としたものである。Therefore, in the present invention, the power source frequency is not the inverter type, but the generator is driven by combining the electric drive machine and the mechanical drive machine, and the load is driven by the power of the frequency generated by the generator. System to eliminate heat generation due to harmonics and to return the excess power obtained by the mechanical drive to the power supply system to provide a frequency conversion power generation facility that can minimize the increase in contracted power. This is an issue.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために次の手段を提供する。The present invention provides the following means for solving the above-mentioned problems.
【０００７】（１）６０ＨZ 又は５０ＨZ 電源系統に接
続されて駆動される電動式駆動機と機械式駆動機とを並
列に接続して発電機を駆動し、前記発電機は前記電源系
統が６０ＨZ の場合には５０ＨZ 、５０ＨZ の場合には
６０ＨZ の電力を出力し負荷を駆動するように構成した
ことを特徴とする周波数変換発電設備。(1) An electric drive machine which is connected to a 60H Z or 50H Z power supply system to be driven and a mechanical drive machine are connected in parallel to drive a generator. 60H Z 50H Z in the case of frequency conversion power plant, characterized by being configured to drive the output to the load power 60H Z in the case of 50H Z.
【０００８】（２）前記電動式駆動機は前記機械式駆動
機の出力の全部又は一部を受け、発電機として作動し、
その発電した出力を前記電源系統へ送電するように構成
したことを特徴とする（１）記載の周波数変換発電設
備。(2) The electric drive machine receives all or part of the output of the mechanical drive machine and operates as a generator,
The frequency conversion power generation facility according to (1), characterized in that the generated output is transmitted to the power supply system.
【０００９】（３）前記機械式駆動機は、常時一定出力
で運転され、前記発電機の出力が前記一定出力よりも小
さい時にはその差分により前記電動式駆動機が発電機と
して作動することを特徴とする（２）記載の周波数変換
発電設備。(3) The mechanical drive machine is always operated at a constant output, and when the output of the generator is smaller than the constant output, the electric drive machine operates as a generator due to the difference. The frequency conversion power generation facility according to (2).
【００１０】本発明の（１）においては、発電機は、例
えば、６０ＨZ の電源系統により駆動される電動式駆動
機とタービンやディーゼルエンジン等のように機械的に
駆動される機械式駆動機とが並列に接続されて駆動さ
れ、５０ＨZ の電力を出力し、５０ＨZ 用の負荷に対し
周波数５０ＨZ の電力を供給する。また、電源系統が５
０ＨZ であれば発電機は６０ＨZ の電力を出力するよう
な発電機とする。このような構成とすることにより、従
来のインバータ方式のように高調波の影響がなくなり、
高調波によりモータ等の負荷が発熱する恐れがなくな
り、正常な運転が確保できる。[0010] In (1) of the present invention, the generator, for example, mechanical drive machine is mechanically driven as such electric driving motor and turbine and diesel engines which are driven by the power supply system of 60H Z : it is driven by being connected in parallel, and outputs the power of 50H Z, supplies power frequency 50H Z to the load for 50H Z. Also, the power supply system is 5
Generator if 0H Z is an electrical generator that outputs power of 60H Z. With such a configuration, the influence of harmonics is eliminated unlike the conventional inverter system,
Normal harmonics can be secured because there is no danger of heat generated in the load of the motor, etc. due to harmonics.
【００１１】本発明の（２）においては、発電機が負荷
に供給する電力が機械式駆動機の出力よりも小さいか、
あるいは負荷が「０」となると、機械式駆動機の出力
は、その差の分だけ余分となるが、この差分の出力によ
り電動式駆動機を発電機として作動させ、発電した出力
を電源系統へ送電するので、機械式駆動機の出力が無駄
にならず有効利用される。In (2) of the present invention, whether the electric power supplied to the load by the generator is smaller than the output of the mechanical drive,
Alternatively, when the load becomes “0”, the output of the mechanical drive device becomes redundant by the difference, but the output of this difference causes the electric drive device to operate as a generator and the generated output to the power supply system. Since power is transmitted, the output of the mechanical drive is not wasted and is effectively used.
【００１２】本発明の（３）では、機械式駆動機は一定
出力で運転されるので、定出力で駆動することにより、
機械駆動機にタービン等を使用した場合には、タービン
等の応答速度の遅さによる影響がなくなり、また、電動
式駆動機と、それぞれ発電機の駆動を２分して駆動でき
るので、契約電力の増加を最小限に抑えることができ
る。In (3) of the present invention, since the mechanical drive machine is operated at a constant output, by driving at a constant output,
When a turbine or the like is used as a mechanical drive, the influence of the slow response speed of the turbine or the like is eliminated, and since the drive of the electric drive and the drive of each generator can be driven in two minutes, the contract power consumption can be reduced. Can be minimized.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基いて具体的に説明する。図１は本発明の実施
の一形態に係る周波数変換設備の構成図、図２はその作
用を説明する構成図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a frequency conversion equipment according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating its operation.
【００１４】図１において、１は６０ＨZ 電源系統で、
電力会社から供給される送電線等の電源系統である。６
は電動式駆動機であり、６０ＨZ 電源系統１から電力Ｐ
を受け、電動機を駆動することにより出力Ｐの駆動力が
得られる。５は発電機で５０ＨZ の電力を発電し出力す
る。５ａは発電機５の駆動軸に連結され発電機を駆動す
る連結機構である。７はタービンやディーゼルエンジン
等の機械式駆動機であり、一定出力Ｐで運転される。In FIG. 1, reference numeral 1 is a 60H Z power supply system,
A power supply system such as a power transmission line supplied from an electric power company. 6
Is an electric drive, and the power P from the 60H Z power supply system 1
Then, the driving force of the output P is obtained by driving the electric motor. 5 outputs to the power generation power 50H Z in the generator. Reference numeral 5a is a connecting mechanism that is connected to the drive shaft of the generator 5 and drives the generator. A mechanical drive machine 7 such as a turbine or a diesel engine is operated at a constant output P.
【００１５】発電機５の連結機構５ａには電動式駆動機
６と機械式駆動機７とが並列に接続され、発電機５をそ
れぞれ最大出力Ｐで駆動することができ、発電機５は５
０Ｈ Z の電力を最大２Ｐの出力まで発電することがで
き、この発電した５０ＨZ の電力で対象とするモータ等
の５０ＨZ 用負荷８を駆動する。The connecting mechanism 5a of the generator 5 includes an electric drive unit.
6 and the mechanical drive 7 are connected in parallel, and the generator 5 is connected.
Each can be driven with the maximum output P, and the generator 5 has 5
0H ZPower of up to 2P output
This power generated 50HZTarget motors, etc.
50HZThe load 8 is driven.
【００１６】電動式駆動機６は発電機としても作動する
ことができ、出力Ｐを＋Ｐ〜−Ｐの範囲で出力できるよ
うになっており、後述するように、その出力で発電機５
を駆動し、又、機械式駆動機７からの出力により発電機
として作動して発電した電力を６０ＨZ 電源系統１へ送
電することもできる。また、機械式駆動機７は一定出力
Ｐを出力するように駆動され、その出力で連結機構５ａ
を駆動するものである。The electric drive device 6 can also operate as a generator and can output the output P in the range of + P to -P.
Drives, can also be transmitting the electric power generated by operating as a generator by the output from the mechanical drive unit 7 to 60H Z power supply system 1. Further, the mechanical driving device 7 is driven so as to output a constant output P, and the output thereof drives the coupling mechanism 5a.
Is to drive.
【００１７】図２は本実施の形態の作用を示す図であ
り、図２（ａ）では、電動式駆動機６は６０ＨZ 電源系
統１から電力を受け、出力Ｐで連結機構５ａを駆動し、
また一方、機械式駆動機７は一定出力Ｐで連結機構５ａ
を駆動し、連結機構５ａは、これら両出力により発電機
５を駆動し、発電機５は、５０ＨZ の電力を発電し５０
ＨZ 用の負荷８に対して最大出力２Ｐの電力を供給し、
これを５０ＨZ で運転する。FIG. 2 is a diagram showing the operation of this embodiment. In FIG. 2 (a), the electric drive machine 6 receives electric power from the 60H Z power supply system 1 and drives the coupling mechanism 5a with the output P. ,
On the other hand, the mechanical drive unit 7 has a constant output P and the coupling mechanism 5a.
And the coupling mechanism 5a drives the generator 5 with both outputs, and the generator 5 generates 50 H Z of electric power.
The maximum output of 2P is supplied to the load 8 for H Z ,
This is operated at 50H Z.
【００１８】図２（ｂ）においては、負荷８が無負荷の
場合であり、この場合は電動式駆動機６は発電機として
機能する。即ち、機械式駆動機７は一定出力Ｐで連結機
構５ａを駆動するが、負荷が無いので発電機５は駆動せ
ず、連結機構５ａは電動式駆動機６を出力Ｐで駆動す
る。電動式駆動機６はこの出力Ｐを受けて発電機として
作動し、６０ＨZ の発電出力Ｐを６０ＨZ 電源系統１へ
送電することができる。In FIG. 2B, the load 8 is unloaded, and in this case, the electric drive unit 6 functions as a generator. That is, the mechanical drive machine 7 drives the coupling mechanism 5a with a constant output P, but the generator 5 is not driven because there is no load, and the coupling mechanism 5a drives the electric drive machine 6 with the output P. The electric driving motor 6 operates as a generator by receiving the output P, it is possible to power the power output P of 60H Z to 60H Z power supply system 1.
【００１９】図２（ｃ）においては、負荷８への発電機
５の出力Ｐ’が機械式駆動機７の出力Ｐよりも小さい
（Ｐ＞Ｐ’）の場合である。この場合には、機械式駆動
機７は一定出力Ｐを連結機構５ａに与え、連結機構５ａ
は発電機５を駆動し、発電機５は５０ＨZ の出力Ｐ’を
負荷８に与え、負荷８を５０ＨZ の出力Ｐ’で駆動す
る。一方、連結機構５ａは余分の出力Ｐ−Ｐ’で電動式
駆動機６を駆動し、電動式駆動機６は発動機として作動
し、６０ＨZ の電力Ｐ−Ｐ’を発電して６０ＨZ 電源系
統１へ送電する。In FIG. 2 (c), the output P'of the generator 5 to the load 8 is smaller than the output P of the mechanical drive 7 (P> P '). In this case, the mechanical drive 7 gives a constant output P to the coupling mechanism 5a,
Drives the generator 5, the generator 5 'giving to the load 8, the load 8 output P of 50H Z' output P of 50H Z driven by. On the other hand, coupling mechanism 5a extra output P-P 'to drive the electric driving motor 6, the electric driving motor 6 operates as a mover, power P-P of 60H Z' 60H Z power to power the Transmit power to grid 1.
【００２０】なお、上記の装置において、連結機構５
ａ、電動式駆動機６の切り換え、等の制御は図示省略の
制御装置により負荷８の状態を検知して行なわれるもの
である。In the above device, the connecting mechanism 5
The control such as a and switching of the electric drive unit 6 is performed by detecting the state of the load 8 by a control device (not shown).
【００２１】上記に説明したように、本発明の実施の形
態の周波数変換発電設備によれば、６０ＨZ 用電動式駆
動機６と機械式駆動機７とで発電機５を駆動して発電機
５で５０ＨZ に周波数変換し、その出力で５０ＨZ 用の
負荷８を駆動するようにしたので、従来のインバータ方
式のように、高調波による負荷８の発熱の恐れはなく、
正常な運転が確保できる。As explained above, according to the frequency conversion power generation equipment of the embodiment of the present invention, the generator 5 is driven by the 60H Z electric drive machine 6 and the mechanical drive machine 7. frequency conversion to 50H Z 5, since to drive the load 8 for 50H Z at its output, as in the conventional inverter system, no fear of heat generation of the load 8 due to harmonics,
Normal operation can be secured.
【００２２】電動式駆動機６の出力がマイナスの場合
は、電動式駆動機６が発電機として作用し、その出力が
６０ＨZ 電源系統１へ送電されるので、機械式駆動機７
の出力が有効利用される。また、負荷８を駆動する発電
機５の出力が機械式駆動機７の出力よりも小さい場合に
は、その差分が電動式駆動機６の発電出力として６０Ｈ
Z 電源系統１へ送電されるので、機械式駆動機７の出力
が無駄にならない。When the output of the electric drive unit 6 is negative
The electric drive unit 6 acts as a generator and its output is
60HZSince the power is transmitted to the power supply system 1, the mechanical drive 7
The output of is effectively used. In addition, power generation that drives the load 8
When the output of the machine 5 is smaller than the output of the mechanical drive machine 7,
The difference is 60H as the power generation output of the electric drive unit 6.
ZPower is transmitted to the power supply system 1, so the output of the mechanical drive unit 7
Is not wasted.
【００２３】また、機械式駆動機７にタービンを使用し
た場合には、定出力で駆動するので、タービンの欠点で
ある応答速度の遅さによる影響がなくなる。更に、発電
機５の出力の半分を機械式駆動機７が補うので、契約電
力の増加を最小限に抑えることができる効果がある。Further, when a turbine is used as the mechanical drive unit 7, since it is driven at a constant output, the influence of the slow response speed, which is a drawback of the turbine, is eliminated. Furthermore, since the mechanical drive unit 7 supplements half of the output of the generator 5, there is an effect that an increase in contracted power can be suppressed to a minimum.
【００２４】また、上記に説明した実施の形態において
は、６０ＨZ 電源系統１に６０ＨZ用の電動式駆動機６
を接続し、発電機５は５０ＨZ の電力を発電して５０Ｈ
Z 用の負荷８を駆動する例で説明したが、本発明では、
５０ＨZ 用の電源系統に５０ＨZ 用の電動式駆動機を接
続し、発電機を６０ＨZ 用として６０ＨZ の電力を発電
し、６０ＨZ 用の負荷を駆動するようにしても良いもの
である。Further, in the above-described embodiment, the 60H Z power supply system 1 includes an electric drive unit 6 for 60H Z.
, And the generator 5 generates 50H Z electric power to generate 50H
Although the example of driving the load 8 for Z has been described, in the present invention,
Connected to a power supply system for 50H Z the electric driving motor for 50H Z, a generator to generate power for 60H Z as a 60H Z, those may be driven loads for 60H Z .
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明の周波数変換発電設備は、（１）
６０ＨZ 又は５０ＨZ 電源系統に接続されて駆動される
電動式駆動機と機械式駆動機とを並列に接続して発電機
を駆動し、前記発電機は前記電源系統が６０ＨZ の場合
には５０ＨZ 、５０ＨZ の場合には６０ＨZ の電力を出
力し負荷を駆動するように構成したことを特徴としてい
る。EFFECTS OF THE INVENTION The frequency conversion power generation equipment of the present invention is (1)
An electric drive machine and a mechanical drive machine connected in parallel to a 60H Z or 50H Z power supply system are connected in parallel to drive a generator, and the generator operates when the power supply system is 60H Z. 50H Z, in the case of 50H Z is characterized by being configured to drive the output to the load power 60H Z.
【００２６】上記構成により、従来のインバータ方式の
ように高調波の影響がなくなり、高調波によりモータ等
の負荷が発熱する恐れがなくなり、正常な運転が確保で
きる。With the above structure, the influence of higher harmonics is eliminated unlike in the conventional inverter system, there is no fear of heat generation in the load of the motor due to the higher harmonics, and normal operation can be ensured.
【００２７】本発明の（２）においては、発電機が負荷
に供給する電力が機械式駆動機の出力よりも小さいか、
あるいは負荷が「０」となると、機械式駆動機の出力
は、その差の分だけ余分となるが、この差分の出力によ
り電動式駆動機を発電機として作動させ、発電した出力
を電源系統へ送電するので、機械式駆動機の出力が無駄
にならず有効利用される。In (2) of the present invention, whether the electric power supplied to the load by the generator is smaller than the output of the mechanical drive,
Alternatively, when the load becomes “0”, the output of the mechanical drive device becomes extra by the difference, but the output of this difference causes the electric drive device to operate as a generator and the generated output to the power system. Since power is transmitted, the output of the mechanical drive is not wasted and is effectively used.
【００２８】本発明の（３）では、機械式駆動機は一定
出力で運転されるので、定出力で駆動することにより、
タービン等の応答速度の遅さによる影響がなくなり、ま
た、電動式駆動機と、それぞれ発電機の駆動を２分して
駆動できるので、契約電力の増加を最小限に抑えること
ができる。In (3) of the present invention, since the mechanical drive machine is operated at a constant output, by driving it at a constant output,
The influence of the slow response speed of the turbine and the like is eliminated, and since the drive of the electric drive machine and the drive of the generator can be driven in two minutes, the increase in contracted power can be minimized.
【図１】本発明の実施の一形態に係る周波数変換発電設
備の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a frequency conversion power generation facility according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の一形態に係る周波数変換設備の
作用を説明する図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそ
れぞれの周波数変換例を示す。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the frequency conversion equipment according to the embodiment of the present invention, in which (a), (b), and (c) show respective frequency conversion examples.
【図３】従来のインバータ方式の周波数変換設備の構成
図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional inverter type frequency conversion equipment.
【図４】インバータ方式における電源波形を示し、
（ａ）は正常な波形、（ｂ）は高調波を含む波形を、そ
れぞれ示す。FIG. 4 shows a power supply waveform in the inverter system,
(A) shows a normal waveform, and (b) shows a waveform including harmonics.
１ ６０ＨZ 電源系統 ５ 発電機 ５ａ 連結機構 ６ 電動式駆動機構 ７ 機械式駆動機構 ８ 負荷1 60H Z power supply system 5 generator 5a connection mechanism 6 electric drive mechanism 7 mechanical drive mechanism 8 load
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G066 CA01 HA30 HB02 5H590 AA02 AA21 AA30 BB09 CA01 CA07 CA16 CA21 CA29 CB03 CB10 CC01 CE01 CE02 EA10 EB04 EB07 EB14 EB17 FA01 FA03 FA05 GA06 HA06 Continued front page F-term (reference) 5G066 CA01 HA30 HB02 5H590 AA02 AA21 AA30 BB09 CA01 CA07 CA16 CA21 CA29 CB03 CB10 CC01 CE01 CE02 EA10 EB04 EB07 EB14 EB17 FA01 FA03 FA05 GA06 HA06
Claims (3)
れて駆動される電動式駆動機と機械式駆動機とを並列に
接続して発電機を駆動し、前記発電機は前記電源系統が
６０ＨZ の場合には５０ＨZ 、５０ＨZ の場合には６０
ＨZ の電力を出力し負荷を駆動するように構成したこと
を特徴とする周波数変換発電設備。1. A generator is driven by connecting an electric drive machine and a mechanical drive machine connected in parallel to a 60H Z or 50H Z power supply system to drive a generator, and the generator has a power supply system of 60H. 50H Z in the case of Z, in the case of 50H Z 60
A frequency conversion power generation facility characterized by being configured to output electric power of H Z and drive a load.
出力の全部又は一部を受け、発電機として作動し、その
発電した出力を前記電源系統へ送電するように構成した
ことを特徴とする請求項１記載の周波数変換発電設備。2. The electric drive machine receives all or part of the output of the mechanical drive machine, operates as a generator, and transmits the generated output to the power supply system. The frequency conversion power generation equipment according to claim 1.
転され、前記発電機の出力が前記一定出力よりも小さい
時にはその差分により前記電動式駆動機が発電機として
作動することを特徴とする請求項２記載の周波数変換発
電設備。3. The mechanical drive machine is always operated at a constant output, and when the output of the generator is smaller than the constant output, the electric drive machine operates as a generator due to the difference. The frequency conversion power generation equipment according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001339569A JP2003143764A (en) | 2001-11-05 | 2001-11-05 | Frequency-converting power generating equipment |
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| JP2001339569A JP2003143764A (en) | 2001-11-05 | 2001-11-05 | Frequency-converting power generating equipment |
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| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019108843A (en) * | 2017-12-19 | 2019-07-04 | 株式会社明電舎 | Power generating equipment |
-
2001
- 2001-11-05 JP JP2001339569A patent/JP2003143764A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019108843A (en) * | 2017-12-19 | 2019-07-04 | 株式会社明電舎 | Power generating equipment |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050201 |