JP6022711B2 - ガスタービン発電システム - Google Patents
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Description
検出された前記電圧又は電流の不平衡成分を検出し各相に不平衡成分を減衰させる不等分の電圧又は電流を配分するための補償インピーダンスを算出するコントローラと、
前記インピーダンスにて電力消失させる特性を有し、流れる電流に従って電圧変化を引き起こす電圧平衡回路手段で、発電機端子にて各相に接続され、半導体スイッチング装置を含む前記電圧平衡回路手段と、
サイリスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)などのパワー素子により構成され、コンバータと呼ばれる電気エネルギー変換システムに存在してもよい前記半導体スイッチング装置と、
前記電圧平衡回路の構成に応じてスイッチングパターンを決定するスイッチング論理ブロックと、
不平衡成分検出のために前記電圧又は電流センサを前記コントローラに接続する信号線と、
前記コントローラを前記スイッチング論理ブロックに接続する信号線と、
前記スイッチング素子と前記電圧平衡回路間の電気的接続と、を備える。
2 電力系統
3 ガスタービン
4 発電機
5 発電機端子
6 電力系統と発電機を接続する変圧器
101 可変抵抗
101_a 相aにおける可変抵抗器のグループ
101_b 相bにおける可変抵抗器のグループ
101_c 相cにおける可変抵抗器のグループ
102 電力系統・発電機接続用の発電機側変圧器端子
102_a 発電機側変圧器端子の相a
102_b 発電機側変圧器端子の相b
102_c 発電機側変圧器端子の相c
103 不平衡事故コントローラ
103_a 逆相成分検出
103_b 逆相成分検出
103_c 補償インピーダンス計算
103_d 位相同期ループ回路(PLL)
103_e パワーエレクトロニクススイッチング装置
104 電圧センサ
105 電流センサ
106 電力系統・発電機接続用の系統側変圧器端子
1101 正相成分のためabcをα―βに変換
1102 正相成分のためα―βをd−qに変換
1103 正相成分の移動平均フィルタ
1104 正相成分のためd−qを大きさ及び角度に変換
1201 逆相成分のためabcをα―βに変換
1202 逆相成分のためα―βをd−qに変換
1203 逆相成分の移動平均フィルタ
1204 逆相成分のためd−qを大きさ及び角度に変換
1301 線間電圧の相電圧変換
1303 サインθ、コサインθテーブル
201 実施例2のコントローラ
201_a 逆相成分検出
201_b コンバータコントローラ
202 コンバータシステム
202_1 コンバータシステムの電力系統接続・
202_tr コンバータシステムの変圧器
202_s コンバータシステムの電流センサ
202_ds コンバータシステムの直流電圧センサ
202_dc コンバータのための直流キャパシタ
203 コンバータ
2101 自動電圧レギュレータ(AVR)
2102 計算プロセッサ
2103 計算プロセッサ
2104 計算プロセッサ
2105 計算プロセッサ
2106 d軸電流のための自動電流レギュレータ(ACR)
2107 PWMのための三角波発生器
2108 パルス幅変調器(PWM)
2109 計算プロセッサ
2110 q軸電流のための自動電流レギュレータ(ACR)
Claims (3)
- ロータがガスタービンと機械的に結合する三相交流発電機を有するガスタービン発電システムにおいて、
前記三相交流発電機と接続される電力系統に不平衡事故が生じた時に三相交流電流の不平衡成分を消失或いは打ち消し三相電圧を平衡化するために相ごとに独立して動作可能な可変抵抗器を有する三相電圧平衡化回路を備え、前記三相電圧平衡化回路により、前記不平衡事故に起因する回転子のトルク振動を抑制して翼の機械的共振を回避する共振回避機構を構成し、
前記可変抵抗器は、半導体スイッチと複数の抵抗を備え、前記複数の抵抗の内の並列または直列構成の抵抗数と前記半導体スイッチのスイッチング状態に応じて、流れる電流量が変えられるように構成され、
前記三相電圧平衡化回路は、
前記不平衡成分を減じるための補償インピーダンスに応じて前記半導体スイッチのゲートスイッチングを行うスイッチングロジックと、
タービン発電機端子又は発電機の電力系統中継用の変圧器側の電力系統側端子に接続されて、発電機の出力電流を検出する電流センサおよび発電機の出力電圧を検出する電圧センサと、
前記電流センサおよび前記電圧センサに接続され、前記電流センサによって検出される前記出力電流および前記電圧センサによって検出される前記出力電圧に基づいて、前記スイッチングロジックへ出力する前記補償インピーダンスを算出するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、三相システムからの不平衡成分の変換を用いることにより、前記電流センサによって検出される前記出力電流の正相成分および逆相成分の大きさと角度を算出し、さらに、前記正相成分および逆相成分の大きさと角度を用いて、不平衡を平衡に補正するための三相の不等抵抗値を前記補償インピーダンスとして出力し、
前記スイッチングロジックは、前記三相の不等抵抗値に応じて、各相の前記半導体スイッチのゲートスイッチングを不等的に行うことを特徴とするガスタービン発電システム。 - 請求項1に記載のガスタービン発電システムにおいて、
前記コントローラは、前記三相交流発電機とそれに接続された前記電力系統の特性を有する参照用テーブルに基づき、前記補償インピーダンスを算出することを特徴とするガスタービン発電機。 - 請求項1に記載のガスタービン発電システムにおいて、
前記半導体スイッチは逆並列サイリスタスイッチであることを特徴とするガスタービン発電システム。
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