JPH05113171A - 水車の調速制御装置 - Google Patents
水車の調速制御装置Info
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- JPH05113171A JPH05113171A JP3277923A JP27792391A JPH05113171A JP H05113171 A JPH05113171 A JP H05113171A JP 3277923 A JP3277923 A JP 3277923A JP 27792391 A JP27792391 A JP 27792391A JP H05113171 A JPH05113171 A JP H05113171A
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- speed
- load
- opening
- adder
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- 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
- Control Of Water Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、負荷遮断等の急激な負荷変
動が発生した時でも水車の回転数の定格回転数割れおよ
び回転数の２次上昇等の不要動作無しの調速制御を行う
水車の調速制御装置を得ることにある。 【構成】 負荷遮断等の急激な負荷変動が生じた時、上
昇した水車の回転数が再び定格回転数に戻るまでの時間
と等しい時間をサーボモータ11のサーボ開度から保持時
間算出器16が算出し、この算出された時間だけワンショ
ット回路９から無負荷開度バイアスαを積分器６からの
信号の代わりに加算器３ｃに出力する。
動が発生した時でも水車の回転数の定格回転数割れおよ
び回転数の２次上昇等の不要動作無しの調速制御を行う
水車の調速制御装置を得ることにある。 【構成】 負荷遮断等の急激な負荷変動が生じた時、上
昇した水車の回転数が再び定格回転数に戻るまでの時間
と等しい時間をサーボモータ11のサーボ開度から保持時
間算出器16が算出し、この算出された時間だけワンショ
ット回路９から無負荷開度バイアスαを積分器６からの
信号の代わりに加算器３ｃに出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、慣性モーメントの小さ
い水車発電機を用いた水力発電所において、負荷変動に
対し水車の回転数を規定回転数に制御する水車の調速制
御装置に関する。
い水車発電機を用いた水力発電所において、負荷変動に
対し水車の回転数を規定回転数に制御する水車の調速制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、水力発電所の水車発電機は電力
系統に接続され、他の多くの発電所の発電機と並列運転
されており、並列された発電機は互いに同期してなくて
はならない。そのため、目標とする周波数に制御するた
めに調速制御装置が発電機に設けられている。
系統に接続され、他の多くの発電所の発電機と並列運転
されており、並列された発電機は互いに同期してなくて
はならない。そのため、目標とする周波数に制御するた
めに調速制御装置が発電機に設けられている。
【０００３】即ち、発電機の負荷が一定の場合、水車は
規定回転数で運転されるが、負荷変動が生じ出力との不
平衡により水車の回転数の変化が生じた場合にサーボー
モータのサーボ開度を制御し水車の回転数を規定回転数
に制御する。以下、従来の調速制御装置を図２の構成図
を参照して説明する。速度検出器１は、図示していない
水車の回転数を検出し、この回転数に比例した速度検出
信号Ｓ１を出力する。速度設定器２は、予め運転に応じ
た水車の回転数を設定し、この回転数に比例した速度設
定信号Ｓ２を出力する。加算器３ａは、速度検出信号Ｓ
１と速度設定信号Ｓ２とを加算演算し速度偏差信号Ｓ３
を出力する。加算器３ｂは、速度偏差信号Ｓ３と垂下負
荷偏差信号Ｓ４（後で、詳細に説明する。）を加算演算
し制御偏差信号Ｓ５を出力する。比例器４は、制御偏差
信号Ｓ５を比例特性に従い処理し加算器３ｃに出力す
る。微分器５は、制御偏差信号Ｓ５を微分特性に従い処
理し加算器３ｃに出力する。積分器６は、通常運転時
（微小な負荷変動を有する運転時）は閉状態の接点７ａ
を介し制御偏差信号Ｓ５を積分特性に従い処理し出力す
る。接点８は、急激な負荷変動時（例えば、負荷遮断
等。）に閉状態となる。
規定回転数で運転されるが、負荷変動が生じ出力との不
平衡により水車の回転数の変化が生じた場合にサーボー
モータのサーボ開度を制御し水車の回転数を規定回転数
に制御する。以下、従来の調速制御装置を図２の構成図
を参照して説明する。速度検出器１は、図示していない
水車の回転数を検出し、この回転数に比例した速度検出
信号Ｓ１を出力する。速度設定器２は、予め運転に応じ
た水車の回転数を設定し、この回転数に比例した速度設
定信号Ｓ２を出力する。加算器３ａは、速度検出信号Ｓ
１と速度設定信号Ｓ２とを加算演算し速度偏差信号Ｓ３
を出力する。加算器３ｂは、速度偏差信号Ｓ３と垂下負
荷偏差信号Ｓ４（後で、詳細に説明する。）を加算演算
し制御偏差信号Ｓ５を出力する。比例器４は、制御偏差
信号Ｓ５を比例特性に従い処理し加算器３ｃに出力す
る。微分器５は、制御偏差信号Ｓ５を微分特性に従い処
理し加算器３ｃに出力する。積分器６は、通常運転時
（微小な負荷変動を有する運転時）は閉状態の接点７ａ
を介し制御偏差信号Ｓ５を積分特性に従い処理し出力す
る。接点８は、急激な負荷変動時（例えば、負荷遮断
等。）に閉状態となる。
【０００４】ワンショット回路９は、接点８が閉状態に
なることで一定時間接点７ａを閉状態から開状態に、更
に開状態の接点７ｂを閉状態にさせ予め設定されてる無
負荷開度バイアスαを積分器６から出力される信号の変
わりに加算器３ｃに出力する。加算器３ｄは、加算器３
ｃから出力される開度指令信号Ｓ６と開度信号Ｓ７（後
で、詳細に説明する。）とを加算演算し開度偏差信号Ｓ
８を出力する。電流／機械変換器10は、開度偏差信号Ｓ
８をサーボモータ11のサーボ開度を制御する信号に変換
する。位置検出器12は、サーボモータ11のサーボ開度を
検出し、サーボ開度に応じた開度信号Ｓ７を出力する。
なることで一定時間接点７ａを閉状態から開状態に、更
に開状態の接点７ｂを閉状態にさせ予め設定されてる無
負荷開度バイアスαを積分器６から出力される信号の変
わりに加算器３ｃに出力する。加算器３ｄは、加算器３
ｃから出力される開度指令信号Ｓ６と開度信号Ｓ７（後
で、詳細に説明する。）とを加算演算し開度偏差信号Ｓ
８を出力する。電流／機械変換器10は、開度偏差信号Ｓ
８をサーボモータ11のサーボ開度を制御する信号に変換
する。位置検出器12は、サーボモータ11のサーボ開度を
検出し、サーボ開度に応じた開度信号Ｓ７を出力する。
【０００５】加算器３ｅは、発電機が系統に並列して運
転している時の目標負荷が設定されている負荷設定器13
から出力される負荷設定信号Ｓ９と開度信号Ｓ７とを加
算演算し負荷偏差信号Ｓ10を出力する。
転している時の目標負荷が設定されている負荷設定器13
から出力される負荷設定信号Ｓ９と開度信号Ｓ７とを加
算演算し負荷偏差信号Ｓ10を出力する。
【０００６】垂下率設定器14は、負荷偏差信号Ｓ10を予
め設定された垂下率に従い処理し、急激な負荷変動時の
み閉状態になる接点15を介し垂下負荷偏差信号Ｓ４を出
力する。次に、従来の調速制御装置の動作を説明する。
め設定された垂下率に従い処理し、急激な負荷変動時の
み閉状態になる接点15を介し垂下負荷偏差信号Ｓ４を出
力する。次に、従来の調速制御装置の動作を説明する。
【０００７】通常運転時（微小な負荷変動を有する運転
時）は、速度検出器１で検出される速度検出信号Ｓ１と
速度設定器２で設定されてる速度設定信号Ｓ２では、加
算器３ａにより速度偏差信号Ｓ３が出力される。そし
て、加算器３ｂには、接点15が開状態になってるため速
度偏差信号Ｓ３のみ入力され制御偏差信号Ｓ５を出力
し、この制御偏差信号Ｓ５は比例器４、微分器５、積分
器６に入力され各特性に従い処理され加算器３ｃに出力
される。そして、加算器３ｄにおいて加算器３ｃから出
力される開度指令信号Ｓ６と位置検出器12から出力され
る開度信号Ｓ７との開度偏差信号Ｓ８を出力し、この開
度偏差信号Ｓ８は電流／機械変換器10でサーボモータ11
のサーボ開度を制御する信号に変換される。以上の動作
により、発電機の微小な負荷変動に対して水車の回転数
を定格回転数に制御することができる。
時）は、速度検出器１で検出される速度検出信号Ｓ１と
速度設定器２で設定されてる速度設定信号Ｓ２では、加
算器３ａにより速度偏差信号Ｓ３が出力される。そし
て、加算器３ｂには、接点15が開状態になってるため速
度偏差信号Ｓ３のみ入力され制御偏差信号Ｓ５を出力
し、この制御偏差信号Ｓ５は比例器４、微分器５、積分
器６に入力され各特性に従い処理され加算器３ｃに出力
される。そして、加算器３ｄにおいて加算器３ｃから出
力される開度指令信号Ｓ６と位置検出器12から出力され
る開度信号Ｓ７との開度偏差信号Ｓ８を出力し、この開
度偏差信号Ｓ８は電流／機械変換器10でサーボモータ11
のサーボ開度を制御する信号に変換される。以上の動作
により、発電機の微小な負荷変動に対して水車の回転数
を定格回転数に制御することができる。
【０００８】急激な負荷変動時（例えば、負荷遮断
等。）は、速度検出器１で検出される速度検出信号Ｓ１
と速度設定器２で設定されてる速度設定信号Ｓ２では、
加算器３ａにより速度偏差信号Ｓ３が出力される。そし
て、加算器３ｅで位置検出器12から出力される開度信号
Ｓ７と負荷設定器13から出力される負荷設定信号Ｓ９を
加算演算し出力される負荷偏差信号Ｓ16を垂下率設定器
14に入力し、出力される垂下負荷偏差信号Ｓ４を開状態
の接点15を介し加算器３ｂで加算演算し制御偏差信号Ｓ
３を求める。そして、この制御偏差信号Ｓ３は比例器
４、微分器５を介し各特性に従った信号に処理され加算
器３ｃに出力される。また、加算器３ｃは上記通常運転
時に積分器６から出力される信号の代わりに、ワンショ
ット回路９の作動により接点７ｂが閉状態になることで
無負荷開度バイアスαを設定時間加算器３ｃに出力す
る。
等。）は、速度検出器１で検出される速度検出信号Ｓ１
と速度設定器２で設定されてる速度設定信号Ｓ２では、
加算器３ａにより速度偏差信号Ｓ３が出力される。そし
て、加算器３ｅで位置検出器12から出力される開度信号
Ｓ７と負荷設定器13から出力される負荷設定信号Ｓ９を
加算演算し出力される負荷偏差信号Ｓ16を垂下率設定器
14に入力し、出力される垂下負荷偏差信号Ｓ４を開状態
の接点15を介し加算器３ｂで加算演算し制御偏差信号Ｓ
３を求める。そして、この制御偏差信号Ｓ３は比例器
４、微分器５を介し各特性に従った信号に処理され加算
器３ｃに出力される。また、加算器３ｃは上記通常運転
時に積分器６から出力される信号の代わりに、ワンショ
ット回路９の作動により接点７ｂが閉状態になることで
無負荷開度バイアスαを設定時間加算器３ｃに出力す
る。
【０００９】そして、加算器３ｃから出力される開度指
令信号Ｓ６と開度信号Ｓ７を加算演算し出力される開度
偏差信号Ｓ８を電流／機械変換器10を介し出力される信
号でサーボモータ11のサーボ開度を制御し、水車の回転
数を定格回転数に制御する。
令信号Ｓ６と開度信号Ｓ７を加算演算し出力される開度
偏差信号Ｓ８を電流／機械変換器10を介し出力される信
号でサーボモータ11のサーボ開度を制御し、水車の回転
数を定格回転数に制御する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の調
速制御装置は構成されてるので慣性モーメントの小さい
水車発電機を用いた水力発電所では急激な負荷変動( 例
えば、負荷遮断等。) が発生した場合、水車の回転速度
は加速し最大上昇回転数に達する。そして、調速制御装
置により水車の回転数を定格回転数になるように制御す
るが、急激な負荷変動時は最大上昇回転数から定格回転
数に降下する速度がサーボモータを作動させる速度より
早いために定格回転数を大きく割ってしまう。そのため
ワンショット回路と無負荷開度バイアスαにより定格回
転数を大きく割ってしまうことを防止しているが、ワン
ショット回路のＯＮ時間（無負荷開度バイアスαが出力
されてる時間）は各機種毎に固定されてる（図２の
（Ｂ）参照）ため以下のような問題が生じる。
速制御装置は構成されてるので慣性モーメントの小さい
水車発電機を用いた水力発電所では急激な負荷変動( 例
えば、負荷遮断等。) が発生した場合、水車の回転速度
は加速し最大上昇回転数に達する。そして、調速制御装
置により水車の回転数を定格回転数になるように制御す
るが、急激な負荷変動時は最大上昇回転数から定格回転
数に降下する速度がサーボモータを作動させる速度より
早いために定格回転数を大きく割ってしまう。そのため
ワンショット回路と無負荷開度バイアスαにより定格回
転数を大きく割ってしまうことを防止しているが、ワン
ショット回路のＯＮ時間（無負荷開度バイアスαが出力
されてる時間）は各機種毎に固定されてる（図２の
（Ｂ）参照）ため以下のような問題が生じる。
【００１１】ここで、負荷遮断が発生し水車の回転数が
最大上昇回転数になった後に再び定格回転数に戻るまで
の時間をＴ１、ワンショット回路が作動し無負荷開度バ
イアスαが出力される時間をＴ２（各機種に応じてＴ２
の時間は固定されてる。）とする。
最大上昇回転数になった後に再び定格回転数に戻るまで
の時間をＴ１、ワンショット回路が作動し無負荷開度バ
イアスαが出力される時間をＴ２（各機種に応じてＴ２
の時間は固定されてる。）とする。
【００１２】例えば、発電機出力が大きい場合に負荷遮
断が生じると、Ｔ１〉Ｔ２であると図３の破線で示され
てるように水車の回転数が定格回転数を大きく割ってし
まうことになる。
断が生じると、Ｔ１〉Ｔ２であると図３の破線で示され
てるように水車の回転数が定格回転数を大きく割ってし
まうことになる。
【００１３】また、Ｔ１〈Ｔ２であると図４の破線で示
されてるように水車の回転数が定格回転数に戻る前に、
一度全閉したサーボモータのサーボ開度が再び開くこと
で水車の回転数が２次上昇してしまう。
されてるように水車の回転数が定格回転数に戻る前に、
一度全閉したサーボモータのサーボ開度が再び開くこと
で水車の回転数が２次上昇してしまう。
【００１４】そこで本発明の目的は、負荷遮断等の急激
な負荷変動が発生した時でも水車の回転数の定格回転数
割れおよび回転数の２次上昇等の不要動作無しの調速制
御を行う調速制御装置を得ることにある。
な負荷変動が発生した時でも水車の回転数の定格回転数
割れおよび回転数の２次上昇等の不要動作無しの調速制
御を行う調速制御装置を得ることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の目的を達
成するために、水車の回転数を検出し速度信号を出力す
る速度検出器と、水車の回転数を調整する速度指令信号
を出力する速度設定器と、サーボモータのサーボ開度を
検出し開度信号を出力する位置検出器と、水車の出力を
調整する負荷指令信号を出力する負荷設定器と、速度信
号と速度指令信号とから速度偏差信号を出力する第１の
加算器と、開度信号と負荷指令信号とから負荷偏差信号
を出力する第２の加算器と、負荷偏差信号を垂下特性に
従い処理し垂下分負荷偏差信号を出力する垂下率設定器
と、速度偏差信号と垂下分負荷偏差信号とから制御偏差
信号を出力する第３の加算器と、制御偏差信号を入力し
比例演算を行い比例信号を出力する比例演算器と、制御
偏差信号を入力し微分演算を行い微分信号を出力する微
分演算器と、制御偏差信号を入力し積分演算を行い積分
信号を出力する積分演算器と、比例信号、微分信号、積
分信号の３信号を入力しサーボ開度の開度指令信号を出
力する第４の加算器と、開度信号と開度指令信号とから
開度偏差信号を出力する第５の加算器と、開度偏差信号
をサーボモータのサーボ開度を制御する信号に変換し出
力する電流／電圧変換器と、急激な負荷変動時に、作動
するワンショット回路により出力される設定信号のオン
信号を開度信号に応じて算出する保持時間算出器と、ワ
ンショット回路作動時に積分信号の代わりに設定信号を
保持時間算出器で算出された時間だけ第４の加算器に入
力される接点とから構成されたことを特徴とする。
成するために、水車の回転数を検出し速度信号を出力す
る速度検出器と、水車の回転数を調整する速度指令信号
を出力する速度設定器と、サーボモータのサーボ開度を
検出し開度信号を出力する位置検出器と、水車の出力を
調整する負荷指令信号を出力する負荷設定器と、速度信
号と速度指令信号とから速度偏差信号を出力する第１の
加算器と、開度信号と負荷指令信号とから負荷偏差信号
を出力する第２の加算器と、負荷偏差信号を垂下特性に
従い処理し垂下分負荷偏差信号を出力する垂下率設定器
と、速度偏差信号と垂下分負荷偏差信号とから制御偏差
信号を出力する第３の加算器と、制御偏差信号を入力し
比例演算を行い比例信号を出力する比例演算器と、制御
偏差信号を入力し微分演算を行い微分信号を出力する微
分演算器と、制御偏差信号を入力し積分演算を行い積分
信号を出力する積分演算器と、比例信号、微分信号、積
分信号の３信号を入力しサーボ開度の開度指令信号を出
力する第４の加算器と、開度信号と開度指令信号とから
開度偏差信号を出力する第５の加算器と、開度偏差信号
をサーボモータのサーボ開度を制御する信号に変換し出
力する電流／電圧変換器と、急激な負荷変動時に、作動
するワンショット回路により出力される設定信号のオン
信号を開度信号に応じて算出する保持時間算出器と、ワ
ンショット回路作動時に積分信号の代わりに設定信号を
保持時間算出器で算出された時間だけ第４の加算器に入
力される接点とから構成されたことを特徴とする。
【００１６】
【作用】以上の構成により、急激な負荷変動時にサーボ
モータのサーボ開度の開度信号に応じて、ワンショット
回路から出力される信号のオン時間が水車の回転数が最
大上昇回転数になった後に再び定格回転数に戻るまでの
時間と一致するように制御する。
モータのサーボ開度の開度信号に応じて、ワンショット
回路から出力される信号のオン時間が水車の回転数が最
大上昇回転数になった後に再び定格回転数に戻るまでの
時間と一致するように制御する。
【００１７】
【実施例】以下本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１の（Ａ）は、本実施例である調速制御装置の構
成図である。速度検出器１は、図示していない水車の回
転数を検出し、この回転数に比例した速度検出信号Ｓ１
を出力する。速度設定器２は、予め運転に応じた水車の
回転数を設定し、この回転数に比例した速度設定信号Ｓ
２を出力する。加算器３ａは、速度検出信号Ｓ１と速度
設定信号Ｓ２とを加算演算し速度偏差信号Ｓ３を出力す
る。加算器３ｂは、速度偏差信号Ｓ３と垂下負荷偏差信
号Ｓ４（後で、詳細に説明する。）を加算演算し制御偏
差信号Ｓ５を出力する。比例器４は、制御偏差信号Ｓ５
を比例特性に従い処理し加算器３ｃに出力する。微分器
５は、制御偏差信号Ｓ５を微分特性に従い処理し加算器
３ｃに出力する。積分器６は、通常運転時（微小な負荷
変動を有する運転時）は閉状態の接点７ａを介し制御偏
差信号Ｓ５を積分特性に従い処理し出力する。接点８
は、急激な負荷変動時（例えば、負荷遮断等。）に閉状
態となる。
る。図１の（Ａ）は、本実施例である調速制御装置の構
成図である。速度検出器１は、図示していない水車の回
転数を検出し、この回転数に比例した速度検出信号Ｓ１
を出力する。速度設定器２は、予め運転に応じた水車の
回転数を設定し、この回転数に比例した速度設定信号Ｓ
２を出力する。加算器３ａは、速度検出信号Ｓ１と速度
設定信号Ｓ２とを加算演算し速度偏差信号Ｓ３を出力す
る。加算器３ｂは、速度偏差信号Ｓ３と垂下負荷偏差信
号Ｓ４（後で、詳細に説明する。）を加算演算し制御偏
差信号Ｓ５を出力する。比例器４は、制御偏差信号Ｓ５
を比例特性に従い処理し加算器３ｃに出力する。微分器
５は、制御偏差信号Ｓ５を微分特性に従い処理し加算器
３ｃに出力する。積分器６は、通常運転時（微小な負荷
変動を有する運転時）は閉状態の接点７ａを介し制御偏
差信号Ｓ５を積分特性に従い処理し出力する。接点８
は、急激な負荷変動時（例えば、負荷遮断等。）に閉状
態となる。
【００１８】ワンショット回路９は、接点８が閉状態に
なることで設定時間、接点７ａを閉状態から開状態に、
更に開状態の接点７ｂを閉状態にさせ予め設定されてる
無負荷開度バイアスαを積分器６から出力される信号の
代わりに加算器３ｃに出力する。
なることで設定時間、接点７ａを閉状態から開状態に、
更に開状態の接点７ｂを閉状態にさせ予め設定されてる
無負荷開度バイアスαを積分器６から出力される信号の
代わりに加算器３ｃに出力する。
【００１９】保持時間算出器16は、位置検出器12から出
力される開度信号Ｓ７を入力し、この開度信号Ｓ７（サ
ーボ開度）に応じ、予め設定された関数に従いワンショ
ット回路９から無負荷開度バイアスαを加算器３ｃに出
力する時間Ｔ２（即ち負荷遮断時に水車の回転数が最大
上昇回転数になり再び定格回転数に戻るまでの時間Ｔ１
と等しい時間）を算出する。尚、図１の（Ｂ）は開度信
号Ｓ７とワンショット回路９から出力される無負荷開度
バイアスαの出力時間を示す特性図である。加算器３ｄ
は、加算器３ｃから出力される開度指令信号Ｓ６と開度
信号Ｓ７（後で、詳細に説明する。）とを加算演算し開
度偏差信号Ｓ８を出力する。電流／機械変換器10は、開
度偏差信号Ｓ８をサーボモータ11のサーボ開度を制御す
る信号に変換する。位置検出器12は、サーボモータ11の
サーボ開度を検出し、サーボ開度に応じた開度信号Ｓ７
を出力する。
力される開度信号Ｓ７を入力し、この開度信号Ｓ７（サ
ーボ開度）に応じ、予め設定された関数に従いワンショ
ット回路９から無負荷開度バイアスαを加算器３ｃに出
力する時間Ｔ２（即ち負荷遮断時に水車の回転数が最大
上昇回転数になり再び定格回転数に戻るまでの時間Ｔ１
と等しい時間）を算出する。尚、図１の（Ｂ）は開度信
号Ｓ７とワンショット回路９から出力される無負荷開度
バイアスαの出力時間を示す特性図である。加算器３ｄ
は、加算器３ｃから出力される開度指令信号Ｓ６と開度
信号Ｓ７（後で、詳細に説明する。）とを加算演算し開
度偏差信号Ｓ８を出力する。電流／機械変換器10は、開
度偏差信号Ｓ８をサーボモータ11のサーボ開度を制御す
る信号に変換する。位置検出器12は、サーボモータ11の
サーボ開度を検出し、サーボ開度に応じた開度信号Ｓ７
を出力する。
【００２０】加算器３ｅは、発電機が系統に並列して運
転している時の目標負荷が設定されてる負荷設定器13か
ら出力される負荷設定信号Ｓ９と開度信号Ｓ７とを加算
演算し負荷偏差信号Ｓ10を出力する。
転している時の目標負荷が設定されてる負荷設定器13か
ら出力される負荷設定信号Ｓ９と開度信号Ｓ７とを加算
演算し負荷偏差信号Ｓ10を出力する。
【００２１】垂下率設定器14は、負荷偏差信号Ｓ10を予
め設定された垂下率に従い処理し、急激な負荷変動時の
み閉状態になる接点15を介し垂下負荷偏差信号Ｓ４を出
力する。次に、本実施例の調速制御装置の動作を説明す
る。
め設定された垂下率に従い処理し、急激な負荷変動時の
み閉状態になる接点15を介し垂下負荷偏差信号Ｓ４を出
力する。次に、本実施例の調速制御装置の動作を説明す
る。
【００２２】通常運転時（微小な負荷変動を有する運転
時）は、速度検出器１で検出される速度検出信号Ｓ１と
速度設定器２で設定されてる速度設定信号Ｓ２では、加
算器３ａにより速度偏差信号Ｓ３が出力される。そし
て、加算器３ｂには、接点15が開状態になってるため速
度偏差信号Ｓ３のみ入力され制御偏差信号Ｓ５を出力
し、この制御偏差信号Ｓ５は比例器４、微分器５、積分
器６に入力され各特性に従い処理され加算器３ｃに出力
される。そして、加算器３ｄにおいて加算器３ｃから出
力される開度指令信号Ｓ６と位置検出器12から出力され
る開度信号Ｓ７との開度偏差信号Ｓ８を出力し、この開
度偏差信号Ｓ８は電流／機械変換器10でサーボモータ11
のサーボ開度を制御する信号に変換される。以上の動作
により、発電機の微小な負荷変動に対して水車の回転数
を定格回転数に制御することができる。
時）は、速度検出器１で検出される速度検出信号Ｓ１と
速度設定器２で設定されてる速度設定信号Ｓ２では、加
算器３ａにより速度偏差信号Ｓ３が出力される。そし
て、加算器３ｂには、接点15が開状態になってるため速
度偏差信号Ｓ３のみ入力され制御偏差信号Ｓ５を出力
し、この制御偏差信号Ｓ５は比例器４、微分器５、積分
器６に入力され各特性に従い処理され加算器３ｃに出力
される。そして、加算器３ｄにおいて加算器３ｃから出
力される開度指令信号Ｓ６と位置検出器12から出力され
る開度信号Ｓ７との開度偏差信号Ｓ８を出力し、この開
度偏差信号Ｓ８は電流／機械変換器10でサーボモータ11
のサーボ開度を制御する信号に変換される。以上の動作
により、発電機の微小な負荷変動に対して水車の回転数
を定格回転数に制御することができる。
【００２３】急激な負荷変動時（例えば、負荷遮断
等。）は、速度検出器１で検出される速度検出信号Ｓ１
と速度設定器２で設定されてる速度設定信号Ｓ２では、
加算器３ａにより速度偏差信号Ｓ３が出力される。そし
て、加算器３ｅで位置検出器12から出力される開度信号
Ｓ７と負荷設定器13から出力される負荷設定信号Ｓ９を
加算演算し出力される負荷偏差信号Ｓ10を垂下率設定器
14に入力し、出力される垂下負荷偏差信号Ｓ４を開状態
の接点15を介し加算器３ｂで加算演算し制御偏差信号Ｓ
３を求める。そして、この制御偏差信号Ｓ３は比例器
４、微分器５を介し各特性に従った信号に処理され加算
器３ｃに出力される。
等。）は、速度検出器１で検出される速度検出信号Ｓ１
と速度設定器２で設定されてる速度設定信号Ｓ２では、
加算器３ａにより速度偏差信号Ｓ３が出力される。そし
て、加算器３ｅで位置検出器12から出力される開度信号
Ｓ７と負荷設定器13から出力される負荷設定信号Ｓ９を
加算演算し出力される負荷偏差信号Ｓ10を垂下率設定器
14に入力し、出力される垂下負荷偏差信号Ｓ４を開状態
の接点15を介し加算器３ｂで加算演算し制御偏差信号Ｓ
３を求める。そして、この制御偏差信号Ｓ３は比例器
４、微分器５を介し各特性に従った信号に処理され加算
器３ｃに出力される。
【００２４】また、加算器３ｃには上記通常運転時に積
分器７から出力される信号の代わりに、ワンショット回
路９の作動により接点７ｂが閉状態になることで無負荷
開度バイアスαをサーボモータ11のサーボ開度に応じ保
持時間算出器16で算出された時間だけ出力される。
分器７から出力される信号の代わりに、ワンショット回
路９の作動により接点７ｂが閉状態になることで無負荷
開度バイアスαをサーボモータ11のサーボ開度に応じ保
持時間算出器16で算出された時間だけ出力される。
【００２５】そして、加算器３ｃで加算器３ｃから出力
される開度指令信号Ｓ６と開度信号Ｓ７を加算演算し出
力される開度偏差信号Ｓ８を電流／機械変換器10を介し
出力される信号でサーボモータ11のサーボ開度を制御
し、水車の回転数を定格回転数に制御する。
される開度指令信号Ｓ６と開度信号Ｓ７を加算演算し出
力される開度偏差信号Ｓ８を電流／機械変換器10を介し
出力される信号でサーボモータ11のサーボ開度を制御
し、水車の回転数を定格回転数に制御する。
【００２６】以上のように本実施例は構成されてるの
で、図３および図４の実線で示されてるように軽負荷遮
断の場合は、水車の回転数上昇が小さいため定格回転数
に戻るまでの時間Ｔ１は短く、その時のサーボモータ11
のサーボ開度も小さいので保持時間算出器16で算出され
るワンショット回路９の作動時間Ｔ２も短くなりＴ１＝
Ｔ２となる。一方、全負荷遮断の場合は、水車の回転数
上昇が大きいため定格回転数に戻るまでの時間Ｔ１は長
く、その時のサーボモータ11のサーボ開度も大きいので
保持時間算出器16で算出されるワンショット回路９の作
動時間Ｔ２も長くなりＴ１＝Ｔ２となる。
で、図３および図４の実線で示されてるように軽負荷遮
断の場合は、水車の回転数上昇が小さいため定格回転数
に戻るまでの時間Ｔ１は短く、その時のサーボモータ11
のサーボ開度も小さいので保持時間算出器16で算出され
るワンショット回路９の作動時間Ｔ２も短くなりＴ１＝
Ｔ２となる。一方、全負荷遮断の場合は、水車の回転数
上昇が大きいため定格回転数に戻るまでの時間Ｔ１は長
く、その時のサーボモータ11のサーボ開度も大きいので
保持時間算出器16で算出されるワンショット回路９の作
動時間Ｔ２も長くなりＴ１＝Ｔ２となる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、慣性モー
メントの小さい水車発電機を有する発電所において負荷
遮断等の急激な負荷変動発生時に水車の回転数の不要動
作を防止する調速制御する水車の調速制御装置を提供す
る。
メントの小さい水車発電機を有する発電所において負荷
遮断等の急激な負荷変動発生時に水車の回転数の不要動
作を防止する調速制御する水車の調速制御装置を提供す
る。
【図１】本実施例である調速制御装置の構成図および特
性図。
性図。
【図２】従来の調速制御装置の構成図および特性図。
【図３】本実施例および従来の負荷遮断時の調速制御装
置のタイムチャート（Ｔ1 ＞Ｔ2 ）。
置のタイムチャート（Ｔ1 ＞Ｔ2 ）。
【図４】本実施例および従来の負荷遮断時の調速制御装
置のタイムチャート（Ｔ1 ＜Ｔ2 ）。
置のタイムチャート（Ｔ1 ＜Ｔ2 ）。
１…速度検出器 ２…速度設定器 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ…加算器 ４…比例器 ５…微分器 ６…積分器 ７ａ，７ｂ，８，15…接点 ９…ワンショット回路 10…電流／電圧変換器 11…サーボモータ 12…位置検出器 13…負荷設定器 14…垂下率設定器 16…保持時間算出器
Claims (1)
- 【請求項１】 水車の回転数を検出し速度信号を出力す
る速度検出器と、前記水車の回転数を調整する速度指令
信号を出力する速度設定器と、サーボモータのサーボ開
度を検出し開度信号を出力する位置検出器と、水車の出
力を調整する負荷指令信号を出力する負荷設定器と、前
記速度信号と前記速度指令信号とから速度偏差信号を出
力する第１の加算器と、前記開度信号と前記負荷指令信
号とから負荷偏差信号を出力する第２の加算器と、前記
負荷偏差信号を垂下特性に従い処理し垂下分負荷偏差信
号を出力する垂下率設定器と、前記速度偏差信号と前記
垂下分負荷偏差信号とから制御偏差信号を出力する第３
の加算器と、前記制御偏差信号を入力し比例演算を行い
比例信号を出力する比例演算器と、前記制御偏差信号を
入力し微分演算を行い微分信号を出力する微分演算器
と、前記制御偏差信号を入力し積分演算を行い積分信号
を出力する積分演算器と、前記比例信号、前記微分信
号、前記積分信号の３信号を入力し前記サーボ開度の開
度指令信号を出力する第４の加算器と、前記開度信号と
前記開度指令信号とから開度偏差信号を出力する第５の
加算器と、前記開度偏差信号を前記サーボモータのサー
ボ開度を制御する信号に変換し出力する電流／電圧変換
器と、急激な負荷変動時に作動するワンショット回路に
より出力される設定信号のオン時間を前記開度信号に応
じて算出する保持時間算出器と、前記ワンショット回路
作動時に前記積分信号の代わりに前記設定信号を前記保
持時間算出器で算出された時間だけ前記第４の加算器に
入力させる接点とから構成されたことを特徴とする水車
の調速制御装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3277923A JPH05113171A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 水車の調速制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3277923A JPH05113171A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 水車の調速制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113171A true JPH05113171A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17590172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3277923A Pending JPH05113171A (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 水車の調速制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05113171A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113623127A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-11-09 | 中国长江电力股份有限公司 | 水轮发电机组调速器在监控***一键开导叶排水模式下电控***工作状态的控制方法 |
-
1991
- 1991-10-24 JP JP3277923A patent/JPH05113171A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113623127A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-11-09 | 中国长江电力股份有限公司 | 水轮发电机组调速器在监控***一键开导叶排水模式下电控***工作状态的控制方法 |
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