JPH05231296A - 応水制御装置 - Google Patents
応水制御装置Info
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- JPH05231296A JPH05231296A JP4036317A JP3631792A JPH05231296A JP H05231296 A JPH05231296 A JP H05231296A JP 4036317 A JP4036317 A JP 4036317A JP 3631792 A JP3631792 A JP 3631792A JP H05231296 A JPH05231296 A JP H05231296A
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- 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】 (修正有)
【目的】 取水量に相当する水槽水位が振動帯に相当す
る水槽水位幅に入らないように複数の発電機を起動さ
せ、各発電機に負荷を分配することで発電機の出力の急
激な変動を防ぎ、ガイドベ―ン等の負荷調整機構やガバ
ナの負荷設定器増減回路及び負荷設定器自体の劣化を防
ぐ。 【構成】 取水口から取り入れられた流入水量を取水量
/総合出力変換回路 100で総合出力指令値PTに変換す
る。負荷配分回路 110は、総合出力指令値PTの値に応
じて、発電機の運転台数及び運転される各発電機が出力
を行う出力値の配分が予め定められている。そして、起
動/停止制御回路 120は、負荷配分回路 110から入力さ
れる運転台数の指令から発電機の起動および停止指令を
出力する。また、1,2,3番機負荷追従手段回路50,
60,70から発電機の実出力値が負荷配分回路 110で求ま
る発電機の出力指令値に追従させる信号を出力する。
る水槽水位幅に入らないように複数の発電機を起動さ
せ、各発電機に負荷を分配することで発電機の出力の急
激な変動を防ぎ、ガイドベ―ン等の負荷調整機構やガバ
ナの負荷設定器増減回路及び負荷設定器自体の劣化を防
ぐ。 【構成】 取水口から取り入れられた流入水量を取水量
/総合出力変換回路 100で総合出力指令値PTに変換す
る。負荷配分回路 110は、総合出力指令値PTの値に応
じて、発電機の運転台数及び運転される各発電機が出力
を行う出力値の配分が予め定められている。そして、起
動/停止制御回路 120は、負荷配分回路 110から入力さ
れる運転台数の指令から発電機の起動および停止指令を
出力する。また、1,2,3番機負荷追従手段回路50,
60,70から発電機の実出力値が負荷配分回路 110で求ま
る発電機の出力指令値に追従させる信号を出力する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水路式発電所に設置さ
れる応水制御装置に関する。
れる応水制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、河川の水を取水口から取り入
れ、導水路を介し比較的小容量の調整池に水を貯え、こ
の貯えられた水を圧力トンネルを通り比較的小容量の水
槽を経由して水車に導かれ発電を行う水路式発電所で
は、発電機が複数ある場合には発電機の運転台数は、調
整池および水槽の水位により決まり、また起動される発
電機の発電機出力は水槽の水位により決まる。
れ、導水路を介し比較的小容量の調整池に水を貯え、こ
の貯えられた水を圧力トンネルを通り比較的小容量の水
槽を経由して水車に導かれ発電を行う水路式発電所で
は、発電機が複数ある場合には発電機の運転台数は、調
整池および水槽の水位により決まり、また起動される発
電機の発電機出力は水槽の水位により決まる。
【0003】また、水車には回転数がある一定領域にな
ると振動を生じる振動帯がある、そのためこの振動帯を
回避するように応水制御装置は発電機の出力を制御して
いる。以下、水路式発電所の設備構成図を図10を参照し
て説明する。
ると振動を生じる振動帯がある、そのためこの振動帯を
回避するように応水制御装置は発電機の出力を制御して
いる。以下、水路式発電所の設備構成図を図10を参照し
て説明する。
【0004】取水口1から取水される水は、導水路2を
介して調整池3に流入し、一定容量の水を貯える。調整
池3から圧力トンネル4および水槽5を介して流入され
る水により発電機G1 〜G3 が駆動し、この発電機G1
〜G3 を駆動させた水は放水路6を介し河川に放流され
る。
介して調整池3に流入し、一定容量の水を貯える。調整
池3から圧力トンネル4および水槽5を介して流入され
る水により発電機G1 〜G3 が駆動し、この発電機G1
〜G3 を駆動させた水は放水路6を介し河川に放流され
る。
【0005】ここでいう、調整池3とは、河川から取水
口1から流入する水を日々の負荷変動に応じる目的で時
間的に調整するものである。例えば、深夜の余剰水量を
貯水し、昼間の負荷ピ―ク時に対応する。
口1から流入する水を日々の負荷変動に応じる目的で時
間的に調整するものである。例えば、深夜の余剰水量を
貯水し、昼間の負荷ピ―ク時に対応する。
【0006】また、水槽5は、圧力トンネル4の末端に
設置されており、この水槽5の水位の変化から水車に流
入させる水量を検出し、この水量に応じた発電機出力を
行っている。また、発電所における急激な負荷変化によ
り流入水量が急変することで生じる水撃作用で圧力トン
ネル4に被害を及ぼさないように一時的に急変する水量
を吸収、補給するものである。以上のような、水路式発
電所においては、取水口1から流入する水量に応じ複数
の発電機を運転させる応水制御装置が設けられている。
以下、図を参照して固有の振動帯を有する3個の発電機
を有する水路式発電所の従来の応水制御装置を説明す
る。
設置されており、この水槽5の水位の変化から水車に流
入させる水量を検出し、この水量に応じた発電機出力を
行っている。また、発電所における急激な負荷変化によ
り流入水量が急変することで生じる水撃作用で圧力トン
ネル4に被害を及ぼさないように一時的に急変する水量
を吸収、補給するものである。以上のような、水路式発
電所においては、取水口1から流入する水量に応じ複数
の発電機を運転させる応水制御装置が設けられている。
以下、図を参照して固有の振動帯を有する3個の発電機
を有する水路式発電所の従来の応水制御装置を説明す
る。
【0007】調整池3の水位の下位から上位にかけて第
1発電機(以下、1番機という。)の停止水位S1およ
び起動水位M1、第2発電機(以下、2番機という。)
の停止水位S2および起動水位M2、第3発電機(以
下、3番機という。)の停止水位S3および起動水位M
3を設定している。但し、ここでいう1番機、2番機、
3番機とは、発電機を運転する運転順序を示すもので、
どの発電機が何番機であるかは予め設定されている。
又、水槽5にも下位から上位にかけて起動停止水位S、
起動許可水位Mが設定されている。上記、3台の発電機
の各設定水位および水槽の各設定水位関係を図8に示
す。図6を参照して従来の応水制御装置の構成を説明す
る。現在の調整池3の水位を調整池水位HWL,水槽5
の水位を水槽水位SWLとする。
1発電機(以下、1番機という。)の停止水位S1およ
び起動水位M1、第2発電機(以下、2番機という。)
の停止水位S2および起動水位M2、第3発電機(以
下、3番機という。)の停止水位S3および起動水位M
3を設定している。但し、ここでいう1番機、2番機、
3番機とは、発電機を運転する運転順序を示すもので、
どの発電機が何番機であるかは予め設定されている。
又、水槽5にも下位から上位にかけて起動停止水位S、
起動許可水位Mが設定されている。上記、3台の発電機
の各設定水位および水槽の各設定水位関係を図8に示
す。図6を参照して従来の応水制御装置の構成を説明す
る。現在の調整池3の水位を調整池水位HWL,水槽5
の水位を水槽水位SWLとする。
【0008】起動/停止制御回路10は、全機起動停止時
に調整池水位HWLが起動水位M1以上で、水槽水位L
2が起動許可水位M以上になると1番機の起動指令K1
を出力する。また、調整池水位HWLが1番機停止水位
S1以下、水槽水位SWLが起動停止水位S以下になる
と1番機停止指令T1を出力する。2番機、3番機に関
しても同様に上記条件が成立した発電機に対して起動指
令、停止指令を出力する。
に調整池水位HWLが起動水位M1以上で、水槽水位L
2が起動許可水位M以上になると1番機の起動指令K1
を出力する。また、調整池水位HWLが1番機停止水位
S1以下、水槽水位SWLが起動停止水位S以下になる
と1番機停止指令T1を出力する。2番機、3番機に関
しても同様に上記条件が成立した発電機に対して起動指
令、停止指令を出力する。
【0009】1番機水調出力指令値演算回路20、2番機
水調出力指令値演算回路30、3番機水調出力指令値演算
回路40は、水位調定率に従い、水槽水位SWLに対する
負荷出力を演算し出力するものである。上記各回路の演
算方法は同様なので、ここでは1番機水調出力指令値演
算回路20に関して説明する。
水調出力指令値演算回路30、3番機水調出力指令値演算
回路40は、水位調定率に従い、水槽水位SWLに対する
負荷出力を演算し出力するものである。上記各回路の演
算方法は同様なので、ここでは1番機水調出力指令値演
算回路20に関して説明する。
【0010】1番機水調出力指令値演算回路20は、水槽
水位SWLの信号を入力し、予め設定されている水位調
定率に従い、1番機の発電機出力である1番機出力指令
値PO1を出力する。水位調定率に関し図8を参照して
説明する。
水位SWLの信号を入力し、予め設定されている水位調
定率に従い、1番機の発電機出力である1番機出力指令
値PO1を出力する。水位調定率に関し図8を参照して
説明する。
【0011】基準水位Lは、図7で示されている起動停
止水位Sと起動許可水位Mの間に設定されているもので
あり、一般に30〜50cm程度の幅を有する。ここでは、30
cmの場合で説明し、基準水位Lの最下位の水槽水位SW
Lを基準水位L=0、最上位の水槽水位SWLを基準水
位L= 100とする。水位調定率とは、発電機出力に対す
る基準水位の傾きである。水槽水位SWLが、基準水位
L=0の場合には無負荷となり水槽水位SWLが上昇す
るに従い水位調定率に従い発電機出力も増加する。そし
て、発電機出力が1番機の振動帯下限出力値L1と1番
機の振動帯上限出力値H1の範囲内にある場合、振動帯
下限出力値L1に制限される。
止水位Sと起動許可水位Mの間に設定されているもので
あり、一般に30〜50cm程度の幅を有する。ここでは、30
cmの場合で説明し、基準水位Lの最下位の水槽水位SW
Lを基準水位L=0、最上位の水槽水位SWLを基準水
位L= 100とする。水位調定率とは、発電機出力に対す
る基準水位の傾きである。水槽水位SWLが、基準水位
L=0の場合には無負荷となり水槽水位SWLが上昇す
るに従い水位調定率に従い発電機出力も増加する。そし
て、発電機出力が1番機の振動帯下限出力値L1と1番
機の振動帯上限出力値H1の範囲内にある場合、振動帯
下限出力値L1に制限される。
【0012】そして、水槽水位SWLが上昇して、1番
機の振動帯上限出力値H1に相当する基準水位Lに上昇
すると制限されていた1番機の振動帯下限出力値L1を
解除し、一気に振動帯を回避し再び水位調定率に従い水
槽水位SWLの上昇に応じて発電機出力が増加し、基準
水位L= 100となり発電機出力も全負荷となる。また、
水槽水位SWLが、基準水位L= 100の場合には全負荷
となり水槽水位SWLが下降するに従い水位調定率に従
い発電機出力も減少する。そして、発電機出力が1番機
の振動帯上限出力値H1と1番機の振動帯下限出力値L
1の範囲内にある場合、1番機の振動帯上限出力値H1
に制限される。
機の振動帯上限出力値H1に相当する基準水位Lに上昇
すると制限されていた1番機の振動帯下限出力値L1を
解除し、一気に振動帯を回避し再び水位調定率に従い水
槽水位SWLの上昇に応じて発電機出力が増加し、基準
水位L= 100となり発電機出力も全負荷となる。また、
水槽水位SWLが、基準水位L= 100の場合には全負荷
となり水槽水位SWLが下降するに従い水位調定率に従
い発電機出力も減少する。そして、発電機出力が1番機
の振動帯上限出力値H1と1番機の振動帯下限出力値L
1の範囲内にある場合、1番機の振動帯上限出力値H1
に制限される。
【0013】そして、水槽水位SWLが下降して、1番
機の振動帯下限出力値L1に相当する基準水位Lに下降
すると制限されていた1番機の振動帯上限出力値H1を
解除し、一気に振動帯を回避し再び水位調定率に従い水
槽水位SWLの下降に応じて発電機出力が減少し、基準
水位L=0となり発電機出力も無負荷となる。1番機負
荷追従回路50、2番機負荷追従回路60、3番機負荷追従
回路70、各回路の演算方法は同様なので、ここでは1番
機負荷追従回路50に関して説明する。
機の振動帯下限出力値L1に相当する基準水位Lに下降
すると制限されていた1番機の振動帯上限出力値H1を
解除し、一気に振動帯を回避し再び水位調定率に従い水
槽水位SWLの下降に応じて発電機出力が減少し、基準
水位L=0となり発電機出力も無負荷となる。1番機負
荷追従回路50、2番機負荷追従回路60、3番機負荷追従
回路70、各回路の演算方法は同様なので、ここでは1番
機負荷追従回路50に関して説明する。
【0014】1番機負荷追従回路50は、1番機起動指令
R1が入力されていることを条件に、1番機出力指令値
PO1と1番機実出力値P1とを加算し、出力される偏
差出力が負の場合は1番機負荷減指令D1を、出力され
る偏差出力が正の場合は1番機負荷増指令U1を出力す
る。また、従来の応水制御装置に関し、図9の取水量,
水槽水位,発電機出力の関係を示すグラフを参照して説
明する。ここで理解しやすいように、定格出力=10MW、
振動帯出力=4〜6MWである水車発電機で、取水量Qが
発電機出力の3MW相当に増加したときを説明する。取水
量Qが発電機出力の3MW相当から4MW相当の取水量Qま
では、水槽水位は発電機出力の3MW相当から4MW相当の
水槽水位まで上昇する。そして、発電機から図8の水位
調定率に従い、3MWから4MWの発電機出力を出力する。
R1が入力されていることを条件に、1番機出力指令値
PO1と1番機実出力値P1とを加算し、出力される偏
差出力が負の場合は1番機負荷減指令D1を、出力され
る偏差出力が正の場合は1番機負荷増指令U1を出力す
る。また、従来の応水制御装置に関し、図9の取水量,
水槽水位,発電機出力の関係を示すグラフを参照して説
明する。ここで理解しやすいように、定格出力=10MW、
振動帯出力=4〜6MWである水車発電機で、取水量Qが
発電機出力の3MW相当に増加したときを説明する。取水
量Qが発電機出力の3MW相当から4MW相当の取水量Qま
では、水槽水位は発電機出力の3MW相当から4MW相当の
水槽水位まで上昇する。そして、発電機から図8の水位
調定率に従い、3MWから4MWの発電機出力を出力する。
【0015】そして、取水量Qが発電機出力の4MW相当
の取水量Q以上になると、水槽水位は4MW相当の水槽水
位より上昇するが、発電機出力は図8の水位調定率に従
い振動帯を回避するように4MWで制限される。そして、
水槽水位が発電機出力の6MW相当になると、発電機出力
は図8の水位調定率に従い4MWの発電機出力から6MWの
発電機出力に出力が急激に変化する。
の取水量Q以上になると、水槽水位は4MW相当の水槽水
位より上昇するが、発電機出力は図8の水位調定率に従
い振動帯を回避するように4MWで制限される。そして、
水槽水位が発電機出力の6MW相当になると、発電機出力
は図8の水位調定率に従い4MWの発電機出力から6MWの
発電機出力に出力が急激に変化する。
【0016】しかし、現在の取水量Qが発電機出力の5
MW相当の取水量Qであるため、取水量Qが水車に流入す
る水量より発電機出力の1MW相当分少ないので、水槽水
位は下降し、図8の水位調定率に従い、振動帯を回避す
るように水槽水位は発電機出力の4MW相当の水槽水位ま
で下降する。
MW相当の取水量Qであるため、取水量Qが水車に流入す
る水量より発電機出力の1MW相当分少ないので、水槽水
位は下降し、図8の水位調定率に従い、振動帯を回避す
るように水槽水位は発電機出力の4MW相当の水槽水位ま
で下降する。
【0017】そして、水槽水位が発電機出力の4MW相当
の水槽水位になると、発電機出力は図8の水位調定率に
従い6MWの発電機出力から4MWの発電機出力に出力が急
激に変化し、現在の取水量が発電機出力の5MW相当の取
水量であるため、取水量が水車に流入する水量より発電
機出力の1MW相当分多いので、水槽水位は上昇する。
の水槽水位になると、発電機出力は図8の水位調定率に
従い6MWの発電機出力から4MWの発電機出力に出力が急
激に変化し、現在の取水量が発電機出力の5MW相当の取
水量であるため、取水量が水車に流入する水量より発電
機出力の1MW相当分多いので、水槽水位は上昇する。
【0018】以下、水槽水位が、発電機出力の4MW相当
の水槽水位から発電機出力の6MW相当の水槽水位に上
昇、発電機出力の6MW相当の水槽水位から発電機出力の
4MW相当の水槽水位に下降する。
の水槽水位から発電機出力の6MW相当の水槽水位に上
昇、発電機出力の6MW相当の水槽水位から発電機出力の
4MW相当の水槽水位に下降する。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
応水制御装置は構成されているので、水車発電機に振動
帯がある場合には、水槽水位すなわち水車への流入水量
が上記振動帯に相当する場合に、振動帯上限出力値に相
当する水槽水位と振動帯下限出力値に相当する水槽水位
の間で繰り返し水位の変動が生じる。そのため、発電機
の出力の急激な変動が生じ、系統に悪影響を与える。
応水制御装置は構成されているので、水車発電機に振動
帯がある場合には、水槽水位すなわち水車への流入水量
が上記振動帯に相当する場合に、振動帯上限出力値に相
当する水槽水位と振動帯下限出力値に相当する水槽水位
の間で繰り返し水位の変動が生じる。そのため、発電機
の出力の急激な変動が生じ、系統に悪影響を与える。
【0020】また、繰り返し行われる負荷変動により、
ガイドベ―ン,サ―ボモ―タ等の負荷調定機構やガバナ
の負荷設定器増減回路および負荷設定器自体の劣化を進
める原因となる。また、水槽水位の急激な変動は、主機
のトリップを招く恐れがある。
ガイドベ―ン,サ―ボモ―タ等の負荷調定機構やガバナ
の負荷設定器増減回路および負荷設定器自体の劣化を進
める原因となる。また、水槽水位の急激な変動は、主機
のトリップを招く恐れがある。
【0021】よって、本発明の目的は、取水量に相当す
る水槽水位が振動帯に相当する水槽水位幅に入らないよ
うに複数の発電機を起動させ、各発電機に負荷を分配す
ることで発電機の出力の急激な変動を防止することで、
ガイドベ―ン,サ―ボモ―タ等の負荷調整機構やガバナ
の負荷設定器増減回路および負荷設定器自体の劣化の防
止をする。
る水槽水位が振動帯に相当する水槽水位幅に入らないよ
うに複数の発電機を起動させ、各発電機に負荷を分配す
ることで発電機の出力の急激な変動を防止することで、
ガイドベ―ン,サ―ボモ―タ等の負荷調整機構やガバナ
の負荷設定器増減回路および負荷設定器自体の劣化の防
止をする。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明の応水制御装置
は、取水口から調整池に流入する流入水量に応じ複数あ
る発電機の運転台数を制御する応水制御装置において、
前記流入水量を総合負荷出力値に変換する流量/負荷変
換手段と、前記総合負荷出力値に応じて発電機の運転台
数を選択し、選択された各発電機が出力を行う出力指令
値を算出配分する負荷配分手段と、前記負荷配分手段で
求まる発電機の運転台数から各発電機の起動および停止
指令を出力する起動/停止制御手段と、前記負荷配分手
段で求まる発電機の出力指令値と発電機の実出力値とか
ら、この実出力値が前記負荷配分手段で求まる発電機の
出力指令値に追従させる信号を出力する負荷追従手段
と、を具備する。
は、取水口から調整池に流入する流入水量に応じ複数あ
る発電機の運転台数を制御する応水制御装置において、
前記流入水量を総合負荷出力値に変換する流量/負荷変
換手段と、前記総合負荷出力値に応じて発電機の運転台
数を選択し、選択された各発電機が出力を行う出力指令
値を算出配分する負荷配分手段と、前記負荷配分手段で
求まる発電機の運転台数から各発電機の起動および停止
指令を出力する起動/停止制御手段と、前記負荷配分手
段で求まる発電機の出力指令値と発電機の実出力値とか
ら、この実出力値が前記負荷配分手段で求まる発電機の
出力指令値に追従させる信号を出力する負荷追従手段
と、を具備する。
【0023】
【作用】以上のように本発明は構成されているので、取
水口から取り入れられた流入水量を流量/負荷変換手段
で総合負荷出力値に変換する。そして、負荷配分手段
は、この総合負荷出力値から、発電機の運転台数を決
め、この運転される各発電機が出力を行う出力値の配分
を決める。尚、総合負荷出力値は、運転している各発電
機が割り当てられた出力値の合計値である。そして、起
動/停止制御手段は、負荷配分手段から入力される運転
台数の指令から発電機の起動および停止指令を出力す
る。また、負荷追従手段から発電機の実出力値が負荷配
分手段で求まる発電機の出力指令値に追従させる信号を
出力する。
水口から取り入れられた流入水量を流量/負荷変換手段
で総合負荷出力値に変換する。そして、負荷配分手段
は、この総合負荷出力値から、発電機の運転台数を決
め、この運転される各発電機が出力を行う出力値の配分
を決める。尚、総合負荷出力値は、運転している各発電
機が割り当てられた出力値の合計値である。そして、起
動/停止制御手段は、負荷配分手段から入力される運転
台数の指令から発電機の起動および停止指令を出力す
る。また、負荷追従手段から発電機の実出力値が負荷配
分手段で求まる発電機の出力指令値に追従させる信号を
出力する。
【0024】
【実施例】以下、本発明の一実施例である応水制御装置
を図を参照して説明する。尚ここでは、3台の発電機を
有する場合で説明する。
を図を参照して説明する。尚ここでは、3台の発電機を
有する場合で説明する。
【0025】取水量/総合負荷出力変換回路 100は、図
10に示している取水口1から取水する取水量Qを、図3
に示す取水量/総合負荷出力特性に従い総合出力指令値
PTに変換する。ここで、取水口1から取水する取水量
Qは、取水口1に設けられている弁の開度から算出され
る。
10に示している取水口1から取水する取水量Qを、図3
に示す取水量/総合負荷出力特性に従い総合出力指令値
PTに変換する。ここで、取水口1から取水する取水量
Qは、取水口1に設けられている弁の開度から算出され
る。
【0026】負荷配分回路 110は、入力される総合出力
指令値PTに応じて運転させる発電機の台数を選択する
と共に、選択された発電機の発電機出力を算出出力する
ものであり、図2の内部構成図に示されているように1
番機出力指令値演算回路 111,2番機出力指令値演算回
路 112,3番機出力指令値演算回路 113,1台運転指令
回路 114,2台運転指令回路 115,3台運転指令回路 1
16から構成されている。尚、ここでいう1番機、2番
機、3番機とは、発電機を運転する運転順序を示すもの
で、どの発電機であるかは予め設定されている。
指令値PTに応じて運転させる発電機の台数を選択する
と共に、選択された発電機の発電機出力を算出出力する
ものであり、図2の内部構成図に示されているように1
番機出力指令値演算回路 111,2番機出力指令値演算回
路 112,3番機出力指令値演算回路 113,1台運転指令
回路 114,2台運転指令回路 115,3台運転指令回路 1
16から構成されている。尚、ここでいう1番機、2番
機、3番機とは、発電機を運転する運転順序を示すもの
で、どの発電機であるかは予め設定されている。
【0027】以下の表は、負荷配分回路 110に入力され
る総合出力指令値PTに応じて、3台の発電機の内で運
転する発電機および運転する発電機の発電機出力の配分
表を示すものであり、機種毎に予め設定されている。
る総合出力指令値PTに応じて、3台の発電機の内で運
転する発電機および運転する発電機の発電機出力の配分
表を示すものであり、機種毎に予め設定されている。
【0028】
【表1】 図4は、この表を分かりやすいように横軸に総合出力指
令値PT,縦軸に運転される各発電機の発電機出力値を
とりグラフ化したものである。
令値PT,縦軸に運転される各発電機の発電機出力値を
とりグラフ化したものである。
【0029】例えば総合出力指令値PTが3MWの場合
は、1台運転指令回路 114から1台の発電機を運転する
1台運転指令X1のON信号が出力され、1番機出力指
令値演算回路 111から1番機の発電機出力を3MWにする
ような1番機出力指令値PO1が出力される。
は、1台運転指令回路 114から1台の発電機を運転する
1台運転指令X1のON信号が出力され、1番機出力指
令値演算回路 111から1番機の発電機出力を3MWにする
ような1番機出力指令値PO1が出力される。
【0030】この場合、2番機出力指令値演算回路 11
2,3番機出力指令値演算回路 113,2台運転指令回路
115,3台運転指令回路 116のいずれの回路からも、出
力指令値および運転指令も出力されなく、2番機そして
3番機は運転を停止している。
2,3番機出力指令値演算回路 113,2台運転指令回路
115,3台運転指令回路 116のいずれの回路からも、出
力指令値および運転指令も出力されなく、2番機そして
3番機は運転を停止している。
【0031】また、総合出力指令値PTが6MWの場合
は、2台運転指令回路 115から2台の発電機を運転する
2台運転指令X2のON信号が出力され、1番機出力指
令値演算回路 111から1番機の発電機出力を2〜4MW未
満の1番機出力指令値PO1および2番機出力指令値演
算回路 112から2番機の発電機出力を2〜4MW未満の2
番機出力指令値PO2が出力される。但し、(1番機出
力指令値PO1)+(2番機出力指令値PO2)=6MW
になるように、1番機出力指令値PO1、2番機出力指
令値PO2の値を設定する。
は、2台運転指令回路 115から2台の発電機を運転する
2台運転指令X2のON信号が出力され、1番機出力指
令値演算回路 111から1番機の発電機出力を2〜4MW未
満の1番機出力指令値PO1および2番機出力指令値演
算回路 112から2番機の発電機出力を2〜4MW未満の2
番機出力指令値PO2が出力される。但し、(1番機出
力指令値PO1)+(2番機出力指令値PO2)=6MW
になるように、1番機出力指令値PO1、2番機出力指
令値PO2の値を設定する。
【0032】この場合、3番機出力指令値演算回路 11
3,1台運転指令回路 114,3台運転指令回路 116のい
ずれの回路からも、出力指令値および運転指令も出力さ
れなく、3番機は運転を停止している。
3,1台運転指令回路 114,3台運転指令回路 116のい
ずれの回路からも、出力指令値および運転指令も出力さ
れなく、3番機は運転を停止している。
【0033】また、総合出力指令値PTが9MWの場合
は、2台運転指令回路 115から2台の発電機を運転する
2台運転指令X2のON信号が出力され、1番機出力指
令値演算回路 111から1番機の発電機出力を6MWの1番
機出力指令値PO1および2番機出力指令値演算回路 1
12から2番機の発電機出力を3MWの2番機出力指令値P
O2が出力される。
は、2台運転指令回路 115から2台の発電機を運転する
2台運転指令X2のON信号が出力され、1番機出力指
令値演算回路 111から1番機の発電機出力を6MWの1番
機出力指令値PO1および2番機出力指令値演算回路 1
12から2番機の発電機出力を3MWの2番機出力指令値P
O2が出力される。
【0034】この場合、3番機出力指令値演算回路 11
3,1台運転指令回路 114,3台運転指令回路 116のい
ずれの回路からも、出力指令値および運転指令も出力さ
れなく、3番機は運転を停止している。
3,1台運転指令回路 114,3台運転指令回路 116のい
ずれの回路からも、出力指令値および運転指令も出力さ
れなく、3番機は運転を停止している。
【0035】また、総合出力指令値PTが11MWの場合
は、2台運転指令回路 115から2台の発電機を運転する
2台運転指令X2のON信号が出力され、1番機出力指
令値演算回路 111から1番機の発電機出力を8MWの1番
機出力指令値PO1および2番機出力指令値演算回路 1
12から2番機の発電機出力を3MWの2番機出力指令値P
O2が出力される。
は、2台運転指令回路 115から2台の発電機を運転する
2台運転指令X2のON信号が出力され、1番機出力指
令値演算回路 111から1番機の発電機出力を8MWの1番
機出力指令値PO1および2番機出力指令値演算回路 1
12から2番機の発電機出力を3MWの2番機出力指令値P
O2が出力される。
【0036】この場合、3番機出力指令値演算回路 11
3,1台運転指令回路 114,3台運転指令回路 116のい
ずれの回路からも、出力指令値および運転指令も出力さ
れなく、3番機は運転を停止している。
3,1台運転指令回路 114,3台運転指令回路 116のい
ずれの回路からも、出力指令値および運転指令も出力さ
れなく、3番機は運転を停止している。
【0037】また、総合出力指令値PTが15MWの場合
は、2台運転指令回路 115から2台の発電機を運転する
2台運転指令X2のON信号が出力され、1番機出力指
令値演算回路 111から1番機の発電機出力から6〜10MW
未満の1番機出力指令値PO1および2番機出力指令値
演算回路 112から2番機の発電機出力から6〜10MW未満
の2番機出力指令値PO2が出力される。但し、(1番
機出力指令値PO1)+(2番機出力指令値PO2)=
15MWになるように、1番機出力指令値PO1、2番機出
力指令値PO2の値を設定する。
は、2台運転指令回路 115から2台の発電機を運転する
2台運転指令X2のON信号が出力され、1番機出力指
令値演算回路 111から1番機の発電機出力から6〜10MW
未満の1番機出力指令値PO1および2番機出力指令値
演算回路 112から2番機の発電機出力から6〜10MW未満
の2番機出力指令値PO2が出力される。但し、(1番
機出力指令値PO1)+(2番機出力指令値PO2)=
15MWになるように、1番機出力指令値PO1、2番機出
力指令値PO2の値を設定する。
【0038】この場合、3番機出力指令値演算回路 11
3,1台運転指令回路 114,3台運転指令回路 116のい
ずれの回路からも、出力指令値および運転指令も出力さ
れなく、3番機は運転を停止している。
3,1台運転指令回路 114,3台運転指令回路 116のい
ずれの回路からも、出力指令値および運転指令も出力さ
れなく、3番機は運転を停止している。
【0039】また、総合出力指令値PTが25MWの場合
は、3台運転指令回路 116から3台の発電機を運転する
3台運転指令X3のON信号が出力され、1番機出力指
令値演算回路 111から1番機の発電機出力から 6.6〜10
MWの1番機出力指令値PO1および2番機出力指令値演
算回路 112から2番機の発電機出力から 6.6〜10MW未満
の2番機出力指令値PO2、そして3番機出力指令値演
算回路 113から3番機の発電機器出力から 6.6〜10MWの
3番機出力指令値PO3が出力される。
は、3台運転指令回路 116から3台の発電機を運転する
3台運転指令X3のON信号が出力され、1番機出力指
令値演算回路 111から1番機の発電機出力から 6.6〜10
MWの1番機出力指令値PO1および2番機出力指令値演
算回路 112から2番機の発電機出力から 6.6〜10MW未満
の2番機出力指令値PO2、そして3番機出力指令値演
算回路 113から3番機の発電機器出力から 6.6〜10MWの
3番機出力指令値PO3が出力される。
【0040】但し、(1番機出力指令値PO1)+(2
番機出力指令値PO2)+(3番機出力指令値PO3)
=25MWになるように1番機出力指令値PO1、2番機出
力指令値PO2、3番機出力指令値PO3の値を設定す
る。この場合、1台運転指令回路 114,3台運転指令回
路 116のいずれの回路からも、運転指令は出力されな
い。
番機出力指令値PO2)+(3番機出力指令値PO3)
=25MWになるように1番機出力指令値PO1、2番機出
力指令値PO2、3番機出力指令値PO3の値を設定す
る。この場合、1台運転指令回路 114,3台運転指令回
路 116のいずれの回路からも、運転指令は出力されな
い。
【0041】起動/停止制御回路 120は、3台の発電機
が停止中に1台運転指令X1のON信号が入力されると
1番機起動指令K1を、1台運転中に2台運転指令X2
のON信号が入力されると2番機起動指令K2を、2台
運転中に3台運転指令X3のON信号が入力されると3
番機起動指令K3を出力する。
が停止中に1台運転指令X1のON信号が入力されると
1番機起動指令K1を、1台運転中に2台運転指令X2
のON信号が入力されると2番機起動指令K2を、2台
運転中に3台運転指令X3のON信号が入力されると3
番機起動指令K3を出力する。
【0042】また、3台運転中に3台運転指令X2のO
FF信号が入力されると3番機停止指令T3を、2台運
転中に2台運転指令X1のOFF信号が入力されると3
番機停止指令T2を、1台運転中に1台運転指令X1の
OFF信号が入力されると1番機停止指令T1を出力す
る。1番機負荷追従回路50、2番機負荷追従回路60、3
番機負荷追従回路70、各回路の演算方法は同様なので、
ここでは1番機負荷追従回路50に関して説明する。
FF信号が入力されると3番機停止指令T3を、2台運
転中に2台運転指令X1のOFF信号が入力されると3
番機停止指令T2を、1台運転中に1台運転指令X1の
OFF信号が入力されると1番機停止指令T1を出力す
る。1番機負荷追従回路50、2番機負荷追従回路60、3
番機負荷追従回路70、各回路の演算方法は同様なので、
ここでは1番機負荷追従回路50に関して説明する。
【0043】1番機負荷追従回路50は、1番機起動指令
R1が入力されていることを条件に、1番機出力指令値
PO1と1番機実出力値P1とを加算し、出力される偏
差出力が負の場合は1番機負荷減指令信号D1を、出力
される偏差出力が正の場合は1番機負荷増指令信号U1
を出力する。又、取水量、水槽水位、発電機出力関係を
示す図5のグラフを参照して本実施例の応水制御装置を
説明する。
R1が入力されていることを条件に、1番機出力指令値
PO1と1番機実出力値P1とを加算し、出力される偏
差出力が負の場合は1番機負荷減指令信号D1を、出力
される偏差出力が正の場合は1番機負荷増指令信号U1
を出力する。又、取水量、水槽水位、発電機出力関係を
示す図5のグラフを参照して本実施例の応水制御装置を
説明する。
【0044】ここで理解しやすいように、定格出力=10
MW、振動帯出力=4〜6MWである水車発電機で、取水量
Qが発電機出力の3MW相当から9MW相当に増加したとき
を説明する。取水量Qが発電機出力の3MW相当から4MW
相当の取水量Qまでは、水槽水位は発電機出力の3MW相
当から4MW相当の水槽水位まで上昇する。そして、図8
の水位調定率に従い、1台の発電機から3MWから4MWの
発電機出力を出力する。
MW、振動帯出力=4〜6MWである水車発電機で、取水量
Qが発電機出力の3MW相当から9MW相当に増加したとき
を説明する。取水量Qが発電機出力の3MW相当から4MW
相当の取水量Qまでは、水槽水位は発電機出力の3MW相
当から4MW相当の水槽水位まで上昇する。そして、図8
の水位調定率に従い、1台の発電機から3MWから4MWの
発電機出力を出力する。
【0045】そして、取水量Qが発電機出力の4MW相当
の取水量Q以上になると、1台から2台の発電機の運転
になり、2番機も運転を行い並列すると1番機出力指令
値PO1および2番機出力指令値PO2ともに2MWとな
る。また、取水量Qが発電機出力の4MW相当から5MW相
当に増加するに従い、1番機出力指令値PO1および2
番機出力指令値PO2ともに 2.5MWに増加する。
の取水量Q以上になると、1台から2台の発電機の運転
になり、2番機も運転を行い並列すると1番機出力指令
値PO1および2番機出力指令値PO2ともに2MWとな
る。また、取水量Qが発電機出力の4MW相当から5MW相
当に増加するに従い、1番機出力指令値PO1および2
番機出力指令値PO2ともに 2.5MWに増加する。
【0046】きた、取水量Qが発電機出力の5MW相当か
ら9MW相当に増加する場合、取水量Qが発電機出力の8
MW相当までは1番機出力指令値PO1および2番機出力
指令値PO2ともに 2.5MWから4MWまで増加し、取水量
Qが発電機出力の8MW相当を越えると1番機出力指令値
PO1は6MWに、2番機出力指令値PO2は2MWにな
る。そして、取水量Qが発電機出力の9MW相当に増加す
ると、1番機出力指令値PO1は6MWのままで、2番機
出力指令値PO2は2MWから3MWに増加する。
ら9MW相当に増加する場合、取水量Qが発電機出力の8
MW相当までは1番機出力指令値PO1および2番機出力
指令値PO2ともに 2.5MWから4MWまで増加し、取水量
Qが発電機出力の8MW相当を越えると1番機出力指令値
PO1は6MWに、2番機出力指令値PO2は2MWにな
る。そして、取水量Qが発電機出力の9MW相当に増加す
ると、1番機出力指令値PO1は6MWのままで、2番機
出力指令値PO2は2MWから3MWに増加する。
【0047】以上より、本実施例によれば取水量Qが発
電機出力の3MW相当から5MW相当に増加する場合でも、
1番機が振動帯に入る場合には自動的に2番機も起動さ
せ発電機を2台にして取水量Qに見合った発電機出力を
行う。そのため、水槽の水槽水位の変動がなくなるの
で、発電機からの発電機出力が変動して系統に悪影響を
及ぼすことを防止できる。
電機出力の3MW相当から5MW相当に増加する場合でも、
1番機が振動帯に入る場合には自動的に2番機も起動さ
せ発電機を2台にして取水量Qに見合った発電機出力を
行う。そのため、水槽の水槽水位の変動がなくなるの
で、発電機からの発電機出力が変動して系統に悪影響を
及ぼすことを防止できる。
【0048】また、頻繁な発電機出力の増減がなくなる
ので、ガイドベ―ン,サ―ボモ―タ等の負荷調整機構や
ガバナの負荷設定器増減回路および負荷設定器自体の劣
化の防止をする。
ので、ガイドベ―ン,サ―ボモ―タ等の負荷調整機構や
ガバナの負荷設定器増減回路および負荷設定器自体の劣
化の防止をする。
【0049】また、本実施例では総合発電機出力値と各
発電機の発電機出力の関係を負荷配分回路で予め設定し
ているが、各発電機の振動帯上限および振動帯下限を予
め設定しておくことで、自動的に総合発電機出力指令値
PTを1番機出力指令値PO1、2番機出力指令値PO
2、3番機出力指令値PO3に分配することも可能であ
る。また、本実施例では、発電機が3台の場合で説明し
たが、発電機の台数は3台以外でも本実施例と同様に可
能である。
発電機の発電機出力の関係を負荷配分回路で予め設定し
ているが、各発電機の振動帯上限および振動帯下限を予
め設定しておくことで、自動的に総合発電機出力指令値
PTを1番機出力指令値PO1、2番機出力指令値PO
2、3番機出力指令値PO3に分配することも可能であ
る。また、本実施例では、発電機が3台の場合で説明し
たが、発電機の台数は3台以外でも本実施例と同様に可
能である。
【0050】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば振動帯を
有する複数個の発電機の運転に際し、取水量に応じ各発
電機を運転する発電機の発電機出力を各発電機の振動帯
に入らないように決めるので、水槽水位の急激な変動に
よる発電機の出力の急激な変動を防止することができる
ので系統への悪影響、またはガイドベ―ン,サ―ボモ―
タ等の負荷調整機構やガバナの負荷設定器増減回路およ
び負荷設定器自体の劣化の防止することができる。
有する複数個の発電機の運転に際し、取水量に応じ各発
電機を運転する発電機の発電機出力を各発電機の振動帯
に入らないように決めるので、水槽水位の急激な変動に
よる発電機の出力の急激な変動を防止することができる
ので系統への悪影響、またはガイドベ―ン,サ―ボモ―
タ等の負荷調整機構やガバナの負荷設定器増減回路およ
び負荷設定器自体の劣化の防止することができる。
【図1】本実施例の応水制御装置の構成図。
【図2】本実施例の応水制御装置の負荷配分回路の内部
構成図。
構成図。
【図3】本実施例の取水量/総合発電機特性図。
【図4】本実施例の総合発電機出力/各発電機出力特性
図。
図。
【図5】本実施例の応水制御装置の動作説明図。
【図6】従来の応水制御装置の構成図。
【図7】従来の応水制御装置の起動/停止水位説明図。
【図8】従来の応水制御装置の水位調定率の説明図。
【図9】従来の応水制御装置の動作説明図。
【図10】水路式発電所の全体構成図。
1…取水口、2…導水路、3…調整池、4…圧力トンネ
ル、5…水槽、6…放水路、10, 120…起動/停止制御
回路、20…1番機水調出力指令値演算回路、30…2番機
水調出力指令値演算回路、40…3番機水調出力指令値演
算回路、50…1番機負荷追従回路、60…2番機負荷追従
回路、70…3番機負荷追従回路、 100…取水量/総合負
荷出力変換回路、 110…負荷配分回路、 111…1番機出
力指令値演算回路、 112…2番機出力指令値演算回路、
113…3番機出力指令値演算回路、 114…1台運転指令
回路、 115…2台運転指令回路、 116…3台運転指令回
路、S1,S2,S3…停止水位、K1,K2,K3…
起動水位、S…起動停止水位、M…起動許可水位、L…
基準水位、HWL…調整池水位、SWL…水槽水位、H
1,H2,H3…振動帯上限出力値、L1,L2,L3
…振動帯下限出力値、PO1…1番機出力指令値、PO
2…2番機出力指令値、PO3…3番機出力指令値、T
1…1番機停止指令、T2…2番機停止指令、T3…3
番機停止指令、K1…1番機起動指令、K2…2番機起
動指令、K3…3番機起動指令、X1…1台運転指令、
X2…2台運転指令、X3…3台運転指令、PT…総合
出力指令値、U1…1番機負荷増指令、U2…2番機負
荷増指令、U3…3番機負荷増指令、D1…1番機負荷
減指令、D2…2番機負荷減指令、D3…3番機負荷減
指令、P1…1番機実出力値、P2…2番機実出力値、
P3…3番機実出力値、R1…1番機起動指令、R2…
2番機起動指令、R3…3番機起動指令、Q…取水量。
ル、5…水槽、6…放水路、10, 120…起動/停止制御
回路、20…1番機水調出力指令値演算回路、30…2番機
水調出力指令値演算回路、40…3番機水調出力指令値演
算回路、50…1番機負荷追従回路、60…2番機負荷追従
回路、70…3番機負荷追従回路、 100…取水量/総合負
荷出力変換回路、 110…負荷配分回路、 111…1番機出
力指令値演算回路、 112…2番機出力指令値演算回路、
113…3番機出力指令値演算回路、 114…1台運転指令
回路、 115…2台運転指令回路、 116…3台運転指令回
路、S1,S2,S3…停止水位、K1,K2,K3…
起動水位、S…起動停止水位、M…起動許可水位、L…
基準水位、HWL…調整池水位、SWL…水槽水位、H
1,H2,H3…振動帯上限出力値、L1,L2,L3
…振動帯下限出力値、PO1…1番機出力指令値、PO
2…2番機出力指令値、PO3…3番機出力指令値、T
1…1番機停止指令、T2…2番機停止指令、T3…3
番機停止指令、K1…1番機起動指令、K2…2番機起
動指令、K3…3番機起動指令、X1…1台運転指令、
X2…2台運転指令、X3…3台運転指令、PT…総合
出力指令値、U1…1番機負荷増指令、U2…2番機負
荷増指令、U3…3番機負荷増指令、D1…1番機負荷
減指令、D2…2番機負荷減指令、D3…3番機負荷減
指令、P1…1番機実出力値、P2…2番機実出力値、
P3…3番機実出力値、R1…1番機起動指令、R2…
2番機起動指令、R3…3番機起動指令、Q…取水量。
Claims (1)
- 【請求項1】 取水口から調整池に流入する流入量に応
じ複数ある発電機の運転台数を制御し、この流入水量に
見合った発電機出力の制御を行う応水制御装置におい
て、 前記流入水量を総合負荷出力値に変換する流量/負荷変
換手段と、 前記総合負荷出力値に応じて発電機の運転台数の選択
と、選択された各発電機が出力を行う出力指令値を算出
配分する負荷配分手段と、 前記負荷配分手段で求まる発電機の運転台数から各発電
機の起動および停止指令を出力する起動/停止制御手段
と、 前記負荷配分手段で求まる発電機の出力指令値と発電機
の実出力値とから、この実出力値が前記負荷配分手段で
求まる発電機の出力指令値に追従させる信号を出力する
負荷追従手段と、を具備することを特徴とする応水制御
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4036317A JPH05231296A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 応水制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4036317A JPH05231296A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 応水制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05231296A true JPH05231296A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12466464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4036317A Pending JPH05231296A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 応水制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05231296A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0633867A (ja) * | 1992-07-20 | 1994-02-08 | Ebara Corp | 騒音防止方法及び装置 |
JP2005240655A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Toshiba Corp | 水力発電所の運転制御装置および運転制御方法 |
-
1992
- 1992-02-24 JP JP4036317A patent/JPH05231296A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0633867A (ja) * | 1992-07-20 | 1994-02-08 | Ebara Corp | 騒音防止方法及び装置 |
JP2005240655A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Toshiba Corp | 水力発電所の運転制御装置および運転制御方法 |
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