JPH0595700A - フライホイール発電機の制御装置 - Google Patents
フライホイール発電機の制御装置Info
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- JPH0595700A JPH0595700A JP3276267A JP27626791A JPH0595700A JP H0595700 A JPH0595700 A JP H0595700A JP 3276267 A JP3276267 A JP 3276267A JP 27626791 A JP27626791 A JP 27626791A JP H0595700 A JPH0595700 A JP H0595700A
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- flywheel
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- controlling
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- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、フライホィールの回転速度が可変速
制御範囲内で、継続してフライホィールの回転エネルギ
ーを電力系統との間で授受できるようにしたフライホィ
ール発電機の制御装置を得ることにある。 【構成】巻線型誘導機の回転子の回転速度を待機速度設
定値と比較しその偏差が零となるように巻線型誘導機の
二次巻線の励磁電流を制御して速度制御する待機速度制
御手段16と、回転速度が予め定めた上限速度設定値を
こえないように回転速度を制御する上限速度制御手段1
7と、回転速度が予め定めた下限速度設定値未満となら
ないように回転速度を制御する下限速度制御手段18と
を備えている。
制御範囲内で、継続してフライホィールの回転エネルギ
ーを電力系統との間で授受できるようにしたフライホィ
ール発電機の制御装置を得ることにある。 【構成】巻線型誘導機の回転子の回転速度を待機速度設
定値と比較しその偏差が零となるように巻線型誘導機の
二次巻線の励磁電流を制御して速度制御する待機速度制
御手段16と、回転速度が予め定めた上限速度設定値を
こえないように回転速度を制御する上限速度制御手段1
7と、回転速度が予め定めた下限速度設定値未満となら
ないように回転速度を制御する下限速度制御手段18と
を備えている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電力変換器を用い、巻線
型誘導機の二次巻線に可変周波数の電力を与えて、可変
速運転し電力系統に電力融通を行うフライホィール発電
機の制御装置に関する。
型誘導機の二次巻線に可変周波数の電力を与えて、可変
速運転し電力系統に電力融通を行うフライホィール発電
機の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、フライホィール発電はフライホ
ィールの蓄エネルギー作用を利用して、短時間に非常に
大きいエネルギーが必要な場合に利用されている。すな
わち、回転エネルギー(運動エネルギー)を電気エネル
ギーに変換し、変換の媒体となる発電機の励磁電流を制
御することで放出するエネルギーの大きさを調整してい
る。
ィールの蓄エネルギー作用を利用して、短時間に非常に
大きいエネルギーが必要な場合に利用されている。すな
わち、回転エネルギー(運動エネルギー)を電気エネル
ギーに変換し、変換の媒体となる発電機の励磁電流を制
御することで放出するエネルギーの大きさを調整してい
る。
【0003】発電機には同期機や直流機器等が用いら
れ、発電した電気エネルギーは最終的には熱エネルギー
や電磁エネルギーなどの形で利用されている。
れ、発電した電気エネルギーは最終的には熱エネルギー
や電磁エネルギーなどの形で利用されている。
【0004】近年、巻線型誘導機を用いた可変速制御シ
ステムが開発されるにつれフライホィール発電システム
を電力系統に応用することが考えられている。
ステムが開発されるにつれフライホィール発電システム
を電力系統に応用することが考えられている。
【0005】従来は電気エネルギーを放出すると回転機
の回転速度が降下していくので同期機を用いて発電した
場合、発電機の出力周波数を電力系統の周波数に合わせ
ることが困難であったが、可変速制御を行うことで回転
子の回転数を同期速度に拘束することなく発電及び受電
(電動機運転)ができるようになった。
の回転速度が降下していくので同期機を用いて発電した
場合、発電機の出力周波数を電力系統の周波数に合わせ
ることが困難であったが、可変速制御を行うことで回転
子の回転数を同期速度に拘束することなく発電及び受電
(電動機運転)ができるようになった。
【0006】フライホィール発電を電力系統に適用する
と次のような効果を得ることができる。
と次のような効果を得ることができる。
【0007】電力系統を安定に保つには常に電力の供給
と需要がバランスしている必要があるが、急速な負荷の
変動があると、一般の発電システム(火力、水力、原子
力等)では応答が遅く、需給のアンバランスが生じ、系
統において周波数の変動を生じる。
と需要がバランスしている必要があるが、急速な負荷の
変動があると、一般の発電システム(火力、水力、原子
力等)では応答が遅く、需給のアンバランスが生じ、系
統において周波数の変動を生じる。
【0008】可変速制御を用いたフライホィール発電シ
ステムは回転エネルギーと電気エネルギーの相互変換を
励磁電流の制御のみで高速に行うことができるため、前
述した急速な負荷の変動が起きた場合、速やかに追従す
ることができる。従って、一般の発電システムが応答す
るまでの短時間のアンバランスを埋めることができ、電
力系統の安定化に寄与することができる。
ステムは回転エネルギーと電気エネルギーの相互変換を
励磁電流の制御のみで高速に行うことができるため、前
述した急速な負荷の変動が起きた場合、速やかに追従す
ることができる。従って、一般の発電システムが応答す
るまでの短時間のアンバランスを埋めることができ、電
力系統の安定化に寄与することができる。
【0009】図4に従来の可変速フライホィール発電シ
ステムの構成を示す。
ステムの構成を示す。
【0010】発電電動機3は回転子に交流励磁の二次巻
線を持った巻線型誘導機で、一次巻線は主変圧器2を介
して電力系統1に接続されている。
線を持った巻線型誘導機で、一次巻線は主変圧器2を介
して電力系統1に接続されている。
【0011】発電電動機3の二次巻線は変換器6に接続
され、変換器6は変換器用変圧器5に接続されている。
そして、発電電動機3の回転軸にはフライホィール4と
回転速度を検出する速度検出器15が取り付けられてい
る。
され、変換器6は変換器用変圧器5に接続されている。
そして、発電電動機3の回転軸にはフライホィール4と
回転速度を検出する速度検出器15が取り付けられてい
る。
【0012】変換器6はサイリスタやGTO、パワート
ランジスタ等のスイッチング素子で構成される電力変換
器であり、励磁電流制御装置14からの指令に基づき可
変周波の電流を発電電動機3の二次巻線に出力する。
ランジスタ等のスイッチング素子で構成される電力変換
器であり、励磁電流制御装置14からの指令に基づき可
変周波の電流を発電電動機3の二次巻線に出力する。
【0013】励磁電流制御装置14は発電電動機3の二
次巻線に流れる二次電流を制御する装置で電流検出器9
で検出した二次電流の値が入出力制限器13からの電流
指令信号値に一致するように変換器6をフィードバック
制御する。また、励磁電流制御装置14には周波数検出
器8から系統電圧の周波数と位相信号が、速度検出器1
5からは回転子の回転位相と回転速度が入力され、二次
電流により回転子に生じる回転磁界が発電電動機3の一
次巻線に生じている電力系統1の相回転に同期するよう
に二次電流の位相を制御する。たとえば、系統の周波数
をωl、回転子の周波数をωrとすると、二次電流の周
波数はωl−ωrとなる。なお、このように同期してい
ない回転子に交流励磁を行い電気的に同期化して発電電
動機を制御することをここでは可変速制御と称して以降
の説明を行う。
次巻線に流れる二次電流を制御する装置で電流検出器9
で検出した二次電流の値が入出力制限器13からの電流
指令信号値に一致するように変換器6をフィードバック
制御する。また、励磁電流制御装置14には周波数検出
器8から系統電圧の周波数と位相信号が、速度検出器1
5からは回転子の回転位相と回転速度が入力され、二次
電流により回転子に生じる回転磁界が発電電動機3の一
次巻線に生じている電力系統1の相回転に同期するよう
に二次電流の位相を制御する。たとえば、系統の周波数
をωl、回転子の周波数をωrとすると、二次電流の周
波数はωl−ωrとなる。なお、このように同期してい
ない回転子に交流励磁を行い電気的に同期化して発電電
動機を制御することをここでは可変速制御と称して以降
の説明を行う。
【0014】負荷補償器10は負荷検出器7により電力
系統1の特定領域の負荷変動を検出し、変動分を補償す
る電力を出力または引き取るために必要な励磁電流、す
なわち二次電流値を演算するものである。負荷が増変す
ると出力はマイナス値となり、減変するとプラス値とな
る。負荷補償器10は負荷変化率が大きい時のみ動作し
変動量に比例して出力する。
系統1の特定領域の負荷変動を検出し、変動分を補償す
る電力を出力または引き取るために必要な励磁電流、す
なわち二次電流値を演算するものである。負荷が増変す
ると出力はマイナス値となり、減変するとプラス値とな
る。負荷補償器10は負荷変化率が大きい時のみ動作し
変動量に比例して出力する。
【0015】周波数補償器11は周波数検出器8により
電力系統1の周波数変動を検出し、変動分を補償する電
力を出力または引き取るために必要な励磁電流、すなわ
ち二次電流値を演算するものである。周波数が増変する
と出力はマイナス値となり、減変するとプラス値とな
る。
電力系統1の周波数変動を検出し、変動分を補償する電
力を出力または引き取るために必要な励磁電流、すなわ
ち二次電流値を演算するものである。周波数が増変する
と出力はマイナス値となり、減変するとプラス値とな
る。
【0016】入出力制限器13は二次電流の大きさを制
限するもので発電電動機3の能力を越えた運転領域への
逸脱を防ぐ。
限するもので発電電動機3の能力を越えた運転領域への
逸脱を防ぐ。
【0017】従って、負荷補償器10と周波数補償器1
1の出力を加減算器12で図のように演算して入出力制
限器13を通して励磁電流制限装置14へ入力してやれ
ば、電力系統1にて急速な負荷変動が生じたときその変
動分を補償するように発電電動機3を制御することがで
きる。
1の出力を加減算器12で図のように演算して入出力制
限器13を通して励磁電流制限装置14へ入力してやれ
ば、電力系統1にて急速な負荷変動が生じたときその変
動分を補償するように発電電動機3を制御することがで
きる。
【0018】電力系統1において負荷が急増した場合、
負荷補償器10、周波数補償器11は補償信号を出力し
その信号により励磁電流制御装置14は二次電流のq軸
成分の電流Iqを増加させる。すると発電電動機3の一
次巻線のq軸方向の起電力が増加し、有効電力が電力系
統1へ出力される。この時、回転子には反抗トルクが働
き、回転速度が降下する。すなわち回転エネルギーが電
気エネルギーに変換され電力系統1へ放出される。
負荷補償器10、周波数補償器11は補償信号を出力し
その信号により励磁電流制御装置14は二次電流のq軸
成分の電流Iqを増加させる。すると発電電動機3の一
次巻線のq軸方向の起電力が増加し、有効電力が電力系
統1へ出力される。この時、回転子には反抗トルクが働
き、回転速度が降下する。すなわち回転エネルギーが電
気エネルギーに変換され電力系統1へ放出される。
【0019】一方、負荷が急減した場合、補償信号はマ
イナスとなり励磁電流制限装置14は二次電流のq軸成
分をマイナス方向に増加させる。従って、発電電動機3
の一次巻線のq軸方向の起電力が減少して発電電動機3
に電流が流れ込み、有効電力を取り込む。この時回転子
には加速トルクが働き、回転速度が上昇する。すなわち
系統から電気エネルギーを取り込み回転エネルギーに変
換する。
イナスとなり励磁電流制限装置14は二次電流のq軸成
分をマイナス方向に増加させる。従って、発電電動機3
の一次巻線のq軸方向の起電力が減少して発電電動機3
に電流が流れ込み、有効電力を取り込む。この時回転子
には加速トルクが働き、回転速度が上昇する。すなわち
系統から電気エネルギーを取り込み回転エネルギーに変
換する。
【0020】以上のような作用により系統に生じる急速
な負荷変動による系統の動揺を抑制することができる。
な負荷変動による系統の動揺を抑制することができる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
フライホィールの発電機制御システムにおいて、実際に
実用化するにあたり次のような問題があった。すなわ
ち、図5に示すように電力系統の負荷Lが時点t0急増
したとすると、系統周波数Fも変化し、このシステムが
動作して有効電力Pfを出力する。一方、電力系統に接
続された他の発電機の出力Pも増加する。このシステム
から有効電力Pfを出力すると、反抗トルクが働きフラ
イホィールの回転数Rが低下する。負荷変動分がこの動
作で補償されると動作は停止し、回転速度の低下も止ま
る。従って以前より低い回転数RLで待機する事にな
る。このような状態で再び負荷の急増が生じると、上記
と同様のことが繰り返され、回転数Rは益々低下する。
そして、ついには可変速制御可能な速度範囲を逸脱して
しまい制御不能の状態に陥ってしまう。
フライホィールの発電機制御システムにおいて、実際に
実用化するにあたり次のような問題があった。すなわ
ち、図5に示すように電力系統の負荷Lが時点t0急増
したとすると、系統周波数Fも変化し、このシステムが
動作して有効電力Pfを出力する。一方、電力系統に接
続された他の発電機の出力Pも増加する。このシステム
から有効電力Pfを出力すると、反抗トルクが働きフラ
イホィールの回転数Rが低下する。負荷変動分がこの動
作で補償されると動作は停止し、回転速度の低下も止ま
る。従って以前より低い回転数RLで待機する事にな
る。このような状態で再び負荷の急増が生じると、上記
と同様のことが繰り返され、回転数Rは益々低下する。
そして、ついには可変速制御可能な速度範囲を逸脱して
しまい制御不能の状態に陥ってしまう。
【0022】負荷が急減した場合も同様で、繰返し同じ
減方向の変動が生じると回転速度が上昇してゆき制御範
囲を逸脱してしまい制御不能となる。
減方向の変動が生じると回転速度が上昇してゆき制御範
囲を逸脱してしまい制御不能となる。
【0023】従って従来の構成ではフライホィール発電
システムを系統安定化のために適用した場合、常時、継
続して適用することが困難であった。
システムを系統安定化のために適用した場合、常時、継
続して適用することが困難であった。
【0024】本発明は、回転子の回転速度が可変速制御
範囲内で、継続してフライホィールの回転エネルギーを
電力系統との間で授受できるようにしたフライホィール
発電機の制御装置を提供することを目的とする。
範囲内で、継続してフライホィールの回転エネルギーを
電力系統との間で授受できるようにしたフライホィール
発電機の制御装置を提供することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】本発明のフライホィール
発電機の制御装置は、巻線型誘導機の回転子の回転速度
を待機速度設定値と比較しその偏差が零となるように巻
線型誘導機の二次巻線の励磁電流を制御して速度制御す
る待機速度制御手段と、回転速度が予め定めた上限速度
設定値を越えないように回転速度を制御する上限速度制
御手段と、回転速度が予め定めた下限速度設定値未満と
ならないように回転速度を制御する下限速度制御手段と
を備えている。
発電機の制御装置は、巻線型誘導機の回転子の回転速度
を待機速度設定値と比較しその偏差が零となるように巻
線型誘導機の二次巻線の励磁電流を制御して速度制御す
る待機速度制御手段と、回転速度が予め定めた上限速度
設定値を越えないように回転速度を制御する上限速度制
御手段と、回転速度が予め定めた下限速度設定値未満と
ならないように回転速度を制御する下限速度制御手段と
を備えている。
【0026】
【作用】フライホィール発電機が系統安定化のため発電
動作や受電動作を行っていない時、待機速度制御手段に
より待機中は常に予め定めた待機速度になるようにフラ
イホィールの回転速度を制御する。
動作や受電動作を行っていない時、待機速度制御手段に
より待機中は常に予め定めた待機速度になるようにフラ
イホィールの回転速度を制御する。
【0027】また、系統安定化のため発電動作や受電動
作を行っている時は、上限速度制御手段と下限速度制御
手段により、回転速度が制御可能な速度限界点近くにく
ると周波数補償器、または負荷補償器の出力信号を制限
して回転速度が制御範囲から逸脱するのを防止する。
作を行っている時は、上限速度制御手段と下限速度制御
手段により、回転速度が制御可能な速度限界点近くにく
ると周波数補償器、または負荷補償器の出力信号を制限
して回転速度が制御範囲から逸脱するのを防止する。
【0028】
【実施例】図1に本発明の一実施例を示し、その構成を
説明する。1〜15は図4の従来例と同様であり、待機
速度制限手段16と上限速度制限手段17と下限速度制
御手段18とが本発明では追加されている。速度検出器
15の出力信号は待機速度制御手段16と上限速度制御
手段17と下限速度制御手段18に入力され、待機速度
制御手段16の出力は加減算器12に、上限速度制御手
段17の出力と下限速度制御手段18の出力は入出力制
限器13に入力される。
説明する。1〜15は図4の従来例と同様であり、待機
速度制限手段16と上限速度制限手段17と下限速度制
御手段18とが本発明では追加されている。速度検出器
15の出力信号は待機速度制御手段16と上限速度制御
手段17と下限速度制御手段18に入力され、待機速度
制御手段16の出力は加減算器12に、上限速度制御手
段17の出力と下限速度制御手段18の出力は入出力制
限器13に入力される。
【0029】また、入出力制限器13は従来の機能に、
上限速度制御手段17および下限速度制御手段18から
の入力信号と加減算器12からの信号を選択して出力す
る選択機能を有する。
上限速度制御手段17および下限速度制御手段18から
の入力信号と加減算器12からの信号を選択して出力す
る選択機能を有する。
【0030】待機速度制御手段16は内部に待機速度設
定値を持ち、入力の速度信号と比較し速度がその設定値
に等しくなるように偏差に比例した信号を出力する。
定値を持ち、入力の速度信号と比較し速度がその設定値
に等しくなるように偏差に比例した信号を出力する。
【0031】上限速度制御手段17は内部に上限速度設
定値を持ち、入力の速度信号と比較し、速度信号がその
上限速度設定器の値より大きくなった時、速度がその設
定値に等しくなるように偏差に比例した信号を出力す
る。
定値を持ち、入力の速度信号と比較し、速度信号がその
上限速度設定器の値より大きくなった時、速度がその設
定値に等しくなるように偏差に比例した信号を出力す
る。
【0032】下限速度制御手段18は内部に下限速度設
定値を持ち、入力の速度信号と比較し、速度信号がその
設定値より小さくなった時、速度がその設定値に等しく
なるように偏差に比例した信号を出力する。
定値を持ち、入力の速度信号と比較し、速度信号がその
設定値より小さくなった時、速度がその設定値に等しく
なるように偏差に比例した信号を出力する。
【0033】初めにフライホィールの回転速度がある速
度にあるとする。その速度が待機速度設定値と一致して
いない場合、待機速度制御手段16が動作し偏差に比例
した信号が加減算器12に出力され二次電流指令値を与
え、それにより変換器6が二次電流を制御し、回転子に
速度が待機速度設定値に近づく方向にトルクが与えら
れ、回転子速度は待機速度にフィードバック制御され
る。
度にあるとする。その速度が待機速度設定値と一致して
いない場合、待機速度制御手段16が動作し偏差に比例
した信号が加減算器12に出力され二次電流指令値を与
え、それにより変換器6が二次電流を制御し、回転子に
速度が待機速度設定値に近づく方向にトルクが与えら
れ、回転子速度は待機速度にフィードバック制御され
る。
【0034】従って、通常は待機速度制御手段16内に
設けられた速度設定値の速度に待機させておく。
設けられた速度設定値の速度に待機させておく。
【0035】なお、この制御において電力系統1からの
電力の授受が行われるが、その電力の大きさは当然、電
力系統1に変動を与えるような大きさでなく、十分小さ
いものであるので、速度は緩やかに制御される。
電力の授受が行われるが、その電力の大きさは当然、電
力系統1に変動を与えるような大きさでなく、十分小さ
いものであるので、速度は緩やかに制御される。
【0036】いま、フライホィールの回転速度が待機速
度にあり、図2に示すように時点t0で電力系統1に急
速な変動が起きたとする。この場合、前述の負荷補償器
10または周波数補償器11が動作し、フライホィール
の回転数は待機速度を初速度として短時間に大きく変動
する。ここで、Fは電力系統周波数、Lは電力系統負
荷、Rはフライホィール回転速度、Pfはフライホィー
ル発電機出力、Pは他の発電機の出力、Rwは待機速度
である。
度にあり、図2に示すように時点t0で電力系統1に急
速な変動が起きたとする。この場合、前述の負荷補償器
10または周波数補償器11が動作し、フライホィール
の回転数は待機速度を初速度として短時間に大きく変動
する。ここで、Fは電力系統周波数、Lは電力系統負
荷、Rはフライホィール回転速度、Pfはフライホィー
ル発電機出力、Pは他の発電機の出力、Rwは待機速度
である。
【0037】そして、フライホィール回転数はRw0ま
で下がり(時点t1)、電力系統1に接続された他の発
電機からの電力を受けて、待機速度まで回復するように
待機速度制御手段16により制御される。
で下がり(時点t1)、電力系統1に接続された他の発
電機からの電力を受けて、待機速度まで回復するように
待機速度制御手段16により制御される。
【0038】次に、電力系統1の変動が非常に大きい場
合や、1回目の変動が生じた後で、回転子の回転速度が
待機速度まで戻る前に2回目の同方向の電力変動が生じ
た場合には、回転速度は励磁電流制御装置14の制御可
能な速度の限界点を越えようとすることがある。
合や、1回目の変動が生じた後で、回転子の回転速度が
待機速度まで戻る前に2回目の同方向の電力変動が生じ
た場合には、回転速度は励磁電流制御装置14の制御可
能な速度の限界点を越えようとすることがある。
【0039】図3はそのような場合を示すものである。
ここで、上限速度制御手段17と下限速度制御手段18
のそれぞれの設定値を、励磁電流制御装置14の制御可
能な速度限界点のやや内側に予め設定しておく。いま、
時点t0で1回目の負荷変動が生じ、時点t2で2回目
の負荷変動が生じたとする。2回目の負荷変動で時点t
3にてフライホィール回転速度がこの設定値を越えると
(時点t3)、下限速度制御手段18から偏差に比例し
た回転速度を戻す方向の信号が入出力制限器13に出力
され、入出力制限器13はこの速度信号を加減算器12
の信号より優先して選択させるようにする。これによ
り、励磁電流制御装置14の制御は電力変動抑制制御か
ら速度制御へ切り替わり、回転子の速度を下限値にとど
めるように制御を行うので、速度が制御可能な限界点を
越えることがない。
ここで、上限速度制御手段17と下限速度制御手段18
のそれぞれの設定値を、励磁電流制御装置14の制御可
能な速度限界点のやや内側に予め設定しておく。いま、
時点t0で1回目の負荷変動が生じ、時点t2で2回目
の負荷変動が生じたとする。2回目の負荷変動で時点t
3にてフライホィール回転速度がこの設定値を越えると
(時点t3)、下限速度制御手段18から偏差に比例し
た回転速度を戻す方向の信号が入出力制限器13に出力
され、入出力制限器13はこの速度信号を加減算器12
の信号より優先して選択させるようにする。これによ
り、励磁電流制御装置14の制御は電力変動抑制制御か
ら速度制御へ切り替わり、回転子の速度を下限値にとど
めるように制御を行うので、速度が制御可能な限界点を
越えることがない。
【0040】電力系統1の変動がなくなると前述した待
機速度制御手段16の作用により、穏やかに回転速度は
下限速度から待機速度に制御される(時点t4)。
機速度制御手段16の作用により、穏やかに回転速度は
下限速度から待機速度に制御される(時点t4)。
【0041】なお、図3では下限速度の場合について説
明したが、上限速度の場合も同様である。
明したが、上限速度の場合も同様である。
【0042】このように、発電電動機3は通常の待機中
はフライホィールの回転を待機速度制御手段16で設定
した速度で待機させることができる。従って、電力系統
1が変動した場合、フライホィールの回転エネルギーを
電力系統1へ電力として放出または、引き取って回転エ
ネルギーとして蓄積した直後は、回転速度は待機速度か
ら大きく外れるが、電力系統1の変動がなくなると、待
機速度制御手段16の動作により一定の速度変化率で回
転速度は待機速度へ制御される。故に、電力系統1の変
動が次に生じても回転速度が制御装置の制御範囲を越え
ることはない。
はフライホィールの回転を待機速度制御手段16で設定
した速度で待機させることができる。従って、電力系統
1が変動した場合、フライホィールの回転エネルギーを
電力系統1へ電力として放出または、引き取って回転エ
ネルギーとして蓄積した直後は、回転速度は待機速度か
ら大きく外れるが、電力系統1の変動がなくなると、待
機速度制御手段16の動作により一定の速度変化率で回
転速度は待機速度へ制御される。故に、電力系統1の変
動が次に生じても回転速度が制御装置の制御範囲を越え
ることはない。
【0043】一方、電力系統1の変動が非常に大きい場
合や、短期間に変動が繰り返され、待機速度へ戻る前に
次の電力変動が起きた場合は、回転速度が励磁電流制御
装置14の速度制御限界点まで達することが起こり得る
が、その場合上限速度制御手段17または下限速度制御
手段18の動作により、限界速度を越えないように制御
されるので、制御範囲を越えず、システムが停止してし
まうことはない。
合や、短期間に変動が繰り返され、待機速度へ戻る前に
次の電力変動が起きた場合は、回転速度が励磁電流制御
装置14の速度制御限界点まで達することが起こり得る
が、その場合上限速度制御手段17または下限速度制御
手段18の動作により、限界速度を越えないように制御
されるので、制御範囲を越えず、システムが停止してし
まうことはない。
【0044】ここで、上限速度制御手段17、下限速度
制御手段18を上限速度オーバー検出器、下限速度オー
バー検出器で構成し、入出力制限器13内で、これらの
検出信号により入出力制限器13の出力を零とすること
で前記と同様の効果を得ることができる。
制御手段18を上限速度オーバー検出器、下限速度オー
バー検出器で構成し、入出力制限器13内で、これらの
検出信号により入出力制限器13の出力を零とすること
で前記と同様の効果を得ることができる。
【0045】すなわち、上下限速度を越えると二次電流
のIqを零とするので回転子へ与える励磁電流によるト
ルクが零となり回転子は加速も減速もせず上限あるいは
下限速度でとどまる。リセットは電力系統1の変動がな
くなったことを検出して行う。すなわち、負荷補償器1
0と周波数補償器11の出力が零になったことを検出す
る検出器を設け、その信号で加減算器12の出力を活か
すようにしてもよい。
のIqを零とするので回転子へ与える励磁電流によるト
ルクが零となり回転子は加速も減速もせず上限あるいは
下限速度でとどまる。リセットは電力系統1の変動がな
くなったことを検出して行う。すなわち、負荷補償器1
0と周波数補償器11の出力が零になったことを検出す
る検出器を設け、その信号で加減算器12の出力を活か
すようにしてもよい。
【0046】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、フラ
イホィール発電が電力系統の変動に応動して安定化動作
を行った結果、フライホィール回転数は待機時の速度か
ら大きく外れるが、その後自動的に元の待機速度に復帰
し、次の変動に備えることができる。また電力変動が大
きい場合や、短時間に続けて電力変動が生じた場合でも
制御可能な速度範囲からそれることなく、フライホィー
ル発電システムを継続して運転することができる。
イホィール発電が電力系統の変動に応動して安定化動作
を行った結果、フライホィール回転数は待機時の速度か
ら大きく外れるが、その後自動的に元の待機速度に復帰
し、次の変動に備えることができる。また電力変動が大
きい場合や、短時間に続けて電力変動が生じた場合でも
制御可能な速度範囲からそれることなく、フライホィー
ル発電システムを継続して運転することができる。
【図1】本発明の一実施例を示す構成図。
【図2】電力負荷変動が一回発生した場合の本発明の特
性図。
性図。
【図3】電力負荷変動が二回発生した場合の本発明の特
性図。
性図。
【図4】従来例を示す構成図。
【図5】従来例の特性図。
1 電力系統 2 主変圧器 3 発電電動機(巻線型誘導機) 4 フライホィール 5 変換器用変圧器 6 変換器 7 負荷検出器 8 周波数検出器 9 電流検出器 10 負荷補償器 11 周波数補償器 12 加減算器 13 入出力制限器 14 励磁電流制御装置 15 速度検出器 16 待機速度制御手段 17 上限速度制御手段 18 下限速度制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹田 忍 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 中野 英幸 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 戸根 洋一 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内
Claims (1)
- 【請求項1】 巻線型誘導機にフライホィールを連結し
てフライホィール発電機を構成し、前記巻線型誘導機の
一次巻線は電力系統に二次巻線は電力変換器に接続し、
前記二次巻線に前記フライホィールの回転速度と前記電
力系統の周波数で決まる励磁電流を与えて可変速運転し
前記電力系統へ電力融通を行うフライホィール発電機の
制御装置において、前記巻線型誘導機の回転子の回転速
度を待機速度設定値と比較しその偏差が零となるように
前記巻線型誘導機の二次巻線の励磁電流を制御して速度
制御する待機速度制御手段と、前記回転速度が予め定め
た上限速度設定値を越えないように前記回転速度を制御
する上限速度制御手段と、前記回転速度が予め定めた下
限速度設定値未満とならないように前記回転速度を制御
する下限速度制御手段とを備えたことを特徴とするフラ
イホィール発電機の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3276267A JP2714287B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | フライホィール発電機を用いた系統安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3276267A JP2714287B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | フライホィール発電機を用いた系統安定化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0595700A true JPH0595700A (ja) | 1993-04-16 |
JP2714287B2 JP2714287B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=17567060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3276267A Expired - Lifetime JP2714287B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | フライホィール発電機を用いた系統安定化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2714287B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011239553A (ja) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Hitachi Ltd | 電力供給システムの電力供給方法、及び、電力供給システム |
JP2017200372A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | モータ駆動装置および電力貯蔵装置 |
JP2018007343A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 中国電力株式会社 | 電力供給システム及び電力供給方法 |
WO2023218718A1 (ja) * | 2022-05-13 | 2023-11-16 | 三菱重工業株式会社 | 電力系統安定化装置、電力系統安定化方法、およびプログラム |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5824921A (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-15 | Japan Atom Energy Res Inst | 電源装置 |
JPS61128800A (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-16 | Toshiba Corp | フライホイ−ル発電機用駆動電動機の運転方法 |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3276267A patent/JP2714287B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5824921A (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-15 | Japan Atom Energy Res Inst | 電源装置 |
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WO2023218718A1 (ja) * | 2022-05-13 | 2023-11-16 | 三菱重工業株式会社 | 電力系統安定化装置、電力系統安定化方法、およびプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2714287B2 (ja) | 1998-02-16 |
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