JPS6238936B2 - - Google Patents
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- JPS6238936B2 JPS6238936B2 JP54132716A JP13271679A JPS6238936B2 JP S6238936 B2 JPS6238936 B2 JP S6238936B2 JP 54132716 A JP54132716 A JP 54132716A JP 13271679 A JP13271679 A JP 13271679A JP S6238936 B2 JPS6238936 B2 JP S6238936B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は発電所、特に風力発電所を系統に併入
する際における発電機の同期投入方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for synchronizing generators when a power plant, particularly a wind power plant, is added to a power grid.
一般の発電所においては、調速装置にて機械的
入力を調整し、発電機の回転数つまり周波数を一
定に、或いは系統の周波数に同期してその出力調
整を行なうことができる。ところが、巨大な風車
によつて駆動される風力発電システムにおいて
は、風力エネルギーを制御するための調速機能を
持たせることは不可能に近いため、風力エネルギ
ーの変動がそのまま発電機出力の変動に継がり、
そのままのシステム構成では発電機を系統に併入
させることが出来ない。そのため、従来は一度発
電機の出力を直流に変換し、それを再度インバー
タ装置にてDC/AC逆変換を行ない、系統の周波
数と一致させた後に系統に併入させるような発電
システムがとられている。通常、この周波数変換
器としてのインバータ装置としては、自己強制整
流回路等を有する自己転流式インバータ装置を採
用しているのが普通である。 In a general power plant, a speed governor adjusts the mechanical input, and the rotation speed, that is, the frequency, of the generator can be kept constant, or the output can be adjusted in synchronization with the frequency of the grid. However, in a wind power generation system driven by a huge wind turbine, it is almost impossible to provide a speed regulating function to control the wind energy, so fluctuations in wind energy directly result in fluctuations in generator output. Succession,
With the current system configuration, a generator cannot be added to the grid. For this reason, conventional power generation systems have been used in which the output of the generator is first converted to DC, and then reversely converted from DC/AC using an inverter to match the frequency of the grid before being added to the grid. ing. Normally, as an inverter device serving as this frequency converter, a self-commutating inverter device having a self-compulsory rectification circuit or the like is normally employed.
しかしながら、風力エネルギーに依るところの
風力発電所のような発電所では、この高価な自己
強制整流回路等を有する自己転流式インバータ装
置を採用するには、風力発電所における発電容量
等からみて適切ではない。また、その同期投入の
際にインバータ装置の位相制御等を行なう同期調
整装置を必要とするために、経済性がわるく風力
発電所における1つの障害になつている。 However, in power plants such as wind power plants that rely on wind energy, it is not appropriate to adopt self-commutated inverter devices that have this expensive self-compulsory rectification circuit, etc., considering the power generation capacity of the wind power plant. isn't it. Furthermore, since a synchronization adjustment device is required to perform phase control of the inverter device upon synchronization, it is not economical and is an obstacle in wind power plants.
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は発電所の発電システムに使用さ
れるインバータ装置として負荷転流式インバータ
装置を用い、発電所の発電機を系統に迅速でしか
も確実に同期投入することができる経済的に有利
な発電機の同期投入方法を提供することにある。 The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to use a load commutation type inverter device as an inverter device used in the power generation system of a power plant, and to quickly connect the generator of the power plant to the grid. Moreover, it is an object of the present invention to provide an economically advantageous method for synchronizing a generator, which can reliably synchronize the generator.
以下、図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。第1図は風力発電システムの主回路
構成を示すもので、図において1は図示しない風
車によつて駆動される発電所の発電機である。2
は発電機1の出力を直流に変換する整流装置で、
その変換出力を平滑リアクトル3を通して送出す
る。4は平滑リアクトル3を通して供給される直
流出力を、DC/AC逆変換して交流出力に変換す
る負荷転流式のインバータ装置で、その出力を昇
圧用変圧器5及びしや断器6を介して、系統母線
7へ送出するようにしている。また、8は上記イ
ンバータ装置4のゲート制御信号としての点弧パ
ルスを発生するゲート制御装置、9は発電機1の
回転数を検出する回転数検出器で、規定値以上の
回転数の検出によつて動作し、図示しない界磁し
や断器を閉路するようにしている。10は電圧変
成器11を介して得られる発電機1の出力電圧を
検出する電圧検出リレーで、発電機1を系統に併
入し得る出力電圧の送出を確認するための規定値
以上の電圧を検出して動作するものである。一
方、12は電圧変成器13を介して得られる系統
母線7の電圧を検出する電圧検出リレーで、系統
電圧が自動同期併入し得る電圧であることを確認
するための規定値以上の電圧を検出して動作する
ものである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the main circuit configuration of a wind power generation system, and in the figure, reference numeral 1 denotes a generator in a power plant driven by a wind turbine (not shown). 2
is a rectifier that converts the output of generator 1 into direct current,
The converted output is sent out through the smoothing reactor 3. Reference numeral 4 denotes a load commutation type inverter device that reversely converts the DC output supplied through the smoothing reactor 3 to AC output. and sends it out to the system bus 7. Further, 8 is a gate control device that generates an ignition pulse as a gate control signal for the inverter device 4, and 9 is a rotation speed detector that detects the rotation speed of the generator 1. Therefore, it operates and closes a field magnet and a disconnector (not shown). Reference numeral 10 denotes a voltage detection relay that detects the output voltage of the generator 1 obtained via the voltage transformer 11. It detects and operates. On the other hand, 12 is a voltage detection relay that detects the voltage of the grid bus 7 obtained through the voltage transformer 13, and detects a voltage higher than a specified value to confirm that the grid voltage is a voltage that can be automatically synchronized. It detects and operates.
次に、かかる構成における風力発電システムに
おける発電機の同期投入方法について第2図を参
照して述べる。かかるシステムの発電機1を系統
7に同期投入するに際しては、まずはじめにイン
バータ装置のゲートを制御するゲート制御装置8
をロツクしておく。このような状態において、今
風力発電所の図示しない風車が風力エネルギーを
得て回転し始めると、これにより発電機1が駆動
されて回転する。そして、この発電機1の回転数
が予め定められた規定値以上になるとaと、それ
を検出して回転数検出器9が動作しb、図示しな
い界磁しや断器を投入することcにより、発電機
1に電圧が発生し始める。すると、この発電機1
の出力は整流装置2にて直流電源に順変換され、
これより平滑リアクトル3を通してより良質で平
滑な直流電源にして、インバータ装置4にその直
流入力電源として供給される。又、同時に発電機
1の出力電圧が予め定められた規定値以上dに達
すると、発電機1を系統に併入してもよい出力電
圧が送出されていることを、電圧変成器11を通
して検出して電圧検出リレー10が動作するe。
次に、この電圧検出リレー10の動作条件eと、
上記ゲート制御装置8のゲートロツク確認条件f
との成立により、系統併入用のしや断器6を投入
gしてインバータ装置4を系統7に投入すること
により、系統母線7より交流電源がインバータ装
置4に供給される。そして、電圧変成器13を通
し電圧検出リレー12にて系統7の電圧を検出
し、それが自動同期併入し得る系統電圧であるこ
とによつて電圧検出リレー12が動作したことを
条件に、上記インバータ装置4を制御するゲート
制御装置8のロツクを解除iして、ゲート制御装
置8の出力信号をインバータ装置4のゲートにそ
の点弧パルス信号として与える。これにより、イ
ンバータ装置4を運転しj、整流装置2より平滑
リアクトル3を通して供給される直流電源を、系
統7の交流電源と同期したDC/AC逆変換を行な
い系統7の周波数と等しい出力を送出することに
より、発電機1を系統7に速やかに自動同期併入
させて、発電機1はそのまま並列運転されh、発
電機1の系統7への同期投入が完了する。 Next, a method for synchronizing the generators in the wind power generation system having such a configuration will be described with reference to FIG. 2. When the generator 1 of such a system is synchronously connected to the grid 7, first of all, the gate control device 8 that controls the gate of the inverter device is
Keep it locked. In this state, when a wind turbine (not shown) of the wind power plant receives wind energy and starts rotating, the generator 1 is driven and rotated. When the rotational speed of the generator 1 exceeds a predetermined value, the rotational speed detector 9 detects this and operates b, and turns on a field generator or disconnector (not shown) c. As a result, voltage begins to be generated in the generator 1. Then, this generator 1
The output of is converted into DC power by the rectifier 2,
From this, the DC power is converted into a higher quality and smoother DC power through the smoothing reactor 3, and is supplied to the inverter device 4 as its DC input power. At the same time, when the output voltage of the generator 1 reaches a predetermined value d or higher, it is detected through the voltage transformer 11 that an output voltage that allows the generator 1 to be added to the grid is being sent out. The voltage detection relay 10 operates e.
Next, the operating condition e of this voltage detection relay 10,
Gate lock confirmation condition f of the gate control device 8
As a result of this, AC power is supplied from the system bus 7 to the inverter device 4 by turning on the line disconnector 6 for connection to the system and connecting the inverter device 4 to the system 7. Then, the voltage of the system 7 is detected by the voltage detection relay 12 through the voltage transformer 13, and on the condition that the voltage detection relay 12 is activated because it is a system voltage that can be automatically synchronized. The gate control device 8 that controls the inverter device 4 is unlocked, and the output signal of the gate control device 8 is applied to the gate of the inverter device 4 as its firing pulse signal. As a result, the inverter device 4 is operated, and the DC power supplied from the rectifier 2 through the smoothing reactor 3 is inversely converted to DC/AC in synchronization with the AC power source of the system 7, and an output equal to the frequency of the system 7 is sent out. By doing so, the generator 1 is automatically automatically synchronized and added to the system 7, and the generator 1 is operated in parallel as it is, h, and the synchronization of the generator 1 to the system 7 is completed.
このように、風車によつて駆動される発電機1
の出力電圧を整流装置2にて直流電源に順変換
し、これを平滑リアクトル3を通してそのゲート
がゲート制御装置8の出力パルス信号によつて点
弧制御される負荷転流式のインバータ装置4に加
え、これにより上記直流電源を交流電源に逆変換
し、更に昇圧用変圧器5及びしや断器6を通して
系統に送出するように構成した風力発電システム
において、発電機1を系統7に同期投入するに際
して、まず上記インバータ装置4のゲート制御装
置8をロツクし、次いで発電機1の出力電圧が予
め定められた規定値以上に達したことを電圧検出
リレー10にて確認したことを条件に上記インバ
ータ装置4を併入用しや断器6の投入によつて系
統7に投入し、しかる後系統7の電圧が予め定め
られた規定値以上にあることを電圧検出リレー1
2にて確認したことを条件に上記ゲート制御装置
8のロツクを解除してインバータ装置4のゲート
にその制御信号である点弧パルス信号を与えて、
発電機1を系統7に同期投入するようにしたもの
である。 In this way, the generator 1 driven by the windmill
A rectifier 2 converts the output voltage into a DC power source, which is then passed through a smoothing reactor 3 to a load commutation type inverter device 4 whose gate is controlled to fire by an output pulse signal from a gate controller 8. In addition, in a wind power generation system configured to reversely convert the DC power source into an AC power source and send it out to the grid through the step-up transformer 5 and the cable disconnector 6, the generator 1 can be synchronously connected to the grid 7. When doing so, the gate control device 8 of the inverter device 4 is first locked, and then the voltage detection relay 10 confirms that the output voltage of the generator 1 has reached a predetermined value or higher. The inverter device 4 is connected to the system 7 by turning on the disconnector 6, and then the voltage detection relay 1 detects that the voltage of the system 7 is above a predetermined value.
2, release the lock on the gate control device 8 and apply the ignition pulse signal, which is the control signal, to the gate of the inverter device 4,
The generator 1 is connected to the grid 7 synchronously.
従つて、風力発電所の発電機1を系統7に速や
かに、しかも確実に投入することができその信頼
性の極めて高いものである。また、インバータ装
置4として一般的に用いられている従来のように
自己強制転流回路等を有する自己転流式インバー
タ装置を用いず、負荷転流式インバータ装置を用
いているため、安価にして上記のような同期投入
を行ない得る。更に、従来のように同期投入を行
なう際のインバータ装置の位相制御等を行なう同
期調整装置等が不要であり、より一層経済的に優
れたものが得られる。 Therefore, the generator 1 of the wind power plant can be quickly and reliably connected to the system 7, and its reliability is extremely high. In addition, since a load commutation type inverter device is used as the inverter device 4 instead of a conventional self-commutating type inverter device having a self-forced commutation circuit etc. which is generally used, it is possible to reduce the cost. Synchronous input as described above can be performed. Furthermore, there is no need for a synchronization adjustment device or the like for controlling the phase of the inverter device when synchronizing the inverter device as in the prior art, resulting in an even more economically superior product.
尚、本発明は上記実施例に限られるものではな
く、次のようにしても実施し得るものである。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, but can also be implemented in the following manner.
例えば、上記実施例における整流装置2を
AC/DC順変換を行なうインバータ装置として点
弧角制御を行ない、インバータ装置4の入力直流
電源を制御するように構成しても、同く同様に同
期投入を行ない得るものである。 For example, the rectifier 2 in the above embodiment is
Even if the inverter device that performs AC/DC forward conversion is configured to perform firing angle control and control the input DC power source of the inverter device 4, synchronization can be performed in the same manner.
その他、本発明はその要旨を変更しない範囲
で、種々変形して実施し得ることは言うまでもな
い。 In addition, it goes without saying that the present invention can be implemented with various modifications without changing the gist thereof.
以上説明したように本発明によれば、発電機の
出力を整流装置にて直流電源に変換し、これをそ
のゲートがゲート制御装置によつて点弧制御され
るインバータ装置にて交流電源に変換して系統に
送出するように構成した発電システムにおいて、
上記発電機を系統に同期投入するに際し、まず上
記ゲート制御装置をロツクし、次いでインバータ
装置を系統に投入させ、しかる後にゲート制御装
置のロツクを解除してインバータ装置にそのゲー
ト点弧信号を与えるようにしたので、インバータ
装置として負荷転流式インバータ装置を用い、発
電所の発電機を系統に迅速でしかも確実に同期投
入することができる経済的にも有利な信頼性の高
い発電機の同期入方法が提供できる。 As explained above, according to the present invention, the output of the generator is converted into DC power by the rectifier, and this is converted into AC power by the inverter whose gate is controlled by the gate control device. In a power generation system configured to send electricity to the grid,
When the generator is synchronously connected to the grid, the gate control device is first locked, then the inverter device is connected to the grid, and then the gate control device is unlocked and the gate ignition signal is given to the inverter device. As a result, a load commutation type inverter device is used as an inverter device, and the generators of the power plant can be quickly and reliably synchronized into the grid.This is an economically advantageous and highly reliable generator synchronization method. We can provide information on how to enter.
第1図は風力発電システムの主回路の概要構成
を示す図、第2図は本発明の一実施例を説明する
ための図である。
1……発電機、2……整流装置、3……平滑リ
アクトル、4……インバータ装置、5……変圧
器、6……しや断器、7……系統母線、8……ゲ
ート制御装置、9……回転数検出器、10,12
……電圧検出リレー、11,13……電圧変成
器。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a main circuit of a wind power generation system, and FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention. 1... Generator, 2... Rectifier, 3... Smoothing reactor, 4... Inverter device, 5... Transformer, 6... Line breaker, 7... System bus, 8... Gate control device , 9... Rotation speed detector, 10, 12
...Voltage detection relay, 11, 13...Voltage transformer.
Claims (1)
し、これをそのゲートがゲート制御装置によつて
点弧制御され得るインバータ装置にて交流電源に
変換してしや断器を介し系統に送出し得るように
構成した発電システムにおいて、前記しや断器の
投入により前記発電機を系統に併入するに際し、
まず前記インバータ装置を制御する前記ゲート制
御装置をロツク状態にし、次いで前記しや断器を
投入して前記インバータ装置を系統に投入させ、
しかる後に前記ゲート制御装置のロツクを解除し
て前記インバータ装置のゲートにその点弧信号を
与えて発電機を系統に同期投入するようにしたこ
とを特徴とする発電機の同期投入方法。 2 インバータ装置は負荷転流式インバータ装置
を用いるようにしたものである特許請求の範囲第
1項記載の発電機の同期投入方法。[Claims] 1. A generator output is converted into a DC power source by a rectifier, and this is converted into an AC power source by an inverter device whose gate can be controlled to start and turn off by a gate control device. In a power generation system configured to be able to send power to the grid via a generator, when the generator is added to the grid by turning on the cutter,
First, the gate control device that controls the inverter device is put into a lock state, and then the shield disconnector is turned on to put the inverter device into the grid,
A method for synchronizing a generator, characterized in that the gate control device is then unlocked and the ignition signal is applied to the gate of the inverter device to synchronize the generator into the grid. 2. The method for synchronizing a generator according to claim 1, wherein the inverter device is a load commutation type inverter device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13271679A JPS5656136A (en) | 1979-10-15 | 1979-10-15 | Method of synchronously switching generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13271679A JPS5656136A (en) | 1979-10-15 | 1979-10-15 | Method of synchronously switching generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5656136A JPS5656136A (en) | 1981-05-18 |
| JPS6238936B2 true JPS6238936B2 (en) | 1987-08-20 |
Family
ID=15087901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13271679A Granted JPS5656136A (en) | 1979-10-15 | 1979-10-15 | Method of synchronously switching generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5656136A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60160338A (en) * | 1984-01-26 | 1985-08-21 | 富士電機株式会社 | Synchronous energization control circuit of system series inverter |
-
1979
- 1979-10-15 JP JP13271679A patent/JPS5656136A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5656136A (en) | 1981-05-18 |
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