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公開番号2024057407
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-24
出願番号2022164118
出願日2022-10-12
発明の名称制御装置、制御方法、および発電設備
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類H02P 9/08 20060101AFI20240417BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】誘導発電機が設置された発電設備を運転し、誘導発電機により系統を試充電することを可能にする。
【解決手段】ある実施形態の制御装置は、原動機と、前記原動機に機械的に接続される発電機と、蓄電装置の充放電を行う充放電装置と、前記発電機と所定の電気回路との接続または非接続の状態および前記充放電装置と前記電気回路との接続または非接続の状態を変えることが可能な単数または複数の状態変更手段とを備えた発電設備に適用される制御装置であって、前記状態変更手段の状態、前記充放電装置の運転状態、および前記原動機の運転状態を、所定の手順で制御することにより、前記発電設備の運転を行う制御手段を具備する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
原動機と、前記原動機に機械的に接続される発電機と、蓄電装置の充放電を行う充放電装置と、前記発電機と所定の電気回路との接続または非接続の状態および前記充放電装置と前記電気回路との接続または非接続の状態を変えることが可能な単数または複数の状態変更手段とを備えた発電設備に適用される制御装置であって、
前記状態変更手段の状態、前記充放電装置の運転状態、および前記原動機の運転状態を、所定の手順で制御することにより、前記発電設備の運転を行う制御手段を具備する制御装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記制御手段は、
前記状態変更手段に状態変更の指令を与える状態変更制御手段と、
前記充放電装置に充放電指令値を与える充放電指令値演算手段と、
前記原動機に運転指令および制御指令値を与える原動機制御指令値演算手段と、
運転指令に応じて、前記状態変更制御手段、前記充放電指令値演算手段、および前記原動機制御指令値演算手段の各々へ予め定められた手順で運転指令を与える運転指令入出力手段と
を有する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記発電機と前記電気回路とが接続、前記充放電装置と前記電気回路とが接続の状態となるように、前記状態変更手段を制御し、
前記発電機と前記電気回路とが接続した後または接続と同時に、前記充放電装置の運転を開始し、
前記充放電装置の運転を開始した後に、前記原動機の運転を開始する、
請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記発電機と前記電気回路とが接続、前記充放電装置と前記電気回路とが接続の状態となるように、前記状態変更手段を制御し、
前記発電機と前記電気回路とが接続した後または接続と同時に、前記原動機の運転を開始し、
前記原動機の運転を開始した後に、前記充放電装置の運転を開始する、
請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記原動機の運転を開始し、
前記原動機の運転を開始した後あるいは運転開始と同時に、前記発電機と前記電気回路とが接続、前記充放電装置と前記電気回路とが接続の状態となるように、前記状態変更手段を制御し、
前記発電機と前記電気回路とが接続した後または接続と同時に、前記充放電装置の運転を開始する、
請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記原動機の運転を開始し、
前記原動機の運転を開始した後または運転開始と同時に、前記充放電装置の運転を開始し、
前記充放電装置の運転を開始した後または運転開始と同時に、前記発電機と前記電気回路とが接続、前記充放電装置と前記電気回路とが接続の状態となるように、前記状態変更手段を制御する、
請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記充放電装置と前記電気回路とが接続の状態となるように、前記状態変更手段を制御するとともに、前記充放電装置の運転を開始し、
前記充放電装置の運転を開始した後または運転開始と同時に、前記発電機と前記電気回路とが接続の状態となるように、前記状態変更手段を制御し、
前記発電機と前記電気回路とが接続した後または接続と同時に、前記原動機の運転を開始する、
請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記充放電装置と前記電気回路とが接続の状態となるように、前記状態変更手段を制御するとともに、前記充放電装置の運転を開始し、
前記充放電装置の運転を開始した後または運転開始と同時に、前記原動機の運転を開始し、
前記原動機の運転を開始した後または運転開始と同時に、前記発電機と前記電気回路とが接続の状態となるように、前記状態変更手段を制御する、
請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、
運転指令に応じて、前記充放電装置と前記電気回路とが接続の状態となるように、前記状態変更手段を制御するとともに、前記充放電装置に直流または低周波による試充電を開始させ、
前記試充電の完了後に、前記充放電装置を停止または前記充放電装置の電流を０あるいは０近傍に減少させ、
前記充放電装置の停止後または前記充放電装置の電流を０あるいは０近傍に減少させた後、発電運転指令に応じて、前記状態変更手段の状態、前記充放電装置の運転状態、および前記原動機の運転状態を、所定の手順で制御することにより、前記発電設備の発電運転を行う、
請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、
前記原動機および／または前記発電機の回転速度を計測し、
計測した前記回転速度に応じた周波数指令値を演算し、
演算した前記周波数指令値に従い、充放電指令値を前記充放電装置に与える、
請求項１又は２に記載の制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、制御装置、制御方法、および発電設備に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
災害等により、電力系統の大規模停電が起きると、系統復旧のため、発電設備をブラックスタートし、系統を試充電する必要がある。一般的には、ブラックスタート機能を有する水力発電設備がブラックスタートし、試充電を行い、徐々に系統を拡大して行くが、主要系統から分断された孤立系統を試充電することができない。そのため、孤立系統内の発電設備をブラックスタートし、系統を試充電する方法が求められている。発電設備には、誘導発電機を用いたものもあり、誘導発電機が設置された発電設備のブラックスタートおよび誘導発電機による系統の試充電を行う方法も求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－１７６４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発電機が発電運転を行うためには、電源電圧が必要であり、発電機単独でブラックスタートおよび試充電を行うことができない。
【０００５】
発明が解決しようとする課題は、発電機が設置された発電設備をブラックスタートし、発電機により系統を試充電することを可能にする、制御装置、制御方法、および発電設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ある実施形態の制御装置は、原動機と、前記原動機に機械的に接続される発電機と、蓄電装置の充放電を行う充放電装置と、前記発電機と所定の電気回路との接続または非接続の状態および前記充放電装置と前記電気回路との接続または非接続の状態を変えることが可能な単数または複数の状態変更手段とを備えた発電設備に適用される制御装置であって、前記状態変更手段の状態、前記充放電装置の運転状態、および前記原動機の運転状態を、所定の手順で制御することにより、前記発電設備の運転を行う制御手段を具備する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、発電機が設置された発電設備をブラックスタートし、発電機により系統を試充電することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１～第９の実施形態に共通する発電設備の構成の一例を示す概念図。
第１～第６の実施形態に共通する運転制御部の機能構成の一例を示すブロック図。
第１の実施形態による運転の動作の一例を示すフローチャート。
第２の実施形態による運転の動作の一例を示すフローチャート。
第３の実施形態による運転の動作の一例を示すフローチャート。
第４の実施形態による運転の動作の一例を示すフローチャート。
第５の実施形態による運転の動作の一例を示すフローチャート。
第６の実施形態による運転の動作の一例を示すフローチャート。
第７の実施形態に係る運転制御部の機能構成の一例を示すブロック図。
第７の実施形態による運転の動作の一例を示すフローチャート。
第８の実施形態に係る運転制御部の機能構成の一例を示すブロック図。
第８の実施形態による運転の動作の一例を示すフローチャート。
第９の実施形態に係る運転制御部の機能構成の一例を示すブロック図。
第９の実施形態による運転の動作の一例を示すフローチャート。
第１０の実施形態に係る発電設備の構成の一例を示す概念図。
第１０の実施形態に係る運転制御部の機能構成の一例を示すブロック図。
第１０の実施形態による運転の動作の一例（その１）を示すフローチャート。
第１０の実施形態による運転の動作の一例（その２）を示すフローチャート。
第１０の実施形態による運転の動作の一例（その３）を示すフローチャート。
第１１の実施形態に係る発電設備の構成の一例を示す概念図。
第１１の実施形態に係る運転制御部の機能構成の一例を示すブロック図。
第１１の実施形態による運転の動作の一例（その１）を示すフローチャート。
第１１の実施形態による運転の動作の一例（その２）を示すフローチャート。
第１２の実施形態に係る発電設備の構成の一例を示す概念図。
第１２の実施形態に係る運転制御部の機能構成の一例を示すブロック図。
第１２の実施形態による運転の動作の一例を示すフローチャート。
第１３の実施形態に係る発電設備の構成の一例を示す概念図。
第１３の実施形態に係る運転制御部の機能構成の一例を示すブロック図。
第１３の実施形態による運転の動作の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
［第１の実施形態］
最初に、第１の実施形態について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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