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公開番号2024140282
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023051347
出願日2023-03-28
発明の名称水力発電システム
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類F03B 7/00 20060101AFI20241003BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】水力発電システムが設けられた流路における総流量を目標値に制御しつつ、突出音(後述)を抑制する。
【解決手段】発電機(50)と、流体が流れる流路システム(1)に接続されて発電機(50)を駆動する水車(60)と、指令値(Q*)を目標にして流路システム(1)における総流量(QT)を制御しつつ、突出音を抑制する騒音防止機構(20)を設ける。突出音は、当該水力発電システムの運転時における音圧レベルの平均値よりも所定以上のレベルを有した音である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
水力発電システムにおいて、
発電機（50）と、
流体が流れる流路システム（1）に接続されて前記発電機（50）を駆動する水車（60）と、
指令値（Q*）を目標にして前記流路システム（1）における流量を制御しつつ、突出音を抑制する騒音防止機構（20）と、
を備え、
前記突出音は、当該水力発電システムの運転時における音圧レベルの平均値よりも所定以上のレベルを有した音である
水力発電システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
請求項１の水力発電システムにおいて、
前記突出音は、前記平均値よりも９ｄＢ以上の音圧レベルを有した音である
水力発電システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２の水力発電システムにおいて、
前記騒音防止機構（20）は、前記突出音が発生し得る前記水車（60）の回転数域と、前記回転数域の前後１００ｒｐｍの範囲の回転数域とにおける前記水車（60）の運転を避ける
水力発電システム。
【請求項４】
請求項１または請求項２の水力発電システムにおいて、
前記水車（60）に直列接続された電動弁（15）を備え、
前記騒音防止機構（20）は、前記電動弁（15）の開度調整と前記発電機（50）の制御とを行なうことによって、前記流路システム（1）における流量が前記指令値（Q*）に近づくように制御しつつ、前記突出音が発生する回転数域における前記水車（60）の運転を避ける
水力発電システム。
【請求項５】
請求項１または請求項２の水力発電システムにおいて、
前記水車（60）に直列接続された電動弁（15）を備え、
前記流路システム（1）は、
前記水車（60）と前記電動弁（15）が配置された第１流路（12）と、
前記第１流路（12）に並列接続された第２流路（13）と、
を備え、
前記騒音防止機構（20）は、
前記電動弁（15）の開度調整と、前記水車（60）の運転点の制御とを行なうことによって、前記第１流路（12）における流量（Q1）が前記指令値（Q*）よりも少なくなるように制御しつつ、前記突出音が発生する回転数域における前記水車（60）の運転を避け、
前記第２流路（13）の流量調整を行うことによって、前記流路システム（1）における総流量（QT）が前記指令値（Q*）に近づくように制御する
水力発電システム。
【請求項６】
請求項１または請求項２の水力発電システムにおいて、
前記流路システム（1）は、
前記水車（60）が配置された第１流路（12）と、
前記第１流路（12）に並列接続された第２流路（13）を備え、
前記流路システム（1）は、当該水力発電システムの管理外の流量調整機構（100）に接続され、
前記騒音防止機構（20）は、前記第２流路（13）の流量変更と、前記水車（60）の運転点の制御とを行なって前記流量調整機構（100）による調整量の変化を誘導する調整動作を繰り返すことによって、前記突出音が発生する回転数域における前記水車（60）の運転を避ける
水力発電システム。
【請求項７】
請求項１または請求項２の水力発電システムにおいて、
前記騒音防止機構（20）は、前記発電機（50）による発電電力（P）が大きくなる方向に、前記水車（60）の運転点を制御する
水力発電システム。
【請求項８】
請求項１または請求項２の水力発電システムにおいて、
前記騒音防止機構（20）は、
前記突出音が発生する、前記水車（60）の回転数域の上限値よりも高い回転数で前記水車（60）を運転する第１運転と、
前記突出音が発生する、前記水車（60）の回転数域の下限値よりも低い回転数で前記水車（60）を運転する第２運転と
を切り替えて行ないつつ、所定期間における積算流量（Qs）を制御する
水力発電システム。
【請求項９】
請求項１または請求項２の水力発電システムにおいて、
前記騒音防止機構（20）は、前記発電機（50）で生ずるコギングトルクの逆相となるトルクが発生するように前記発電機（50）を制御する
水力発電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水力発電システムに関するものである。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
水力発電システムにおいて、水車又はポンプ水車のランナの固有振動周波数範囲を回避する運転制御が検討されている（例えば特許文献１を参照）。特許文献１の例では、ポンプ水車のランナの共振範囲を予め記憶した共振範囲マップを設けている。特許文献１の例では、ポンプ水車の速度目標値がランナの共振範囲に入るときはその共振範囲を避けた速度目標値を出力する判別器を設けている。そして、ポンプ水車の速度が判別器からの速度目標値に一致するように制御を行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平０９－３２７１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の例では、水力発電システムが設けられた流路における流量の制御については考慮されていない。
【０００５】
本開示の目的は、水力発電システムが設けられた流路における総流量を目標値に制御しつつ、突出音（後述）を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１の態様は、水力発電システムにおいて、
発電機（50）と、
流体が流れる流路システム（1）に接続されて前記発電機（50）を駆動する水車（60）と、
指令値（Q*）を目標にして前記流路システム（1）における流量を制御しつつ、突出音を抑制する騒音防止機構（20）と、
を備え、
前記突出音は、当該水力発電システムの運転時における音圧レベルの平均値よりも所定以上のレベルを有した音である
水力発電システムである。
【０００７】
第１の態様では、水力発電システムが設けられた流路システムにおける流量を目標値に制御しつつ、突出音（後述）を抑制することができる。
【０００８】
本開示の第２の態様は、第１の態様の水力発電システムにおいて、
前記突出音は、前記平均値よりも９ｄＢ以上の音圧レベルを有した音である
水力発電システムである。
【０００９】
第２の態様では、平均値よりも９ｄＢ以上の音圧レベルを有した騒音を抑制できる。
【００１０】
本開示の第３の態様は、第１または第２の態様の水力発電システムにおいて、
前記騒音防止機構（20）は、前記突出音が発生し得る前記水車（60）の回転数域と、前記回転数域の前後１００ｒｐｍの範囲の回転数域とにおける前記水車（60）の運転を避ける
水力発電システムである。
（【００１１】以降は省略されています）

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