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公開番号2025088216
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2023202772
出願日2023-11-30
発明の名称電動機駆動式発電装置
出願人西芝電機株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類H02P 9/00 20060101AFI20250604BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】回転機をトルク制御で運転しつつ、電力系統の安定性を向上させることが可能な電動機駆動式発電装置を提供すること。
【解決手段】電動機駆動式発電装置は、蓄電装置と、前記蓄電装置の直流電圧を交流電圧に変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の交流電圧によって駆動される回転機と、前記回転機の回転速度を検出する回転検出器と、前記回転機と軸直結される同期発電機と、前記同期発電機と接続される電力系統と、前記電力変換装置に外部トルク指令値と前記電力系統の状態を出力する外部制御装置とを備え、前記回転機の回転速度と前記電力系統の状態信号に応じて、前記電力変換装置におけるトルク制御と速度制御を自動で切り替える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
蓄電装置と、前記蓄電装置の直流電圧を交流電圧に変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の交流電圧によって駆動される回転機と、前記回転機の回転速度を検出する回転検出器と、前記回転機と軸直結される同期発電機と、前記同期発電機と接続される電力系統と、前記電力変換装置に外部トルク指令値と前記電力系統の状態信号を出力する外部制御装置とを備え、
前記回転機の回転速度と前記電力系統の状態信号に応じて、前記電力変換装置におけるトルク制御と速度制御を自動で切り替えることを特徴とする電動機駆動式発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機駆動式発電装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
蓄電装置を用いた系統安定化システムにおいて、回転機と発電機を用いた電動機駆動式発電装置が用いられている。
【０００３】
図４には、特許文献１で示される従来技術による蓄電装置を用いた電動機駆動式発電装置の一例を示している。図４において、１は同期発電機、２は回転機、３は蓄電装置、４は電力変換装置、５は回転検出器、６は電力系統である。
【０００４】
図４に示す電動機駆動式発電装置において、回転検出器５によって検出された回転機２の回転速度が電力系統６の規定周波数よりも大きい場合、回転機２の回転速度が電力系統６の規定周波数が一致するように電力変換装置４により速度制御（減速動作）を行う。このとき、蓄電装置３は充電動作となる。回転検出器５によって検出された回転機２の回転速度が電力系統６の規定周波数よりも小さい場合、回転機２の回転速度が電力系統６の規定周波数となるように電力変換装置４により速度制御（加速動作）を行う。このとき、蓄電装置３は放電動作となる。上記の充放電動作により、電力系統６における周波数変動が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－６１４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術の方法は電力変換装置４を用いて回転機２を速度制御することで有効電力を調整する仕組みとなっているため、電力変換装置４に有効電力指令値が直接与えられるシステムの場合、有効電力指令値を速度指令値に変換し、間接的に有効電力を制御する必要があり、トルク制御に比べて有効電力指令値に対する応答が遅くなるという問題があった。
【０００７】
一方、トルク制御は速度制御よりも有効電力指令値に対する応答が早いが、周波数変動抑制には直接寄与しないため、電力系統６で短絡や地絡等の事故が発生した場合、電力系統６が不安定になる恐れがあった。
【０００８】
したがって、有効電力指令値に対して応答が早いトルク制御を行いつつ、電力系統の安定性の向上を図ることが可能な電動機駆動式発電装置が求められている。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、回転機をトルク制御で運転しつつ、電力系統の安定性を向上させることが可能な電動機駆動式発電装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態における電動機駆動式発電装置は、蓄電装置と、前記蓄電装置の直流電圧を交流電圧に変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の交流電圧によって駆動される回転機と、前記回転機の回転速度を検出する回転検出器と、前記回転機と軸直結される同期発電機と、前記同期発電機と接続される電力系統と、前記電力変換装置に外部トルク指令値と前記電力系統の状態信号を出力する外部制御装置とを備え、前記回転機の回転速度と前記電力系統の状態信号に応じて、前記電力変換装置におけるトルク制御と速度制御を自動で切り替えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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