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公開番号2025148914
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024049270
出願日2024-03-26
発明の名称発電システムの制御装置、発電システム、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 15/16 20060101AFI20251001BHJP(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】複数の発電機の電力に基づいて得られる合成電力における脈動を抑制する。
【解決手段】第1コンバータ(12)は、第1発電機(11)により生成された電力を第1電力(P1)に変換して直流部(15)に供給する。第2コンバータ(14)は、第2発電機(13)により生成された電力を第2電力(P2)に変換して直流部(15)に供給する。制御部(100)は、第1電力(P1)に含まれる複数の脈動のピーク時点の一部または全部が第2電力(P2)に含まれる複数の脈動のピーク時点と一致しないように、第1発電機(11)を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１発電機（11）と、前記第１発電機（11）により生成された電力を第１電力（P1）に変換して直流部（15）に供給する第１コンバータ（12）と、第２発電機（13）と、第２発電機（13）により生成された電力を第２電力（P2）に変換して前記直流部（15）に供給する第２コンバータ（14）とを備えた発電システムの制御装置であって、
前記第１電力（P1）に含まれる複数の脈動のピーク時点の一部または全部が前記第２電力（P2）に含まれる複数の脈動のピーク時点と一致しないように、前記第１発電機（11）を制御する制御部（100）を備える
発電システムの制御装置。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
請求項１の発電システムの制御装置において、
前記制御部（100）は、前記第１発電機（11）の回転数が第１回転数になるように、前記第１発電機（11）を制御し、
前記第１発電機（11）の極数とスロット数との最小公倍数と前記第１回転数との積は、前記第２発電機（13）の極数とスロット数との最小公倍数と前記第２発電機（13）の回転数との積とは異なる
発電システムの制御装置。
【請求項３】
請求項２の発電システムの制御装置において、
前記発電システムは、
流体が流れる第１流路（2a）に設けられ、前記第１発電機（11）を駆動する第１流体機械（21）と、
前記第１流路（2a）において前記第１流体機械（21）と直列に設けられ、前記第１流路（2a）を流れる流体の流量を調整可能な第１調整機構（22）とを備え、
前記制御部（100）は、前記第１流路（2a）を流れる流体の流量が第１流量になるように、前記第１調整機構（22）を制御する
発電システムの制御装置。
【請求項４】
請求項３の発電システムの制御装置において、
前記制御部（100）は、
前記第１流路（2a）を流れる流体の流量が増加する方向に前記第１発電機（11）の回転数が変化すると、前記第１流路（2a）を流れる流体の流量が減少するように前記第１調整機構（22）を制御し、
前記第１流路（2a）を流れる流体の流量が減少する方向に前記第１発電機（11）の回転数が変化すると、前記第１流路（2a）を流れる流体の流量が増加するように前記第１調整機構（22）を制御する
発電システムの制御装置。
【請求項５】
請求項１の発電システムの制御装置において、
前記制御部（100）は、
前記第１発電機（11）の回転数が第１回転数になるように、前記第１発電機（11）を制御し、
前記第２発電機（13）の回転数が第２回転数になるように、前記第２発電機（13）を制御し、
前記第１発電機（11）の極数とスロット数との最小公倍数と前記第１回転数との積は、前記第２発電機（13）の極数とスロット数との最小公倍数と前記第２回転数との積とは異なる
発電システムの制御装置。
【請求項６】
請求項５の発電システムの制御装置において、
前記発電システムは、
流体が流れる第１流路（2a）に設けられ、前記第１発電機（11）を駆動する第１流体機械（21）と、
前記第１流路（2a）において前記第１流体機械（21）と直列に設けられ、前記第１流路（2a）を流れる流体の流量を調整可能な第１調整機構（22）と、
流体が流れる第２流路（2b）に設けられ、前記第２発電機（13）を駆動する第２流体機械（23）と、
前記第２流路（2b）において前記第２流体機械（23）と直列に設けられ、前記第２流路（2b）を流れる流体の流量を調整可能な第２調整機構（24）とを備え、
前記第２流路（2b）は、前記第１流路（2a）と合流し、
前記制御部（100）は、前記第１流路（2a）を流れる流体の流量と前記第２流路（2b）を流れる流体の流量との合計が目標流量となるように、前記第１調整機構（22）または前記第２調整機構（24）を制御する
発電システムの制御装置。
【請求項７】
請求項６の発電システムの制御装置において、
前記制御部（100）は、
前記第１流路（2a）を流れる流体の流量と前記第２流路（2b）を流れる流体の流量との合計が増加すると、前記第１流路（2a）を流れる流体の流量または前記第２流路（2b）を流れる流体の流量が減少するように、前記第１調整機構（22）または前記第２調整機構（24）を制御し、
前記第１流路（2a）を流れる流体の流量と前記第２流路（2b）を流れる流体の流量との合計が減少すると、前記第１流路（2a）を流れる流体の流量または前記第２流路（2b）を流れる流体の流量が増加するように、前記第１調整機構（22）または前記第２調整機構（24）を制御する
発電システムの制御装置。
【請求項８】
請求項６の発電システムの制御装置において、
前記制御部（100）は、
前記第１流路（2a）を流れる流体の流量が第１流量になるように、前記第１調整機構（22）を制御し、
前記第２流路（2b）を流れる流体の流量が第２流量になるように、前記第２調整機構（24）を制御し、
前記第１流量と前記第２流量との合計は、前記目標流量であり、
前記第１流量と前記第２流量との比は、前記第１回転数と前記第２回転数との比と同一である
発電システムの制御装置。
【請求項９】
請求項１の発電システムの制御装置において、
前記制御部（100）は、前記第２発電機（13）の回転角に対して前記第１発電機（11）の回転角がずれることで、前記第１電力（P1）に含まれる複数の脈動のピーク時点の一部または全部が前記第２電力（P2）に含まれる複数の脈動のピーク時点と一致しなくなるように、前記第１発電機（11）を制御する
発電システムの制御装置。
【請求項１０】
請求項１の発電システムの制御装置において、
前記発電システムは、電力消費器（17）を備え、
前記制御部（100）は、前記直流部（15）における電力であり前記第１電力（P1）と前記第２電力（P2）とを合成することで得られる第３電力（P3）のうち閾値（Pth）を上回る電力脈動が前記電力消費器（17）により消費されるように、前記電力消費器（17）を制御する
発電システムの制御装置。
（【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】
本開示は、発電システムの制御装置、発電システム、水力発電システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の水車と、複数の水車に対応して個別に設けられ水車の回転をエネルギーとして発電を行う複数の発電装置と、複数の発電装置を統括制御して発電電力を出力する制御装置とを備えた水力発電装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１０１７６０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の発電システムでは、複数の発電機から出力された複数の発電電力を合成することで１つの合成電力を生成する場合、複数の発電電力の各々に含まれる複数の脈動のピーク時点が一致していると、合成電力に含まれる脈動の振幅が大きくなってしまう。このように、複数の発電機の電力に基づいて得られる合成電力に含まれる脈動を抑制することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第１の態様は、第１発電機（11）と、前記第１発電機（11）により生成された電力を第１電力（P1）に変換して直流部（15）に供給する第１コンバータ（12）と、第２発電機（13）と、第２発電機（13）により生成された電力を第２電力（P2）に変換して前記直流部（15）に供給する第２コンバータ（14）とを備えた発電システムの制御装置に関し、この発電システムの制御装置は、前記第１電力（P1）に含まれる複数の脈動のピーク時点の一部または全部が前記第２電力（P2）に含まれる複数の脈動のピーク時点と一致しないように、前記第１発電機（11）を制御する制御部（100）を備える。
【０００６】
第１の態様では、第１電力（P1）に含まれる複数の脈動のピーク時点と第２電力（P2）に含まれる複数の脈動のピーク時点とが完全に一致している場合よりも、直流部（15）において生成される電力であり第１電力（P1）と第２電力（P2）とを合成することで得られる第３電力（P3）における脈動を抑制することができる。
【０００７】
本開示の第２の態様は、第１の態様の発電システムの制御装置において、前記制御部（100）は、前記第１発電機（11）の回転数が第１回転数になるように、前記第１発電機（11）を制御し、前記第１発電機（11）の極数とスロット数との最小公倍数と前記第１回転数との積は、前記第２発電機（13）の極数とスロット数との最小公倍数と前記第２発電機（13）の回転数との積とは異なる発電システムの制御装置である。
【０００８】
第２の態様では、「第１発電機（11）の極数とスロット数との最小公倍数」と「第１回転数（第１発電機（11）の回転数）」との積を、「第２発電機（13）の極数とスロット数との最小公倍数」と「第２発電機（13）の回転数」との積とは異なるようにすることができる。これにより、第１電力（P1）に含まれる複数の脈動のピーク時点の一部または全部を、第２電力（P2）に含まれる複数の脈動のピーク時点と一致しないようにすることができるので、第３電力（P3）における脈動を抑制することができる。
【０００９】
本開示の第３の態様は、第２の態様の発電システムの制御装置において、前記発電システムは、流体が流れる第１流路（2a）に設けられ、前記第１発電機（11）を駆動する第１流体機械（21）と、前記第１流路（2a）において前記第１流体機械（21）と直列に設けられ、前記第１流路（2a）を流れる流体の流量を調整可能な第１調整機構（22）とを備え、前記制御部（100）は、前記第１流路（2a）を流れる流体の流量が第１流量になるように、前記第１調整機構（22）を制御する発電システムの制御装置である。
【００１０】
第３の態様では、第１発電機（11）の回転数を第１回転数にすることができ、且つ、第１流路（2a）を流れる流体の流量を第１流量にすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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