CN104871390A - 不同种类发电装置之间的并联运行控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

在使多个不同种类发电装置过渡至并联运行时的控制方法中，改变所述多个发电装置中的至少一个的输出电压及电压下降特性的至少一个。在所述多个不同种类发电装置为电压下降特性互不相同的多个同步型发电装置的情况下，在并联运行的所述多个发电装置(GE1、GE2)中，改变具有更小的电压下降特性的一个发电装置(GE1)的该电压下降特性，使其与另一个发电装置(GE2)的电压下降特性一致；在所述电压下降特性改变时，控制所述另一个发电装置(GE2)，使其输出电压维持为并联运行开始前的值。

Description

不同种类发电装置之间的并联运行控制方法及控制系统

相关申请

本申请主张基于2012年12月21日申请的日本专利申请2012-279658的优先权，其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及用于在不同种类发电装置之间或者发电装置与系统电源之间稳定地进行并联运行的控制方法及这些的控制系统、尤其涉及过渡到并联运行时的电压控制方法及控制系统。

背景技术

一般在各种电源设备中，对常用运用的发电装置与应急或紧急时运用的发电装置，根据构成的发动机或内燃机的种类进行区分，不进行种类或特性不同的发电装置彼此的并联运用。但是，在常用运用的装置的一部分发生故障的情况，或者负荷变动大，期望通过备用机进行峰值消减运用的情况下等，一般在事先进行调整后进行并联运行，使得对于也包括备用机在内的同一种类的发电装置，具有相同的频率下降特性和相同的电压下降特性。

此外，以往以来，使用同步型发电机作为单独运行型发电装置，另一方面，不能单独运行的感应型发电机被限定使用于与商用电源这样的大的系统电源间的联合运行。

进而，在构成电源系统的各种发电装置任意停止运行停止，或者在时间段或周围环境等方面变化大的自然能源回收型的电源设备的情况下，根据组合的电源规格，电源系统侧的输出电压下降特性和系统电源侧的阻抗也一直出现变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2005-354861号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

这样，在多个发电机之间进行并联运行的情况下，为了根据发电机容量从轻负荷至全负荷均等地进行发电机之间的有效电流及无效电流的负荷分配，需要使两个发电机的输出电压下降特性(根据负荷的增加，输出电压下降的特性)一致，因此，以往，在彼此为不同种类的发电机的情况下，不论发电机单独运行时还是并联运行时，将具有优异的电压下降特性的一侧，即负荷增加而输出电压下降小的一侧的电压下降特性调整至电压下降特性差的一侧的特性的状态下运行，在运行途中不改变电压下降特性而进行发电机之间的并联或者解除时的单独独立运行。因此，在单独运行时，不能发挥发电机和驱动发电机的原动机所原有的性能，妨碍高效运行。

关于感应型发电装置，对于单独运行中的小容量的同步发电机，在感应发电机的并联闭合时的浪涌电流的负担并不容易，由于该并联浪涌的启动电流远远超过同步发电机的额定电流值，因此，如上所述，与同步型发电装置间的并联运行无法进行。感应电动机的直接启动也同样。进而，即使为单独运行型电源调节器或单独运行时的UPS电源装置，也会使启动电流大的感应型负荷运行困难。

进而，对于与系统电源联合的如上所述电源设备，一直以来，需要如下控制方法及控制系统：根据构成的发电装置的系统侧电源(构成系统的运行中的发电设备)的变化，任意地改变与系统侧并联运行的发电装置的电压下降特性，与构成的发电装置之间的特性对应地进行最佳的切换。

因此，本发明的目的在于提供将不同种类的发电装置之间或者发电装置与系统电源间稳定且高效地进行并联运行的电压控制方法及控制系统。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明的不同种类发电装置之间的并联运行控制方法或者并联运行控制系统是使多个不同种类发电装置过渡到并联运行时的控制方法，改变所述多个发电装置中的至少一个的输出电压及电压下降特性的至少一个。

根据该结构，能够稳定地运用以往成为困难的具有不同电压下降特性的同步型发电装置之间的并联运行、同步型发电装置与感应型发电装置之间的并联运行，以及同步型发电装置与系统电源之间的并联运行。

优选地，本发明一实施方式的不同种类发电装置之间的并联运行控制方法或并联运行控制系统为，在所述多个不同种类发电装置为电压下降特性互不相同的多个同步型发电装置，且在各发电装置所具有的互不相同的电压下降特性下单独运行时，使所述多个发电装置过渡到并联运行时的输出电压的控制方法或系统，在并联运行的所述多个发电装置中，改变具有更小的电压下降特性的一个发电装置的该电压下降特性，使其与另一个发电装置的电压下降特性一致，

在所述电压下降特性改变时，控制所述另一个发电装置，使其输出电压维持为并联运行开始前的值。

根据该结构，即使是从各发电装置在各自最适的电压下降特性下单独运行的状态过渡到并联运行后，在发电装置之间不会发生负荷电流的不平衡，能够进行基于各发电装置容量比的运行。即，能够一边抑制负荷不平衡的发生一边向并联运行过渡。因此，能够不损坏各发电装置的性能，稳定地进行不同种类发电装置之间或者发电装置与系统电源之间的并联运行。

优选地，本发明一实施方式的不同机种的发电装置之间的并联运行控制方法或并联运行控制系统为，在所述多个电源装置的一个为同步型发电装置，另一个为感应型发电装置，且使先单独运行中的所述同步型发电装置与所述感应型发电装置过渡到并联运行时的控制方法或系统，在接受并联运行的开始信号后，将所述同步型发电装置的输出电压设定为小于单独运行时的输出电压值的值。或者，也可以在接受并联运行的开始信号后，将所述同步型发电装置的电压下降特性的下降率设定为大于单独运行中的下降率的值。

根据该结构，即使在将同步型发电装置与伴随大的启动电流的感应型发电装置并联运行的情况下，通过任意地改变同步型发电装置的电压下降特性或电压设定值，也能够抑制在并联运行开始时的瞬间的过大电流的发生，因此能够稳定地过渡至并联运行。

在本发明的一实施方式的不同种类发电装置之间的并联运行控制方法或者并联运行控制系统中，所述多个电源装置中的一个为同步型发电装置，另一个为系统电源，在所述系统电源发生超过所述同步型发电装置的电压下降特性的电压下降的情况下，优选根据该电压下降量，使所述同步型发电装置的输出电压指令值下降。或者，在所述系统电源发生超过所述同步型发电装置的电压下降特性的电压下降的情况下，也可以将所述同步型发电装置的电压下降特性的下降率设定为大于单独运行中的下降率的值。

在系统电源侧发生电压下降的情况下，在联合中发电装置中流出过大的电流及持续负担该过载电流，随着时间的经过，发电装置的内部相位角扩大。进而有可能导致发生发电装置的失步现象。另一方面，在内部相位角扩大的状态下，系统电源侧的电压恢复的情况下，根据内部相位角的扩大状况，形成因系统电源与发电装置的相位差扩大而导致的异步现象，发生大的冲击。此外，在系统电源从电压下降恢复进一步缓慢，内部相位角持续扩大的情况下，发电装置发生失步现象，联合运行变得难以继续。对于如上所述的现象，通过上述结构，能够抑制因系统电源的电压下降而导致的过大电流的发生，并且，能够防止因与系统电源并联运行的发电装置的内部相位角扩大而导致的失步，在系统电源的电压恢复后，也能够稳定地维持并联运行。此外，在各国的系统联合的规格中，要求即使发生大的电压下降时也要维持1～3秒左右的运行，本发明能够满足这样的规格。

权利要求书和/或说明书和/或附图所公开的至少两种结构的任意组合，均包含在本发明中。特别是权利要求书的各项权利要求的两项以上的任意组合，也包含在本发明中。

附图说明

通过参照附图对以下适宜的实施方式进行说明，可更加清楚地理解本发明。但是，实施方式及附图仅用于图示及说明，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由附带的权利要求书确定。在附图中，多幅图上同一附图标记表示同一或与其相当的部分。

图1是表示装载有实施本发明一实施方式的方法的控制系统的设备的驱动系统的概要结构的框图。

图2是表示不同种类发电机之间电压下降特性不同的情况下的状态的图表。

图3是表示不同种类发电机之间电压下降特性的基点不一致的情况下的状态的图表。

图4是表示不同种类发电机之间电压下降特性及其基点一致的情况下的状态的图表。

图5是表示本发明一实施方式的并联运行步骤的流程图。

图6是用于说明本发明一实施方式中的在全负荷运行时的电压下降特性变化原理的图表。

图7是用于说明本发明一实施方式中的在部分负荷运行时的电压下降特性变化原理的图表。

图8是表示本发明一实施方式中的电压下降比例增益的控制方法的框图。

图9是表示本发明一实施方式中的电压下降比例增益的控制方法(在一个发电装置为系统电源的情况下)的框图。

图10是表示本发明一实施方式中的电压下降比例增益的控制方法(在一个发电装置为系统电源的情况下)的框图。

图11是针对本发明的系统电源侧的瞬时电压下降，对联合发电机的影响解析。

图12是表示本发明一实施方式的电压控制系统的框图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明优选的实施方式进行说明。

图1表示装载有本发明一实施方式的控制系统1的设备的驱动系统DS的概要结构。该控制系统1是实施本发明一实施方式的控制方法的系统。此外，该控制方法是使随着负荷增加而输出电压下降的特性即电压下降特性互不相同的多个不同种类发电机彼此或者发电机和系统电源在各自单独运行时，过渡到驱动同一驱动对象的并联运行时的控制方法。

另外，作为本说明书中的并联运行的对象的“发电装置”，除了包括具有旋转机构的原动机，例如燃气涡轮发动机或柴油发动机驱动的电磁感应式的同步型发电装置，还包括不具有旋转机构的静止型发电装置，例如燃料电池发电机、太阳能发电机(包括太阳能电池)等能够单独运行的所有种类的发电装置，进一步也包括感应型发电装置及系统电源(商用电源)。此外，在本说明书中的“并联运行”中，也包括一个发电装置为系统电源的情况下的联合运行。作为驱动电磁感应式发电机的原动机，例如，可以使用燃气涡轮发动机、柴油发动机、风车、水车等能够进行输出电压操作的、具有旋转机构的装置。

作为不同种类同步型发电装置的结构例，由第一原动机(例如燃气涡轮发动机)3驱动的第一发电机GE1经由第一断路器5及联络断路器7与驱动对象的负荷L相连接。另一方面，由第二原动机(例如柴油发动机)13驱动的第二发电机GE2经由第二断路器15及联络断路器7与负荷L连接。此外，负荷L相对于这些发电机GE1、GE2单独地经由系统断路器17与系统电源19连接。

在本实施方式的控制方法中，在从各发电机各自的电压下降特性使第一发电机GE1及第二发电机GE2过渡到并联运行时，除了对方侧发电装置的电压下降量，还以从所需负荷减去与其中一个机种的发电装置(这里例如为第二发电机GE2)的负荷而得到的负荷，来根据另一机种的发电装置(这里例如为第一发电机GE1)的负荷来决定电压设定值，改变第一发电机GE1的电压下降特性，使其与第二发电机GE2的电压下降特性一致，在该下降特性改变时，控制第一发电机GE1，使维持输出电压。

图2是表示针对负荷的两个发电机GE1、GE2的无效电流分担的状态。第一发电机GE1的下降基点也即无负荷时的输出电压与第二发电机GE2的无负荷时的下降基点不同，分别相对于无负荷时的输出电压例如为103％和105％。因此，第一发电机GE1和第二发电机GE2的全负荷时(状态(A))相对于无负荷时的输出电压下降率即下降特性分别为3％、5％，互不相同。在这种情况下，针对例如负荷的无效部分变动时引起的负荷量的变动，发电机之间的电流输出分配的平衡崩溃(状态(B))，有必要调整发生电压。此外，通过无效部分的调整而瞬间成为轻负荷的情况下(状态(C))，电压下降特性小的发电机(在该例中为第一发电机GE1)接受横流，另一个(在该例中为第二发电机GE2)负担该横流部分。

为了在抑制发电机之间的横流电流，保持负荷平衡的同时，稳定地进行不同种类发电机GE1、GE2之间的并联运行，需要发电机间电压下降特性一致，并且下降基点一致。若电压下降特性一致，则不同种类发电机GE1、GE2间的横流电流分担的调整量少，而且负荷分担率均匀。另一方面，若电压下降特性不一致，则如前所述，在低负荷时不同种类发电机GE1、GE2之间的负荷分配上发生明显的负荷电流的不平衡和横流电流。此外，在负荷瞬时减少的情况下，横流电流流入下降特性小的发电机侧(在图2的例中为第一发电机GE1侧)，电压下降特性大的第二发电机GE2侧也负担该部分，由此发生过载电流现象。

进而，如图3所示，即使两个发电机GE1、GE2具有相同的电压下降特性，若下降基点不一致，则在不同种类发电机GE1、GE2间的负荷电流还会发生不平衡。但是，如图4所示，若电压下降特性及其基点一致，则负荷电流的分担也均等地进行，发电机之间的横流抑制和静态有效/无效负荷电流的分担平衡不崩溃。

图5表示在自动进行电压下降特性变更的情况下的并联运行过渡的步骤。首先，决定并联运行时的负荷分担(典型为例如每个发电机的容量比)。在该状态下，作为不同种类发电装置的第一发电机GE1及第二发电机GE2通过启动指令而启动，各发电机开始单独运行。更加详细地说，预先关闭第二发电机GE2侧的断路器15及联络断路器7，进行基于第二发电机GE2的负荷运行。接着，第一发电机GE1的单独运行作为对负荷L的供电准备，与第二发电机GE2的单独运行并行进行。另外，先运行的也可以为第一发电机的GE1侧，在该情况下，关闭断路器5，来代替关闭断路器15。

接着，进行为了并联运行的同步检验。为了在不同种类发电机GE1、GE2之间进行并联运行，与通常的并联运行相同地，必须满足(a)发电机输出电压、(b)发电机输出频率、(c)发电机输出电压的相位这三点的同步检验条件。在确认全部满足这些同步检验条件后，关闭输出电压下降特性小的那侧的发电机即第一发电机GE1侧的断路器5。在先运行的发电机为第一发电机GE1的情况下，关闭第二发电机GE2侧的断路器15。

在发出使各自单独运行的第一发电机GE1和第二发电机GE2切换至并联运行的并联运行开始指令的情况下，按照以下详述的步骤，改变具有更小的电压下降特性的第一发电机GE1的电压下降特性，使其与另外的第二发电机GE2的电压下降特性一致。此时，根据规定的无效电流及有效电流的负荷分担，维持第一发电机GE1的输出电压。也可以在并联运行后不久通过另外进行有效电流的平衡控制来同时谋求电压下降特性的一致。之后，使无效电流负荷平衡装置工作，过渡至无效电流的负荷平衡状态。

在电压下降特性变更时，作为具体的例子，从第一发电机GE1单独运行时的最佳运行条件，同时改变电压下降特性和输出电压指令值。参照图6及图7说明该电压下降特性变更的原理。在表示第一发电机GE1负担全负荷的情况下的图6中，直线(1)所表示的状态(下降特性3％，无负荷时输出电压103％)是第一发电机GE1单独运行时的状态。直线(2)表示从直线(1)，假设不改变下降特性的基点G0而仅将电压下降特性改变成5％的情况下的状态。此外，直线(3)表示从直线(1)所表示的状态，假设仅改变输出电压指令值的情况下的状态。通过一并执行从直线(1)至(2)的变更操作与从直线(1)至(3)的变更操作，使从第一发电机GE1单独运行状态的直线(1)过渡到第一发电机GE1的输出电压没有变更而仅改变电压下降特性的状态的直线(4)。

同样，在第一发电机GE1负担部分负荷电流(例如50％)的情况下，也如图7所示，从直线(5)所表示的单独运行的状态(电压下降特性3％，无负荷时输出电压101.5％)，通过一并执行不改变电压下降特性的基点G0而将电压下降特性变更为5％的操作(直线(6))以及改变输出电压指令值的操作(直线(7))，过渡到第一发电机GE1的输出电压没有变更而仅改变电压下降特性的状态的直线(8)。如前所述，电压下降特性的数值表示100％负荷时的输出电压相对于无负荷时的输出电压的下降率，无负荷时输出电压表示无负荷时的输出电压相对于100％全负荷时的输出电压的比率。

另外，在解除并联运行，恢复至第一发电机GE1的单独运行时，按照与并联运行开始时的电压下降特性变更步骤相反的步骤，不改变第一发电机GE1的输出电压，仅将电压下降特性恢复至单独运行时的值。即，从第一发电机GE1和第二发电机GE2均以5％的下降特性且分别以50％的负荷分担进行并联运行的状态，使第二发电机GE2的负荷向第一发电机GE1侧过渡的同时，将第一发电机GE1侧的电压下降特性从5％恢复至3％，同时将输出电压指令值恢复至原来的值，由此不改变第一发电机GE1的输出电压，使第一发电机GE1恢复至以电压下降特性3％单独运行的原来的状态。

图8～10表示用于并联运行的输出电压控制方法的具体例。在这些例子中，进行如下反馈比例控制：将由输出电压指令值设定模块21设定的输出电压指令值与由第一发电机GE1的输出电压检测器测定的输出电压检测值进行比较，基于它们的偏差，比例增益设定模块25决定比例增益，基于该比例增益来调整发电机的励磁器27，由此控制输出电压。

图8表示不同种类同步型发电装置间并联运行的控制方法的例子。更加具体地，表示用于在使具有3％的电压下降特性的第一发电机GE1和具有5％的电压下降特性的第二发电机GE2并联运行时，将下降特性调合成5％而运行的控制方法。在该例中，将电压设定值S设为ε0+105％，将比例增益P设为20.0倍。另外，ε0为无负荷时的值。

在本实施方式中，作为例子，列举了将电压下降特性从3％变更为5％的情况，通过这样改变比例控制的比例增益，能够任意地改变电压下降特性的值。进而，通过一并改变下降特性与输出电压指令值，能够在保持发电装置的输出电压的同时，仅改变电压下降特性的值。图8中下降5％时的电压设定值记载为S＝ε0+105％，下降10％时的电压设定值记载为S＝ε0+110％。

另外，并联运行对象的发电装置中的一个发电装置为需要大启动电流的发电装置，例如作为风车型发电装置而采用的感应型发电装置的情况下，在并联运行开始时，同步型发电装置从感应型发电装置接受过大电流。为了减轻该过大电流，在发生过大电流的期间，将电压设定值S设定为比基于电压下降特性的值(在该例中为S＝ε0+105％)更低。该情况下的电压设定值S例如优选设为相对于基于电压下降特性的值为70～90％的值。由此，相对于将电压设定值S设为基于电压下降特性的值的情况，启动电流被抑制在50～80％程度。在经过启动电流浪涌的时间后，通过将电压指令值S变更成基于电压下降特性的值，恢复至规定的电压值。这样的控制为特别有效是在一个发电装置的启动电流为相当于短路时电流的20～50％的时候。另外，代替改变电压设定值，使电压下降特性中的电压下降量大幅增加，例如将通常3％～5％的电压下降量在电压设定值维持的状态下变更至20％～30％也是有效的。进而，在小容量的发电装置的单独运行中，相对于其发电机容量，在闭合大的感应型发电机的情况下，与闭合时刻对应的电压指令值变更和电压下降特性暂时变更对减轻启动电流有效。

根据该控制方法，在使同步型发电装置与伴随有大的启动电流的感应型发电装置并联运行的情况下，也可以通过任意改变同步型发电装置的电压下降特性或电压设定值，能够抑制并联运行开始时发生瞬间过大电流。与这些初始过渡电流减少对应，恢复至通常运行时的电压下降特性和规定的电压值。另外，在单独运行型电力调节器或单独运行中的UPS装置中，在感应型负荷的运行中也能够进行同样的初始过渡电流值的抑制控制。此外，关于电压下降特性的变更，在维持运行中的电压值的同时，可以瞬时地变更电压下降量，或者也可以渐变地进行电压下降量的变更。

图9表示使发电装置与系统电源并联运行时的控制方法，尤其是发电装置与系统电源的并联运行中，在进行稳定的运行的情况下的控制方法。另一方面，图10是使发电装置与系统电源并联运行时的控制方法，表示系统电源发生大幅的电压下降的情况下的控制方法。图9所示的发电装置与系统电源的稳定的并联运行中，将图8的例子中的单独运行发电机侧的电压设定值S变更成作为与系统电源的并联运行的例如ε0+110％，将比例增益P设为10.0倍即可。

另一方面，如图11所示，在系统电源发生瞬间性大幅电压下降(ΔV％)的情况下，通常会在并联运行中的对方侧发电机装置中发生过大的无效电流或功率振荡。另外，图11的图表(a)示意性地表示在系统电源发生瞬间的电压下降的情况下的系统电源的电压变化，同图的图表(b)表示与系统电源电压的变化相对应的发电装置的输出电压及内部相位角的变化。系统电源中的电压的急剧下降对对方侧的发电装置也带来大的影响。即，对方侧的发电装置侧中，在系统电源侧的电压下降期间，发生1/Xd”×电压下降率(Xd”：发电装置初始过渡电抗)的过大电流。在系统电源的电压下降持续的情况下，发电装置的内部相位角扩大，短时间(例如0.3～1.0秒)就导致联合中的发电机的失步现象。此外，在发电装置的内部相位角扩大期间，系统电源的电压恢复的情况下，由于发电装置与系统电源的相位差扩大，在发电装置与系统电源之间发生非同步闭合的现象。该情况下的冲击在发电装置内部相位角为最大的情况下(发电装置将要失步前的相位角)成为1/Xd”×2倍左右，不仅发生过大的无效电流，而且在联合中的发电装置中也发生过大的有效功率的负担。

为了避免这样的状况，如图10所示，一直监视系统电源母线的电压值，在系统电源发生瞬间大幅的电压下降的情况下，具体地，例如在发生电压下降(ΔV％)，该电压下降超过并联运行对象的发电装置的电压下降特性值的情况下，给予对母线电压值的下降部分加上发电装置的电压下降特性值而成的电压指令值。也就是说，进行仿照系统电源侧的电压下降量的电压指令值的仿照运行。即，根据该电压下降量，使并联运行对象的发电装置的输出电压指令值下降。进而，针对并联运行对象的发电装置中设定的电力指令(目标)，进行根据电压下降量的电力输出的降低控制。另外，作为进行这样的控制的电压下降量ΔV％，例如设定在5％以上且下降特性值(％)的1.5～2.5倍(即，在该例中为7.5～12.5％)的范围内。

在解除并联运行的情况下，根据上述说明的并联开始时的相反步骤进行操作。即，从本实施方式中的第一发电机GE1与第二发电机GE2的并联运行的状态，根据需要使负荷过渡后，通过打开图1的联络断路器7，发出电压下降特性恢复变更指令，使第一发电机GE1的下降特性从5％恢复变更为原来的3％。这样，由于能够在并联运行解除时也改变第一发电机GE1的下降特性，恢复至作为发电机运行的原来的最佳状态，因此能够仅在需要并联运行的情况下，在改变下降特性的状态下运行，在不需要并联运行而进行单独运行的情况下，使进行单独运行的发电机在最佳条件下运行。

另外，以上说明的内容主要是自动地开始作为电压下降特性变更的并联运行条件的情况下的控制方法，但也可以手动开始变更下降特性。在手动开始变更下降特性的情况下，手动给出下降变更开始的指令，进行下降特性变更，之后进行并联运行开始操作即可，除此以外的步骤与自动变更的情况相同。

下面，参照图12所示的控制框图，详述用于进行电压下降特性变更的控制流程。

在并联运行开始时，首先，接受发电机的启动信号，进行控制逻辑内的初始化。具体来说，根据来自控制常量初始化模块41的初始化指令信号，在比例增益设定模块25设定比例增益初始值PB的同时，在电压指令值设定模块21设定输出电压设定初始值NB。每次有电压下降特性变更指令时，比例增益进行变更。此外，通过电压指令值设定模块21的输出电压变更通常都可以，也存在将输出电压的额定运行条件作为联锁而拥有的情况。

电压下降特性变更动作通过接受下降特性可变更信号及下降特性变更指令信号而开始。作为下降特性可变更信号，通常使用发电机的额定电压信号。

在发出自动变更的下降特性变更指令或者手动变更的下降特性变更指令中任意一个的情况下发送下降特性变更指令信号。自动变更的情况下和手动变更的情况下的下降特性变更指令信号分别如下给予。

在自动变更的情况下，通常通过使自己发电机断路器(在图1的例子中为第一断路器)5、不同种类发电机断路器(在图1的例子中为第二断路器)15及联络断路器7的全部的闭合信号齐全，成为自动变更的下降特性变更指令信号。在手动变更的情况下，手动地从下降特性手动变更指令模块43发送下降特性变更指令的信号。在收到来自下降特性手动变更指令模块43的手动信号前，在自己机断路器5、不同机种断路器15及联络断路器7全部断开的情况下，自动开始电压下降特性的变更。

变更时间设定模块45设定进行电压下降特性变更的渐变的变更时间。设定为0时为瞬时地变更下降特性，设定为0以外时为经过指定时间渐变地变更电压下降特性。

此外，在满足下降特性变更开始的条件时，通过比例增益变更量初始值设定模块47，来设定基于电压下降特性的变更的比例增益的变更量初始值。通过对比例增益变更量的总量进行加法运算，比例增益的变更结束。

比例增益变更量计算模块49由电压下降特性的变更时间和比例增益变更量，计算每个固定周期(通常为控制系统的取样时间)的比例增益变化率，根据该变化率，从比例增益动作值中进行减法运算。在将电压下降特性的变更时间设定为0的情况下，比例增益变更量＝比例增益变化率，瞬时地(即取样时间的一个周期)减去比例增益变更量的总量，下降特性变更结束。另一方面，设定为渐变地变更电压下降特性的情况下，从比例增益变更量的初始值中在每个固定周期减去比例增益变化率。

通过下降特性变更判断模块51，判断比例增益变更量部分的变更是否结束，在判断为结束的情况下，结束比例增益的减法运算。

此外，在满足下降特性变更开始的条件时，通过电压变更量初始值设定模块53，来设定下降特性变更时的输出电压指令值的变更量初始值。通过对输出电压指令值变更量的总量进行加法运算，输出电压指令值的变更结束。

电压指令值变更量计算模块55根据输出电压指令值变更量以及由变更时间设定模块45设定的电压下降特性的变更时间，来计算每个固定周期(通常为控制系统的取样时间)的旋转指令数变化率，根据该变化率，从输出电压指令值设定模块21的动作值中进行减法运算。在电压下降特性的变更时间设定为0的情况下，输出电压指令值变更量＝输出电压指令值变化率，瞬时地(即取样时间的一个周期)减去输出电压指令值变更量的总量，输出电压指令值的变更结束。另一方面，设定为渐变地变更电压下降特性的情况下，从输出电压指令值变更量的初始值中在每个固定周期减去输出电压指令值变化率。

通过输出电压指令值变更判断模块57，判断输出电压指令值变更量部分的变更是否结束，在判断为结束的情况下，结束输出电压指令值的减法运算。

接着，对并联运行解除(解列)时的控制方法进行说明。另外，在下面的说明中，将在解列时，电压下降特性从并联运行时的值(本实施方式中为5％)恢复至单独运行时的值(本实施方式中为3％)的变更称为“恢复变更”。在解列时，接受下降特性可恢复变更信号及下降特性恢复变更指令信号，开始下降特性恢复变更动作。作为下降特性可恢复变更信号，通常使用发电机的额定电压信号。

在发出自动变更的下降特性恢复变更指令或手动变更的下降特性恢复变更指令中任意一个的情况下，发送下降特性恢复变更指令信号。自动变更的情况下和手动变更的情况下的下降特性恢复变更指令信号分别如下给予。

在自动变更的情况下，通常通过打开自己发电机断路器5、发动机间联络用断路器17及不同种类发电装置断路器15中至少任意一个，成为下降特性恢复变更指令信号。在手动变更的情况下，手动地从下降特性手动恢复变更指令模块发送下降特性恢复变更指令的信号。在收到来自下降特性手动恢复变更指令模块143的手动信号前，在自己发电机断路器5、联络用断路器7及不同机种断路器15中至少任意一个打开的情况下，自动地进行下降特性恢复变更。

通过恢复变更时间设定模块145，设定进行电压下降特性恢复变更的渐变的变更时间。设定为0时瞬时地恢复变更电压下降特性，设定为0以外时为花费指定时间渐变地恢复变更电压下降特性。

此外，在满足下降特性恢复变更开始的条件时，通过比例增益恢复变更量初始值设定模块147，来设定基于电压下降特性的恢复变更的比例增益的恢复变更量初始值。通过对比例增益恢复变更量的总量进行加法运算，比例增益的恢复变更结束。

比例增益恢复变更量计算模块149根据电压下降特性的变更时间和比例增益恢复变更量，计算每个固定周期(通常为控制系统的取样时间)的比例增益变化率，根据该变化率，从比例增益动作值中进行减法运算。在电压下降特性的恢复变更时间设定为0的情况下，比例增益恢复变更量＝比例增益变化率，瞬时地(即取样时间的一个周期)减去比例增益恢复变更量的总量，下降特性恢复变更结束。另一方面，设定为渐变地恢复变更电压下降特性的情况下，从比例增益恢复变更量的初始值中在每个固定周期减去比例增益变化率。

通过下降特性恢复变更判断模块151，判断比例增益恢复变更量部分的变更是否结束，在判断为结束的情况下，结束比例增益的减法运算。

此外，在满足下降特性恢复变更开始的条件时，通过输出电压恢复变更量初始值设定模块153，来设定下降特性恢复变更时的输出电压指令值的恢复变更量初始值。通过对输出电压指令值恢复变更量的总量进行加法运算，输出电压指令值的恢复变更结束。

输出电压指令值恢复变更量计算模块155根据输出电压指令值恢复变更量以及由恢复变更时间设定模块设定的电压下降特性的恢复变更时间，来计算每个固定周期(通常为控制系统的取样时间)的输出电压指令值变化率，根据该变化率，从输出电压指令值设定模块21的动作值中进行减法运算。在电压下降特性的恢复变更时间设定为0的情况下，输出电压指令值恢复变更量＝输出电压指令值变化率，瞬时地(即取样时间的一个周期)减去输出电压指令值恢复变更量的总量，输出电压指令值的恢复变更结束。另一方面，在设定为渐变地恢复变更电压下降特性的情况下，从输出电压指令值恢复变更量的初始值中在每个固定周期减去输出电压指令值变化率。

通过输出电压指令值恢复变更判断模块157，判断输出电压指令值恢复变更量部分的恢复变更是否结束，在判断为结束的情况下，结束输出电压指令值的减法运算。

另外，在该控制系统中，不仅在作为不同种类发电装置组合的例子的第一发电机GE1与第二发电机GE2并联运行中发出并联解除信号的情况下，由于某些原因而导致并联运行突然中止，也取入该解除指令，在高下降特性的第一发电机GE1侧，也能够不改变输出电压地使电压下降特性从并联运行时的5％自动地恢复变更为并联解除后的3％。

这样，根据本实施方式的发电装置的并联运行控制方法，能够稳定地运用以往以来成为困难的具有不同电压下降特性的同步型发电装置彼此的并联运行、同步型发电装置与感应型发电装置的并联运行，以及同步型发电装置与系统电源的并联运行。因此，能够不损坏各发电装置的性能，并且稳定地进行不同种类发电装置彼此或发电装置与系统电源的并联运行。

如上所述，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种补充、改变及删除。因此，这样的补充、改变及删除也包含在本发明的范围内。

附图标记说明

1   控制系统

19  系统电源

GE1 第一发电机(发电装置)

GE2 第二发电机(发电装置)

L   负荷(驱动对象)

Claims (12)

1.一种不同种类发电装置之间的并联运行控制方法，其是使多个不同种类发电装置过渡至并联运行时的控制方法，

改变所述多个发电装置中的至少一个的输出电压及电压下降特性的至少一个。

2.根据权利要求1所述的不同种类发电装置之间的并联运行控制方法，其特征在于，是所述多个不同种类发电装置为电压下降特性互不相同的多个同步型发电装置，且在各发电装置所具有的互不相同的电压下降特性下单独运行时，使所述多个发电装置过渡到并联运行时的输出电压的控制方法；

在并联运行的所述多个发电装置中，改变具有更小的电压下降特性的一个发电装置的该电压下降特性，使其与另一个发电装置的电压下降特性一致；

在所述电压下降特性改变时，控制所述另一个发电装置，使其输出电压维持为并联运行开始前的值。

3.根据权利要求1所述的不同种类发电装置之间的并联运行控制方法，其特征在于，是所述多个电源装置的一个为同步型发电装置，另一个为感应型发电装置，且使先单独运行中的所述同步型发电装置与所述感应型发电装置过渡到并联运行时的控制方法；

在接受并联运行的开始信号后，将所述同步型发电装置的输出电压设定为小于单独运行时的输出电压值的值。

4.根据权利要求1所述的不同种类发电装置之间的并联运行控制方法，其特征在于，是所述多个电源装置的一个为同步型发电装置，另一个为感应型发电装置，且使先单独运行中的所述同步型发电装置与所述感应型发电装置过渡到并联运行时的控制方法；

在接受并联运行的开始信号后，将所述同步型发电装置的电压下降特性的下降率设定为大于单独运行中的下降率的值。

5.根据权利要求1所述的不同种类发电装置之间的并联运行控制方法，其特征在于，所述多个电源装置中的一个为同步型发电装置，另一个为系统电源，在所述系统电源发生超过所述同步型发电装置的电压下降特性的电压下降的情况下，根据电压下降量，使所述同步型发电装置的输出电压指令值下降。

6.根据权利要求1所述的不同种类发电装置之间的并联运行控制方法，其特征在于，所述多个电源装置中的一个为同步型发电装置，另一个为系统电源，在所述系统电源发生超过所述同步型发电装置的电压下降特性的电压下降的情况下，将所述同步型发电装置的电压下降特性的下降率设定为大于单独运行中的下降率的值。

7.一种不同种类发电装置之间的并联运行控制系统，其是使多个不同种类发电装置过渡至并联运行时的控制系统，

具备改变所述多个发电装置中的至少一个的输出电压及电压下降特性的至少一个的模块。

8.根据权利要求7所述的不同种类发电装置之间的并联运行控制系统，其特征在于，是所述多个不同种类发电装置为电压下降特性互不相同的多个同步型发电装置，且在各发电装置所具有的互不相同的电压下降特性下单独运行时，使所述多个发电装置过渡到并联运行时的输出电压的控制系统；具备：

在并联运行的所述多个发电装置中，改变具有更小的电压下降特性的一个发电装置的该电压下降特性，使其与另一个发电装置的电压下降特性一致的模块：

在所述电压下降特性改变时，控制所述另一个发电装置，使其输出电压维持为并联运行开始前的值的模块。

9.根据权利要求7所述的不同种类发电装置之间的并联运行控制系统，其特征在于，是所述多个电源装置的一个为同步型发电装置，另一个为感应型发电装置，且使先单独运行中的所述同步型发电装置与所述感应型发电装置过渡到并联运行时的控制系统；

具备：在接受并联运行的开始信号后，将所述同步型发电装置的输出电压设定为小于单独运行时的输出电压值的值的模块。

10.根据权利要求7所述的不同种类发电装置之间的并联运行控制系统，其特征在于，是所述多个电源装置的一个为同步型发电装置，另一个为感应型发电装置，且使先单独运行中的所述同步型发电装置与所述感应型发电装置过渡到并联运行时的控制系统；

具备:在接受并联运行的开始信号后，将所述同步型发电装置的电压下降特性的下降率设定为大于单独运行中的下降率的值的模块。

11.根据权利要求7所述的不同种类发电装置之间的并联运行控制系统，其特征在于，所述多个电源装置中的一个为同步型发电装置，另一个为系统电源，具备：在所述系统电源发生超过所述同步型发电装置的电压下降特性的电压下降的情况下，根据电压下降量，使所述同步型发电装置的输出电压指令值下降的模块。

12.根据权利要求7所述的不同种类发电装置之间的并联运行控制方法，其特征在于，所述多个电源装置中的一个为同步型发电装置，另一个为系统电源，在所述系统电源发生超过所述同步型发电装置的电压下降特性的电压下降的情况下，将所述同步型发电装置的电压下降特性的下降率设定为大于单独运行中的下降率的值。