[发明专利]发电装置以及发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及具备感应发电机的发电装置以及使用感应发电机的发电方法。

背景技术

从以前开始，就已知有各种使用同步发电机的发电装置。例如，在日本特开2002-155846号中，公开了一种发电装置，该发电装置具备：设置在上水道配管系统的水轮机；由该水轮机进行旋转驱动的同步发电机；以及对同步发电机的输出进行变换而供给到系统的电力变换装置。因为在该发电装置中使用的同步发电机需要用于使励磁电流流过二次线圈的电压调整器等，所以，结构复杂、发电机本身大，而且是高价的。

因此，提出了例如像日本特开2007-28697号所公开的那样的使用结构简易且廉价的感应发电机的发电装置。该发电装置具备水轮机、由该水轮机进行旋转驱动的感应发电机以及与感应发电机连接的逆变器（inverter）。该感应发电机能通过从系统电源等得到励磁电流而进行发电。此外，逆变器调整从系统电源等供给到感应发电机的交流电流（励磁电流）的频率。

在这样的发电装置中，在开动时，即，当水轮机开始旋转时，伴随着感应发电机的旋转数的增大，通过逆变器使供给到感应发电机的励磁电流的频率慢慢地变大。而且，当转子的旋转数变得比同步速度（旋转磁场的旋转速度）大时，从感应发电机向与该感应发电机连接的系统供给电力（电流）。

发明内容

发明要解决的课题

在感应发电机中，在开动时，当将流过系统的电流作为励磁电流而使其直接流入时，会在无电压状态下与系统成为并联，因此，会瞬间地从系统向感应发电机流过比额定电流大的（例如，额定电流的5～8倍的）过电流（开动电流、突入电流）。因此，在使用上述的感应发电机的发电装置中，设置有逆变器，该逆变器以在发电装置的启动时与感应发电机的旋转数的上升相配合地使从系统流入的电流（励磁电流）的频率慢慢变大的方式进行调整。像这样，因为在具备感应发电机的发电装置中设置有用于抑制开动电流的装置（逆变器等），所以，成本会增大。

因此，鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供一种能一边抑制成本一边抑制在感应发电机的开动时产生的开动电流的发电装置以及发电方法。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，作为本发明的一个方案的发电装置，具备：感应发电机；对连接所述感应发电机和流过规定的频率的交流电流的电路的连接电路进行开闭的开闭器；控制所述开闭器的开闭的控制部；以及通过供给工作介质而使所述感应发电机进行旋转驱动的膨胀机。而且，所述控制部在供给所述工作介质而使所述膨胀机开始对所述感应发电机进行旋转驱动之后，进行关闭所述开闭器的控制。

此外，作为本发明的另一个方案的发电方法是使用与膨胀机连接的感应发电机的发电方法，具备：向所述膨胀机供给工作介质的工作介质供给工序；以及对连接所述感应发电机和流过规定的频率的交流电流的电路的连接电路进行开闭的电路开闭工序。而且，在所述电路开闭工序中，在所述工作介质供给工序中供给所述工作介质而使所述膨胀机开始对所述感应发电机进行旋转驱动之后，关闭所述连接电路。

根据这些结构，与在膨胀机不对感应发电机进行旋转驱动的状态下连接感应发电机和电路的情况相比，能使为使感应发电机接受励磁电流的供给而使感应发电机与电路连接的时点的感应发电机的旋转数（旋转频率）与从电路流入到感应发电机的交流电流的频率的差（所谓的转差率）变小，由此，即使不设置逆变器等用于抑制开动电流的装置，也能在发电装置的开动时，抑制感应发电机与电路连接时从电路流入到感应发电机的开动电流（起因于感应发电机的旋转频率与从电路流入的交流电流的频率的差的过电流）。

优选在本发明的发电装置中具备检测所述感应发电机的旋转数的旋转数检测器，所述控制部基于所述旋转数检测器的旋转数进行关闭所述开闭器的控制。

根据这样的结构，因为基于所检测的感应发电机的旋转数连接感应发电机与电路，所以，在感应发电机与电路连接的时点，由膨胀机对感应发电机可靠地进行旋转驱动（即，感应发电机的转子可靠地旋转）。因此，与在感应发电机停止的状态下连接感应发电机与电路的情况相比，能使旋转频率与交流电流的频率的差可靠地变小，其结果是，能在与电路进行连接时可靠地抑制从电路流入到感应发电机的开动电流。