ポンプ水車に結合され、発電運転モードまたは揚水運転モードに切り替えて運転される可変速同期発電電動機を含み、その励磁電流を変化させることにより、前記可変速同期発電電動機が出力する電力が電力指令値に一致するように、かつ回転数が上限値と下限値の間に入るように制御する可変速同期発電電動機の制御方法において、前記発電運転モードでは、前記下限値を前記可変速同期発電電動機が出力する有効電力により変化させ、有効電力が小さい場合に有効電力が大きい場合よりも前記下限値を小さくするように可変速幅を拡大すると共に、前記発電運転モードにおける負荷増加制御における流量変動での回転速度低下に対応して前記可変速幅の拡大量を調整するようにしたことを特徴とする可変速同期発電電動機の制御方法。前記可変速同期発電電動機の流量変動が有効落差に応じて変化することに対応して、前記可変速幅の拡大量を調整するようにしたことを特徴とする請求項1記載の可変速同期発電電動機の制御方法。前記電力指令値が変動中の流量増加制御に対応して、出力増加中のみ、回転速度目標値を高くし、前記電力指令値が一定になった後は元に戻すようにしたことを特徴とする請求項1記載の可変速同期発電電動機の制御方法。前記電力指令値が変動している間は励磁系で回転速度を制御し、前記電力指令値が一定の間は励磁系にて有効電力を制御するようにしたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載の可変速同期発電電動機の制御方法。一般に、ポンプ水車のポンプ運転時の入力はガイドベーンの開度を変えても殆ど変わらず、回転数のほぼ2.5~3乗に比例して変化することはよく知られている。可変速揚水発電システムは揚水運転時にもAFC運転を実現するために導入されるので、それに適用される可変速同期発電電動機の可変速幅は、揚水運転時のAFC容量から決まってくる。例えば、同期速度にて300MWのポンプ入力を必要とし、その入力は回転数の3乗に比例するポンプ水車を想定し、その可変速幅を同期速度の上下10に設定すれば、300MW×1.13-0.93=399.3MW-218.7MW=180.6MWのAFC容量が確保出来ることになる。可変速同期発電電動機を定格速度の±10で運転するには、可変周波数電力変換器は定格周波数の±10の周波数滑り周波数と呼ばれるの電圧を可変速同期発電電動機の回転子巻線に印加することが必要になる。50Hz系統であれば±5Hzの周波数の励磁電圧を出せなければならない。このことから、可変周波数電力変換器の所要最大出力電圧は、399.3MWの揚水運転するのに必要な励磁電流に回転子巻線のインピーダンスを乗じた電圧となる。何故ならば、励磁電流の大きさは399.3MW入力のときに最大となり、回転子インピーダンスは印加される周波数にほぼ比例するので5Hzの時に最大となるからである。最小ポンプ入力218.7MWの運転時の回転数は-5になるので、回転子の励磁周波数も-の最大になり回転子巻線のインピーダンスも最大になるが、励磁電流が少なく可変周波数電力変換器の出力電圧も少なくて済むので、励磁装置の所要最大出力電圧を決定する要因にはならない。一般に、可変速同期発電電動機の回転速度は、所要のAFC容量を確保するために採用した可変速幅の範囲内で運転されている。即ち、可変速幅はポンプ水車の水車出力に関係なく水車出力の全域において同期速度に対して上下一定の可変速幅の値に固定されている。従って、ポンプ水車の水車効率はポンプ水車性能特性から、回転速度が低いほど高いことがわかっているので出来るだけ低い回転速度で運転するのが好ましいのはわかっているが、回転速度は可変速幅の下限により制限されているので可変速幅の下限の速度に固定して運転するケースが多い。一方、ポンプ水車の水車出力即ち可変速同期発電電動機の電気出力が低い場合には、励磁電流の大きさが小さくて済むので、励磁電圧には余裕があり、更に回転数を下げて励磁電圧を大きく出来る。即ち、出力が低い場合には回転速度は更に下げることが可能である。これに注目し、発電運転時においてその出力が小さい場合には可変速幅の下限を下げて運転すればより水車効率の高い運転が出来るというメリットがある。揚水運転時においても、同様に低揚水入力運転の場合即ち回転数が低い場合には可変速幅の下限を大きく出来るので、更に小さな揚水入力での運転が可能になる。言い換えればAFC容量を更に大きく出来るメリットも生じる。よって、ポンプ水車の水車出力の全域に亘って一定の可変速幅で運転するということは、水車出力の低い領域での効率向上の機会を逸していると言えるし、揚水運転時の場合にはAFC容量の拡大の機会を逸していると言える。言い換えれば、可変速同期発電電動機による可変速揚水発電システムには、水車運転時又は揚水運転時の低回転速度領域の発電効率や揚水AFC容量を改善出来るという課題があった。この課題を解決する案として特許文献1に示す提案がなされている。特許文献1によれば、可変速同期発電電動機の回転数を制御する手段において、回転数の指令値を電力指令値に対応して変更出来るよう構成されているので、回転数の指令値を可変速幅の下限速度に固定するのではなく、電力指令値が低い時には、可変速幅の下限を超えて更に低い回転数指令値を出すことが出来る。一般に可変速同期発電電動機の発電運転時の励磁電流は概略その出力に比例すると考えられるので、電力指令値に比例して回転数指令値を変更するようにすれば、出力の全域において自動的に高効率運転をすることが出来る。しかしながら、一般的に発電所の発電電力は、電力需要に応じた電力指令値に基づいて、定期的に変化している。このため、電力増指令に対し、交流励磁装置で可変速同期発電電動機の実電力を制御するとき、実電力が一定に増加しても、図8に示すように水車の実電力増加に伴う流量変化は一定ではなく、中間から高負荷領域において、大きく変化する。このため、中間から高負荷領域において、実電力に対応する流量を大きく変化させるためには水車の出力が追従する必要がある。しかし、水車は機械系のため、追従が遅く、実電力に対応した流量を流すことができないため、水車出力が追従するまでの間、可変速同期発電電動機の回転エネルギーを放出することで実出力を維持し、回転数が低下するという事象があった。この結果、可変速幅の下限を過渡的に下回るという問題点があった。この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、可変速同期発電電動機の発電運転時の低回転速度領域における可変速幅を拡大して効率を向上した運転ができ、中間負荷から高負荷領域における回転数の低下による可変速幅下限からの逸脱を防止する制御方法を得ることを目的とする。この発明は、ポンプ水車に結合され発電運転モードまたは揚水運転モードに切り替えて運転される可変速同期発電電動機を含み、その励磁電流を変化させることにより、前記可変速同期発電電動機が出力する電力が電力指令値に一致するように、かつ回転数が上限値と下限値の間に入るように制御する可変速同期発電電動機の制御方法において、前記発電運転モードでは、前記下限値を前記可変速同期発電電動機が出力する有効電力により変化させ、有効電力が小さい場合に有効電力が大きい場合よりも前記下限値を小さくするように可変速幅を拡大すると共に、前記発電運転モードにおける負荷増加制御における流量変動での回転速度低下に対応して前記可変速幅の拡大量を調整するようにしたものである。この発明によれば、可変速同期発電電動機の回転数の指令値を電力指令及び流量変化に対応して変更出来るよう構成したので、回転数の指令値を可変速幅の下限速度に固定するのではなく、電力指令値が低い時には、可変速幅の下限を超えて更に低い回転数指令値を出すことが出来、中間負荷から高負荷領域を含む全域において可変速幅を逸脱することなく自動的に高効率運転をすることが出来る。