JP2000039103A - Controller for electric power plant - Google Patents

Controller for electric power plant

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JP2000039103A
JP2000039103A JP10206073A JP20607398A JP2000039103A JP 2000039103 A JP2000039103 A JP 2000039103A JP 10206073 A JP10206073 A JP 10206073A JP 20607398 A JP20607398 A JP 20607398A JP 2000039103 A JP2000039103 A JP 2000039103A
Authority
JP
Japan
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steam
control device
temperature
operation control
combustion gas
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Pending
Application number
JP10206073A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Yamada
昭彦 山田
Kazunori Ouchi
和紀 大内
Masahide Nomura
政英 野村
Yoshio Sato
美雄 佐藤
Toru Kimura
木村  亨
Satoru Shimizu
悟 清水
Eiji Toyama
栄二 遠山
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JP2000039103A publication Critical patent/JP2000039103A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately make the automatic adjustment of dynamic feedforward control signals by taking the influence of mutual intervention into consideration, by calculating an overall evaluation index by calculating the characteristic amounts of the temperature values of steam measured at a plurality of spots along the flow passage of the steam, and changing a plurality of feedforward control signals based on the index. SOLUTION: A data converting function 410 receives the outlet temperature 201 of a primary superheater, temperature 202 of main steam, temperature 203 of reheated steam, and target values 511-513, and processes the received data for extracting each feature. Then an overall evaluation index generating function 425 composes a plurality of characteristic amounts extracted by means of a characteristic amount extracting function 420 into several evaluation indexes, by taking the interactions among the characteristic amounts into consideration. A boiler input amount command (BIR) correcting function 430 calculates a BIR correction factor, by computing the generated evaluation indexes as the antecedent section of a fuzzy rule 432 by means of a fuzzy inference function 431. Therefore, dynamic feedforward control signals can be adjusted appropriately by taking the influence of mutual interventions into consideration.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電プラント
の運転制御装置に関する。特に、燃料を燃焼させて生じ
る燃焼ガスと供給水とを熱交換して供給水を蒸発させる
蒸気発生手段と、該蒸気発生手段で蒸発した蒸気を前記
燃焼ガスと熱交換して昇温する熱交換器と、該蒸気によ
り駆動する蒸気タービンとを備えた火力発電プラントの
負荷変化時に、該プラントの動的特性に応じたフィード
フォワード制御信号を用いて所定のプロセス量を所望の
値に制御する火力発電プラントの運転制御装置に関す
る。
The present invention relates to an operation control device for a thermal power plant. In particular, a steam generating means for exchanging the supply water by exchanging heat with a supply gas and a combustion gas generated by burning fuel, and a heat generating means for exchanging heat of the vapor evaporated by the steam generation means with the combustion gas to raise the temperature. When a load of a thermal power plant including an exchanger and a steam turbine driven by the steam changes, a predetermined process amount is controlled to a desired value by using a feedforward control signal corresponding to dynamic characteristics of the plant. The present invention relates to an operation control device for a thermal power plant.

【0002】本発明は燃料の種類には依存せず、上記構
成を満足するプラントであれば、廃棄物焼却発電等にも
適用できる。
The present invention does not depend on the type of fuel and can be applied to waste incineration power generation as long as the plant satisfies the above configuration.

【0003】[0003]

【従来の技術】火力発電プラントの制御では、主として
フィードバック制御とフィードフォワード制御とにより
蒸気温度変動を抑制している。特に、火力発電プラント
は応答遅れが大きく、フィードフォワード制御が有効な
制御方法である。しかし、この制御方式において制御信
号を決定する制御パラメータは、従来、プラント運転員
が制御量の変動を観測しながら手動で調整している。プ
ラントの負荷変化の際には、プラントの非線形性や応答
時間遅れを補償するために動的(過渡)フィードフォワ
ード制御信号を用いている。例えば、燃料流量に対する
動的フィードフォワード制御信号を決定する制御パラメ
ータは、主蒸気温度等の観測結果から運転員の知識と経
験に基づいて運転員自身が調整している。
2. Description of the Related Art In the control of a thermal power plant, fluctuations in steam temperature are suppressed mainly by feedback control and feedforward control. In particular, a thermal power plant has a large response delay, and is a control method in which feedforward control is effective. However, a control parameter that determines a control signal in this control method is conventionally manually adjusted by a plant operator while observing a change in a control amount. When the load of the plant changes, a dynamic (transient) feedforward control signal is used to compensate for the non-linearity and the response time delay of the plant. For example, the control parameters for determining the dynamic feedforward control signal for the fuel flow rate are adjusted by the operator himself based on the knowledge and experience of the operator from observation results such as the main steam temperature.

【0004】動的フィードフォワード制御信号を調整す
る方法には、特開平6−222808 号,特開平7−44205号な
どがある。これらの方法は、プラントの制御量の応答波
形の特徴量に基づいて動的フィードフォワード制御信号
を調整するものである。
As a method of adjusting the dynamic feedforward control signal, there are JP-A-6-222808 and JP-A-7-44205. These methods adjust a dynamic feedforward control signal based on a characteristic amount of a response waveform of a control amount of a plant.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】火力発電プラントの特
性は複雑であり、一つの操作量を変更する影響が他の制
御量へ影響する場合がある。例えば、主に燃料流量を操
作して主蒸気温度を制御し、主に給水流量を操作して主
蒸気圧力を制御する場合、各操作量はそれぞれの制御対
象のみに影響するするわけではなく、燃料流量は主蒸気
圧力にも影響し、給水流量は主蒸気温度にも影響する。
すなわち、プロセスが干渉系である場合が多い。
The characteristics of a thermal power plant are complicated, and the effect of changing one operation amount may affect another control amount. For example, if the main steam temperature is controlled mainly by controlling the fuel flow rate and the main steam pressure is controlled mainly by controlling the feedwater flow rate, each manipulated variable does not necessarily affect only the respective control target. Fuel flow rate also affects main steam pressure, and feedwater flow rate also affects main steam temperature.
That is, the process is often an interference system.

【0006】この場合には、単独に操作量の変更を決定
しても、目的とする制御精度が得られない場合が多い。
前記従来技術では、この干渉系のシステムに対する対策
は述べられていない。
In this case, even if the change of the operation amount is determined independently, the desired control accuracy is often not obtained.
The prior art does not describe measures for this interference system.

【0007】本発明の目的は、火力発電プラントの干渉
系となる複数の動的フィードフォワード制御信号に対し
て、相互干渉の影響を考慮して動的フィードフォワード
制御信号を適切に自動調整する手段を備えた火力発電プ
ラントの運転制御装置を提供することにある。
An object of the present invention is to automatically adjust a dynamic feed-forward control signal appropriately for a plurality of dynamic feed-forward control signals serving as an interference system of a thermal power plant in consideration of the influence of mutual interference. An object of the present invention is to provide an operation control device for a thermal power plant including:

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、蒸気の流路の
複数箇所に設けられた蒸気温度測定手段で計測した複数
箇所の蒸気温度測定値について夫々特徴量を算出する手
段と、該複数の特徴量から一つまたは複数の総合評価指
標を算出する手段と、該総合評価指標に基づいて複数の
前記フィードフォワード制御信号を変更する手段を具備
することを特徴としている。
According to the present invention, there is provided a means for calculating characteristic values for steam temperature measurement values at a plurality of locations measured by steam temperature measurement means provided at a plurality of locations in a steam flow path. A means for calculating one or a plurality of comprehensive evaluation indices from the characteristic amounts of the above, and a means for changing the plurality of feedforward control signals based on the comprehensive evaluation indices.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。
Embodiments of the present invention will be described.

【0010】対象とする火力発電プラント100の基本
構成を図2に示す。ボイラ150では燃料と空気をバー
ナーに供給して燃焼させ、給水ポンプ140により循環
する供給水を蒸発させる。過熱状態となった蒸気はター
ビン加減弁を介して高圧タービン130に導かれて高圧
タービン130を駆動する。高圧タービンを通過した蒸
気はボイラで再び昇温されて低圧タービン120に入
る。高圧および低圧タービンの回転により発電機110
で電力を発生させる。
FIG. 2 shows the basic configuration of a thermal power plant 100 to be used. In the boiler 150, fuel and air are supplied to a burner and burned, and supply water circulated by a water supply pump 140 is evaporated. The overheated steam is guided to the high-pressure turbine 130 via the turbine control valve to drive the high-pressure turbine 130. The steam that has passed through the high-pressure turbine is heated again by the boiler and enters the low-pressure turbine 120. The rotation of the high and low pressure turbines causes the generator 110
To generate power.

【0011】以降、高圧タービン入口の蒸気を主蒸気,
低圧タービン入口の蒸気を再熱蒸気と称する。
Hereinafter, the steam at the inlet of the high-pressure turbine is referred to as main steam,
The steam at the low pressure turbine inlet is called reheat steam.

【0012】火力発電プラントには、上記構成機器の他
にもタービンを駆動後の蒸気を冷却して復水する復水器
や燃焼排ガス処理装置などの機器もあるが、ここでは説
明を省略する。
In the thermal power plant, in addition to the above components, there are also devices such as a condenser for cooling and condensing steam after driving the turbine and a combustion exhaust gas treatment device, but the description is omitted here. .

【0013】火力発電プラント100の運転状態は、発
電機出力計測器111,主蒸気温度測定器122,主蒸
気圧力測定器123,再熱蒸気温度測定器124等のデ
ータ測定装置で計測され、運転制御装置300へ伝送さ
れる。運転制御装置300はこれらのプロセスデータを
基にして、プラントの運転状態を把握し、プラントが望
ましい状態になるように燃料流量調節弁162,空気流
量調節弁161,タービン加減弁121,給水ポンプ1
40などの機器を制御している。
The operating state of the thermal power plant 100 is measured by a data measuring device such as a generator output measuring device 111, a main steam temperature measuring device 122, a main steam pressure measuring device 123, a reheat steam temperature measuring device 124, and the like. It is transmitted to control device 300. The operation control device 300 grasps the operation state of the plant based on these process data, and controls the fuel flow control valve 162, the air flow control valve 161, the turbine control valve 121, and the water supply pump 1 so that the plant is in a desired state.
40 are controlled.

【0014】本発明では、石油やガスなどの燃料の種類
は問わないが、石炭を燃料とする場合は石炭を粉砕する
微粉炭機を制御して燃料流量を調整する。
In the present invention, the type of fuel such as oil or gas is not limited, but when coal is used as the fuel, the pulverizer for pulverizing the coal is controlled to adjust the fuel flow rate.

【0015】ボイラ150の構造を図3を用いて説明す
る。
The structure of the boiler 150 will be described with reference to FIG.

【0016】ボイラ150内には、蒸気発生及び蒸気昇
温のための熱交換器である節炭器151,火炉水壁15
2,蒸発器153,1次過熱器154,2次過熱器15
5,3次過熱器156,4次過熱器157,1次再熱器
158,2次再熱器159が図3に示す位置に配置され
ている。
In the boiler 150, a economizer 151, which is a heat exchanger for generating steam and raising the temperature of steam, a furnace water wall 15
2, evaporator 153, primary superheater 154, secondary superheater 15
The fifth, third superheater 156, fourth superheater 157, primary reheater 158, and secondary reheater 159 are arranged at the positions shown in FIG.

【0017】また、1次再熱器と1次過熱器は隔壁で隔
てられており、それぞれの側に流れる燃焼ガス流量の配
分比率を調整するガス分配ダンパ170が設けられてい
る。各熱交換器内を流れる水または蒸気の流れの順序は
図4に示す通りである。
The primary reheater and the primary superheater are separated from each other by a partition, and a gas distribution damper 170 for adjusting the distribution ratio of the flow rate of the combustion gas flowing to each side is provided. The order of the flow of water or steam flowing through each heat exchanger is as shown in FIG.

【0018】次に、火力発電プラント100の制御方法
を図5により説明する。
Next, a control method of the thermal power plant 100 will be described with reference to FIG.

【0019】運転制御装置300は、要求される負荷指
令を満足するように燃料流量調整弁162,給水ポンプ
140,タービン加減弁121などを操作し、主蒸気温
度202,主蒸気圧力204,再熱蒸気温度203など
を制御する。負荷変化時にこれらの制御量が目標値(設
定値)512〜514から大幅に変動すると、タービン
などの機器に損傷を与えるため、制御量の変動は極力小
さくする必要がある。しかし、火力発電プラントは時定
数が数分から数十分と大きく、ボイラ出力の制御は容易
ではない。また、操作量と制御量との物理的関係が複雑
であり、制御ループ間の干渉が生じることも制御が困難
な原因となっている。
The operation control device 300 operates the fuel flow control valve 162, the water supply pump 140, the turbine control valve 121, and the like to satisfy the required load command, and operates the main steam temperature 202, the main steam pressure 204, the reheat The steam temperature 203 and the like are controlled. If these control amounts fluctuate significantly from the target values (set values) 512 to 514 when the load changes, equipment such as the turbine will be damaged. Therefore, it is necessary to minimize fluctuations in the control amounts. However, the thermal power plant has a large time constant of several minutes to several tens of minutes, and it is not easy to control the boiler output. In addition, the physical relationship between the operation amount and the control amount is complicated, and the occurrence of interference between control loops also causes difficulty in control.

【0020】運転制御装置300の制御方式は、制御偏
差のPI(比例・積分)演算器537〜540に基づいて
操作量を決定するFBC(フィードバック制御)制御器
と、負荷指令値に基づくFFC(フィードフォワード制
御)制御器とを備えたボイラ・タービン協調制御方式で
ある。FFCは静的FFC制御器531〜533と動的
FFC制御器534〜536とに大別される。静的FF
Cは負荷指令値520に見あったボイラ出力を得るため
に必要な入力量(燃料流量,給水流量など)を決定す
る。動的FFCは、流体の流動遅れや伝熱遅れを補正す
るための入力量を決定する。
The control system of the operation control device 300 includes an FBC (feedback control) controller that determines an operation amount based on PI (proportional / integral) calculators 537 to 540 of a control deviation, and an FFC (feedback control) based on a load command value. (Feed-forward control) controller. FFCs are roughly classified into static FFC controllers 531 to 533 and dynamic FFC controllers 534 to 536. Static FF
C determines the input amount (fuel flow rate, feed water flow rate, etc.) required to obtain the boiler output that matches the load command value 520. The dynamic FFC determines an input amount for correcting a fluid flow delay or a heat transfer delay.

【0021】以降、動的FFCにより決定されるボイラ
入力量指令をBIR(Boiler InputRegulation)と称す
る。
Hereinafter, the boiler input amount command determined by the dynamic FFC is referred to as BIR (Boiler InputRegulation).

【0022】BIRの必要性とプラントの特性について
説明する。
The necessity of BIR and the characteristics of the plant will be described.

【0023】例えば負荷上げ時には、タービンに供給す
る蒸気流量を増加させるため、ボイラへの給水流量を増
加させる。同時に燃料流量も給水流量の増加に見あった
分増加させるが、上流側(節炭器151側)に位置する
蒸気管では、燃料の燃焼による伝熱速度が給水の流動速
度に比べて遅いために、蒸気エンタルピは過渡的に低下
する。一方、下流側(再熱器158,159側)の蒸気
管では、給水流量増加後すぐにはエンタルピの低下は起
こらず、むしろ燃料流量増加による燃焼ガス温度上昇の
ため蒸気のエンタルピは上昇する。
For example, when the load is increased, the flow rate of water supplied to the boiler is increased in order to increase the flow rate of steam supplied to the turbine. At the same time, the fuel flow rate is increased in proportion to the increase in the feedwater flow rate. However, in the steam pipe located on the upstream side (the side of the economizer 151), the heat transfer speed due to fuel combustion is lower than the flow speed of the feedwater flow. In addition, the steam enthalpy drops transiently. On the other hand, in the steam pipe on the downstream side (the reheaters 158 and 159 side), the enthalpy does not decrease immediately after the feedwater flow rate increases, but rather the enthalpy of the steam increases due to an increase in the combustion gas temperature due to an increase in the fuel flow rate.

【0024】したがって、燃料BIRとガス分配ダンパ
BIRが無い場合(静的FFCのみの場合)、負荷上げ
時の各熱交換器出口蒸気温度の応答は負荷変化条件によ
って一様ではないが、概して一旦上昇した後下降し、負
荷変化終了後に目標値に整定する特性を示す。
Therefore, when the fuel BIR and the gas distribution damper BIR are not provided (in the case of only the static FFC), the response of the steam temperature at the outlet of each heat exchanger at the time of increasing the load is not uniform depending on the load change condition. It shows a characteristic in which it rises and then falls, and settles to a target value after the end of the load change.

【0025】そこで、上流側で生じる過渡的な蒸気エン
タルピの低下を補うため、過渡的に燃料流量を増加さ
せ、燃焼ガス温度を上昇させる必要がある。この過渡的
に必要となる燃料流量を決定する制御信号が燃料BIR
である。
Therefore, in order to compensate for the transient decrease in steam enthalpy generated on the upstream side, it is necessary to transiently increase the fuel flow rate and increase the combustion gas temperature. The control signal for determining this transiently required fuel flow is the fuel BIR
It is.

【0026】また、主蒸気側と再熱蒸気側の熱吸収量の
割合を適性に保つ役割を担うのがガス分配ダンパ170
である。ガス分配ダンパは、負荷上げ時には、燃焼ガス
を蒸気管下流に位置する再熱器側から、蒸気管上流に位
置する蒸発器,1次過熱器154側に配分し、蒸気管の
上/下流部間におけるエンタルピの片寄りを補正する。
この片寄りを補正するため、燃焼ガス流量の分配比率を
決定する制御信号がガス分配ダンパBIRである。
The gas distribution damper 170 plays a role to keep the ratio of the amount of heat absorbed between the main steam side and the reheat steam side at an appropriate level.
It is. The gas distribution damper distributes the combustion gas from the reheater located downstream of the steam pipe to the evaporator located upstream of the steam pipe and the primary superheater 154 when the load is increased. Correct the enthalpy deviation between the two.
In order to correct this deviation, a control signal for determining the distribution ratio of the combustion gas flow rate is a gas distribution damper BIR.

【0027】負荷上昇時の燃料に関する静的FFC信号
と動的FFC信号(燃料BIR)の関係を図6に示す。
負荷指令がランプ上に変化する場合に、静的FFC信号
は負荷変化に見あう量の燃料増加を指示する。これに対
して燃料BIRは負荷変化開始から負荷変化終了後以降
の時間帯でプラントの動的特性に応じた燃料増加を指示
する。
FIG. 6 shows the relationship between the static FFC signal and the dynamic FFC signal (fuel BIR) for the fuel when the load increases.
When the load command changes on the ramp, the static FFC signal indicates an amount of fuel increase corresponding to the load change. On the other hand, the fuel BIR instructs an increase in the fuel according to the dynamic characteristics of the plant in a time zone after the load change starts and after the load change ends.

【0028】最終的な燃料流量に対する制御指令は、静
的FFC信号と燃料BIRとを加算したものとなる。
The control command for the final fuel flow rate is the sum of the static FFC signal and the fuel BIR.

【0029】本実施例では、主蒸気温度と再熱蒸気温度
の変動抑制を目的に、燃料流量及びガス分配ダンパを制
御するBIR(それぞれ燃料BIR,ガス分配ダンパB
IRと称する)を自動調整するBIR自動調整装置40
0を備えている。
In this embodiment, for the purpose of suppressing fluctuations in the main steam temperature and the reheat steam temperature, the BIRs (the fuel BIR and the gas distribution damper B, respectively) for controlling the fuel flow rate and the gas distribution damper are used.
BIR automatic adjustment device 40 for automatically adjusting the
0 is provided.

【0030】図1に本発明の基本的な構成を示す。FIG. 1 shows a basic configuration of the present invention.

【0031】火力発電プラントはボイラやタービン等の
機器で構成されるプラント本体100とそれらを制御する
運転制御装置300とに大別される。プラント本体10
0を制御するためには、まずプラントの状態を把握する
必要がある。
The thermal power plant is roughly divided into a plant body 100 composed of devices such as boilers and turbines, and an operation control device 300 for controlling them. Plant body 10
In order to control 0, it is necessary to first grasp the state of the plant.

【0032】そのために、蒸気温度,蒸気圧力などの各
種プロセスデータ210をプロセスデータ計測装置20
0を用いて計測している。プロセスデータ計測装置20
0は計測したデータのうち必要な情報220を運転制御
装置300に送る他、所有する記憶装置にデータを蓄積
する。
For this purpose, various process data 210 such as steam temperature and steam pressure are stored in the process data measuring device 20.
It is measured using 0. Process data measurement device 20
0 sends the necessary information 220 of the measured data to the operation control device 300 and also stores the data in its own storage device.

【0033】運転制御装置300は、プラントの状態を
把握した上で、負荷変化等の運転条件に応じてプラント
構成機器の制御信号310を作成してプラント本体10
0を制御する。
The operation control device 300 grasps the state of the plant, and creates a control signal 310 of the component equipment of the plant in accordance with the operation condition such as a load change and the like.
Control 0.

【0034】制御方式は、フィードバック制御とフィー
ドフォワード制御を共に用いている。
The control system uses both feedback control and feedforward control.

【0035】フィードフォワード制御にはプラントの負
荷変化に応じた静的特性に基づく制御(静的フィードフ
ォワード制御:以降BIDと称する)信号とプラントの
応答時間遅れや非線形特性に対応するための動的制御
(動的フィードフォワード制御:以降BIRと称する)
とがある。
The feedforward control includes a control (static feedforward control, hereinafter referred to as BID) signal based on a static characteristic corresponding to a change in the load of the plant and a dynamic signal for responding to a response time delay or non-linear characteristic of the plant. Control (Dynamic feedforward control: hereinafter referred to as BIR)
There is.

【0036】BID信号はプラントの静特性により定ま
る量であり、比較的容易に決定することができる。これ
に対して、BIR信号は、プラントの動特性に関り、負
荷変化率や負荷変化幅などの負荷変化条件によっても異
なるため、このBIR信号を適切に決定することは難し
い。
The BID signal is an amount determined by the static characteristics of the plant, and can be determined relatively easily. On the other hand, since the BIR signal is related to the dynamic characteristics of the plant and varies depending on load change conditions such as a load change rate and a load change width, it is difficult to appropriately determine the BIR signal.

【0037】従来は、調整員または運転員がプロセスデ
ータを監視しながら、試行錯誤的にBIR信号を調整し
ていたため、運転員の知識や経験にBIR信号の良否が
依存していた。BIR信号の良否は、プラントの主要な
制御量に大きく影響するため、プラント構成機器の損傷
等の影響を考慮すると、極めて重要な制御信号である。
Conventionally, since the coordinator or the operator adjusts the BIR signal by trial and error while monitoring the process data, the quality of the BIR signal depends on the knowledge and experience of the operator. Since the quality of the BIR signal greatly affects the main control amount of the plant, it is a very important control signal in consideration of the influence of damage to plant components and the like.

【0038】本発明では、BIR信号の調整を自動化
し、最適化する方法を提供する。
The present invention provides a method for automating and optimizing the adjustment of a BIR signal.

【0039】運転制御装置300はプラント制御回路5
00と本発明の特徴であるBIR自動調整装置400か
ら構成されている。プラント制御回路500には、プラ
ントを制御するためのアルゴリズム及び制御パラメータ
がプログラムされている(図5参照)。
The operation control device 300 includes the plant control circuit 5
00 and a BIR automatic adjustment device 400 which is a feature of the present invention. An algorithm and control parameters for controlling the plant are programmed in the plant control circuit 500 (see FIG. 5).

【0040】BIR自動調整装置400の機能の概要を
説明する。
An outline of the function of the BIR automatic adjustment device 400 will be described.

【0041】プロセスデータ計測装置200から必要な
プロセスデータ(本実施例では1次過熱器出口温度20
1,主蒸気温度202,再熱蒸気温度203)と、目標
値算出回路510から予めプログラムされたそれぞれの
プロセス量に対応する目標値511〜513を受け取
る。データ変換機能410により、各プロセスデータの
特徴を抽出するためにデータを加工する。
The process data required by the process data measuring device 200 (in this embodiment, the primary superheater outlet temperature 20
1, the main steam temperature 202, the reheat steam temperature 203) and the target values 511 to 513 corresponding to the respective process amounts programmed in advance from the target value calculation circuit 510. The data conversion function 410 processes the data to extract the characteristics of each process data.

【0042】次に特徴量抽出機能420によって各プロ
セスデータの特徴量を抽出する。ここで抽出した複数個
の特徴量はそれぞれの相互作用を考慮して総合指標作成
機能425によりいくつかの評価指標に合成される。
Next, the feature value extraction function 420 extracts the feature value of each process data. The plurality of feature amounts extracted here are combined into several evaluation indices by the comprehensive index creation function 425 in consideration of their respective interactions.

【0043】BIR修正機能430では、総合指標作成
機能425で作成された評価指標をファジィルール43
2の前件部としてファジィ推論機能431で演算し、B
IR修正係数を算出する。
In the BIR correction function 430, the evaluation index created by the comprehensive index creation function 425 is
As an antecedent part of 2, the fuzzy inference function 431 operates and B
Calculate the IR correction coefficient.

【0044】BIR信号更新機能433では、現状のB
IR信号にBIR修正機能430で算出したBIR修正
係数を乗じて、新たなBIR信号を生成する。
In the BIR signal update function 433, the current B
A new BIR signal is generated by multiplying the IR signal by the BIR correction coefficient calculated by the BIR correction function 430.

【0045】BIR信号更新値はプラント制御回路50
0へ送られて次回運転時のBIRとなる。
The BIR signal update value is stored in the plant control circuit 50.
It is sent to 0 and becomes the BIR for the next operation.

【0046】また、同時に、BIR信号更新値はCRT
表示画面に出力され、運転員が変更結果を確認すること
ができる。この時、プラント制御回路500のBIR生
成回路を更新値に置き換えるかどうかを運転員の判断で
決定できるようにしても良い。
At the same time, the BIR signal update value is
The result is output to the display screen so that the operator can confirm the change result. At this time, whether to replace the BIR generation circuit of the plant control circuit 500 with the updated value may be determined by the operator's judgment.

【0047】次にBIR自動調整装置400の機能を具
体的に説明する。
Next, the function of the BIR automatic adjustment device 400 will be specifically described.

【0048】データ変換機能410では、1次過熱器出
口温度201,主蒸気温度202,再熱蒸気温度203の
時系列データを受け取り、それぞれの目標値511〜5
13との偏差を時刻毎に算出する。
The data conversion function 410 receives time-series data of the primary superheater outlet temperature 201, the main steam temperature 202, and the reheat steam temperature 203, and sets the respective target values 511-5.
13 is calculated for each time.

【0049】特徴量抽出機能420では、時刻毎に算出
した偏差値から各データの特徴量を求める。特徴量は、
負荷変化中の時間帯(τ0〜τ1)、負荷変化終了後から
蒸気温度整定までの時間帯(τ1〜τ2)及び全体の時間
帯(負荷変化開始〜蒸気温度整定:τ0〜τ2)について
それぞれ算出する(図7参照)。
In the feature value extraction function 420, the feature value of each data is obtained from the deviation value calculated for each time. Features are
The time zone during the load change (τ 0 to τ 1 ), the time zone from the end of the load change to the steam temperature setting (τ 1 to τ 2 ), and the entire time zone (load change start to steam temperature setting: τ 0 to) τ 2 ) (see FIG. 7).

【0050】本例では、特徴量を各時間帯における偏差
の時間平均値としている。
In the present embodiment, the characteristic amount is a time average value of the deviation in each time zone.

【0051】ここで、τ0 は負荷変化開始時刻であり、
τ1,τ2は負荷変化時間τMWD の関数として次式で定義
する。
Here, τ 0 is the load change start time,
τ 1 and τ 2 are defined by the following equations as functions of the load change time τ MWD .

【0052】[0052]

【数1】 τ1=τ0+k1×τMWD …(1)Τ 1 = τ 0 + k 1 × τ MWD (1)

【0053】[0053]

【数2】 τ2=τ0+k2×τMWD …(2) ここで、k1,k2は定数である。Τ 2 = τ 0 + k 2 × τ MWD (2) where k 1 and k 2 are constants.

【0054】本実施例ではk1,k2を定数としている
が、蒸気温度の応答特性は、負荷変化時間τMWD のみな
らず、負荷変化率,負荷変化幅及び負荷帯などによって
も変化するため、k1,k2をこれらの関数として定義し
てもよい。
In this embodiment, k 1 and k 2 are constants, but the response characteristic of the steam temperature varies not only with the load change time τ MWD but also with the load change rate, the load change width, the load band, and the like. , K 1 and k 2 may be defined as these functions.

【0055】総合指標作成機能425では、燃料BIR
及びガス分配ダンパBIRの調整指標となる総合評価指
標を算出する。
In the comprehensive index creation function 425, the fuel BIR
And an overall evaluation index serving as an adjustment index for the gas distribution damper BIR.

【0056】本例では、燃料BIRとガス分配ダンパB
IRを調整対象として、主蒸気温度及び再熱蒸気温度の
変動抑制を目的としている。
In this example, the fuel BIR and the gas distribution damper B
It is intended to suppress fluctuations in the main steam temperature and the reheat steam temperature with the IR as an adjustment target.

【0057】燃料流量すなわち燃料BIRを変化させる
と、燃焼ガスとの熱交換で昇温される主蒸気及び再熱蒸
気の両方の温度に影響する。また、ガス分配ダンパ開度
すなわちガス分配ダンパBIRを変化させると、1次再
熱器と1次過熱器とのガス流量配分が変わるので、再熱
蒸気温度が変化する。同時に、1次過熱器出口の蒸気温
度も変化するので、結局は主蒸気温度にも影響すること
になる。
Varying the fuel flow rate, ie, the fuel BIR, affects both the temperature of the main steam and the temperature of the reheated steam that are raised by heat exchange with the combustion gas. Further, when the gas distribution damper opening degree, that is, the gas distribution damper BIR is changed, the gas flow distribution between the primary reheater and the primary superheater changes, so that the reheat steam temperature changes. At the same time, the steam temperature at the outlet of the primary superheater also changes, which eventually affects the main steam temperature.

【0058】すなわち、例えば主蒸気温度が低下してい
ることを検知して燃料BIRを大きくしたとすると、そ
の影響は主蒸気温度のみならず再熱蒸気温度にも及び、
再熱蒸気温度も上昇することが考えられる。
That is, for example, if the fuel BIR is increased by detecting that the main steam temperature has dropped, the effect extends not only to the main steam temperature but also to the reheat steam temperature.
It is conceivable that the reheat steam temperature also increases.

【0059】そこで、本発明では、主蒸気温度,再熱蒸
気温度及び1次過熱器出口温度の3種類のプロセスデー
タを総合的に評価する指標を作成し、これによりBIR
を調整することで、相互干渉の影響を考慮した調整が可
能である。
Therefore, in the present invention, an index for comprehensively evaluating three types of process data of the main steam temperature, the reheat steam temperature, and the primary superheater outlet temperature is created, and thereby the BIR is obtained.
Can be adjusted in consideration of the influence of mutual interference.

【0060】本例では、燃料BIRとガス分配ダンパの
調整用にそれぞれ総合評価指標を算出している。次に、
燃料BIR調整用の総合評価指標を例に説明する。
In this example, the comprehensive evaluation index is calculated for adjusting the fuel BIR and the gas distribution damper. next,
An example of a comprehensive evaluation index for fuel BIR adjustment will be described.

【0061】特徴量は、前述した3つの時間帯(τ0
τ1,τ1〜τ2,τ0〜τ2)に対応して式(3)〜
(5)で定義する。
The feature amount is calculated in the three time zones (τ 0 to
τ 1, τ 12, corresponding to τ 02) Equation (3) -
Defined in (5).

【0062】[0062]

【数3】 (Equation 3)

【0063】[0063]

【数4】 (Equation 4)

【0064】[0064]

【数5】 (Equation 5)

【0065】ここで、(TMST,TMSF,TMSB),
(THST,THSF,THSB),(TRST,TRSF,TRSB)は主
蒸気温度,1次過熱器出口蒸気温度,再熱蒸気温度の特
徴量である、各時間帯の偏差の平均値である。この他
に、偏差の最大値や最大偏差が発生するまでの時間を特
徴量として採用しても良い。
Here, (T MST , T MSF , T MSB ),
(T HST , T HSF , T HSB ), (T RST , T RSF , T RSB ) are the characteristic values of the main steam temperature, the primary superheater outlet steam temperature, and the reheat steam temperature. It is an average value. In addition, the maximum value of the deviation and the time until the maximum deviation occurs may be adopted as the feature amount.

【0066】燃料BIRは主蒸気温度のみならず再熱蒸
気温度にも影響する。また、上流側の蒸気温度も、主蒸
気温度,再熱蒸気温度に時間遅れを伴って影響する。こ
の上流側の温度を先行的に考慮するために、1次過熱器
出口温度を加えた上記3個の蒸気温度偏差量で特徴量を
算出する。式(3)〜(5)中のa1〜a3,b1〜b3
1〜c3,d1〜d3は各蒸気温度偏差の平均値に対する
影響度合を調整するための係数(定数)である。
The fuel BIR affects not only the main steam temperature but also the reheat steam temperature. The upstream steam temperature also affects the main steam temperature and the reheat steam temperature with a time delay. In order to take this upstream temperature into consideration in advance, the characteristic amount is calculated from the three steam temperature deviation amounts obtained by adding the primary superheater outlet temperature. A 1 to a 3 , b 1 to b 3 in formulas (3) to (5)
c 1 to c 3 and d 1 to d 3 are coefficients (constants) for adjusting the degree of influence of each steam temperature deviation on the average value.

【0067】また、主蒸気温度と再熱蒸気温度はタービ
ン入力として厳密に目標値に制御すべき制御量であるの
に対し、1次過熱器出口蒸気温度はそれに比べて温度変
動の許容範囲が大きい。式(3)〜(5)中のα1〜α3
は1次過熱器出口蒸気温度の目標値に対するバイアス項
である。
Further, while the main steam temperature and the reheat steam temperature are controlled variables to be strictly controlled to target values as turbine inputs, the primary superheater outlet steam temperature has a larger allowable range of temperature fluctuation. large. Α 1 to α 3 in the equations (3) to (5)
Is a bias term for the target value of the primary superheater outlet steam temperature.

【0068】本例では、上流側の影響を考慮するため
に、1次過熱器出口温度の偏差量を加えているが、高圧
蒸気タービン130までには図4に示したように2次過
熱器155,3次過熱器156,4次過熱器157もあ
り、これらの過熱器における蒸気温度偏差を加えても良
い。
In this example, the deviation amount of the primary superheater outlet temperature is added in order to consider the influence on the upstream side. However, the secondary superheater is not provided until the high-pressure steam turbine 130 as shown in FIG. There are also a 155, a third superheater 156, and a fourth superheater 157, and the steam temperature deviation in these superheaters may be added.

【0069】また、バイアス項(α1〜α3)は1次過熱
器出口蒸気温度に対してのみ用いているが、主蒸気温
度,再熱蒸気温度に対しても同様にバイアス項を加えて
も良い。
Although the bias terms (α 1 to α 3 ) are used only for the primary superheater outlet steam temperature, the bias terms are similarly added to the main steam temperature and the reheat steam temperature. Is also good.

【0070】ガス分配ダンパBIR調整用の総合評価指
標も式(3)〜(5)と同様の方法で算出することがで
きる。
The overall evaluation index for adjusting the gas distribution damper BIR can be calculated in the same manner as in the equations (3) to (5).

【0071】次に、BIR修正機能430の機能につい
て具体的に説明する。BIR修正機能430では、総合
指標作成機能425で算出した総合評価指標に基づいて
BIR信号の波形を修正する。
Next, the function of the BIR correction function 430 will be specifically described. In the BIR correction function 430, based on the comprehensive evaluation index calculated by the comprehensive index creation function 425,
Modify the BIR signal waveform.

【0072】BIR信号波形は図7に示したように完全
な四角形とは限らないが、基本的にBIR信号投入開始
から比較的BIR変化率(勾配)が緩やかになるまでの
時間τaff,τapd(以後、BIR立上げ時間と称す
る)、BIR信号の絶対値が減少しはじめゼロになるま
での時間τbff,τbpd(以後、BIR抜取り時間と称す
る)、及びBIR信号の総量Sff,Spd(BIR波形の
面積)が重要なファクターとなる。
Although the BIR signal waveform is not necessarily a perfect square as shown in FIG. 7, basically, the time τ aff , τ from the start of the input of the BIR signal until the BIR change rate (gradient) becomes relatively gentle. apd (hereinafter referred to as a BIR rise time), times τ bff and τ bpd until the absolute value of the BIR signal begins to decrease to zero (hereinafter referred to as a BIR extraction time), and a total amount S ff of the BIR signal. S pd (the area of the BIR waveform) is an important factor.

【0073】これらの3つのパラメータに対する修正係
数をファジィ推論により求め、BIR信号を修正する。例
えば燃料BIRに関するパラメータの変更は式(6)〜
(8)の通りである。ここで、Cτaff,Cτbff,C
SffはそれぞれBIR立上げ時間,BIR抜取り時間,
BIR波形の面積に対するファジィ推論で求めた修正係
数であり、τ′aff,τ′bff,S′ffはそれぞれのパラ
メータの修正後の値である。
Correction coefficients for these three parameters are obtained by fuzzy inference to correct the BIR signal. For example, the change of the parameter related to the fuel BIR can be performed by using equations (6) to
(8). Here, C τaff , C τbff , C
Sff is the BIR startup time, BIR extraction time,
Correction coefficients obtained by fuzzy inference for the area of the BIR waveform, and τ ′ aff , τ ′ bff , and S ′ ff are values after correction of each parameter.

【0074】[0074]

【数6】 τ′aff=Cτaff×τaff …(6)Τ ′ aff = C τaff × τ aff (6)

【0075】[0075]

【数7】 τ′bff=Cτbff×τbff …(7)Τ ′ bff = C τbff × τ bff (7)

【0076】[0076]

【数8】 S′ff=CSff×Sff …(8) ガス分配ダンパBIRも同様にして修正できる。S ′ ff = C Sff × S ff (8) The gas distribution damper BIR can be similarly modified.

【0077】次にファジィ推論によるパラメータ修正係
数の求め方について説明する。
Next, a method of obtaining a parameter correction coefficient by fuzzy inference will be described.

【0078】ファジィ推論の前件部(総合評価指標)及
び後件部(パラメータ修正係数)に対する燃料BIR調
整用のメンバーシップ関数を図8に示す。また、推論の
ルールテーブルを図9に示す。前件部及び後件部にはそ
れぞれNB(負に大きい),ZE(適性:ゼロ),PB
(正に大きい)及びSM(小さくする),ME(変更し
ない),BG(大きくする)のファジィ変数を割り当て
ている。
FIG. 8 shows a membership function for fuel BIR adjustment with respect to the antecedent part (overall evaluation index) and the consequent part (parameter correction coefficient) of the fuzzy inference. FIG. 9 shows an inference rule table. NB (negatively large), ZE (suitability: zero), PB
Fuzzy variables of (positively large), SM (decrease), ME (do not change), and BG (increase) are assigned.

【0079】燃料BIRの調整の場合、図8に示すよう
に、評価指標のメンバーシップ関数の横軸はそれぞれ、
式(3)〜(5)で求めた総合評価指標TinT,TinF
inBである。TinT,TinF,TinB の値に対して、評
価指標のメンバーシップ関数からそれぞれの影響度合
(0〜1)が求められる。
In the case of adjusting the fuel BIR, as shown in FIG. 8, the horizontal axis of the membership function of the evaluation index is
Comprehensive evaluation indices T inT , T inF , obtained by equations (3) to (5)
T inB . T inT, T inF, with respect to the value of T inB, each of the degree of influence (0-1) is obtained from the membership function of the evaluation index.

【0080】一方、修正係数のメンバーシップ関数は横
軸がパラメータ修正係数CSff,Cτaff,Cτbffであ
り、縦軸は影響度合である。
On the other hand, in the membership function of the correction coefficient, the horizontal axis represents the parameter correction coefficients C Sff , C τaff , and C τbff , and the vertical axis represents the degree of influence.

【0081】図9に示したファジィルール番号毎に前件
部のTinT,TinF,TinB に対する影響度合を求め、そ
の中で最小の影響度合を求める。その時の後件部に示さ
れるファジィ変数(SM,ME,BG)に対してメンバ
ーシップ関数三角形の底辺と前件部の最小影響度合の値
までの面積とその重心位置を計算する。これを全ルール
番号について計算し、全面積を重ね合わせた重心位置を
修正係数の値とする。ガス分配ダンパBIRに関する修
正係数も同様の方法で算出できる。
The degree of influence on T inT , T inF , and T inB of the antecedent part is determined for each fuzzy rule number shown in FIG. 9, and the minimum degree of influence is determined among them. For the fuzzy variables (SM, ME, BG) indicated in the consequent at that time, the area from the base of the membership function triangle to the value of the minimum influence degree of the antecedent and the position of the center of gravity are calculated. This is calculated for all rule numbers, and the position of the center of gravity obtained by superimposing all areas is set as the value of the correction coefficient. The correction coefficient for the gas distribution damper BIR can be calculated in a similar manner.

【0082】本例のファジィ推論にはMamdani の方法を
用いており、非ファジィ化(defuzzification)には合成
重心法を用いたが、本発明はこの方法に限定されるもの
ではない。
The fuzzy inference of this example uses the method of Mamdani, and the defuzzification uses the composite centroid method, but the present invention is not limited to this method.

【0083】また、ファジィ推論を用いることも必須条
件ではなく、総合評価指標とパラメータ修正係数との関
係を予め関数化、またはテーブル化しておいても良い。
The use of fuzzy inference is not an essential condition, and the relationship between the comprehensive evaluation index and the parameter correction coefficient may be converted into a function or a table in advance.

【0084】BIR波形の具体的修正方法を燃料BIR
を例に図10により説明する。まず、修正前BIR波形
ABCDから、BIR立上げ時間及びBIR抜取り時間
を式(6)及び(7)により修正し波形AB″CD″を
得る。次に、式(8)により修正面積を算出し、修正後
の面積に等しくなる波形AB′C′D″を得る。
The specific method of correcting the BIR waveform is defined as fuel BIR
This will be described with reference to FIG. First, from the BIR waveform ABCD before correction, the BIR rise time and the BIR extraction time are corrected by equations (6) and (7) to obtain a waveform AB "CD". Next, the corrected area is calculated by the equation (8), and a waveform AB'C'D "equal to the corrected area is obtained.

【0085】以上のように、燃料BIRとガス分配ダン
パBIRとを操作量として主蒸気温度と再熱蒸気温度を
制御する干渉系のシステムでも、両操作量の影響を反映
する複数のプロセスデータから抽出した特徴量を総合的
に評価してBIR信号を修正するので、相互干渉の影響
を考慮した適切な調整が可能である。
As described above, even in the interference system that controls the main steam temperature and the reheat steam temperature by using the fuel BIR and the gas distribution damper BIR as the operation amounts, a plurality of process data reflecting the influence of both operation amounts is obtained. Since the BIR signal is corrected by comprehensively evaluating the extracted feature amounts, appropriate adjustment can be performed in consideration of the influence of mutual interference.

【0086】また、本発明によれば、運転員の経験によ
らずにBIR信号を適切に調節することができる。ま
た、調整期間の短縮が期待できる。
Further, according to the present invention, the BIR signal can be appropriately adjusted without depending on the experience of the operator. In addition, the adjustment period can be shortened.

【0087】なお、本発明の実施の形態は火力発電プラ
ントを例に説明したが、燃料として廃棄物を焼却する廃
棄物発電プラントなどにも適用可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described by taking a thermal power plant as an example, the present invention is also applicable to a waste power plant that incinerates waste as fuel.

【0088】[0088]

【発明の効果】本発明によれば、燃料BIRとガス分配
ダンパBIRとを操作量として主蒸気温度と再熱蒸気温
度を制御する干渉系のシステムでも、両操作量の影響を
反映する複数のプロセスデータから抽出した特徴量を総
合的に評価してBIR信号を修正するので、相互干渉の
影響を考慮した適切な調整が可能である。
According to the present invention, even in an interference system that controls the main steam temperature and the reheat steam temperature using the fuel BIR and the gas distribution damper BIR as operation amounts, a plurality of systems reflecting the influence of both operation amounts can be used. Since the BIR signal is corrected by comprehensively evaluating the feature values extracted from the process data, it is possible to perform appropriate adjustment in consideration of the influence of the mutual interference.

【0089】従って、主蒸気温度,再熱蒸気温度などの
制御量を、目標値からの偏差を小さく制御できる。
Therefore, it is possible to control the control variables such as the main steam temperature and the reheat steam temperature with a small deviation from the target value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基本的機能構成を表す図。FIG. 1 is a diagram showing a basic functional configuration of the present invention.

【図2】火力発電プラントの構成例を表す図。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a thermal power plant.

【図3】火力発電プラントのボイラ内の熱交換器の配置
例を表す図。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an arrangement of heat exchangers in a boiler of a thermal power plant.

【図4】火力発電プラントの蒸気の流れと熱交換器の順
序例を表す図。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the flow of steam and the order of heat exchangers in a thermal power plant.

【図5】火力発電プラントの制御回路の基本的系統例を
表す図。
FIG. 5 is a diagram illustrating a basic system example of a control circuit of a thermal power plant.

【図6】火力発電プラントの制御信号例を表す図。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a control signal of a thermal power plant.

【図7】本発明の実施の形態例において、蒸気温度の特
徴量とBIR信号パラメータを説明する図。
FIG. 7 is a view for explaining a feature value of a steam temperature and a BIR signal parameter in the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態例において、ファジィ推論
におけるメンバーシップ関数を表す図。
FIG. 8 is a diagram showing a membership function in fuzzy inference in the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態例において、燃料BIR調
整用ファジィルールの例を表す図。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a fuel BIR adjustment fuzzy rule in the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施の形態例において、BIR信号
の修正方法を説明する図。
FIG. 10 is a view for explaining a method of correcting a BIR signal in the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…火力発電プラント、200…プロセスデータ計
測装置、201…1次過熱器出口蒸気温度データ、20
2…主蒸気温度データ、203…再熱蒸気温度データ、
210…各種プロセスデータ、300…運転制御装置、
310…制御信号、400…BIR自動調整装置、41
0…データ変換機能、420…特徴量抽出機能、430
…BIR修正機能、431…ファジィ推論機能、432
…ファジィルール、433…BIR信号更新機能、50
0…プラント制御回路、510…目標値算出回路。
100: thermal power plant, 200: process data measuring device, 201: primary superheater outlet steam temperature data, 20
2: Main steam temperature data, 203: Reheat steam temperature data,
210: various process data, 300: operation control device,
310 ... control signal, 400 ... BIR automatic adjustment device, 41
0: Data conversion function, 420: Feature extraction function, 430
... BIR correction function, 431 ... Fuzzy inference function, 432
... Fuzzy rules, 433 ... BIR signal update function, 50
0: Plant control circuit, 510: Target value calculation circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G05B 13/02 G05B 13/02 N (72)発明者 野村 政英 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 佐藤 美雄 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 木村 亨 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 清水 悟 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 遠山 栄二 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所内 Fターム(参考) 3L021 AA01 CA06 DA05 EA01 FA12 5H004 GA16 GB04 HA01 HA16 HB01 HB03 JA22 JB08 KA71 KB02 KB04 KB33 KC05 KD03 KD25 LA15 LA18 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G05B 13/02 G05B 13/02 N (72) Inventor Masahide Nomura 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. Hitachi, Ltd.Hitachi Research Laboratories (72) Inventor Yoshio Sato 7-1-1, Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratories Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Toru Kimura Omikamachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture (2-1) Inventor Satoru Shimizu 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. Omika Plant (72) Inventor Eiji Toyama Chiyoda, Tokyo 4-6, Kanda Surugadai, Ward Hitachi, Ltd. F-term (reference) 3L021 AA01 CA06 DA05 EA01 FA12 5H004 GA16 GB04 HA01 HA16 HB01 H B03 JA22 JB08 KA71 KB02 KB04 KB33 KC05 KD03 KD25 LA15 LA18

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】燃料を燃焼させて生じる燃焼ガスと供給水
とを熱交換して供給水を蒸発させる蒸気発生手段と、該
蒸気発生手段で蒸発した蒸気を前記燃焼ガスと熱交換し
て昇温する熱交換器と、該蒸気により駆動する蒸気ター
ビンとを備えた発電プラントの運転制御装置であって、
前記プラントの負荷変化時に該プラントの動的特性に応
じたフィードフォワード制御信号を用いて所定のプロセ
ス量を所望の値に制御する運転制御装置において、 前記発生蒸気の流路の複数箇所にて計測された蒸気温度
の測定値について特徴量を算出する手段と、該特徴量の
うち二つ以上の特徴量から総合評価指標を算出する手段
と、該総合評価指標に基づいて複数の前記フィードフォ
ワード制御信号を変更する手段とを具備することを特徴
とする発電プラントの運転制御装置。
1. A steam generating means for exchanging heat between a supply gas and a combustion gas generated by burning fuel to evaporate the supply water, and heat-exchanging the vapor evaporated by the vapor generation means with the combustion gas to raise the temperature. An operation control device of a power plant including a heat exchanger to be heated and a steam turbine driven by the steam,
An operation control device that controls a predetermined process amount to a desired value by using a feedforward control signal according to a dynamic characteristic of the plant when a load of the plant changes, wherein measurement is performed at a plurality of locations in a flow path of the generated steam. Means for calculating a characteristic amount for the measured value of the steam temperature, means for calculating an overall evaluation index from two or more of the characteristic amounts, and a plurality of feedforward controls based on the overall evaluation index. And a means for changing a signal.
【請求項2】燃料を燃焼させて生じる燃焼ガスと供給水
とを熱交換して供給水を蒸発させる蒸気発生手段と、該
蒸気発生手段で蒸発した蒸気を前記燃焼ガスと熱交換し
て昇温する熱交換器と、該蒸気により駆動する蒸気ター
ビンとを備えた発電プラントの運転制御装置であって、
前記プラントの負荷変化時に該プラントの動的特性に応
じたフィードフォワード制御信号を用いて所定のプロセ
ス量を所望の値に制御する運転制御装置において、 前記発生蒸気の流路の複数箇所にて計測された蒸気温度
の測定値について特徴量を算出する手段と、該特徴量の
うち二つ以上の特徴量から総合評価指標を算出する手段
と、該総合評価指標に基づいて複数の前記フィードフォ
ワード制御信号の変更値を算出する手段と、該フィード
フォワード制御信号の変更値を表示する手段とを具備す
ることを特徴とする発電プラントの運転制御装置。
2. A steam generating means for exchanging heat between a supply gas and a combustion gas generated by burning fuel to evaporate the supply water, and heat-exchanging the vapor evaporated by the steam generation means with the combustion gas to raise the temperature. An operation control device of a power plant including a heat exchanger to be heated and a steam turbine driven by the steam,
An operation control device that controls a predetermined process amount to a desired value by using a feedforward control signal according to a dynamic characteristic of the plant when a load of the plant changes, wherein measurement is performed at a plurality of locations in a flow path of the generated steam. Means for calculating a characteristic amount for the measured value of the steam temperature, means for calculating an overall evaluation index from two or more of the characteristic amounts, and a plurality of feedforward controls based on the overall evaluation index. An operation control device for a power plant, comprising: means for calculating a change value of a signal; and means for displaying a change value of the feedforward control signal.
【請求項3】燃料を燃焼させて生じる燃焼ガスと供給水
とを熱交換して供給水を蒸発させる蒸気発生手段と、該
蒸気発生手段で蒸発した蒸気を前記燃焼ガスと熱交換し
て昇温する過熱器と、該過熱蒸気により駆動する第1の
蒸気タービンと、該蒸気タービンを駆動して温度が低下
した蒸気を前記燃焼ガスと熱交換して再び昇温する再熱
器と、該再熱器を通過後の蒸気で駆動する第2の蒸気タ
ービンと、前記蒸気発生手段への燃料供給手段と、前記
過熱器と前記再熱器の少なくとも一つに接触する前記燃
焼ガスの流量を変化させる燃焼ガス流量調整手段とを備
えた発電プラントの運転制御装置であって、負荷変化時
に該プラントの動的特性に応じたフィードフォワード制
御信号を用いて所定のプロセス量を所望の値に制御する
運転制御装置において、 前記過熱器及び再熱器の入口または出口の蒸気温度と前
記第1及び第2の蒸気タービンの入口の蒸気温度からそ
れぞれの蒸気温度の特徴量を算出する手段と、該特徴量
のうち少なくとも二つの特徴量から総合評価指標を算出
する手段と、該総合評価指標に基づいて前記燃料供給手
段と前記燃焼ガス流量調整手段との少なくとも一方に対
する前記フィードフォワード制御信号を変更する手段と
を備えたことを特徴とする発電プラントの運転制御装
置。
3. A steam generating means for exchanging heat with a supply gas and a combustion gas generated by burning fuel to evaporate the supply water, and heat-exchanging the vapor evaporated by the steam generation means with the combustion gas to raise the temperature. A superheater for heating, a first steam turbine driven by the superheated steam, a reheater for exchanging heat of the steam whose temperature has been reduced by driving the steam turbine with the combustion gas and raising the temperature again, A second steam turbine driven by the steam after passing through the reheater, fuel supply means to the steam generation means, and a flow rate of the combustion gas in contact with at least one of the superheater and the reheater. An operation control device of a power plant, comprising: a combustion gas flow rate adjusting means for changing a combustion gas flow rate control means for controlling a predetermined process amount to a desired value using a feedforward control signal according to dynamic characteristics of the plant when a load changes. Operation control device Means for calculating a feature quantity of each steam temperature from the steam temperature at the inlet or outlet of the superheater and the reheater and the steam temperature at the inlet of the first and second steam turbines; Means for calculating a comprehensive evaluation index from at least two characteristic amounts; and means for changing the feedforward control signal for at least one of the fuel supply means and the combustion gas flow rate adjusting means based on the comprehensive evaluation index. An operation control device for a power plant.
【請求項4】燃料を燃焼させて生じる燃焼ガスと供給水
とを熱交換して供給水を蒸発させる蒸気発生手段と、該
蒸気発生手段で蒸発した蒸気を前記燃焼ガスと熱交換し
て昇温する過熱器と、該過熱蒸気により駆動する第1の
蒸気タービンと、該蒸気タービンを駆動して温度が低下
した蒸気を前記燃焼ガスと熱交換して再び昇温する再熱
器と、該再熱器を通過後の蒸気で駆動する第2の蒸気タ
ービンと前記蒸気発生手段への燃料供給手段と、前記過
熱器と前記再熱器の少なくとも一つに接触する前記燃焼
ガスの流量を変化させる燃焼ガス流量調整手段とを備え
た発電プラントの運転制御装置であって、負荷変化時に
該プラントの動的特性に応じたフィードフォワード制御
信号を用いて所定のプロセス量を所望の値に制御する運
転制御装置において、 前記過熱器及び再熱器の入口または出口の蒸気温度と前
記第1及び第2の蒸気タービンの入口の蒸気温度からそ
れぞれの蒸気温度の特徴量を算出する手段と、該特徴量
のうち少なくとも二つの特徴量から総合評価指標を算出
する手段と、該総合評価指標に基づいて前記燃料供給手
段と前記燃焼ガス流量調整手段との少なくとも一方に対
する前記フィードフォワード制御信号を演算する手段
と、該演算結果を表示する手段とを具備したことを特徴
とする発電プラントの運転制御装置。
4. A steam generating means for exchanging heat with a supply water by exchanging heat with a combustion gas generated by burning fuel, and a heat exchange between the vapor evaporated by the steam generation means and the combustion gas to ascend. A superheater for heating, a first steam turbine driven by the superheated steam, a reheater for exchanging heat of the steam whose temperature has been reduced by driving the steam turbine with the combustion gas and raising the temperature again, A second steam turbine driven by steam after passing through a reheater, a fuel supply unit to the steam generation unit, and a flow rate of the combustion gas in contact with at least one of the superheater and the reheater. An operation control device for a power plant including a combustion gas flow rate adjusting means for controlling a predetermined process amount to a desired value using a feedforward control signal according to dynamic characteristics of the plant when a load changes. Operation control equipment Means for calculating a feature quantity of each steam temperature from the steam temperature at the inlet or outlet of the superheater and the reheater and the steam temperature at the inlet of the first and second steam turbines; Means for calculating a comprehensive evaluation index from the two feature amounts; means for calculating the feedforward control signal for at least one of the fuel supply means and the combustion gas flow rate adjusting means based on the comprehensive evaluation index; And a means for displaying a result.
【請求項5】請求項3または4に記載の発電プラントの
運転制御装置において、 主に負荷変化開始から終了時までの時間帯を多く含む時
間帯と、主に負荷変化終了時以降の時間帯を多く含む時
間帯とに分けて前記蒸気温度の特徴量を演算する前記特
徴量算出手段を備えたことを特徴とするプラントの運転
制御装置。
5. The operation control device for a power plant according to claim 3, wherein the time zone mainly includes a time zone from the start to the end of the load change, and the time zone mainly after the end of the load change. A plant operation control device comprising the characteristic amount calculating means for calculating the characteristic amount of the steam temperature separately for a time zone including a large amount of steam temperature.
【請求項6】請求項5記載の発電プラントの運転制御装
置において、 前記蒸気温度の特徴量として、少なくとも蒸気温度の目
標値からの偏差量を前記時間帯毎に平均した値を算出す
ることを特徴とする発電プラントの運転制御装置。
6. The operation control device for a power plant according to claim 5, wherein, as the characteristic amount of the steam temperature, a value obtained by averaging at least a deviation amount from a target value of the steam temperature for each time period is calculated. Operation control device for power plant.
【請求項7】請求項3〜6のいずれか1項に記載の発電
プラントの運転制御装置において、 前記蒸気温度の特徴量に基づいて、前記燃料供給手段と
前記燃焼ガス流量調整手段とのうちどちらか一方に対す
る制御信号に対する変更率または変更量をファジィ推論
により算出することを特徴とする発電プラントの運転制
御装置。
7. The operation control device for a power plant according to claim 3, wherein the fuel supply means and the combustion gas flow rate adjustment means are based on the characteristic amount of the steam temperature. An operation control device for a power plant, wherein a change rate or a change amount of a control signal for either one of them is calculated by fuzzy inference.
【請求項8】請求項3〜6のいずれか1項に記載の発電
プラントの運転制御装置において、 前記蒸気温度の特徴量として、蒸気温度の目標値からの
偏差量の最大値または最小値及び該最大偏差量の発生時
間のうち少なくとも一つを算出することを特徴とする発
電プラントの運転制御装置。
8. The operation control device for a power plant according to claim 3, wherein the characteristic value of the steam temperature is a maximum value or a minimum value of a deviation amount of a steam temperature from a target value. An operation control device for a power plant, wherein at least one of the occurrence times of the maximum deviation is calculated.
【請求項9】燃料を燃焼させて生じる燃焼ガスと供給水
とを熱交換して供給水を蒸発させる蒸気発生手段と、該
蒸気発生手段で蒸発した蒸気を前記燃焼ガスと熱交換し
て昇温する熱交換器と、該蒸気により駆動する蒸気ター
ビンとを備えた発電プラントの運転制御装置であって、
前記プラントの負荷変化時に該プラントの動的特性に応
じたフィードフォワード制御信号を用いて所定のプロセ
ス量を所望の値に制御する運転制御装置において、 前記発生蒸気の流路の複数箇所にて計測された蒸気温度
の測定値について特徴量を算出する手段と、該特徴量に
基づいて複数の前記フィードフォワード制御信号を変更
する手段とを具備することを特徴とする発電プラントの
運転制御装置。
9. A steam generating means for evaporating supply water by heat-exchanging a combustion gas generated by burning fuel with supply water, and a heat exchange between the vapor evaporated by the steam generation means and the combustion gas for ascending. An operation control device of a power plant including a heat exchanger to be heated and a steam turbine driven by the steam,
An operation control device that controls a predetermined process amount to a desired value by using a feedforward control signal according to a dynamic characteristic of the plant when a load of the plant changes, wherein measurement is performed at a plurality of locations in a flow path of the generated steam. An operation control device for a power plant, comprising: means for calculating a characteristic value for the measured value of the steam temperature thus obtained; and means for changing a plurality of the feedforward control signals based on the characteristic value.
【請求項10】複数の操作量と制御量組合せがあり、該
操作量がそれに対する制御量以外の制御量に影響を及ぼ
す干渉系のプロセスを制御し、該プロセスの動特性に応
じたフィードフォワード制御信号を用いるプラントの運
転制御装置において、 前記プラントの複数のプロセス量を計測する手段と、該
計測手段で計測したプロセスデータから複数の特徴量を
算出する手段と、該特徴量のうち二つ以上の特徴量から
総合評価指標を算出する手段とを備え、更に該総合評価
指標に基づいて複数の前記フィードフォワード制御信号
の変更値を算出する手段と該フィードフォワード制御信
号の変更値を表示する手段との少なくとも一方を備えた
ことを特徴とするプラントの運転制御装置。
10. A plurality of combinations of operation amounts and control amounts, wherein said operation amounts control an interfering process which affects a control amount other than the control amount, and a feedforward operation in accordance with dynamic characteristics of said process. In a plant operation control device using a control signal, means for measuring a plurality of process quantities of the plant, means for calculating a plurality of feature quantities from process data measured by the measurement means, two of the feature quantities Means for calculating a comprehensive evaluation index from the above characteristic amounts, further comprising means for calculating change values of the plurality of feedforward control signals based on the comprehensive evaluation index and displaying the change values of the feedforward control signals An operation control device for a plant, comprising at least one of the following means:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008064411A (en) * 2006-09-11 2008-03-21 Chugoku Electric Power Co Inc:The In-furnace flowability control method for flowing medium accompanying coal type switching in fluidized bed boiler

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008064411A (en) * 2006-09-11 2008-03-21 Chugoku Electric Power Co Inc:The In-furnace flowability control method for flowing medium accompanying coal type switching in fluidized bed boiler

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