JP2005299955A - Boiler control device - Google Patents
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Abstract
【課題】遠隔制御所から発電所に与えるパルスの周期が一定でない場合や与えられるパルス幅が一定でない場合は、ボイラ制御装置で求めた出力変化率も小刻みに変動してしまい、ボイラ制御装置にとって不要な外乱となる。
【解決手段】ボイラ制御装置において、遠隔制御所1から発電プラント3に送られてくる遠隔制御信号aのパルス長さcを積算するパルス幅検出手段22から出力増減量を決める出力変化量演算手段23までの処理と、これ以降の出力目標値設定手段24の処理とを分離したことにより、後段の出力目標値設定手段24で出力変化率を計算中に、前段の出力変化量演算手段23で次に到達する遠隔制御信号のパルスの長さを積算処理することができるようにした。
【選択図】図1An output change rate obtained by a boiler control device fluctuates little by little when the period of a pulse given from a remote control station to a power plant is not constant or the given pulse width is not constant. Unnecessary disturbance.
In a boiler control device, an output change amount calculating means for determining an output increase / decrease amount from a pulse width detecting means for integrating a pulse length c of a remote control signal a sent from a remote control station to a power plant. Since the processing up to 23 and the subsequent processing of the output target value setting means 24 are separated, the output change amount calculating means 23 of the preceding stage is calculating the output change rate by the output target value setting means 24 of the latter stage. The length of the pulse of the remote control signal that arrives next can be integrated.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、発電プラントに用いられるボイラ制御装置に係り、特に、遠隔操作のパルス波形信号により制御を行うようにしたボイラ制御装置に関する。 The present invention relates to a boiler control device used in a power plant, and more particularly to a boiler control device that performs control using a remotely operated pulse waveform signal.
一般に、火力発電所ではボイラで燃料を燃焼させて水から蒸気を発生させ、この蒸気を蒸気タービンに導入して断熱膨張させることにより、蒸気タービンを介して発電機から電気を発生させている。 In general, in a thermal power plant, fuel is burned in a boiler to generate steam from water, and this steam is introduced into a steam turbine and adiabatically expanded to generate electricity from the generator via the steam turbine.
そして、発電機で発生した電気すなわち、発電機出力を制御するには、蒸気タービンの入口に設置した蒸気加減弁の開度を調節して蒸気タービンに供給する蒸気量を増減することにより回転エネルギーを制御し、併せて、ボイラからの発生蒸気量を増減するために、ボイラ給水流量、ボイラ投入燃料およびボイラ投入燃料が燃焼するのに必要な空気量の制御を行っている。 In order to control the electricity generated by the generator, that is, the generator output, the rotational energy is adjusted by increasing or decreasing the amount of steam supplied to the steam turbine by adjusting the opening of the steam control valve installed at the inlet of the steam turbine. At the same time, in order to increase or decrease the amount of steam generated from the boiler, the boiler feed water flow rate, the boiler input fuel, and the amount of air necessary for the boiler input fuel to burn are controlled.
これらボイラ給水流量、ボイラ投入燃料および空気量を制御するものがボイラ制御装置である。ボイラからの発生蒸気量を増加させるには、ボイラ給水流量を増やし、燃料の投入量を増やし、更に、増加した燃料の燃焼が安定して行われるように送り込む空気の量を増やす必要がある。しかし、これらの操作を行ってから実際に発生蒸気量が増加するまでには一般に、ボイラの特性から決まる応答遅れが生じる。 A boiler control device controls these boiler feed water flow rate, boiler input fuel, and air quantity. In order to increase the amount of steam generated from the boiler, it is necessary to increase the boiler feed water flow rate, increase the amount of fuel input, and further increase the amount of air fed so that the increased fuel combustion is performed stably. However, in general, there is a response delay determined by the characteristics of the boiler from when these operations are performed until the amount of generated steam actually increases.
この応答遅れを制御で補うために、発電機の出力目標値や出力変化率などを用いて算出される値を通常の出力指令に加算するようにした先行制御(一般にこれをBIR制御という)が行われている(例えば、特許文献1参照)。この先行制御を採用することにより、発電機出力の増減要求に対してボイラの追従性を改善することができ、タービン発電機の安定した運転が可能となる。 In order to compensate for this response delay by control, there is a preceding control (generally referred to as BIR control) in which a value calculated using the output target value of the generator or the output change rate is added to the normal output command. (For example, refer to Patent Document 1). By adopting this advance control, the followability of the boiler can be improved with respect to the increase / decrease request of the generator output, and the turbine generator can be stably operated.
通常、発電機出力の設定は、運転員がボイラ制御装置に設置した出力設定器を用いて出力目標値を設定して行う場合と、中央給電指令所のような遠隔制御所(発電所外部)から遠隔操作により出力目標値を設定し運転する場合とがある。中央給電指令所の役割は、刻々と変化する電力需要に対応した電力を供給するために、自所が管轄している発電所の出力要求値を決定して当該発電所へ指令を出すことである。中央給電指令所からの指令(遠隔制御指令)は、電力需要を予測して作られ、その予測時間は5分先などと時間を区切って決められている。この時間毎に発電所の5分後の出力要求値が決定され、発電所に遠隔制御指令として出力される。このようにボイラ制御装置内の出力目標値を遠隔操作で設定する場合の信号取り合いの方法としては、出力要求値をアナログ量で受け取る方法、あるいは目標値増減の接点指令で受け取る方法等がある。
前述したボイラ制御装置の出力目標値を遠隔操作で設定する場合には、負荷の増指令や減指令がそれぞれパルス波形信号により入力され、パルス波形信号がONしている時間(パルス幅)から出力目標値の増減量と出力変化率が決められる場合があった。先行制御を使用した運転操作では、出力変化中、特に出力上昇中の出力変化率は一定であることが安定した制御を行うのに必要な条件である。つまり遠隔操作信号のパルス波形信号より出力変化率を求める場合、パルス波形信号が一定の周期でかつ同じパルス幅で与えられれば、出力目標値が一定のレートで増加して行くため、出力変化率も一定になり、安定した制御が行える。 When setting the output target value of the above-mentioned boiler control device by remote control, load increase command and decrease command are input by pulse waveform signal respectively, and output from the time (pulse width) when the pulse waveform signal is ON In some cases, the increase / decrease amount of the target value and the output change rate were determined. In the driving operation using the preceding control, it is a necessary condition for performing stable control that the output change rate during output change, particularly during output increase, is constant. In other words, when determining the output change rate from the pulse waveform signal of the remote operation signal, if the pulse waveform signal is given at a constant cycle and the same pulse width, the output target value will increase at a constant rate. Becomes stable and stable control can be performed.
しかし、与えられるパルスの周期が一定でない場合や、与えられるパルス幅が一定でない場合等の場合、求められる出力変化率も小刻みに変動してしまうためボイラ制御装置にとって不要な外乱となる。例えば遠隔制御所の出力要求値は5分毎に更新されており、出力要求値が現状の発電機出力より大きな値に更新されたときは、出力要求値と発電機出力の差が大きいため、出力要求値に近づけるべく遠隔制御指令のパルス波形信号は連続的に発信されるが、発電機出力が出力要求値に近づくとパルス幅が小さくなり、出力要求値に到達すればパルス波形信号は発信されなくなる。そして5分後に新しい出力要求値が更新されると、再び遠隔制御指令のパルス波形信号は発信されるようになる。 However, when the period of the given pulse is not constant, or when the given pulse width is not constant, the required output change rate fluctuates little by little, which is an unnecessary disturbance for the boiler control device. For example, the output request value of the remote control station is updated every 5 minutes, and when the output request value is updated to a value larger than the current generator output, the difference between the output request value and the generator output is large. The pulse waveform signal of the remote control command is continuously transmitted to bring it closer to the required output value, but when the generator output approaches the required output value, the pulse width decreases, and when the required output value is reached, the pulse waveform signal is transmitted. It will not be done. When a new output request value is updated after 5 minutes, the remote control command pulse waveform signal is transmitted again.
その場合、ボイラ制御装置内部の出力目標値の動きは、増加→一定→増加→一定と変化することになり、出力変化率は、値X→0→値X→0と変化する。5分毎にはこのような動きとなるが、もう少し長い時間で見れば負荷増加が続いていることになり、先行制御を使用してボイラを追従性良く制御することが求められる。しかし先行制御を使用した場合、出力変化率が変動するため外乱を生じ、かえって制御性を悪くすることがあり、出力変化率の変動を如何に抑えるかが課題となっていた。 In this case, the movement of the output target value inside the boiler control device changes from increase → constant → increase → constant, and the output change rate changes from value X → 0 → value X → 0. Such a movement occurs every 5 minutes, but if it is viewed in a little longer time, the load continues to increase, and it is required to control the boiler with good followability using the advance control. However, when the advance control is used, since the output change rate fluctuates, a disturbance is generated and the controllability may be deteriorated. Thus, how to suppress the fluctuation of the output change rate is a problem.
また、パルス幅から出力変化率を求めるため、パルス幅(ONからOFFまでの時間)が確定するまでは出力目標値の増減量が確定せず出力変化率の計算ができない。しかも、パルスは次々と送信されてくるため、このパルスを適確に入力し出力目標値の増減量を求め、出力変化率を求める処理を効率よく実施する必要があった。 Further, since the output change rate is obtained from the pulse width, the increase / decrease amount of the output target value cannot be determined until the pulse width (time from ON to OFF) is determined, and the output change rate cannot be calculated. In addition, since the pulses are transmitted one after another, it is necessary to efficiently execute the process of obtaining the output change rate by appropriately inputting the pulses to obtain the increase / decrease amount of the output target value.
本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、遠隔操作のパルス波形信号によるボイラ先行制御を使用した運転において、最適なボイラ運転を行うことのできるボイラ制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a boiler control device capable of performing optimum boiler operation in operation using boiler advanced control based on remotely operated pulse waveform signals. And
上記の目的を達成するため、請求項1に係るボイラ制御装置の発明は、遠隔制御所から送られてきたパルス波形の遠隔制御信号を入力してそのパルス幅を検出し、当該遠隔制御信号が正常に入力されているか否かを判定し、さらに次に到達する遠隔制御信号が入力されたことを検出する機能を有する遠隔制御信号入力処理手段と、この遠隔制御信号入力処理手段で検出されたパルス幅に基づいて出力増減量を演算する出力変化量演算手段と、この出力増減量を受けて発電出力目標値を設定する出力目標値設定手段と、この出力目標値設定手段により設定された発電出力目標値の増減より出力変化率を演算する出力変化率演算手段と、前記発電出力目標値と出力変化率とにより出力指令を演算する出力指令演算手段と、この出力指令演算手段から出力された出力指令と前記出力変化率とによりボイラ先行制御量を演算するボイラ先行制御量演算手段と、前記出力指令と前記ボイラ先行制御量とを加算して得られるボイラ出力指令により空気制御系、燃料制御系、給水制御系、蒸気タービン出力制御系の設定値を演算してボイラ発生蒸気量、蒸気タービン流入蒸気量を制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the boiler control device according to claim 1 detects a pulse width by inputting a remote control signal of a pulse waveform sent from a remote control station, and the remote control signal is A remote control signal input processing means having a function of determining whether or not it is normally input and detecting that a next remote control signal is input, and detected by the remote control signal input processing means Output change amount calculating means for calculating the output increase / decrease amount based on the pulse width, output target value setting means for setting the power generation output target value in response to the output increase / decrease amount, and the power generation set by the output target value setting means Output change rate calculating means for calculating an output change rate based on increase / decrease of the output target value, output command calculating means for calculating an output command based on the power generation output target value and the output change rate, and the output command calculating means A boiler advance control amount calculating means for calculating a boiler advance control amount based on the output command output and the output change rate, and an air control system by a boiler output command obtained by adding the output command and the boiler advance control amount Further, the present invention is characterized in that a set value of a fuel control system, a feed water control system, and a steam turbine output control system is calculated to control a boiler generated steam amount and a steam turbine inflow steam amount.
本実施例によれば、遠隔制御所から発電所に送られてくる遠隔制御信号のパルス幅の長さを積算するパルス幅検出手段から出力増減量を決める出力変化量演算手段までの処理と、これ以降の出力目標値設定手段の処理とを分離するように構成したので、後段の出力目標値設定手段で出力変化率を計算中に、前段の出力変化量演算手段で次に到達する遠隔制御信号のパルスの長さを積算処理することができ、この結果、不要な外乱を起こすことなく最適なボイラ運転を行うことのできるボイラ制御装置を提供することができる。 According to this embodiment, the processing from the pulse width detection means for integrating the pulse width length of the remote control signal sent from the remote control station to the power plant to the output change amount calculation means for determining the output increase / decrease amount, Since it is configured to separate the subsequent processing of the output target value setting means, the remote control that reaches the next by the output change amount calculation means of the preceding stage while calculating the output change rate by the output target value setting means of the latter stage As a result, it is possible to provide a boiler control apparatus that can perform optimum boiler operation without causing unnecessary disturbance.
以下、本発明に係るボイラ制御装置の実施例1について、図面を参照して説明する。
図1において、まず、本実施例の構成について説明する。
1は中央給電指令所等の遠隔制御所、2はボイラ制御装置、3はこのボイラ制御装置2によって制御されるボイラB、蒸気タービンT、発電機Gを設置した発電プラント(発電所)である。また、31はボイラ制御装置2に運転員が各種設定を行うための入力装置である。
Hereinafter, a boiler control device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, first, the configuration of the present embodiment will be described.
1 is a remote control station such as a central power supply command station, 2 is a boiler control device, 3 is a power plant (power plant) in which a boiler B, a steam turbine T, and a generator G controlled by the
ボイラ制御装置2は、発電所運転員が入力装置31を用いて発電機出力などの設定を発電所側で行うのか、それとも遠隔制御所で行うのかを切り替えるための運転モード切替器301と、発電機出力を設定するための発電出力設定器302と、出力変化率を設定するための出力変化率設定器303とを備えている。
The
また、ボイラ制御装置2は、中央給電指令所等の遠隔制御所1から発電プラント3の発電出力を操作するためのパルス波形の遠隔制御信号aを入力する信号入力手段21、この信号入力手段21から出力されるパルス波形信号bを入力してその入力パルスのパルス幅cを検出するパルス幅検出手段22、パルス波形信号bを入力して遠隔制御信号aが正常に入力されているか否かを判定する入力信号異常判定手段211および次に到達する新しいパルスbが入力されたことを検出する次パルス検出手段221を有する遠隔制御信号入力処理手段20と、前記パルス幅検出手段22から出力されたパルス幅cに基づいて出力増減量eを求める出力変化量演算手段23と、この出力変化量演算手段23で求めた出力増減量eを入力して発電出力目標値f0を設定する出力目標値設定手段24と、この発電出力目標値foの増減より出力変化率g0を求める出力変化率演算手段25とを備えている。
The
さらに、ボイラ制御装置2は、前記運転モード切換器301によって遠隔制御所1が選択された場合、出力目標値設定手段24から出力された発電出力目標値値f0(fs)と、出力変化率演算手段25から出力された出力変化率g0(gs)とを入力して出力指令hを求める出力指令演算手段26と、この出力指令hおよび前記出力変化率gsを入力してボイラ先行制御量iを求めるボイラ先行制御量演算手段27とを設けている。
Furthermore, when the
更にまた、ボイラ制御装置2は、前記出力指令hとボイラ先行制御量iとを加算部28で加算して得られるボイラ出力指令jにより、空気、燃料などの個々の制御を行う空気制御系291、燃料制御系292、給水制御系293および蒸気タービン出力制御系294を設けている。
Furthermore, the
次に、本実施例の作用について説明する。
発電プラント3の運転員が入力装置31により運転モード切替器301を発電所側に選択している場合、発電出力目標値fsは、切換器301-1によって発電出力設定器302側の値が選択され、また、出力変化率gsは、切換器301-2によって出力変化率設定器303側の値が選択される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the operator of the power plant 3 selects the
遠隔制御所1は、送出した遠隔制御信号aのパルスの長さにより発電出力の増減量と出力変化率を発電所へ伝えている。そのパルスの長さは、例えば最短0.5秒、最長3.5秒、パルス波形信号0.5秒長さあたりの発電出力の重みは0.15MW、4秒間隔で次に到達する新しいパルス波形信号が入力される。なお、出力増方向の指令と、出力減方向の指令とは別々の入力信号で与えられるようになっている。また発電プラント3の発電出力は、時々刻々変化する電力需要に対応するために、5分毎に新しい発電出力が決定されるようになっている。
The
信号入力手段21は、遠隔制御信号aをボイラ制御装置に取り込むための入力部分であり、遠隔制御信号aのOFFからONへの立ち上がり時点またはONからOFFへの立下り時点の変化を捉え、この変化時点をパルス幅検出手段22へ通知するか、周期的に入力パルスの状態を更新して、更新したON/OFFの情報bをパルス検出手段22へ通知する。 The signal input means 21 is an input part for taking in the remote control signal a into the boiler control device, and captures the change in the rise time of the remote control signal a from OFF to ON or the fall time from ON to OFF. The time of change is notified to the pulse width detection means 22, or the state of the input pulse is periodically updated, and the updated ON / OFF information b is notified to the pulse detection means 22.
パルス幅検出手段22は、入力したパルス波形信号bがONしている時間を積算して、出力変化量演算手段23へパルス長さcを通知する。
入力信号異常判定手段211は、信号入力手段21から入力したパルス波形信号bのONしている時間が、規定された時間より長い場合や、増方向の信号と減方向の信号が同時にONした場合に入力信号異常と判定し、信号異常dを出力変化量演算手段23へ通知する。
The
The input signal abnormality determination means 211 is used when the pulse waveform signal b input from the signal input means 21 is ON for longer than the specified time, or when the increasing signal and decreasing signal are simultaneously ON. Then, it is determined that the input signal is abnormal, and the signal abnormality d is notified to the output variation calculation means 23.
次パルス検出手段221は、後続する新しいパルス波形信号bが入力されたことを検出するもので、パルス波形信号がOFFからONになったことを検出し、次パルス通知c1を出力変化量演算手段23へ通知する。また規定時間が経過しても次パルスが来なかった場合にも、次パルス通知c1を出力変化量演算手段23へ通知する。 The next pulse detection means 221 detects that the subsequent new pulse waveform signal b has been input, detects that the pulse waveform signal has changed from OFF to ON, and outputs the next pulse notification c1 as an output change amount calculation means. Notify 23. Also, when the next pulse does not come even after the lapse of the specified time, the next pulse notification c1 is notified to the output change amount calculation means 23.
出力変化量演算手段23は、信号異常dが通知されていない場合に限り、パルス幅検出手段22で求められたパルス長さcを出力増減量eに換算して出力目標値設定手段24へ通知する。万一、入力信号異常判定手段211から信号異常dが通知された場合は、換算した出力増減量eを0にクリアにして出力増減量eを操作しない。更に、出力変化量演算手段23は、パルス長さcを積算している間は、出力増減量eが確定しないため通知せず、次パルス通知c1がきた時に行われる。
The output change amount calculation means 23 converts the pulse length c obtained by the pulse width detection means 22 into an output increase / decrease amount e and notifies the output target value setting means 24 only when the signal abnormality d is not notified. To do. If the signal abnormality d is notified from the input signal
この仕組みによりパルス長さcを積算するパルス幅検出手段22から出力増減量を決める出力変化量演算手段23までの処理と、これ以降の出力目標値設定手段24の処理とを分離しているので、後段の出力目標値設定手段24で出力変化率を計算中に、前段の出力変化量演算手段23で次に到達するパルス入力のパルス長さを積算処理することを実現している。 By this mechanism, the processing from the pulse width detection means 22 for integrating the pulse length c to the output change amount calculation means 23 for determining the output increase / decrease amount is separated from the subsequent processing of the output target value setting means 24. During the calculation of the output change rate by the output target value setting means 24 at the subsequent stage, the output change amount calculating means 23 at the preceding stage realizes the integration processing of the pulse length of the next pulse input to be reached.
出力目標値設定手段24は、出力変化量演算手段23で換算された出力増減量eを受け、発電出力目標値f0を増減させる。この発電出力目標値f0の増減は積分回路により行われ、例えば増方向0.6MWの変化量が通知された場合は、4秒間で0.6MWの増加を行うように動作する。 The output target value setting means 24 receives the output increase / decrease amount e converted by the output change amount calculation means 23, and increases / decreases the power generation output target value f0. The increase / decrease of the power generation output target value f0 is performed by an integration circuit. For example, when a change amount in the increasing direction of 0.6 MW is notified, the power generation output target value f0 operates to increase by 0.6 MW in 4 seconds.
出力変化率演算手段25は、出力目標値設定手段24で設定された発電出力目標値f0から、出力変化率g0を計算する。この出力変化率演算手段25は、変化率演算手段251および変化率減少制限手段252で構成されており、これら手段はそれぞれ図2の詳細構成図で示すようにそれぞれ複数の要素によって構成されている。
The output change rate calculating means 25 calculates the output change rate g0 from the power generation output target value f0 set by the output target value setting means 24. The output change rate calculating means 25 is composed of a change rate calculating means 251 and a change rate
図2において、変化率演算手段251は、取り込んだ発電出力目標値f0をむだ時間回路41へ入力して設定した時間t1分だけ遅らせて出力f1を生ずるように、言い換えれば、現時点を基準にしたとき、時間t1前の発電出力目標値f0(=f1)を出力するように構成されている。
In FIG. 2, the change rate calculation means 251 inputs the captured power generation output target value f0 to the
図3はむだ時間回路41の入出力波形図である。むだ時間を例えばt1=4秒に設定すると、ある時刻T1〜T2間に入力された信号f0は、信号の波形を変化させずに時刻(T1+4〜T2+4)間に出力信号f1として出力される。そして、減算器42で現時点の発電出力目標値f0から4秒前の発電出力目標値f1を差し引くことにより、4秒という時間における差分すなわち4秒間における発電出力目標値の変化量f2=(f0−f1)が得られる。
FIG. 3 is an input / output waveform diagram of the
この出力変化量f2は、出力増加中は正の値となるが、出力減少中は負の値となるため、次段の絶対値回路43により、正の値のみの出力変化量絶対値f3を求める。この出力変化量絶対値f3は、4秒間当たりの変化量(MW/4秒)であり、この変化量を換算回路44により制御で使用する単位である1分間当たりの変化量(MW/分)に換算する。求められた出力変化率g1は、変化率減少制限手段252へ入力される。
This output change amount f2 becomes a positive value while the output is increasing, but becomes a negative value when the output is decreasing. Therefore, the absolute value circuit 43 in the next stage calculates an output change amount absolute value f3 of only a positive value. Ask. This output change amount absolute value f3 is a change amount per 4 seconds (MW / 4 seconds), and the change amount per minute (MW / min), which is a unit used for control by the conversion circuit 44. Convert to. The obtained output change rate g1 is input to the change rate
この変化率減少制限手段252に入力された出力変化率g1は、制限値演算回路45へ入力される。本実施例では、制限値演算回路45として一次遅れ関数を採用している。図4に一次遅れ関数の入出力波形図を示す。一次遅れ関数とは、ステップ状の入力信号が加わると、所定の時定数で立ち上がり、指定した時間後に定常値に到達するような出力を生じる関数である。制限値演算回路45の出力である出力変化率g2と、前記換算回路44から出力された出力変化率g1とは、最適値選択回路46へ入力される。ここで最適値選択回路46とは、2つの入力出力変化率g1と出力変化率g2のいずれかのうち、その時点で制御に最適な値を出力する回路のことであり、この実施例における最適な値とは2つの値のうちのいずれか大きな値(高値)であり、高値を選択して出力変化率g0として出力する。
The output change rate g1 input to the change rate
変化率減少制限手段252の動作を図5の入出力波形図で説明する。出力変化率g1が増加傾向(g1の立ち上がり)の場合では、制限値演算回路45の出力である出力変化率g2の方が出力変化率g1よりも小さいため、変化率減少制限手段252は出力変化率g1を選択出力するが、出力変化率が減少傾向(g1の立ち下がり)の場合は、出力変化率g2の値が選択出力されるので出力変化率g0の変動を少なくするという効果がある。
The operation of the change rate
図1に戻って説明する。出力指令演算手段26は、出力目標値設定手段24で求めた出力目標値fs(=f0)と、実際の発電機出力kとを入力して出力指令hを決定するもので、出力目標値fsが発電機出力kよりも大きい状態(fs>k)のとき、発電機出力kの増加が必要であるため増加方向の出力指令hを発生し、逆に、出力目標値fsが発電機出力kより小さい状態(fs<k)のときは、出力の減少が必要であるため減少方向の出力指令hを発生する。なお、この出力指令hは出力変化率演算手段25から出力される出力変化率gs(=g0)に基づいて定まる一定の変化率で増加または減少するようになっている。 Returning to FIG. The output command calculation means 26 inputs the output target value fs (= f0) obtained by the output target value setting means 24 and the actual generator output k and determines the output command h. The output target value fs Is larger than the generator output k (fs> k), the output command h in the increasing direction is generated because the generator output k needs to be increased. Conversely, the output target value fs is the generator output k. When the state is smaller (fs <k), the output command h is generated in the decreasing direction because the output needs to be decreased. The output command h increases or decreases at a constant change rate determined based on the output change rate gs (= g0) output from the output change rate calculating means 25.
ボイラ先行制御量演算手段27は、燃料などの追加投入がボイラ出力の結果として現れるまでの時間的遅れをできるだけ少なくするために、現在必要な燃料などの投入量に加え、負荷上昇に伴い追加投入が必要な燃料などを先行的、かつ加速的に加えることにより、安定した負荷変化を実現するものである。ボイラ先行制御量iは、主に出力指令hに出力変化率gsを用いて算出される値である。加算器28で出力指令hとボイラ先行制御量iとを加算することによりボイラ出力指令jを得る。
In order to minimize the time delay until additional injection of fuel, etc. appears as a result of boiler output, boiler advanced control amount calculation means 27 adds additional injection as the load increases in addition to the amount of fuel currently required. A stable load change can be realized by adding necessary fuels in advance and at an accelerated rate. The boiler preceding control amount i is a value calculated mainly using the output change rate gs for the output command h. The
この得られたボイラ出力指令jをそれぞれ空気制御系291、燃料制御系292、給水制御系293および蒸気タービン出力制御系294に入力することにより空気系設定値、燃料系設定値、給水系設定値および蒸気タービン系設定値を演算により求め、それらの設定値の基づいてボイラBの給水制御、燃料制御、空気制御を行ってボイラ発生蒸気量を制御するとともに、蒸気タービンTの流入蒸気量の制御を併せて行うことにより、発電機出力を制御する。
The obtained boiler output command j is input to the air control system 291, the
以上述べたように、本実施例によれば、遠隔制御所から発電所に送られてくる遠隔制御信号のパルス幅の長さを積算するパルス幅検出手段から出力増減量を決める出力変化量演算手段23までの処理と、これ以降の出力目標値設定手段24の処理とを分離するように構成したので、後段の出力目標値設定手段で出力変化率を計算中に、前段の出力変化量演算手段で次に到達する遠隔制御信号のパルスの長さを積算処理することができ、この結果、不要な外乱を起こすことのないボイラ制御装置を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, the output change amount calculation for determining the output increase / decrease amount from the pulse width detecting means for integrating the pulse width length of the remote control signal sent from the remote control station to the power plant. Since the processing up to the
また、出力変化率演算手段25は変化率減少制限手段252を設けてパルス波形信号の立下り時に急激な変動が生じることがないように構成したので、出力指令hを急激に変動しないようにすることができ、ボイラ発生蒸気量、蒸気タービンの流入蒸気量の制御を滑らかに制御することができる。 Further, since the output change rate calculating means 25 is provided with the change rate reduction limiting means 252 so as not to suddenly change when the pulse waveform signal falls, the output command h is prevented from changing rapidly. Therefore, it is possible to smoothly control the boiler generated steam amount and the steam turbine inflow steam amount.
なお、以上述べた実施例では遠隔制御装置から送られてくる遠隔制御信号が多重化されたパルス波形信号であるか否かについては触れていないが、遠隔制御所から送られてくるパルス波形信号が多重化されている場合は、遠隔制御信号入力処理手段20内の信号入力手段21に多重化されたパルス波形信号を選択する機能を付加するようにすればよい。 In the embodiment described above, it is not mentioned whether or not the remote control signal sent from the remote control device is a multiplexed pulse waveform signal, but the pulse waveform signal sent from the remote control station is not mentioned. Is multiplexed, the function of selecting the multiplexed pulse waveform signal may be added to the signal input means 21 in the remote control signal input processing means 20.
1…遠隔制御所、2…ボイラ制御装置、3…発電プラント、20…遠隔制御信号入力処理手段、21…信号入力手段、22…パルス幅検出手段、221…次パルス検出手段、211…入力信号異常判定手段、23…出力変化量演算手段、24…出力目標値設定手段、25…出力変化率演算手段、26…出力指令演算手段、27…ボイラ先行制御量演算手段、291…空気制御系、292…燃料制御系、293…給水制御系、294…蒸気タービン出力制御系、301…運転モードきりかえ器、302…発電出力設定器、303…出力変化率設定器、301-1、301-2…切換器、31…入力装置。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
この遠隔制御信号入力処理手段で検出されたパルス幅に基づいて出力増減量を演算する出力変化量演算手段と、
この出力増減量を受けて発電出力目標値を設定する出力目標値設定手段と、
この出力目標値設定手段により設定された発電出力目標値の増減より出力変化率を演算する出力変化率演算手段と、
前記発電出力目標値と出力変化率とにより出力指令を演算する出力指令演算手段と、
この出力指令演算手段から出力された出力指令と前記出力変化率とによりボイラ先行制御量を演算するボイラ先行制御量演算手段と、
前記出力指令と前記ボイラ先行制御量とを加算して得られるボイラ出力指令により空気制御系、燃料制御系、給水制御系、蒸気タービン出力制御系の設定値を演算してボイラ発生蒸気量、蒸気タービン流入蒸気量を制御することを特徴とするボイラ制御装置。 The remote control signal of the pulse waveform sent from the remote control station is inputted, the pulse width is detected, it is judged whether or not the remote control signal is normally inputted, and the remote control signal that arrives next Remote control signal input processing means having a function of detecting the input of
An output change amount calculating means for calculating an output increase / decrease amount based on the pulse width detected by the remote control signal input processing means;
Output target value setting means for setting the power generation output target value in response to the output increase / decrease amount;
Output change rate calculating means for calculating the output change rate from the increase or decrease of the power generation output target value set by the output target value setting means;
Output command calculating means for calculating an output command based on the power generation output target value and the output change rate;
Boiler preceding control amount calculating means for calculating a boiler preceding control amount based on the output command output from the output command calculating means and the output change rate;
A set value of an air control system, a fuel control system, a feed water control system, and a steam turbine output control system is calculated by a boiler output command obtained by adding the output command and the boiler preceding control amount, and a boiler generated steam amount and steam A boiler control device that controls a turbine inflow steam amount.
The boiler according to claim 1, wherein the output change rate calculation means has a function of limiting a rate of decrease of the output change rate in addition to a function of obtaining the output change rate by increasing or decreasing the power generation output target value. Control device.
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