JP2017129026A - Turbine, control method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タービン、制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a turbine, a control method, and a program.
タービンは、一般的に、動作を開始すると長期間動作が継続する場合が多く、不具合に対する対策は重要である。
特許文献1、特許文献2には、関連する技術として、タービンを制御する予備の制御装置を備える技術が記載されている。
In general, when a turbine is started to operate, the operation often continues for a long period of time, and countermeasures against malfunctions are important.
ところで、特許文献1の技術では、タービンにおいて通常時に使用されている制御装置から予備の制御装置に切り替える詳細な方法が示されていない。また、特許文献2の技術は、タービンにおいて予備の制御装置に対して積分演算の初期値を準備するものである。
一般的に、タービンにおいて、通常時に使用されている制御装置から予備の制御装置に切り替える場合、予備の制御装置が起動を開始してから動作可能な状態になるまでの時間が短いことが望ましいが、予備の制御装置の起動に時間を要する場合、アクチュエータを制御する目標指令が示す目標値と、アクチュエータが結果として出力する実測値との差が大きくなる。そのため、タービンにおいて、通常時に使用されている制御装置と予備の制御装置の接続を単純に切り替えると、その目標値と実測値との大きな差により、その制御装置の切り替え後のアクチュエータの動作が現在の動作と大きく異なることになる。そして、その制御装置の切り替え前後のアクチュエータの動作の違いにより、アクチュエータに破損などの不具合が生じる可能性がある。
そのため、タービンにおいて通常時に使用されている制御装置から予備の制御装置へよりスムーズに(バンプレスに)切り替えることのできる技術が求められていた。
By the way, in the technique of
Generally, in a turbine, when switching from a control device that is normally used to a spare control device, it is desirable that the time from the start of the spare control device to the start of operation becomes short. When it takes time to activate the spare control device, the difference between the target value indicated by the target command for controlling the actuator and the actual value output as a result of the actuator becomes large. Therefore, in a turbine, if the connection between the control device used in normal time and the spare control device is simply switched, the actuator operation after the switching of the control device is caused by the large difference between the target value and the actual measurement value. The operation will be very different. The actuator may be damaged due to a difference in the operation of the actuator before and after the switching of the control device.
Therefore, there has been a demand for a technique that can more smoothly (bumplessly) switch from a control device that is normally used in a turbine to a spare control device.
そこで、この発明は、上記の課題を解決することのできるタービン、制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。 Then, this invention aims at providing the turbine, control method, and program which can solve said subject.
本発明の第1の態様によれば、タービンは、第1コントローラと第2コントローラとを備えるタービンであって、前記第1コントローラは、タービンの回転数を調整する流量調節弁の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、前記弁開度を指示する第1リフト指令を生成する第1リフト指令生成部と、第1コントローラユニットから第2コントローラユニットへの切り替え開始時に、前記第1リフト指令生成部が生成した前記第1リフト指令を保持する第1リフト指令保持部と、前記切り替え開始から前記第2コントローラユニットが起動するまでの間、前記第1リフト指令保持部が保持した第1リフト指令を送信する第1出力部と、を備え、前記第2コントローラは、前記切り替え開始時に、前記第2コントローラユニットを起動させる起動部と、前記弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第2リフト指令を生成する第2リフト指令生成部と、を備える。 According to the first aspect of the present invention, the turbine is a turbine including a first controller and a second controller, and the first controller controls a valve opening degree of a flow rate adjusting valve that adjusts the rotational speed of the turbine. A first lift command generation unit that generates a first lift command that indicates the valve opening degree based on a governor command that is indicated; and at the start of switching from the first controller unit to the second controller unit, the first lift command generation A first lift command holding unit that holds the first lift command generated by the unit, and a first lift command held by the first lift command holding unit from the start of switching to the start of the second controller unit. A first output unit for transmitting the first controller, and the second controller activates the second controller unit at the start of the switching. , And a second lift command generating unit amount of change in the valve opening to generate a second lift command for instructing the valve opening degree such that below a predetermined change amount.
本発明の第2の態様によれば、第1の態様におけるタービンにおいて、前記第2コントローラは、一定のバイアスが示す弁開度と、前回の第2リフト指令が示す弁開度と、前記前回のガバナ指令が示す弁開度と今回のガバナ指令が示す弁開度との差とを加算した弁開度を示す第2リフト指令を生成してもよい。 According to the second aspect of the present invention, in the turbine according to the first aspect, the second controller includes a valve opening degree indicated by a constant bias, a valve opening degree indicated by a previous second lift command, and the previous time point. A second lift command indicating a valve opening obtained by adding a difference between the valve opening indicated by the current governor command and the valve opening indicated by the current governor command may be generated.
本発明の第3の態様によれば、第1の態様におけるタービンにおいて、前記第2コントローラは、タービン本体の指示回転数とタービン本体の実回転数との差と、当該差に対応する変化レートとの関係を示す関数に基づいて前記変化量を設定する第2リフト指令を生成してもよい。 According to a third aspect of the present invention, in the turbine according to the first aspect, the second controller includes a difference between the indicated rotational speed of the turbine body and the actual rotational speed of the turbine body, and a change rate corresponding to the difference. A second lift command for setting the amount of change may be generated based on a function indicating the relationship between
本発明の第4の態様によれば、第1の態様におけるタービンにおいて、前記第2コントローラは、タービン本体の実回転数が前記切り替え開始の直前のタービン本体の実回転数を基準に設定した所定の弁開度の範囲内となってから前記ガバナ指令が示す弁開度と前記第2リフト指令が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、タービン本体の指示回転数とタービン本体の実回転数との差に基づいて前記変化量を設定する第2リフト指令を生成してもよい。 According to a fourth aspect of the present invention, in the turbine according to the first aspect, the second controller is configured such that the actual rotational speed of the turbine body is set based on the actual rotational speed of the turbine body immediately before the start of the switching. Until the difference between the valve opening indicated by the governor command and the valve opening indicated by the second lift command falls within a predetermined range. A second lift command for setting the amount of change may be generated based on a difference between the actual rotational speed of the turbine body.
本発明の第5の態様によれば、第1の態様から第4の態様の何れかの態様におけるタービンは、前記切り替えが開始し前記第2コントローラユニットが動作可能な状態になると、前記第1コントローラユニットからアクチュエータへの制御信号の送信を停止させる第1コントローラユニット停止指示部と、前記切り替えが開始し前記第2コントローラユニットが動作可能な状態になると、前記ガバナ指令が示す弁開度と第2リフト指令が示す弁開度との差が所定の弁開度の範囲内となるまで、前記第2コントローラユニットに前記アクチュエータを制御させる第2コントローラユニット制御指示部と、を備えていてもよい。 According to the fifth aspect of the present invention, when the switching is started and the second controller unit is operable, the turbine according to any one of the first to fourth aspects is A first controller unit stop instruction unit for stopping transmission of a control signal from the controller unit to the actuator; and when the switching is started and the second controller unit is operable, the valve opening indicated by the governor command and the first A second controller unit control instruction unit that causes the second controller unit to control the actuator until the difference from the valve opening indicated by the two lift command falls within a predetermined valve opening range. .
本発明の第6の態様によれば、タービンの制御方法は、タービンの回転数を調整する流量調節弁の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、前記弁開度を指示する第1リフト指令を生成すること、第1コントローラユニットから第2コントローラユニットへの切り替え開始時に、前記第1リフト指令を保持すること、前記切り替え開始から前記第2コントローラユニットが起動するまでの間、前記第1リフト指令を送信すること、前記切り替え開始時に、前記第2コントローラユニットを起動させること、前記弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第2リフト指令を生成すること、を含む。 According to the sixth aspect of the present invention, the turbine control method includes a first lift command for instructing the valve opening based on a governor command indicating the valve opening of the flow rate adjusting valve that adjusts the rotational speed of the turbine. Generating the first lift command, holding the first lift command at the start of switching from the first controller unit to the second controller unit, and the first lift from the start of switching to the start of the second controller unit. Generating a second lift command for instructing the valve opening so that the amount of change in the valve opening is less than or equal to a predetermined amount of change; Including.
本発明の第7の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、タービンの回転数を調整する流量調節弁の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、前記弁開度を指示する第1リフト指令を生成すること、第1コントローラユニットから第2コントローラユニットへの切り替え開始時に、前記第1リフト指令を保持すること、前記切り替え開始から前記第2コントローラユニットが起動するまでの間、前記第1リフト指令を送信すること、前記切り替え開始時に、前記第2コントローラユニットを起動させること、前記弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第2リフト指令を生成すること、を実行させる。 According to the seventh aspect of the present invention, the program is a first lift command for instructing the valve opening degree based on a governor instruction indicating a valve opening degree of a flow rate adjusting valve for adjusting the rotational speed of the turbine. Generating the first lift command, holding the first lift command at the start of switching from the first controller unit to the second controller unit, and the first lift from the start of switching to the start of the second controller unit. Generating a second lift command for instructing the valve opening so that the amount of change in the valve opening is less than or equal to a predetermined amount of change; To perform.
本発明の実施形態によるタービンによれば、不具合が発生した制御装置から予備の制御装置へよりスムーズに切り替えることができる。 According to the turbine according to the embodiment of the present invention, it is possible to more smoothly switch from a control device in which a problem has occurred to a spare control device.
<第一の実施形態>
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
まず、本発明の第一の実施形態による蒸気タービン1の構成について説明する。
本実施形態による蒸気タービン1は、図1に示すように、電子ガバナ10と、第1コントローラユニット20aと、第2コントローラユニット20bと、第1アクチュエータ30aと、第2アクチュエータ30bと、コントローラユニット切替部40(第1コントローラユニット停止指示部、第2コントローラユニット制御指示部)と、蒸気流量調節弁50と、蒸気タービン本体60と、回転数計測器70と、を備える。
蒸気タービン本体60は、後述する弁開度に応じて開閉する蒸気流量調節弁50からの蒸気の流量によって回転する。
<First embodiment>
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
First, the configuration of the
As shown in FIG. 1, the
The
電子ガバナ10は、入力信号SVと入力信号PVとに基づいて、ガバナ指令sgを生成する。入力信号SVは、制御対象である蒸気タービン本体60の目標回転数である指示回転数Nsを電子ガバナに指示する信号である。入力信号SVは、図示していない操作盤などから入力される。入力信号PVは、制御対象である蒸気タービン本体60の実際の回転数である実回転数Nを示す信号である。ガバナ指令sgは、制御対象である蒸気タービン本体60の回転数を制御するための信号である。ガバナ指令sgは、蒸気流量調節弁50の弁開度(以下、「弁開度」と記載)を示す信号である。弁開度は、弁の開閉の度合いを示す。ガバナ指令sgは、蒸気タービン本体60の指示回転数Nsと蒸気タービン本体60の実回転数Nとの差errに基づいて生成される信号であり、蒸気タービン本体60の実回転数Nを指示回転数Nsに近づける情報を含んでいる。
電子ガバナ10は、第1コントローラユニット20a、第2コントローラユニット20b、コントローラユニット切替部40のそれぞれにガバナ指令sgを送信する。
The
The
第1コントローラユニット20aは、第2コントローラユニット20bに優先して用いられるコントローラユニットである。
第2コントローラユニット20bは、第1コントローラユニット20aに対する予備のコントローラユニットである。
第1コントローラユニット20aは、第1コントローラユニット20a自身が正常に動作している場合に、制御対象である第1アクチュエータ30a及び第2アクチュエータ30bの少なくとも一方を制御する。また、第1コントローラユニット20aは、第1コントローラ201aに不具合が発生した場合に、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になるまで、制御対象である第1アクチュエータ30a及び第2アクチュエータ30bの少なくとも一方を制御する。
第2コントローラユニット20bは、第1コントローラユニット20aに不具合が発生した場合に、第1コントローラユニット20aの代わりに制御対象である第1アクチュエータ30a及び第2アクチュエータ30bの少なくとも一方を制御する。
The
The
When the
When a failure occurs in the
第1コントローラユニット20aは、第1コントローラ201a(第1リフト指令生成部、第1リフト指令保持部、第1出力部)と、第1サーボドライブ202aと、を備える。
第1コントローラ201aは、電子ガバナ10からガバナ指令sgを受信する。
第1コントローラ201aは、ガバナ指令sgを受信すると、ガバナ指令sgに基づいて、第1リフト指令sl1を生成する。第1リフト指令sl1は、制御対象である第1アクチュエータ30a及び第2アクチュエータ30bの少なくとも一方を制御するために第1サーボドライブ202aに送信する信号である。第1リフト指令sl1は、弁開度を示す信号である。
第1コントローラ201aは、第1コントローラ201a自身の不具合の発生を判定する機能を有している。
第1コントローラ201aは、第1コントローラ201a自身が正常に動作していると判定した場合、ガバナ指令sgが示す弁開度と同等の大きさの弁開度を示す第1リフト指令sl1を生成する。第1コントローラ201aは、生成した第1リフト指令sl1を第1サーボドライブ202aに送信する。
また、第1コントローラ201aは、第1コントローラ201a自身に不具合が発生したと判定した場合、その不具合が発生する直前に第1サーボドライブ202aに送信した第1リフト指令sl1を保持する。第1コントローラ201aは、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になるまで、保持した第1リフト指令sl1を第1サーボドライブ202aに送信する。第1コントローラユニット20aは、切替指示信号se1をコントローラユニット切替部40に送信する。切替指示信号se1は、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bへの切替を指示する信号である。
The
The
When the
The
When the
If the
第1サーボドライブ202aは、第1コントローラ201aから第1リフト指令sl1を受信する。
第1サーボドライブ202aは、第1リフト指令sl1を受信すると、第1リフト指令sl1に基づいて、第1アクチュエータ制御信号sfa1を生成する。第1アクチュエータ制御信号sfa1は、第1リフト指令sl1を、制御対象である第1アクチュエータ30a及び第2アクチュエータ30bの少なくとも一方を制御可能な振幅まで増幅した信号である。
第1サーボドライブ202aは、制御対象である第1アクチュエータ30a及び第2アクチュエータ30bの少なくとも一方に第1アクチュエータ制御信号sfa1を送信する。
The
When receiving the first lift command sl1, the
The
コントローラユニット切替部40は、第1コントローラ201aに不具合が発生した場合に、第1コントローラユニット20aを第2コントローラユニット20bに切り替える制御を行う。具体的には、コントローラユニット切替部40は、第1コントローラユニット20aから切替指示信号se1を受信する。コントローラユニット切替部40は、切替指示信号se1を受信すると、第2コントローラユニット20bに切替報知信号se2を送信する。切替報知信号se2は、第2コントローラユニット20bが待機状態から起動させ動作可能な状態になることを指示する信号である。
また、コントローラユニット切替部40は、電子ガバナ10からガバナ指令sgを受信する。
また、コントローラユニット切替部40は、起動完了信号ssを第2コントローラユニット20bから受信すると、動作停止信号stpを第1コントローラユニット20aに送信する。起動完了信号ssは、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になったことを報知する信号である。動作停止信号stpは、送信先の機能部に信号の送信を停止させる信号である。
The controller
Further, the controller
Moreover, the controller
第2コントローラユニット20bは、第2コントローラ201b(起動部、第2リフト指令生成部)と、第2サーボドライブ202bと、を備える。
第2コントローラユニット20bは、コントローラユニット切替部40から切替報知信号se2を受信する。
第2コントローラユニット20bは、切替報知信号se2を受信すると、待機状態から起動し動作可能な状態になる。
第2コントローラユニット20bは、動作可能な状態になると、起動完了信号ssをコントローラユニット切替部40に送信する。
The
The
When the
When the
第2コントローラ201bは、電子ガバナ10からガバナ指令sgを受信する。
第2コントローラ201bは、予め定めた一定レートに基づいて、第2リフト指令sl2を生成する。第2リフト指令sl2は、制御対象である第1アクチュエータ30a及び第2アクチュエータ30bの少なくとも一方を制御するために第2サーボドライブ202bに送信する信号である。第2リフト指令sl2は、弁開度を示す信号である。
第2コントローラ201bは、第2リフト指令sl2を第2サーボドライブ202bに送信する。
The
The
The
第2サーボドライブ202bは、第2コントローラ201bから第2リフト指令sl2を受信する。第2サーボドライブ202bは、第2リフト指令sl2を受信すると、第2リフト指令sl2に基づいて、第2アクチュエータ制御信号sfa2を生成する。第2アクチュエータ制御信号sfa2は、第2リフト指令sl2を、制御対象である第1アクチュエータ30a及び第2アクチュエータ30bの少なくとも一方を制御可能な振幅まで増幅した信号である。
第2サーボドライブ202bは、制御対象である第1アクチュエータ30a及び第2アクチュエータ30bの少なくとも一方に第2アクチュエータ制御信号sfa2を送信する。
The
The
第1アクチュエータ30aは、第2アクチュエータ30bに優先して用いられるアクチュエータである。
第1アクチュエータ30aは、第1サーボドライブ202aから第1アクチュエータ制御信号sfa1を、または、第2サーボドライブ202bから第2アクチュエータ制御信号sfa2を受信する。
第1アクチュエータ30aは、そのときに受信した第1アクチュエータ制御信号sfa1または第2アクチュエータ制御信号sfa2に応じて動作する。
The
The
The
第2アクチュエータ30bは、第1アクチュエータ30aに対する予備のアクチュエータである。第2アクチュエータ30bは、第1アクチュエータ30aに不具合が発生した場合に、第1アクチュエータ30aの代わりに用いられる。
第2アクチュエータ30bは、第1サーボドライブ202aから第1アクチュエータ制御信号sfa1を、または、第2サーボドライブ202bから第2アクチュエータ制御信号sfa2を受信する。
第2アクチュエータ30bは、そのときに受信した第1アクチュエータ制御信号sfa1または第2アクチュエータ制御信号sfa2に応じて動作する。
The
The
The
蒸気流量調節弁50は、第1アクチュエータ30aの動作、または、第2アクチュエータ30bの動作に応じた開閉の度合いで開閉する。蒸気流量調節弁50は、開閉の度合いに応じて、蒸気タービン本体60に供給する蒸気の流量を調整する。
The steam flow
蒸気タービン本体60は、蒸気の流量に応じて回転する。
The
回転数計測器70は、蒸気タービン本体60の実回転数Nを計測する。回転数計測器70は、入力信号PVを電子ガバナ10に送信する。入力信号PVは、回転数計測器70が計測した蒸気タービン本体60の実回転数Nを示す情報を含んでいる。
The rotational
次に、本実施形態による蒸気タービン1が行う処理について説明する。
ここでは、図2に示す蒸気タービン1の処理フローについて説明する。図2に示す蒸気タービン1の処理フローは、第1コントローラ201aに不具合が発生した場合の処理フローである。なお、蒸気タービン1の処理の開始時において、第1アクチュエータ30aは正常に動作しており、予備のアクチュエータである第2アクチュエータ30bは待機状態であるものとして蒸気タービン1の処理について説明する。
Next, the process which the
Here, the processing flow of the
第1コントローラ201aは、第1コントローラ201a自身の不具合の発生を判定する機能を有している。第1コントローラ201aは、動作中、第1コントローラ201a自身に不具合が発生したか否かを判定している。
第1コントローラ201aは、第1コントローラ201a自身が正常に動作していると判定した場合、ガバナ指令sgが示す弁開度と同等の大きさの弁開度を示す第1リフト指令sl1を生成する。第1コントローラ201aは、生成した第1リフト指令sl1を第1サーボドライブ202aに送信する。そして、第1コントローラ201aは、第1コントローラ201a自身に不具合が発生したか否かを再度判定する。
また、第1コントローラ201aは、第1コントローラ201a自身に不具合が発生したと判定した場合、その不具合が発生する直前に第1サーボドライブ202aに送信した第1リフト指令sl1を保持する。第1コントローラ201aは、保持した第1リフト指令sl1を第1サーボドライブ202aに送信する。第1コントローラユニット20aは、切替指示信号se1をコントローラユニット切替部40に送信する。
The
When the
If the
コントローラユニット切替部40は、蒸気タービン1が起動すると、所定の時間間隔で(例えば、100ms毎に)、第1コントローラユニット20aから切替指示信号se1を受信したか否かを判定している(ステップS1)。
コントローラユニット切替部40は、第1コントローラユニット20aから切替指示信号se1を受信していないと判定した場合(ステップS1においてNO)、ステップS1の処理に戻す。
また、コントローラユニット切替部40は、第1コントローラユニット20aから切替指示信号se1を受信したと判定した場合(ステップS1においてYES)、第1コントローラユニット20aを第2コントローラユニット20bに切り替える制御を開始する(ステップS2)。
具体的には、コントローラユニット切替部40は、第1コントローラユニット20aから切替指示信号se1を受信すると、切替報知信号se2を第2コントローラユニット20bに送信する(ステップS3)。
When the
When the controller
Further, when it is determined that the switch instruction signal se1 is received from the
Specifically, when receiving the switching instruction signal se1 from the
第2コントローラユニット20bは、コントローラユニット切替部40から切替報知信号se2を受信する。第2コントローラユニット20bは、切替報知信号se2を受信すると、待機状態から起動し動作可能な状態になる制御を開始する。
The
第2コントローラユニット20bは、起動が完了し、動作可能な状態になると、起動完了信号ssをコントローラユニット切替部40に送信する。
When the activation is completed and the
コントローラユニット切替部40は、ステップS3の処理を行って以降、第2コントローラユニット20bから起動完了信号ssを受信したか否かに基づいて、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態であるか否かを常時判定している(ステップS4)。
具体的には、コントローラユニット切替部40は、第2コントローラユニット20bから起動完了信号ssを受信しない場合に、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態ではないと判定する。また、コントローラユニット切替部40は、第2コントローラユニット20bから起動完了信号ssを受信した場合に、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態であると判定する。
Whether or not the
Specifically, the controller
コントローラユニット切替部40が第2コントローラユニット20bが動作可能な状態ではないと判定した場合(ステップS4においてNO)、第1コントローラ201aは、保持した第1リフト指令sl1を第1サーボドライブ202aに送信することを継続し、ステップS4の処理を行う。
If the controller
また、コントローラユニット切替部40は、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態であると判定した場合(ステップS4においてYES)、動作停止信号stpを第1コントローラユニット20aに送信する(ステップS5)。
In addition, when it is determined that the
第1コントローラユニット20aは、コントローラユニット切替部40から動作停止信号stpを受信する。第1コントローラユニット20aが動作停止信号stpを受信すると、第1コントローラ201aは、第1リフト指令sl1の第1サーボドライブ202aへの送信を停止する。
また、第1コントローラユニット20aが動作停止信号stpを受信すると、第1サーボドライブ202aは、第1アクチュエータ制御信号sfa1の第1アクチュエータ30aへの送信を停止する。
なお、このとき、第1コントローラ201aは、他の機能部に悪影響を及ぼさなければ、動作していてもよい。また、第1コントローラ201aは、シャットダウンしてもよい。
また、このとき、第1サーボドライブ202aは、他の機能部に悪影響を及ぼさなければ、第1アクチュエータ制御信号sfa1を第1アクチュエータ30aに送信せずに動作していてもよい。また、第1サーボドライブ202aは、シャットダウンしてもよい。
The
Further, when the
At this time, the
At this time, the
第2コントローラ201bは、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になると、電子ガバナ10からガバナ指令sgを受信する。
第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgを受信すると、ガバナ指令sgに基づいて、第2リフト指令sl2を生成する。
具体的には、第2コントローラ201bは、前回の第2リフト指令sl2と今回の第2リフト指令sl2との差が規定値よりも小さく、かつ、第2リフト指令sl2が示す弁開度とガバナ指令sgが示す弁開度とが近づく第2リフト指令sl2を生成する(ステップS6)。
具体例として、図3に示す蒸気タービン1におけるリフト指令sl2の生成の概要を示す図を用いてリフト指令sl2の生成について説明する。図3に示す蒸気タービン1におけるリフト指令sl2の生成の概要を示す図は、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になった後の第2コントローラ201bを模式的に表している。図3に示す第2コントローラ201bは、スイッチSW1と、第2リフト指令生成部501と、を備える。第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になったとき、スイッチSW1は「a1」側にある。また、第2リフト指令生成部501は、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になった後に、前回の第2リフト指令sl2が示す弁開度と今回のガバナ指令sgが示す弁開度との差が示す変化量Δ2よりも変化量が小さい予め定めた一定レートに基づいて、第2リフト指令sl2を生成する。この第2リフト指令sl2は、変化量Δ2よりも変化量が小さく、かつ、第2リフト指令sl2が示す弁開度とガバナ指令sgが示す弁開度とが近づける指令である。
The
When the
Specifically, the
As a specific example, generation of the lift command sl2 will be described with reference to a diagram showing an outline of generation of the lift command sl2 in the
なお、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になってからガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間の第2リフト指令sl2は、蒸気タービン本体60の実回転数Nの変化を抑制する信号である。例えば、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になってからガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間の第2リフト指令sl2は、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になったときの指示回転数Nsに比べて蒸気タービン本体60の実回転数Nが増加している場合、弁開度を小さくする指令である。また、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になってからガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間の第2リフト指令sl2は、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になったときの指示回転数Nsに比べて蒸気タービン本体60の実回転数Nが減少している場合、弁開度を大きくする指令である。
ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となると、スイッチSW1は「b1」側になる。
こうすることにより、第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度とを近づけ、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度とが急変化しないようにすることができる。
第2コントローラ201bは、第2リフト指令sl2を第2サーボドライブ202bに送信する(ステップS7)。
The
When the difference between the valve opening degree indicated by the governor command sg and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range, the switch SW1 is on the “b1” side.
By doing so, the
The
なお、第2コントローラ201bは、第2リフト指令sl2を生成する度に、ガバナ指令sgが示す弁開度と、第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内であるか否かを判定している(ステップS8)。
Whether the difference between the valve opening degree indicated by the governor command sg and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range each time the
第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と、第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内であると判定した場合(ステップS8においてYES)、電子ガバナ10から受信したガバナ指令sgに基づいて、通常時の制御に戻す。
If the
また、第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と、第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲外であると判定した場合(ステップS8においてNO)、ステップS6の処理に戻す。
Further, when the
なお、第1アクチュエータ30aに不具合が発生した場合、第2アクチュエータ30bが第1アクチュエータ30aに代わり蒸気流量調節弁50を開閉させる。
When a failure occurs in the
第2リフト指令sl2を生成する具体例として、第1コントローラ201aに不具合が発生した場合の第2コントローラ201bによる第2リフト指令sl2の生成について図4を用いて説明する。図4において、リフト指令slは、時刻t1〜時刻t2の間には第1リフト指令sl1を示す。また、図4において、リフト指令slは、時刻t2〜時刻t3の間には第2リフト指令sl2を示す。この例では、図4に示す時刻t1に第1コントローラ201aに不具合が発生したとする。第1コントローラ201aは、第1コントローラ201a自身に不具合が発生したと判定する。第1コントローラ201aが第1コントローラ201a自身に不具合が発生したと判定すると、第1コントローラユニット20aは、切替指示信号se1をコントローラユニット切替部40に送信する。コントローラユニット切替部40は、第1コントローラユニット20aから切替指示信号se1を受信する。コントローラユニット切替部40は、切替指示信号se1を受信すると、切替報知信号se2を第2コントローラユニット20bに送信する。第2コントローラユニット20bは、コントローラユニット切替部40から切替報知信号se2を受信する。第2コントローラユニット20bは、切替報知信号seを受信すると、待機状態から起動を開始する。第2コントローラユニット20bは、図4に示す時刻t2に起動が完了し動作可能な状態になる。第2コントローラ201bは、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になると、電子ガバナ10からガバナ指令sgを受信する。第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間(図4に示す時刻t2〜時刻t3の間)、予め定めた一定レートに基づいて、第2リフト指令sl2を生成する。この第2リフト指令sl2は、前回の第2リフト指令sl2と今回の第2リフト指令sl2との差が規定値よりも小さく、かつ、第2リフト指令sl2が示す弁開度とガバナ指令sgが示す弁開度とを近づける指令である。
As a specific example of generating the second lift command sl2, generation of the second lift command sl2 by the
なお、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になってからガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間の第2リフト指令sl2は、蒸気タービン本体60の実回転数Nの変化(例えば、変化量、変化率など)を抑制する信号である。例えば、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になってからガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間の第2リフト指令sl2は、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になったときに蒸気タービン本体60の実回転数Nが増加している場合、弁開度を小さくする指令である。また、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になってからガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間の第2リフト指令sl2は、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になったときに蒸気タービン本体60の実回転数Nが減少している場合、弁開度を大きくする指令である。こうすることにより、第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度とを近づけることができる。
第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となった時刻t3以降は、ガバナ指令sgが示す弁開度と同等の大きさの弁開度を示す第2リフト指令sl2を生成する。
The
After the time t3 when the difference between the valve opening degree indicated by the governor command sg and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range, the
以上、本発明の第一の実施形態による蒸気タービン1の処理フローについて説明した。蒸気タービン1(タービン)は、第1コントローラ201aと第2コントローラ201bとを備える。第1コントローラ201a(第1リフト指令生成部)は、蒸気タービン1の回転数を調整する蒸気流量調節弁50(流量調節弁)の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、弁開度を指示する第1リフト指令sl1を生成する。第1コントローラ201a(第1リフト指令保持部)は、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bへの切り替え開始時に、第1コントローラ201a(第1リフト指令生成部)が生成した第1リフト指令sl1を保持する。第1コントローラ201a(第1出力部)は、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bへの切り替え開始から第2コントローラユニット20bが起動するまでの間、第1コントローラ201a(第1リフト指令保持部)が保持した第1リフト指令sl1を送信する。第2コントローラ201b(起動部)は、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bへの切り替え開始時に、第2コントローラユニット20bを起動させる。第2コントローラ201b(第2リフト指令生成部)は、弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第2リフト指令sl2を生成する。
このようにすれば、蒸気タービン1は、不具合が発生した第1コントローラユニット20aから予備の第2コントローラユニット20bによりスムーズに(バンプレスに)切り替えることができる。
また、蒸気タービン1は、不具合が発生した第1コントローラユニット20aから予備の第2コントローラユニット20bに切り替えるまでの間、第2リフト指令sl2を急激に変化させないことにより、蒸気タービン1の各機能部の急激な負荷の変動を抑制することができる。その結果、蒸気タービン1は、不具合が発生した第1コントローラユニット20aから予備の第2コントローラユニット20bに切り替える際に生じる可能性のあるアンダーシュート、オーバーシュートを抑制し、各機能部の故障を抑えることができる。
The processing flow of the
If it does in this way, the
Further, the
<第二の実施形態>
本発明の第二の実施形態による蒸気タービン1の構成について説明する。
本実施形態による蒸気タービン1は、第一の実施形態による蒸気タービン1と同様に、電子ガバナ10と、第1コントローラユニット20aと、第2コントローラユニット20bと、第1アクチュエータ30aと、第2アクチュエータ30bと、コントローラユニット切替部40と、蒸気流量調節弁50と、蒸気タービン本体60と、回転数計測器70と、を備える。
<Second Embodiment>
The configuration of the
Similar to the
本実施形態による第1コントローラユニット20aは、第1コントローラ201aと、第1サーボドライブ202aと、を備える。
本実施形態による第2コントローラユニット20bは、第2コントローラ201bと、第2サーボドライブ202bと、を備える。
The
The
第2コントローラ201bは、電子ガバナ10からガバナ指令sgを受信する。
第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgを受信すると、ガバナ指令sgに基づいて、第2リフト指令sl2を生成する。
The
When the
次に、本実施形態による蒸気タービン1が行う処理について説明する。
本実施形態による蒸気タービン1の処理フローは、図2で示した第一の実施形態による蒸気タービン1の処理フローと同様である。本実施形態による蒸気タービン1の処理は、図2で示した第一の実施形態による蒸気タービン1の処理フローにおけるステップS6の処理を示す。
Next, the process which the
The processing flow of the
本実施形態による蒸気タービン1は、第一の実施形態による蒸気タービン1と同様に、ステップS1〜ステップS5の処理を行う。
Similar to the
第2コントローラ201bは、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になると、電子ガバナ10からガバナ指令sgを受信する。
第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgを受信すると、ガバナ指令sgに基づいて、第2リフト指令sl2を生成する(ステップS6)。
具体例として、図5に示す蒸気タービン1におけるリフト指令sl2の生成の概要を示す図を用いてリフト指令sl2の生成について説明する。図5に示す蒸気タービン1におけるリフト指令sl2の生成の概要を示す図は、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になった後の第2コントローラ201bを模式的に表している。図5に示す第2コントローラ201bは、スイッチSW2と、スイッチSW3と、遅延部502と、エラー演算部503と、第1加算部504と、第2加算部505と、を備える。図6に示す時刻t1に第1コントローラ201aに不具合が発生すると、第2コントローラ201bは、待機状態から起動を開始する。第2コントローラユニット20bは、図6に示す時刻t2に起動が完了し動作可能な状態になる。第2コントローラ201bは、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になると、電子ガバナ10からガバナ指令sgを受信する。このとき、図5におけるスイッチSW2は、「b2」側から「a2」側に切り替わる。第2コントローラユニット20bが起動したとき、スイッチSW2は「b2」側にある。また、第2コントローラユニット20bが起動したとき、スイッチSW3は「a3」側にある。第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度の変化が減少方向か増加方向か(図6においては増加方向)を検知する。
例えば、第2コントローラ201bは、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bの切り替わり時(図6における時刻t1)から、第2コントローラユニット20bが動作可能になるまで(図6における時刻t2)、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が正値である場合、ガバナ指令sgが示す弁開度の変化が増加方向であると判定する。また、第2コントローラ201bは、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bの切り替わり時(図6における時刻t1)から、第2コントローラユニット20bが動作可能になるまで(図6における時刻t2)、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が負値である場合、ガバナ指令sgが示す弁開度の変化が減少方向であると判定する。
第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間(図6における時刻t2〜時刻t3の間)、一定のバイアスbsを算出する。このバイアスbsの絶対値は予め定められており、その符号がガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差によって決定される。なお、第2コントローラ201bは、この一定のバイアスbsを用いることにより、前回の第2リフト指令sl2が示す弁開度と今回のガバナ指令sgが示す弁開度との差よりも変化が小さくなる第2リフト指令sl2を生成することができる。
例えば、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が正値である場合、バイアスbsの符号はプラスとなる。また、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が負値である場合、バイアスbsの符号はマイナスとなる。
第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、所定の短い時間間隔で(例えば、100ms毎に)第2リフト指令sl2を算出する。
エラー演算部503は、遅延部502が出力する前回のガバナ指令sgが示す弁開度(図5において「y(t−1)」と記載)に、電子ガバナ10から受信した今回のガバナ指令sgが示す弁開度(図5において「y(t)」と記載)との差(図5において「dy(t)」と記載)を算出する。第1加算部504は、エラー演算部503が算出した差に一定のバイアスbsを加算する。第2加算部505は、エラー演算部503が算出した差に一定のバイアスbsを加算した値と、前回算出した第2リフト指令sl2が示す弁開度とを加算した弁開度を示す第2リフト指令sl2を生成する。なお、第2コントローラ201bは、初回の第2リフト指令sl2を生成する場合、切替直前に第1コントローラ201aが保持した第1リフト指令sl1、または、第1アクチュエータ30aからの実開度信号を用いる。
ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となると、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となると、スイッチSW3は「b3」側になる。
こうすることにより、第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度とを近づけ、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度とが急変化しないようにすることができる。
そして、本実施形態による蒸気タービン1は、第一の実施形態による蒸気タービン1と同様に、ステップS7〜ステップS8の処理を行う。
The
When receiving the governor command sg, the
As a specific example, generation of the lift command sl2 will be described with reference to a diagram showing an outline of generation of the lift command sl2 in the
For example, the
The
For example, when the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is a positive value, the sign of the bias bs is positive. When the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is a negative value, the sign of the bias bs is negative.
The
The
When the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range, the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 When the difference is within the predetermined range, the switch SW3 is on the “b3” side.
By doing so, the
And the
第2リフト指令sl2を生成する具体例として、第1コントローラ201aに不具合が発生した場合の第2コントローラ201bによる第2リフト指令sl2の生成について図6を用いて説明する。図6において、リフト指令slは、時刻t1〜時刻t2の間には第1リフト指令sl1を示す。また、図6において、リフト指令slは、時刻t2〜時刻t3の間には第2リフト指令sl2を示す。この例では、図6に示す時刻t1に第1コントローラ201aに不具合が発生したとする。第1コントローラ201aは、第1コントローラ201a自身に不具合が発生したと判定する。第1コントローラ201aが第1コントローラ201a自身に不具合が発生したと判定すると、第1コントローラユニット20aは、切替指示信号se1をコントローラユニット切替部40に送信する。コントローラユニット切替部40は、第1コントローラユニット20aから切替指示信号se1を受信する。コントローラユニット切替部40は、切替指示信号se1を受信すると、切替報知信号se2を第2コントローラユニット20bに送信する。第2コントローラユニット20bは、コントローラユニット切替部40から切替報知信号se2を受信する。第2コントローラユニット20bは、切替報知信号se2を受信すると、待機状態から起動を開始する。第2コントローラユニット20bは、図6に示す時刻t2に起動が完了し動作可能な状態になる。第2コントローラ201bは、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になると、電子ガバナ10からガバナ指令sgを受信する。第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgを受信すると、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になったときに受信したガバナ指令sgが示す弁開度が減少方向か増加方向か(図6においては増加方向)を検知する。第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間(図6における時刻t2〜時刻t3の間)一定のバイアスbs(例えば、第2リフト指令sl2が示す弁開度の0.1パーセント〜0.2パーセント)を算出する。このバイアスbsの絶対値は予め定められており、その符号がガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差によって決定される。なお、第2コントローラ201bは、この一定のバイアスbsを用いることにより、前回の第2リフト指令sl2が示す弁開度と今回のガバナ指令sgが示す弁開度との差よりも変化が小さくなる第2リフト指令sl2を生成することができる。
例えば、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が正値である場合、バイアスbsの符号はプラスとなる。また、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が負値である場合、バイアスbsの符号はマイナスとなる。
第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、所定の短い時間間隔で(例えば、100ms毎に)第2リフト指令sl2を算出する。第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から受信した前回のガバナ指令sgが示す弁開度と電子ガバナ10から受信した今回のガバナ指令sgが示す弁開度との差を算出する。第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から受信した前回のガバナ指令sgが示す弁開度と電子ガバナ10から受信した今回のガバナ指令sgが示す弁開度との差に一定のバイアスbsを加算する。第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から受信した前回のガバナ指令sgが示す弁開度と電子ガバナ10から受信した今回のガバナ指令sgが示す弁開度との差に一定のバイアスbsを加算した値に前回算出した第2リフト指令sl2を加算して第2リフト指令sl2を生成する。
As a specific example of generating the second lift command sl2, generation of the second lift command sl2 by the
For example, when the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is a positive value, the sign of the bias bs is positive. When the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is a negative value, the sign of the bias bs is negative.
The
以上、本発明の第二の実施形態による蒸気タービン1の処理フローについて説明した。蒸気タービン1(タービン)は、第1コントローラ201aと第2コントローラ201bとを備える。第1コントローラ201a(第1リフト指令生成部)は、蒸気タービン1の回転数を調整する蒸気流量調節弁50(流量調節弁)の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、弁開度を指示する第1リフト指令sl1を生成する。第1コントローラ201a(第1リフト指令保持部)は、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bへの切り替え開始時に、第1コントローラ201a(第1リフト指令生成部)が生成した第1リフト指令sl1を保持する。第1コントローラ201a(第1出力部)は、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bへの切り替え開始から第2コントローラユニット20bが起動するまでの間、第1コントローラ201a(第1リフト指令保持部)が保持した第1リフト指令sl1を送信する。第2コントローラ201b(起動部)は、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bへの切り替え開始時に、第2コントローラユニット20bを起動させる。第2コントローラ201b(第2リフト指令生成部)は、弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第2リフト指令sl2を生成する。
例えば、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が正値である場合、バイアスbsの符号はプラスとなる。また、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が負値である場合、バイアスbsの符号はマイナスとなる。第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、所定の短い時間間隔で第2リフト指令sl2を算出する。第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から受信した前回のガバナ指令sgが示す弁開度と電子ガバナ10から受信した今回のガバナ指令sgが示す弁開度との差を算出する。第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から受信した前回のガバナ指令sgが示す弁開度と電子ガバナ10から受信した今回のガバナ指令sgが示す弁開度との差に一定のバイアスbsを加算する。第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から受信した前回のガバナ指令sgが示す弁開度と電子ガバナ10から受信した今回のガバナ指令sgが示す弁開度との差に一定のバイアスbsを加算した値と、前回算出した第2リフト指令sl2が示す弁開度とを加算した弁開度を示す第2リフト指令sl2を生成する。
このようにすれば、蒸気タービン1は、不具合が発生した第1コントローラユニット20aから予備の第2コントローラユニット20bによりスムーズに(バンプレスに)切り替えることができる。
また、蒸気タービン1は、不具合が発生した第1コントローラユニット20aから予備の第2コントローラユニット20bに切り替えるまでの間、蒸気流量調節弁50の開閉方向を電子ガバナ10のガバナ指令sgが示す弁の開閉方向と同等にさせることで、蒸気タービン1の各機能部の急激な負荷の変動を抑制することができる。その結果、蒸気タービン1は、不具合が発生した第1コントローラユニット20aから予備の第2コントローラユニット20bに切り替える際に生じる可能性のあるアンダーシュート、オーバーシュートを抑制し、各機能部の故障を抑えることができる。
The processing flow of the
For example, when the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is a positive value, the sign of the bias bs is positive. When the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is a negative value, the sign of the bias bs is negative. The
If it does in this way, the
Further, the
<第三の実施形態>
本発明の第三の実施形態による蒸気タービン1の構成について説明する。
本実施形態による蒸気タービン1は、図7に示すように、第一の実施形態による蒸気タービン1と同様に、電子ガバナ10と、第1コントローラユニット20aと、第2コントローラユニット20bと、第1アクチュエータ30aと、第2アクチュエータ30bと、コントローラユニット切替部40と、蒸気流量調節弁50と、蒸気タービン本体60と、回転数計測器70と、を備え、更に、差演算部80を備える。
<Third embodiment>
A configuration of the
As shown in FIG. 7, the
本実施形態による第1コントローラユニット20aは、第1コントローラ201aと、第1サーボドライブ202aと、を備える。
本実施形態による第2コントローラユニット20bは、第2コントローラ201bと、第2サーボドライブ202bと、を備える。
The
The
差演算部80は、入力信号SVが示す蒸気タービン本体60の指示回転数Nsと入力信号PVが示す蒸気タービン本体60の実回転数Nとの差errを算出する。差演算部80は、差errを第2コントローラ201bに送信する。なお、差errは、例えば、図9に示すように、単調非減少する関数Fxによって変化レートRtと関連付けられている。図9に示す関数Fxは、差errが小さく変化レートRtが小さい領域Aと、差errが大きく変化レートRtが大きい領域Cと、領域Aと領域Cとの間のFxをつなぐ領域Bの3つの領域を有する。変化レートRtは、蒸気流量調節弁50の弁開度の変化のさせ方を規定するレートである。
The
第2コントローラ201bは、差演算部80から差errを受信する。
第2コントローラ201bは、差errを受信すると、ガバナ指令sgおよび関数Fxに基づいて、第2リフト指令sl2を生成する。
具体的には、第2コントローラ201bは、図9で示した関数Fxにおいて、差errに対応する変化レートRtと特定する。第2コントローラ201bは、特定した変化レートRtに基づき第2リフト指令sl2を変化させる。
The
When receiving the difference err, the
Specifically, the
次に、本実施形態による蒸気タービン1が行う処理について説明する。
本実施形態による蒸気タービン1の処理フローは、図10に示す本実施形態による蒸気タービン1の処理フローである。
Next, the process which the
The processing flow of the
本実施形態による蒸気タービン1は、第一の実施形態による蒸気タービン1と同様に、ステップS1〜ステップS5の処理を行う。
Similar to the
差演算部80は、差演算部80自身が起動し動作可能になって以降、入力信号SVが示す蒸気タービン本体60の指示回転数Nsと入力信号PVが示す蒸気タービン本体60の実回転数Nとの差errを算出し、差errを第2コントローラ201bに送信している(ステップS9)。
After the
第2コントローラ201bは、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になると、差演算部80から差errを受信する。
第2コントローラ201bは、差errを受信すると、ガバナ指令sgおよび関数Fxに基づいて、第2リフト指令sl2を生成する(ステップS6)。
具体例として、図11に示す蒸気タービン1におけるリフト指令sl2の生成の概要を示す図を用いてリフト指令sl2の生成について説明する。図11に示す蒸気タービン1におけるリフト指令sl2の生成の概要を示す図は、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になった後の電子ガバナ10と、差演算部80と、第2コントローラ201bとを模式的に表している。図11に示す第2コントローラ201bは、スイッチSW4と、関数演算部506と、第2リフト指令生成部507と、を備える。第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になったとき、スイッチSW4は「b4」側にある。例えば、関数演算部506は、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になった後に、差演算部80から差errを受信する。関数演算部506は、差errを受信すると、図9で示した関数Fxにおいて、差errに対応する変化レートRtと特定する。関数演算部506は、特定した変化レートRtを第2リフト指令生成部507に送信する。第2リフト指令生成部507は、関数演算部506から変化レートRtを受信する。第2リフト指令生成部507は、変化レートRtを受信すると、受信した変化レートRtに基づき第2リフト指令sl2を変化させる。
第2コントローラ201bは、第2リフト指令sl2を第2サーボドライブ202bに送信する。
こうすることにより、第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度とを近づけ、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度とが急変化しないようにすることができる。
そして、本実施形態による蒸気タービン1は、第一の実施形態による蒸気タービン1と同様に、ステップS7〜ステップS8の処理を行う。
The
When receiving the difference err, the
As a specific example, generation of the lift command sl2 will be described with reference to a diagram showing an outline of generation of the lift command sl2 in the
The
By doing so, the
And the
なお、電子ガバナ10が差演算部80の機能を有し、電子ガバナ10が差演算部80の機能を用いて算出した差errを外部に送信している場合、第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から差errを受信し、受信した差errを用いて第2リフト指令sl2を生成してもよい。その場合、蒸気タービン1は、差演算部80を備えなくてもよい。
When the
第2リフト指令sl2の具体例を説明する。第2コントローラ201bがデータテーブルTBL1に基づいて生成した変化レートRtに対応する第2リフト指令sl2は、例えば、図12に示す時刻t2〜時刻t3のリフト指令slである。なお、図12において、リフト指令slは、時刻t1〜時刻t2の間には第1リフト指令sl1を示す。また、図12において、リフト指令slは、時刻t2〜時刻t4の間には第2リフト指令sl2を示す。この例では、図12に示す時刻t2〜時刻t4の間のリフト指令sl2の傾きは、図9で示した差errの領域Cにおける傾きであり、変化レートRtが大きい場合の傾きである。また、時刻t4〜時刻t3の間のリフト指令sl2の傾きは、図9で示した領域Cにおいて差errが小さくなり、領域Cから領域Bに移り、差errが徐々に小さくなる場合の変化レートRtの傾きである。
第2コントローラ201bは、第2リフト指令sl2を第2サーボドライブ202bに送信する。
A specific example of the second lift command sl2 will be described. The second lift command sl2 corresponding to the change rate Rt generated by the
The
以上、本発明の第三の実施形態による蒸気タービン1の処理フローについて説明した。蒸気タービン1(タービン)は、第1コントローラ201aと第2コントローラ201bとを備える。第1コントローラ201a(第1リフト指令生成部)は、蒸気タービン1の回転数を調整する蒸気流量調節弁50(流量調節弁)の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、弁開度を指示する第1リフト指令sl1を生成する。第1コントローラ201a(第1リフト指令保持部)は、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bへの切り替え開始時に、第1コントローラ201a(第1リフト指令生成部)が生成した第1リフト指令sl1を保持する。第1コントローラ201a(第1出力部)は、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bへの切り替え開始から第2コントローラユニット20bが起動するまでの間、第1コントローラ201a(第1リフト指令保持部)が保持した第1リフト指令sl1を送信する。第2コントローラ201b(起動部)は、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bへの切り替え開始時に、第2コントローラユニット20bを起動させる。第2コントローラ201b(第2リフト指令生成部)は、弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第2リフト指令sl2を生成する。
具体的には、差演算部80は、差演算部80自身が起動し動作可能になって以降、入力信号SVが示す蒸気タービン本体60の指示回転数Nsと入力信号PVが示す蒸気タービン本体60の実回転数Nとの差errを算出し、差errを第2コントローラ201bに送信している。第2コントローラ201bは、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になった後に、差演算部80から差errを受信する。第2コントローラ201bは、差errを受信すると、ガバナ指令sgおよび関数Fxに基づいて、第2リフト指令sl2を生成する。第2コントローラ201bは、第2リフト指令sl2を第2サーボドライブ202bに送信する。
このようにすれば、蒸気タービン1は、不具合が発生した第1コントローラユニット20aから予備の第2コントローラユニット20bによりスムーズに(バンプレスに)切り替えることができる。
また、蒸気タービン1は、不具合が発生した第1コントローラユニット20aから予備の第2コントローラユニット20bに切り替えるまでの間、第2リフト指令sl2を急激に変化させないことにより、蒸気タービン1の各機能部の急激な負荷の変動を抑制することができる。その結果、蒸気タービン1は、不具合が発生した第1コントローラユニット20aから予備の第2コントローラユニット20bに切り替える際に生じる可能性のあるアンダーシュート、オーバーシュートを抑制し、各機能部の故障を抑えることができる。
The processing flow of the
Specifically, after the
If it does in this way, the
Further, the
<第四の実施形態>
本発明の第四の実施形態による蒸気タービン1の構成について説明する。
本実施形態による蒸気タービン1は、図8に示すように、電子ガバナ10と、第1コントローラユニット20aと、第2コントローラユニット20bと、第1アクチュエータ30aと、第2アクチュエータ30bと、コントローラユニット切替部40と、蒸気流量調節弁50と、蒸気タービン本体60と、回転数計測器70と、差演算部80と、を備える。
<Fourth embodiment>
The configuration of the
As shown in FIG. 8, the
本実施形態による第1コントローラユニット20aは、第1コントローラ201aと、第1サーボドライブ202aと、を備える。
本実施形態による第2コントローラユニット20bは、第2コントローラ201bと、第2サーボドライブ202bと、を備える。
The
The
電子ガバナ10は、第1コントローラ201aに不具合が発生した後、入力信号PVが示す蒸気タービン本体60の実回転数Nが、第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを基準に設定した所定の回転数の範囲内であるか否かを判定する。第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを基準に設定した所定の回転数の上限から下限までの範囲は、例えば、第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nの±5パーセント以内の範囲である。
また、電子ガバナ10は、入力信号PVが示す蒸気タービン本体60の実回転数Nが、第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを基準に設定した所定の回転数の範囲内であると判定した場合、報知信号siを第2コントローラ201bに送信する。報知信号siは、入力信号PVが示す蒸気タービン本体60の実回転数Nが、第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを基準に設定した所定の回転数の範囲内であることを報知する信号である。また、電子ガバナ10は、ガバナ指令sgを第2コントローラ201bに送信する。
差演算部80は、差errを第2コントローラ201bに送信する。
In the
Further, the
The
第2コントローラ201bは、差演算部80から差errを受信する。第2コントローラ201bは、差errを受信すると、差errと関数Fxに基づいて、第2リフト指令sl2を生成する。なお、第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から報知信号siを受信したか否かを判定している。第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から報知信号siを受信したと判定すると、第2リフト指令sl2が示す弁開度の範囲を、第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを基準に設定した所定の回転数を設定する弁開度の範囲内に制限する。また、第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から報知信号siを受信しないと判定すると、第2リフト指令sl2が示す弁開度の範囲を制限しない。
第2コントローラ201bは、電子ガバナ10からガバナ指令sgを受信する。
第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgを受信すると、ガバナ指令sgに基づいて、第2リフト指令sl2を生成する。
The
The
When the
次に、本実施形態による蒸気タービン1が行う処理について説明する。
本実施形態による蒸気タービン1の処理フローは、図13に示す本実施形態による蒸気タービン1の処理フローである。
Next, the process which the
The processing flow of the
本実施形態による蒸気タービン1は、第一の実施形態による蒸気タービン1と同様に、ステップS1〜ステップS5、ステップS9の処理を行う。
The
第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から差errを受信する。
第2コントローラ201bは、差errを受信すると、第2リフト指令sl2を生成する(ステップS6)。
具体例として、図11で示した蒸気タービン1におけるリフト指令sl2の生成の概要を示す図を用いてリフト指令sl2の生成について説明する。図11で示した蒸気タービン1におけるリフト指令sl2の生成の概要を示す図は、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になった後の電子ガバナ10と、差演算部80と、第2コントローラ201bとを模式的に表している。図11で示した第2コントローラ201bは、スイッチSW4と、関数演算部506と、第2リフト指令生成部507と、を備える。第2コントローラユニット20bが起動したとき、スイッチSW4は「b4」側にある。例えば、関数演算部506は、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になった後に、差演算部80から差errを受信する。関数演算部506は、差errを受信すると、図9で示した関数Fxにおいて、差errに対応する変化レートRtと特定する。関数演算部506は、特定した変化レートRtを第2リフト指令生成部507に送信する。第2リフト指令生成部507は、関数演算部506から変化レートRtを受信する。第2リフト指令生成部507は、変化レートRtを受信すると、受信した変化レートRtに基づき第2リフト指令sl2を変化させる。
The
When the
As a specific example, generation of the lift command sl2 will be described with reference to a diagram showing an outline of generation of the lift command sl2 in the
電子ガバナ10は、第1コントローラ201aに不具合が発生した後、入力信号PVが示す蒸気タービン本体60の実回転数Nが、第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを基準に設定した所定の回転数の範囲内であるか否かを判定する。第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを基準に設定した所定の回転数の上限から下限までの範囲は、例えば、第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nの±5パーセント以内の範囲である。電子ガバナ10は、入力信号PVが示す蒸気タービン本体60の実回転数Nが、第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを基準に設定した所定の回転数の範囲内であると判定した場合、報知信号siを第2コントローラ201bに送信する。
第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から報知信号siを受信したか否かを判定している(ステップS10)。第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から報知信号siを受信したと判定すると(ステップS10においてYES)、第2リフト指令sl2が示す弁開度の範囲を、第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを基準に設定した所定の回転数を設定する弁開度の範囲内に制限する(ステップS11)。また、第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から報知信号siを受信しないと判定すると(ステップS10においてNO)、第2リフト指令sl2が示す弁開度の範囲を制限しない。
In the
The
こうすることにより、第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の弁開度の範囲内となるまでの間、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度とを近づけ、ガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度とが急変化しないようにすることができる。
そして、本実施形態による蒸気タービン1は、第一の実施形態による蒸気タービン1と同様に、ステップS7〜ステップS8の処理を行う。
By doing so, the
And the
第2リフト指令sl2を生成する具体例として、第1コントローラ201aに不具合が発生した場合の第2コントローラ201bによる第2リフト指令sl2の生成について図14を用いて説明する。図14において、リフト指令slは、時刻t1〜時刻t2の間には第1リフト指令sl1を示す。また、図14において、リフト指令slは、時刻t2〜時刻t3の間には第2リフト指令sl2を示す。この例では、時刻t1に第1コントローラ201aに不具合が発生したとする。第1コントローラ201aは、第1コントローラ201a自身に不具合が発生したと判定する。第1コントローラ201aが第1コントローラ201a自身に不具合が発生したと判定すると、第1コントローラユニット20aは、切替指示信号se1をコントローラユニット切替部40に送信する。コントローラユニット切替部40は、第1コントローラユニット20aから切替指示信号se1を受信する。コントローラユニット切替部40は、切替指示信号se1を受信すると、切替報知信号se2を第2コントローラユニット20bに送信する。第2コントローラユニット20bは、コントローラユニット切替部40から切替報知信号se2を受信する。第2コントローラユニット20bは、切替報知信号se2を受信すると、待機状態から起動を開始する。第2コントローラユニット20bは、図14に示す時刻t2に起動が完了し動作可能な状態になる。第2コントローラ201bは、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になると、第2コントローラユニット20bが動作可能な状態になってから報知信号siを受信するまでの間(図14に示す時刻t2〜時刻t4の間)、差演算部80から差errに対応する変化レートRtを受信する。第2コントローラ201bは、変化レートRtに基づいて、第2リフト指令sl2を生成する。第2コントローラ201bは、第2リフト指令sl2を第2サーボドライブ202bに送信する。
第2コントローラ201bは、電子ガバナ10から報知信号siを受信する報知信号siを受信すると、入力信号SVが示す蒸気タービン本体60の指示回転数Nsと入力信号PVが示す蒸気タービン本体60の実回転数Nとの差よりも変化が小さい回転数を設定する弁開度を示すガバナ指令sgを電子ガバナ10から受信する。第2コントローラ201bは、ガバナ指令sgに基づいて、蒸気タービン本体60の実回転数Nが、第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを基準に設定した所定の回転数を設定する弁開度の上限から下限までの範囲内となる弁開度を示す第2リフト指令sl2を生成する。第2コントローラ201bは、第2リフト指令sl2を第2サーボドライブ202bに送信する。
As a specific example of generating the second lift command sl2, generation of the second lift command sl2 by the
When the
以上、本発明の第四の実施形態による蒸気タービン1の処理フローについて説明した。
蒸気タービン1(タービン)は、第1コントローラ201aと第2コントローラ201bとを備える。第1コントローラ201a(第1リフト指令生成部)は、蒸気タービン1の回転数を調整する蒸気流量調節弁50(流量調節弁)の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、弁開度を指示する第1リフト指令sl1を生成する。第1コントローラ201a(第1リフト指令保持部)は、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bへの切り替え開始時に、第1コントローラ201a(第1リフト指令生成部)が生成した第1リフト指令を保持する。第1コントローラ201a(第1出力部)は、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bへの切り替え開始から第2コントローラユニット20bが起動するまでの間、第1コントローラ201a(第1リフト指令保持部)が保持した第1リフト指令sl1を送信する。第2コントローラ201b(起動部)は、第1コントローラユニット20aから第2コントローラユニット20bへの切り替え開始時に、第2コントローラユニット20bを起動させる。第2コントローラ201b(第2リフト指令生成部)は、弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第2リフト指令sl2を生成する。
具体的には、第2コントローラ201bは、蒸気タービン本体60の実回転数Nが第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを基準に設定した所定の回転数を設定する弁開度の範囲内となるまでの間、蒸気タービン本体60の指示回転数Nsと蒸気タービン本体60の実回転数Nとの差に基づいて、第2リフト指令sl2を生成する。また、第2コントローラ201bは、蒸気タービン本体60の実回転数Nが第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを基準に設定した所定の回転数を設定する弁開度の範囲内となってからガバナ指令sgが示す弁開度と第2リフト指令sl2が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、蒸気タービン本体60の実回転数Nを第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを、第1コントローラ201aに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体60の実回転数Nを基準に設定した所定の回転数を設定する弁開度の範囲内とする制限を設けて、第2リフト指令sl2を生成する。第2コントローラユニット20bは、第2リフト指令sl2を制御対象であるアクチュエータへ送信する。
このようにすれば、蒸気タービン1は、不具合が発生した第1コントローラユニット20aから予備の第2コントローラユニット20bによりスムーズに(バンプレスに)切り替えることができる。
また、蒸気タービン1は、不具合が発生した第1コントローラユニット20aから予備の第2コントローラユニット20bに切り替えるまでの間、第2リフト指令sl2を急激に変化させないことにより、蒸気タービン1の各機能部の急激な負荷の変動を抑制することができる。その結果、蒸気タービン1は、不具合が発生した第1コントローラユニット20aから予備の第2コントローラユニット20bに切り替える際に生じる可能性のあるアンダーシュート、オーバーシュートを抑制し、各機能部の故障を抑えることができる。
The processing flow of the
The steam turbine 1 (turbine) includes a
Specifically, the
If it does in this way, the
Further, the
なお、上述の実施形態による蒸気タービン1では、コントローラユニット切替部40は、第1コントローラ201aから切替指示信号se1を受信するものとして説明した。しかしながら、本発明の実施形態によるコントローラユニット切替部40は、それに限定しない。例えば、コントローラユニット切替部40は、蒸気タービン1のメンテナンスなどを行うときに、メンテナンスの作業者による操作により直接コントローラユニット切替部40に切替指示信号se1を受信するものであってもよい。
In the
なお、上述の本発明の実施形態では蒸気タービン本体60の実回転数Nを制御する例について説明した。しかしながら、本発明の実施形態によるタービンは蒸気タービンに限定しない。例えば、本発明の実施形態ではガスタービンにおけるガスの流量を制御することによりガスタービンの実回転数Nを制御してもよい。
In the above-described embodiment of the present invention, the example in which the actual rotational speed N of the
なお、上述の本発明の第一の実施形態において、第2コントローラ201bは、予め定めた一定レートに基づいて第2リフト指令sl2を生成するものとして説明した。しかしながら、第2コントローラ201bは、それに限定しない。
In the first embodiment of the present invention described above, the
なお、上述の本発明の第四の実施形態において、第2コントローラ201bは、第2リフト指令sl2が示す弁開度を所定の弁開度の範囲内となるように制限を設けるものとして説明した。しかしながら、第2リフト指令sl2が示す弁開度を所定の弁開度の範囲内となるように制限を設けるものは、第四の実施形態以外のタービンにおける第2リフト指令sl2であってもよい。
In the above-described fourth embodiment of the present invention, the
なお、本発明の実施形態における処理フローは、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。 In the processing flow in the embodiment of the present invention, the order of processing may be changed within a range where appropriate processing is performed.
本発明における第1コントローラ201aが備える記憶部、その他の記憶部のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、第1コントローラ201aが備える記憶部、その他の記憶部のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。
Each of the storage unit and other storage units provided in the
本発明の実施形態について説明したが、上述の蒸気タービン1は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータがそのプログラムを実行するようにしてもよい。
Although embodiment of this invention was described, the above-mentioned
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 The program may realize part of the functions described above. Further, the program may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行ってよい。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are examples and do not limit the scope of the invention. These embodiments may be variously omitted, replaced, and changed without departing from the gist of the invention.
1・・・蒸気タービン
10・・・電子ガバナ
20a・・・第1コントローラユニット
20b・・・第2コントローラユニット
30a・・・第1アクチュエータ
30b・・・第2アクチュエータ
40・・・コントローラユニット切替部
50・・・蒸気流量調節弁
60・・・蒸気タービン本体
70・・・回転数計測器
80・・・差演算部
201a・・・第1コントローラ
201b・・・第2コントローラ
202a・・・第1サーボドライブ
202b・・・第2サーボドライブ
501、507・・・第2リフト指令生成部
502・・・遅延部
503・・・エラー演算部
504・・・第1加算部
505・・・第2加算部
506・・・関数演算部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1コントローラは、
タービンの回転数を調整する流量調節弁の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、前記弁開度を指示する第1リフト指令を生成する第1リフト指令生成部と、
第1コントローラユニットから第2コントローラユニットへの切り替え開始時に、前記第1リフト指令生成部が生成した前記第1リフト指令を保持する第1リフト指令保持部と、
前記切り替え開始から前記第2コントローラユニットが起動するまでの間、前記第1リフト指令保持部が保持した第1リフト指令を送信する第1出力部と、
を備え、
前記第2コントローラは、
前記切り替え開始時に、前記第2コントローラユニットを起動させる起動部と、
前記弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第2リフト指令を生成する第2リフト指令生成部と、
を備えるタービン。 A turbine comprising a first controller and a second controller,
The first controller includes:
A first lift command generator for generating a first lift command for instructing the valve opening based on a governor command indicating a valve opening of a flow control valve for adjusting the rotational speed of the turbine;
A first lift command holding unit that holds the first lift command generated by the first lift command generation unit at the start of switching from the first controller unit to the second controller unit;
A first output unit that transmits a first lift command held by the first lift command holding unit from the start of switching until the second controller unit is activated;
With
The second controller is
An activation unit for activating the second controller unit at the start of the switching;
A second lift command generator for generating a second lift command for instructing the valve opening so that the amount of change in the valve opening is equal to or less than a predetermined amount of change;
Turbine with.
一定のバイアスが示す弁開度と、前回の第2リフト指令が示す弁開度と、前記前回のガバナ指令が示す弁開度と今回のガバナ指令が示す弁開度との差とを加算した弁開度を示す第2リフト指令を生成する、
請求項1に記載のタービン。 The second controller is
The valve opening indicated by the constant bias, the valve opening indicated by the previous second lift command, and the difference between the valve opening indicated by the previous governor command and the valve opening indicated by the current governor command are added. Generating a second lift command indicating the valve opening;
The turbine according to claim 1.
タービン本体の指示回転数とタービン本体の実回転数との差と、当該差に対応する変化レートとの関係を示す関数に基づいて前記変化量を設定する第2リフト指令を生成する、
請求項1に記載のタービン。 The second controller is
Generating a second lift command for setting the amount of change based on a function indicating a relationship between a difference between an indicated rotational speed of the turbine body and an actual rotational speed of the turbine body and a change rate corresponding to the difference;
The turbine according to claim 1.
タービン本体の実回転数が前記切り替え開始の直前のタービン本体の実回転数を基準に設定した所定の弁開度の範囲内となってから前記ガバナ指令が示す弁開度と前記第2リフト指令が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、タービン本体の指示回転数とタービン本体の実回転数との差に基づいて前記変化量を設定する第2リフト指令を生成する、
請求項1に記載のタービン。 The second controller is
The valve opening indicated by the governor command and the second lift command after the actual rotational speed of the turbine main body falls within a predetermined valve opening range set based on the actual rotational speed of the turbine main body immediately before the start of switching. The second lift command is generated to set the amount of change based on the difference between the indicated rotational speed of the turbine body and the actual rotational speed of the turbine body until the difference from the valve opening indicated by is within a predetermined range. To
The turbine according to claim 1.
前記切り替えが開始し前記第2コントローラユニットが動作可能な状態になると、前記ガバナ指令が示す弁開度と第2リフト指令が示す弁開度との差が所定の弁開度の範囲内となるまで、前記第2コントローラユニットに前記アクチュエータを制御させる第2コントローラユニット制御指示部と、
を備える請求項1から請求項4の何れか一項に記載のタービン。 A first controller unit stop instruction unit for stopping transmission of a control signal from the first controller unit to the actuator when the switching is started and the second controller unit is operable;
When the switching starts and the second controller unit becomes operable, the difference between the valve opening indicated by the governor command and the valve opening indicated by the second lift command falls within a predetermined valve opening range. Until the second controller unit controls the actuator, the second controller unit control instruction unit,
The turbine according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
第1コントローラユニットから第2コントローラユニットへの切り替え開始時に、前記第1リフト指令を保持すること、
前記切り替え開始から前記第2コントローラユニットが起動するまでの間、前記第1リフト指令を送信すること、
前記切り替え開始時に、前記第2コントローラユニットを起動させること、
前記弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第2リフト指令を生成すること、
を含むタービンの制御方法。 Generating a first lift command for instructing the valve opening based on a governor command indicating a valve opening of a flow control valve that adjusts the rotational speed of the turbine;
Holding the first lift command at the start of switching from the first controller unit to the second controller unit;
Transmitting the first lift command from the start of switching until the second controller unit is activated;
Activating the second controller unit at the start of the switching;
Generating a second lift command that instructs the valve opening so that the amount of change in the valve opening is equal to or less than a predetermined amount of change;
A turbine control method including:
タービンの回転数を調整する流量調節弁の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、前記弁開度を指示する第1リフト指令を生成すること、
第1コントローラユニットから第2コントローラユニットへの切り替え開始時に、前記第1リフト指令を保持すること、
前記切り替え開始から前記第2コントローラユニットが起動するまでの間、前記第1リフト指令を送信すること、
前記切り替え開始時に、前記第2コントローラユニットを起動させること、
前記弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第2リフト指令を生成すること、
を実行させるプログラム。 On the computer,
Generating a first lift command for instructing the valve opening based on a governor command indicating a valve opening of a flow control valve that adjusts the rotational speed of the turbine;
Holding the first lift command at the start of switching from the first controller unit to the second controller unit;
Transmitting the first lift command from the start of switching until the second controller unit is activated;
Activating the second controller unit at the start of the switching;
Generating a second lift command that instructs the valve opening so that the amount of change in the valve opening is equal to or less than a predetermined amount of change;
A program that executes
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