JP2540626B2 - タ―ビン回転数制御装置 - Google Patents
タ―ビン回転数制御装置Info
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- JP2540626B2 JP2540626B2 JP1047294A JP4729489A JP2540626B2 JP 2540626 B2 JP2540626 B2 JP 2540626B2 JP 1047294 A JP1047294 A JP 1047294A JP 4729489 A JP4729489 A JP 4729489A JP 2540626 B2 JP2540626 B2 JP 2540626B2
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- Japan
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- turbine
- speed
- turbine speed
- gain correction
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸気タービンの回転数制御装置に適用され
るゲイン自動補正機能に関する。
るゲイン自動補正機能に関する。
本発明は負荷が回転数の３乗特性である駆動タービン
の回転数制御装置に適用される。
の回転数制御装置に適用される。
従来の蒸気タービン回転数制御装置は、負荷が回転数
の３乗特性を有する場合に対するゲイン補正機能を有し
ていない。
の３乗特性を有する場合に対するゲイン補正機能を有し
ていない。
タービンに加えられる負荷〔Ｗ〕がそのタービンの回
転数〔rpm〕の３乗に比例するような場合、タービン回
転数制御装置が制御定数（比例制御定数Kp、積分制御時
定数Ti）を固定させていたのでは、タービン低回転数領
域において、タービン回転数の制御伝達関数は、不安定
方向に移行する。
転数〔rpm〕の３乗に比例するような場合、タービン回
転数制御装置が制御定数（比例制御定数Kp、積分制御時
定数Ti）を固定させていたのでは、タービン低回転数領
域において、タービン回転数の制御伝達関数は、不安定
方向に移行する。
第４図に示すようにタービン負荷〔Ｗ〕がタービン回
転数の３乗に比例する場合、すなわち、タービン負荷ト
ルク〔Kg・ｍ〕がタービン回転数の２乗に比例する場合
のタービン回転数モデルの伝達関数G1（ｓ）は、 ただし、 ηT:タービン効率 m:タービン回転数規格値 Ta:タービン起動時間〔sec〕 S:ラプラス演算子 で得られ、これと第２図のタービン回転数制御装置で直
列補償した閉ループ伝達関数Ｇ（ｓ）は、 ただし、 Kc:ゲイン補正要素 Kp:比例制御定数 Ti:積分制御時定数〔sec〕 ここで、伝達関数Ｇ（ｓ）を、 に変形すると、 （ζはダンピングファクタ）が得られる。
転数の３乗に比例する場合、すなわち、タービン負荷ト
ルク〔Kg・ｍ〕がタービン回転数の２乗に比例する場合
のタービン回転数モデルの伝達関数G1（ｓ）は、 ただし、 ηT:タービン効率 m:タービン回転数規格値 Ta:タービン起動時間〔sec〕 S:ラプラス演算子 で得られ、これと第２図のタービン回転数制御装置で直
列補償した閉ループ伝達関数Ｇ（ｓ）は、 ただし、 Kc:ゲイン補正要素 Kp:比例制御定数 Ti:積分制御時定数〔sec〕 ここで、伝達関数Ｇ（ｓ）を、 に変形すると、 （ζはダンピングファクタ）が得られる。
ここで、ゲイン補正要素Kcの値を1.0に固定した場
合、すなわち、ゲイン補正要素を系内に持たない従来技
術の場合には、一般にタービン効率ηＴがタービン回転
数ｎに対して、ｎ→小のときηＴ→小となるので、ター
ビン回転数制御系閉ループ伝達関数のダンピングファク
タζは、タービン回転数ｎ→０のときζ→小となり、系
は不安定方向に移行する。
合、すなわち、ゲイン補正要素を系内に持たない従来技
術の場合には、一般にタービン効率ηＴがタービン回転
数ｎに対して、ｎ→小のときηＴ→小となるので、ター
ビン回転数制御系閉ループ伝達関数のダンピングファク
タζは、タービン回転数ｎ→０のときζ→小となり、系
は不安定方向に移行する。
本発明はこれらの問題を解決したタービン回転性制御
装置を提供することを目的とする。
装置を提供することを目的とする。
本発明に係るタービン回転数制御装置はタービンの負
荷が、効率を含めて、ほぼ回転数の３乗に比例する場合
のタービンの回転数制御方法としてタービン回転数設定
器１の設定目標値nsとタービン回転数検出器２の測定回
転数の規格化値ｎとの差Δｎ（Δｎ＝ns−ｎ）をゲイン
補正要素演算器４に入力し、前記ゲイン補正要素演算器
からの出力KcΔｎを比例積分制御器５に入力するタービ
ン回転数制御器において、前記ゲイン補正要素演算器４
は、測定回転数の規格化値ｎが予め設定される値nCOよ
り小さいときは一定値Kcoを出力し、ｎがncoをこえる領
域では ｎ＝ncoのときKC＝Kco ｎ＝1.0のときKc＝1.0 を出力するとともに、ｎ＝nco〜1.0の間では、式 により直線的に変化するKcを出力することを特徴とす
る。
荷が、効率を含めて、ほぼ回転数の３乗に比例する場合
のタービンの回転数制御方法としてタービン回転数設定
器１の設定目標値nsとタービン回転数検出器２の測定回
転数の規格化値ｎとの差Δｎ（Δｎ＝ns−ｎ）をゲイン
補正要素演算器４に入力し、前記ゲイン補正要素演算器
からの出力KcΔｎを比例積分制御器５に入力するタービ
ン回転数制御器において、前記ゲイン補正要素演算器４
は、測定回転数の規格化値ｎが予め設定される値nCOよ
り小さいときは一定値Kcoを出力し、ｎがncoをこえる領
域では ｎ＝ncoのときKC＝Kco ｎ＝1.0のときKc＝1.0 を出力するとともに、ｎ＝nco〜1.0の間では、式 により直線的に変化するKcを出力することを特徴とす
る。
タービン回転数制御装置内において、回転数制御偏差
値に、そのタービン回転数で決まる補正要素値（第３
図）を作用させることにより、等価的に、タービン回転
数制御定数（比例定数、積分時定数）を補正した効果を
得ることができる。
値に、そのタービン回転数で決まる補正要素値（第３
図）を作用させることにより、等価的に、タービン回転
数制御定数（比例定数、積分時定数）を補正した効果を
得ることができる。
本発明の実施例を第１図〜第４図に示す。第１図はタ
ービン回転数の制御装置と制御対象を複合したブロック
線図を示す。
ービン回転数の制御装置と制御対象を複合したブロック
線図を示す。
第２図に示すタービン回転数制御装置のブロック線図
において、タービン回転数設定器１とタービン回転数検
出器２との出力値偏差を、ゲイン補正要素演算器４に与
える。
において、タービン回転数設定器１とタービン回転数検
出器２との出力値偏差を、ゲイン補正要素演算器４に与
える。
ゲイン補正要素演算器４では、第３図で示されるター
ビン回転数により決まるゲイン補正要素を発生し乗算を
行ない、その出力値を比例積分制御演算器５に与える。
ビン回転数により決まるゲイン補正要素を発生し乗算を
行ない、その出力値を比例積分制御演算器５に与える。
比例積分制御演算器５はタービン回転数制御操作量信
号を出力し蒸気加減弁６を駆動する。
号を出力し蒸気加減弁６を駆動する。
蒸気タービンの出力は蒸気加減弁６の流量に比例して
変化する。蒸気加減弁の流量は弁開度に比例する。弁開
度は弁の操作部に入力される比例積分制御器５の出力信
号に比例するように構成されている。
変化する。蒸気加減弁の流量は弁開度に比例する。弁開
度は弁の操作部に入力される比例積分制御器５の出力信
号に比例するように構成されている。
第３図のゲイン補正要素Kcとタービン回転数ｎの関係
は次のように定める。
は次のように定める。
但し nco:ゲイン補正要素の折点でのｎの値 Kco: 〃 Ｋの値 第４図は制御対象のモデルを示す。
上気の手段により、比例積分制御演算器５の制御定数
（比例制御定数Kp、積分制御時定数Ti）を固定したま
ま、等価的にタービン回転数制御ゲインを自動補正調節
する。
（比例制御定数Kp、積分制御時定数Ti）を固定したま
ま、等価的にタービン回転数制御ゲインを自動補正調節
する。
先行技術（特眼昭62−185359号：原動機の速度制御装
置）と本発明との相違点は表１に示すとおりである。す
なわち特願昭62−185359号の制御方式では制御器の比例
ゲインＫと積分時間Ｔを表１の式で計算するとき、２乗
の演算要素１つと乗算要素１つが必要である。そしてど
ちらも浮動小数点で扱うことが必要である。
置）と本発明との相違点は表１に示すとおりである。す
なわち特願昭62−185359号の制御方式では制御器の比例
ゲインＫと積分時間Ｔを表１の式で計算するとき、２乗
の演算要素１つと乗算要素１つが必要である。そしてど
ちらも浮動小数点で扱うことが必要である。
また、タービン回転数ｎが小さい領域（ｎ０）では
積分時間 の計算値が非常に大きな値になる。他方コストの安い構
成部品（制御計算機のCPU）を使用して、タービン回転
数制御装置（ガバナ）を構成させるには、制御演算要素
を少くし、また、簡単にする必要がある。
積分時間 の計算値が非常に大きな値になる。他方コストの安い構
成部品（制御計算機のCPU）を使用して、タービン回転
数制御装置（ガバナ）を構成させるには、制御演算要素
を少くし、また、簡単にする必要がある。
そこで、特願昭62−185359の発明の複雑な演算要素を
なくし、代わりにディジタル制御装置で容易に実現でき
る「関数発生」を使用して、タービン低回転数領域の制
御性改善を可能にしたのが本発明である。
なくし、代わりにディジタル制御装置で容易に実現でき
る「関数発生」を使用して、タービン低回転数領域の制
御性改善を可能にしたのが本発明である。
〔発明の効果〕 本発明は前述のように構成されているので本発明の自
動ゲイン補正により、タービン回転数制御性をその広範
な運転回転数領域に照準を合わせることが可能になる。
動ゲイン補正により、タービン回転数制御性をその広範
な運転回転数領域に照準を合わせることが可能になる。
第１図は本発明の実施例のタービン回転数制御装置及び
制御対象を複合したブロック線図、第２図は本発明の実
施例のタービン回転数制御装置のブロック線図、第３図
は本発明の実施例のゲイン補正要素を示す図、第４図は
本発明の実施例の制御対象モデルを示す図である。 １……タービン回転数設定器、２……タービン回転数検
出器、３……偏差器、４……ゲイン補正要素演算器、５
……比例積分制御演算器、６……蒸気加減弁、12……係
数器、13……偏差器、14……積分特性、15……タービン
回転数制御装置のタービン回転数検出器、16……２乗特
性。
制御対象を複合したブロック線図、第２図は本発明の実
施例のタービン回転数制御装置のブロック線図、第３図
は本発明の実施例のゲイン補正要素を示す図、第４図は
本発明の実施例の制御対象モデルを示す図である。 １……タービン回転数設定器、２……タービン回転数検
出器、３……偏差器、４……ゲイン補正要素演算器、５
……比例積分制御演算器、６……蒸気加減弁、12……係
数器、13……偏差器、14……積分特性、15……タービン
回転数制御装置のタービン回転数検出器、16……２乗特
性。
Claims (1)
- 【請求項１】タービンの負荷が、効率を含めて、ほぼ回
転数の３乗に比例する場合のタービンの回転数制御方法
としてタービン回転数設定器（１）の設定目標値nsとタ
ービン回転数検出器（２）の測定回転数の規格化値ｎと
の差Δｎ（Δｎ＝ns−ｎ）をゲイン補正要素演算器
（４）に入力し、前記ゲイン補正要素演算器からの出力
KcΔｎを比例積分制御器（５）に入力するタービン回転
数制御器において、前記ゲイン補正要素演算器（４）
は、測定回転数の規格化値ｎが予め指定される値nCOよ
り小さいときは一定値Kcoを出力し、 ｎがncoをこえる領域では ｎ＝ncoのときKC＝Kco ｎ＝1.0のときKc＝1.0 を出力するとともに、ｎ＝nco〜1.0の間では、式 により直線的に変化するKcを出力することを特徴とする
タービン回転数制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1047294A JP2540626B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | タ―ビン回転数制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1047294A JP2540626B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | タ―ビン回転数制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02227502A JPH02227502A (ja) | 1990-09-10 |
| JP2540626B2 true JP2540626B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=12771262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1047294A Expired - Lifetime JP2540626B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | タ―ビン回転数制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2540626B2 (ja) |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP1047294A patent/JP2540626B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02227502A (ja) | 1990-09-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080725 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090725 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090725 Year of fee payment: 13 |