JP2935500B2 - 発電プラント制御方法及び装置 - Google Patents
発電プラント制御方法及び装置Info
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- JP2935500B2 JP2935500B2 JP1025580A JP2558089A JP2935500B2 JP 2935500 B2 JP2935500 B2 JP 2935500B2 JP 1025580 A JP1025580 A JP 1025580A JP 2558089 A JP2558089 A JP 2558089A JP 2935500 B2 JP2935500 B2 JP 2935500B2
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- JP
- Japan
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- valve
- flow
- operation mode
- signal
- valves
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/18—Final actuators arranged in stator parts varying effective number of nozzles or guide conduits, e.g. sequentially operable valves for steam turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2200/00—Mathematical features
- F05D2200/10—Basic functions
- F05D2200/11—Sum
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は蒸気タービンの制御に関し、更に詳細には種
々の異なる作動モードで入口弁を制御する方法及び装置
に関する。
々の異なる作動モードで入口弁を制御する方法及び装置
に関する。
アメリカ合衆国で発電される電気の大部分は、化石燃
料により加熱されるボイラー或いは原子炉からの蒸気に
より駆動される蒸気タービンが発電するものである。蒸
気タービンにより発生される電力量は供給蒸気の量を決
める入口弁により制御される。蒸気タービンは普通６個
から８個の入口弁を備えており、それらは２つのモード
のうちのひとつで作動される。その１つである単弁又は
一斉作動モード（single valve or unison mode）では
全ての弁が同じレートで開く。このモードはロータが蒸
気により均等に加熱されるようにするため普通タービン
の始動時に用いられる。
料により加熱されるボイラー或いは原子炉からの蒸気に
より駆動される蒸気タービンが発電するものである。蒸
気タービンにより発生される電力量は供給蒸気の量を決
める入口弁により制御される。蒸気タービンは普通６個
から８個の入口弁を備えており、それらは２つのモード
のうちのひとつで作動される。その１つである単弁又は
一斉作動モード（single valve or unison mode）では
全ての弁が同じレートで開く。このモードはロータが蒸
気により均等に加熱されるようにするため普通タービン
の始動時に用いられる。
一部開放状態の弁では蒸気のエネルギーがスロットル
損により失われる。もし全ての弁が一部開放状態にあれ
ば、１つ或いは２つの弁だけが一部開放状態にある場合
に比べてそのスロットル損が相当大きなものとなる。そ
の結果、タービンの動作時間の大部分において逐次作動
モードが用いられる。この逐次作動モードではまず３個
或いは４個の弁の一群がそれらが全開或いはそれに近い
状態になるまで同じレートで開放される。その後もし更
に蒸気流量の増加が望まれる場合、更に別の１つ或いは
２つの弁が開放され、それらが全開に近い状態になると
更に別の１つ或いは２つの弁が開放され、最大出力にな
るまで最後の１つ或いは２つの弁による制御が続けられ
る。
損により失われる。もし全ての弁が一部開放状態にあれ
ば、１つ或いは２つの弁だけが一部開放状態にある場合
に比べてそのスロットル損が相当大きなものとなる。そ
の結果、タービンの動作時間の大部分において逐次作動
モードが用いられる。この逐次作動モードではまず３個
或いは４個の弁の一群がそれらが全開或いはそれに近い
状態になるまで同じレートで開放される。その後もし更
に蒸気流量の増加が望まれる場合、更に別の１つ或いは
２つの弁が開放され、それらが全開に近い状態になると
更に別の１つ或いは２つの弁が開放され、最大出力にな
るまで最後の１つ或いは２つの弁による制御が続けられ
る。
入口弁の揚程対流量特性は非線形である。この事実を
考慮して、従来の制御システムは流量需要を弁の揚程或
いは位置へ変換するために各弁の揚程対流量特性を蓄積
する。しかしながら、単一の揚程対流量特性を蓄積する
だけであり、作動モードが一斉または逐次であるに拘ら
ずこの特性が調整される。かかるシステムを用いる装置
は、本願の出願人へ譲渡され本明細書の一部を形成する
ものとして引用する米国特許第4,270,055;4,368,520;4,
418,285;4,512,185;及び4,554,788号明細書に開示され
ている。
考慮して、従来の制御システムは流量需要を弁の揚程或
いは位置へ変換するために各弁の揚程対流量特性を蓄積
する。しかしながら、単一の揚程対流量特性を蓄積する
だけであり、作動モードが一斉または逐次であるに拘ら
ずこの特性が調整される。かかるシステムを用いる装置
は、本願の出願人へ譲渡され本明細書の一部を形成する
ものとして引用する米国特許第4,270,055;4,368,520;4,
418,285;4,512,185;及び4,554,788号明細書に開示され
ている。
本発明は一斉及び逐次作動モードに対しそれぞれ別の
調整を行なう入口弁制御装置を提供する。本発明はまた
逐次作動モードにおいて蒸気タービンの作動時切換え可
能な第２のシーケンスを提供する。更に、本発明は蒸気
タービンの入口弁を制御する位置信号をその位置を発生
する流量需要へ変換することにより流量需要の追跡を行
なう。
調整を行なう入口弁制御装置を提供する。本発明はまた
逐次作動モードにおいて蒸気タービンの作動時切換え可
能な第２のシーケンスを提供する。更に、本発明は蒸気
タービンの入口弁を制御する位置信号をその位置を発生
する流量需要へ変換することにより流量需要の追跡を行
なう。
本発明は、広義には、総需要信号に応答して蒸気ター
ビンへ供給される蒸気の量を制御する複数の入口弁を、
全ての弁が同じレートで開く一斉作動モードと、第１の
群の弁を開放状態に維持しながら第２の群の弁を部分開
放状態にして制御を行なう逐次作動モードとの間で選択
的に制御する制御装置であって、一斉及び逐次作動モー
ドに相当するそれぞれの別組の調整特性を蓄積する蓄積
手段と、一斉及び逐次作動モードの中から弁作動モード
を選択する選択手段と、蓄積手段に蓄積された調整特
性、選択手段により選択される弁作動モード及び総需要
信号に基づいて各入口弁の位置ぎめを行なう位置ぎめ手
段とより成り、選択手段は逐次動作モードにおいて通常
シーケンスと第２のシーケンスとの間において選択を行
なう手段を含むことを特徴とする制御装置に関する。
ビンへ供給される蒸気の量を制御する複数の入口弁を、
全ての弁が同じレートで開く一斉作動モードと、第１の
群の弁を開放状態に維持しながら第２の群の弁を部分開
放状態にして制御を行なう逐次作動モードとの間で選択
的に制御する制御装置であって、一斉及び逐次作動モー
ドに相当するそれぞれの別組の調整特性を蓄積する蓄積
手段と、一斉及び逐次作動モードの中から弁作動モード
を選択する選択手段と、蓄積手段に蓄積された調整特
性、選択手段により選択される弁作動モード及び総需要
信号に基づいて各入口弁の位置ぎめを行なう位置ぎめ手
段とより成り、選択手段は逐次動作モードにおいて通常
シーケンスと第２のシーケンスとの間において選択を行
なう手段を含むことを特徴とする制御装置に関する。
本発明は更に、総需要信号に応答して蒸気タービンへ
供給される蒸気の量を制御する複数の入口弁を、全ての
弁が同じレートで開く一斉作動モードと、第１の群の弁
を開放状態に維持しながら第２の群の弁を部分開放状態
にして制御を行なう逐次作動モードとの間で選択的に制
御する方法であって、（ａ）一斉及び逐次作動モードに
相当する別組の調整特性を提供し、（ｂ）一斉及び逐次
作動モードの中から弁作動モードを選択し、（ｃ）ステ
ップ（ａ）において提供された調整特性の組、ステップ
（ｂ）において選択された弁作動モード及び総需要信号
に基づいて各入口弁の位置ぎめを行なうステップより成
り、逐次作動モードは通常シーケンスと第２のシーケン
スとを含み、ステップ（ｂ）において、逐次作動モード
の選択は、通常シーケンスと第２のシーケンスとの間の
選択を含むことを特徴とする制御方法に関する。
供給される蒸気の量を制御する複数の入口弁を、全ての
弁が同じレートで開く一斉作動モードと、第１の群の弁
を開放状態に維持しながら第２の群の弁を部分開放状態
にして制御を行なう逐次作動モードとの間で選択的に制
御する方法であって、（ａ）一斉及び逐次作動モードに
相当する別組の調整特性を提供し、（ｂ）一斉及び逐次
作動モードの中から弁作動モードを選択し、（ｃ）ステ
ップ（ａ）において提供された調整特性の組、ステップ
（ｂ）において選択された弁作動モード及び総需要信号
に基づいて各入口弁の位置ぎめを行なうステップより成
り、逐次作動モードは通常シーケンスと第２のシーケン
スとを含み、ステップ（ｂ）において、逐次作動モード
の選択は、通常シーケンスと第２のシーケンスとの間の
選択を含むことを特徴とする制御方法に関する。
本発明の方法は、一斉及び逐次作動モードに対しそれ
ぞれ別組の調整特性を蓄積する蓄積手段と、一斉及び逐
次作動モードの中から弁作動モードを選択する選択手段
と、調整特性の組、弁作動モード及び総需要信号に基づ
き各入口弁の位置ぎめを行なう位置ぎめ手段とよりなる
入口弁制御装置により実施される。選択手段はエネルギ
ー変換装置の動作時逐次作動モードにおいて用いられる
通常シーケンスと第２のシーケンスの間において選択を
行なう手段を備えることが好ましい。また、本発明装置
は弁位置信号を加算して和を求め、その和をチョーキン
グ係数により追跡流量需要へ変換することにより入口弁
を流れる蒸気の流量を追跡する追跡手段を備えることが
望ましい。
ぞれ別組の調整特性を蓄積する蓄積手段と、一斉及び逐
次作動モードの中から弁作動モードを選択する選択手段
と、調整特性の組、弁作動モード及び総需要信号に基づ
き各入口弁の位置ぎめを行なう位置ぎめ手段とよりなる
入口弁制御装置により実施される。選択手段はエネルギ
ー変換装置の動作時逐次作動モードにおいて用いられる
通常シーケンスと第２のシーケンスの間において選択を
行なう手段を備えることが好ましい。また、本発明装置
は弁位置信号を加算して和を求め、その和をチョーキン
グ係数により追跡流量需要へ変換することにより入口弁
を流れる蒸気の流量を追跡する追跡手段を備えることが
望ましい。
以下、添付図面を参照して本発明をその実施例につき
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図は蒸気タービンの弁制御装置のブロック図であ
る。従来より、発電に用いる蒸気タービンは普通２個或
いは４個のスロットル弁及び数個の加減弁を含む入口弁
を備えている。第１図のブロック図では８個の加減弁GV
1−GV8の制御方法が示されている。加減弁流量需要信号
10が３つの流量セットポイント調整ユニット12−14へ供
給される。弁テスト用流量調整ユニット12はまた、テス
ト用ランプ信号16、テスト中の弁の数を示す信号18及び
テスト中でない弁の数を示す信号20を受信する。弁テス
ト用流量調整ユニット12からの出力はテスト中の弁へ送
られるテスト用流量セットポイント信号22とテスト中で
ない弁に送られるテスト補償用流量需要信号24である。
弁テスト用流量調整ユニット12は、テスト中の１個或い
は２個以上の弁につき適当な補償を行なうことによりユ
ニット12が指示する総流量需要を維持する。普通、弁の
テストはそれぞれの弁を定期的に、例えば一月に一度完
全に閉じることにより行なわれる。
る。従来より、発電に用いる蒸気タービンは普通２個或
いは４個のスロットル弁及び数個の加減弁を含む入口弁
を備えている。第１図のブロック図では８個の加減弁GV
1−GV8の制御方法が示されている。加減弁流量需要信号
10が３つの流量セットポイント調整ユニット12−14へ供
給される。弁テスト用流量調整ユニット12はまた、テス
ト用ランプ信号16、テスト中の弁の数を示す信号18及び
テスト中でない弁の数を示す信号20を受信する。弁テス
ト用流量調整ユニット12からの出力はテスト中の弁へ送
られるテスト用流量セットポイント信号22とテスト中で
ない弁に送られるテスト補償用流量需要信号24である。
弁テスト用流量調整ユニット12は、テスト中の１個或い
は２個以上の弁につき適当な補償を行なうことによりユ
ニット12が指示する総流量需要を維持する。普通、弁の
テストはそれぞれの弁を定期的に、例えば一月に一度完
全に閉じることにより行なわれる。
一斉作動弁流量調整ユニット13と逐次作動弁流量調整
ユニット14は、それぞれ、一斉作動流量セットポイント
信号26と逐次作動流量セットポイント信号28を出力す
る。弁揚程制御ユニット31−34が流量需要信号26及び28
のいずれを用いるかは単一の弁制御モード信号36により
決まる。弁揚程制御ユニット31−34は対応する加減弁の
サーボユニット42−45へ位置制御信号37−40を供給す
る。第１図は加減弁１、２、７及び８の弁揚程制御ユニ
ット、セットポイント信号、サーボユニット等だけを示
したが、点線で示すように、加減弁３−６についても同
様なユニットが設けられる。また、本発明は８個の加減
弁を備えた蒸気タービンに限定されるものではない。
ユニット14は、それぞれ、一斉作動流量セットポイント
信号26と逐次作動流量セットポイント信号28を出力す
る。弁揚程制御ユニット31−34が流量需要信号26及び28
のいずれを用いるかは単一の弁制御モード信号36により
決まる。弁揚程制御ユニット31−34は対応する加減弁の
サーボユニット42−45へ位置制御信号37−40を供給す
る。第１図は加減弁１、２、７及び８の弁揚程制御ユニ
ット、セットポイント信号、サーボユニット等だけを示
したが、点線で示すように、加減弁３−６についても同
様なユニットが設けられる。また、本発明は８個の加減
弁を備えた蒸気タービンに限定されるものではない。
サーボユニット42−45は、対応する加減（入口）弁の
位置を示す検出位置信号47−50を出力する。検出位置信
号47−50は弁流量決定ユニット52−55へ送られる。弁流
量決定ユニット52−55は検出位置信号をそれぞれの弁流
量信号へ変換し、これらの弁流量信号は弁揚程制御ユニ
ット31−35及び弁流量追跡ユニット58へ送られる。弁流
量追跡ユニット58は追跡流量需要信号60を出力し、この
信号は入力流量需要信号10と比べることにより各弁が正
しく作動しているかどうかを確認する。個々の弁流量信
号は手動作動モード信号62が供給される手動制御モード
において用いられる。
位置を示す検出位置信号47−50を出力する。検出位置信
号47−50は弁流量決定ユニット52−55へ送られる。弁流
量決定ユニット52−55は検出位置信号をそれぞれの弁流
量信号へ変換し、これらの弁流量信号は弁揚程制御ユニ
ット31−35及び弁流量追跡ユニット58へ送られる。弁流
量追跡ユニット58は追跡流量需要信号60を出力し、この
信号は入力流量需要信号10と比べることにより各弁が正
しく作動しているかどうかを確認する。個々の弁流量信
号は手動作動モード信号62が供給される手動制御モード
において用いられる。
第２図は弁テスト用流量調整ユニットと弁作動モード
調整ユニット12−14を更に詳細に示したブロック図であ
る。テスト用のランプ信号16が減算器64へ送られ、一方
需要信号10が流量係数特性手段66及び割算器68へ送られ
る。割算器68からの割算信号出力は一斉作動弁特性70に
おいて適当に調整された一斉作動流量需要信号26を探索
するために用いられる。弁流量需要信号10を割算するた
め割算器68において用いられる係数72は弁流量需要信号
10により流れ係数特性66をアクセスすることにより選択
される。一斉作動流量セットポイント信号26は一斉作動
特性手段70の出力であり減算器64と減算器74へ送られ
る。
調整ユニット12−14を更に詳細に示したブロック図であ
る。テスト用のランプ信号16が減算器64へ送られ、一方
需要信号10が流量係数特性手段66及び割算器68へ送られ
る。割算器68からの割算信号出力は一斉作動弁特性70に
おいて適当に調整された一斉作動流量需要信号26を探索
するために用いられる。弁流量需要信号10を割算するた
め割算器68において用いられる係数72は弁流量需要信号
10により流れ係数特性66をアクセスすることにより選択
される。一斉作動流量セットポイント信号26は一斉作動
特性手段70の出力であり減算器64と減算器74へ送られ
る。
テスト用ランプ信号16は減算器64において一斉作動流
量セットポイント信号26により減算され、非負値出力ユ
ニット76においてテスト用流量セットポイント信号22が
負でないことを確認するためにその結果がチェックされ
る。テスト用流量セットポイント信号26は減算器74によ
り一斉作動流量セットポイント信号26から減算され、そ
の出力は乗算器77においてテスト中の弁の数18により乗
算され、そして割算器78においてテスト中でない弁の数
20により割算されてテスト用補償流量信号24が得られ
る。
量セットポイント信号26により減算され、非負値出力ユ
ニット76においてテスト用流量セットポイント信号22が
負でないことを確認するためにその結果がチェックされ
る。テスト用流量セットポイント信号26は減算器74によ
り一斉作動流量セットポイント信号26から減算され、そ
の出力は乗算器77においてテスト中の弁の数18により乗
算され、そして割算器78においてテスト中でない弁の数
20により割算されてテスト用補償流量信号24が得られ
る。
第１図に示した各弁揚程制御ユニット31−34は同一の
構成を有する。従って、入力弁即ち加減弁GV1の弁揚程
制御ユニット31だけを第３図に示す。一斉作動流量セッ
トポイント信号26とテスト用補償流量信号24は加算器80
により加算され、加算器80の和出力或いはテスト用流量
セットポイント信号22のいずれかがテスト用論理信号84
の制御下において選択手段82により選択される。図示の
如く第３図の実施例では一斉即ち一斉作動作動モードの
ときにおいてのみテストが可能である。その理由は補償
流量の計算が非常に簡単であるからである。しかしなが
ら、逐次作動モードにおける弁のテストを所望なら、補
償流量の計算は複雑になるが第３図に示した構成に必要
な設計変更を施すことができる。
構成を有する。従って、入力弁即ち加減弁GV1の弁揚程
制御ユニット31だけを第３図に示す。一斉作動流量セッ
トポイント信号26とテスト用補償流量信号24は加算器80
により加算され、加算器80の和出力或いはテスト用流量
セットポイント信号22のいずれかがテスト用論理信号84
の制御下において選択手段82により選択される。図示の
如く第３図の実施例では一斉即ち一斉作動作動モードの
ときにおいてのみテストが可能である。その理由は補償
流量の計算が非常に簡単であるからである。しかしなが
ら、逐次作動モードにおける弁のテストを所望なら、補
償流量の計算は複雑になるが第３図に示した構成に必要
な設計変更を施すことができる。
逐次作動流量セットポイント信号28は、逐次作動調整
流量信号90を発生するため逐次作動弁特性88を用いて変
換する前に利得／バイアス計算回路86において利得G1を
掛け合わせると共にバイアスB1を差し引く。レート制限
した選択手段92が逐次作動調整流量セットポイント信号
90と選択手段82の出力の間で切換えを行なう。加減弁GV
1がテスト中である場合、テスト用流量セットポイント
信号22が選択手段82から出力される。ほかの弁がテスト
中であるときは一斉或いは一斉作動作動流量セットポイ
ント信号26とテスト用補償流量信号24を結合したものが
選択手段82から出力される。以下においていずれの弁も
テスト中でなく、従って一斉作動流量セットポイント信
号26が選択手段82により発生されると仮定する。
流量信号90を発生するため逐次作動弁特性88を用いて変
換する前に利得／バイアス計算回路86において利得G1を
掛け合わせると共にバイアスB1を差し引く。レート制限
した選択手段92が逐次作動調整流量セットポイント信号
90と選択手段82の出力の間で切換えを行なう。加減弁GV
1がテスト中である場合、テスト用流量セットポイント
信号22が選択手段82から出力される。ほかの弁がテスト
中であるときは一斉或いは一斉作動作動流量セットポイ
ント信号26とテスト用補償流量信号24を結合したものが
選択手段82から出力される。以下においていずれの弁も
テスト中でなく、従って一斉作動流量セットポイント信
号26が選択手段82により発生されると仮定する。
手動／自動レート制限選択手段94は選択手段92により
出力される調整流量信号96と後述するように個々の弁の
流量を示す信号を供給する個々の弁追跡流量信号98との
間の選択を行なう。選択手段92及び94はそれぞれ作動モ
ード信号36及び手動／自動制御信号62により制御され
る。選択手段92は、一斉作動モードと逐次作動モードの
間の切換えを一方から他方へ例えば100のステップで徐
々に切換え、例えば毎秒一斉作動調整流量セットポイン
ト信号26と逐次作動調整流量セットポイント信号90の間
の差の100分の１ごとに変化する調整流量信号90を出力
することにより調整流量信号96を発生させて一斉作動モ
ードと逐次作動モードの間の切換えを制御することによ
りレートを制限することが好ましい。同様に、手動／自
動選択手段94は好ましくは毎秒個々の弁流量信号98と調
整流量信号96の間の差の例えば100分の１のステップに
おいて流量信号98による制御から流量信号96による制御
へ徐々に切換えを行ない流量制御信号100を発生するよ
うに構成されている。
出力される調整流量信号96と後述するように個々の弁の
流量を示す信号を供給する個々の弁追跡流量信号98との
間の選択を行なう。選択手段92及び94はそれぞれ作動モ
ード信号36及び手動／自動制御信号62により制御され
る。選択手段92は、一斉作動モードと逐次作動モードの
間の切換えを一方から他方へ例えば100のステップで徐
々に切換え、例えば毎秒一斉作動調整流量セットポイン
ト信号26と逐次作動調整流量セットポイント信号90の間
の差の100分の１ごとに変化する調整流量信号90を出力
することにより調整流量信号96を発生させて一斉作動モ
ードと逐次作動モードの間の切換えを制御することによ
りレートを制限することが好ましい。同様に、手動／自
動選択手段94は好ましくは毎秒個々の弁流量信号98と調
整流量信号96の間の差の例えば100分の１のステップに
おいて流量信号98による制御から流量信号96による制御
へ徐々に切換えを行ない流量制御信号100を発生するよ
うに構成されている。
流量制御信号100はGV1弁位置セットポイント信号37を
発生するために流量−揚程変換特性手段102により変換
される。第３図に示すように、弁の流量−揚程特性手段
102は図示の典型的な関係のように非線形である。普通
の構成の弁はそれぞれ異なる流量−揚程特性を有する
が、蒸気タービンに用いる加減弁は通常、全ての弁揚程
制御ユニット31−34に用いるため単一の流量−揚程変換
特性102を蓄積すれば充分なように同じ構成にするのが
普通である。この制約は、各弁揚程制御ユニット31−34
につき別々の逐次作動弁特性88だけでなく別々の一斉作
動弁特性70を蓄積することにより最小限に抑えられる。
これらの流量調整特性70、88の変更を可能にするため
に、特性を表わす曲線のグラフを操作することによって
その特性を変更するための手段104及び105が設けられて
いる。
発生するために流量−揚程変換特性手段102により変換
される。第３図に示すように、弁の流量−揚程特性手段
102は図示の典型的な関係のように非線形である。普通
の構成の弁はそれぞれ異なる流量−揚程特性を有する
が、蒸気タービンに用いる加減弁は通常、全ての弁揚程
制御ユニット31−34に用いるため単一の流量−揚程変換
特性102を蓄積すれば充分なように同じ構成にするのが
普通である。この制約は、各弁揚程制御ユニット31−34
につき別々の逐次作動弁特性88だけでなく別々の一斉作
動弁特性70を蓄積することにより最小限に抑えられる。
これらの流量調整特性70、88の変更を可能にするため
に、特性を表わす曲線のグラフを操作することによって
その特性を変更するための手段104及び105が設けられて
いる。
本発明の方法の実施に用いる計算装置（図示せず）
は、流量調整及び流量−揚程特性手段70、88、102のた
めの蓄積手段、第２及び３図において特性70、74、88、
102につき示したような曲線を表示する表示装置、及び
表示された曲線を変更したり変更した曲線の蓄積を指示
するための入力手段を備えることが好ましい。この構成
によればオペレーターは弁の動作を如何に変更するかの
計算を行なうことなく入口弁の動作を変更することが可
能である。曲線変更信号104及び105は、入力手段（図示
せず）より発生される。
は、流量調整及び流量−揚程特性手段70、88、102のた
めの蓄積手段、第２及び３図において特性70、74、88、
102につき示したような曲線を表示する表示装置、及び
表示された曲線を変更したり変更した曲線の蓄積を指示
するための入力手段を備えることが好ましい。この構成
によればオペレーターは弁の動作を如何に変更するかの
計算を行なうことなく入口弁の動作を変更することが可
能である。曲線変更信号104及び105は、入力手段（図示
せず）より発生される。
上述したように、位置制御信号37−40はそれぞれ、位
置制御信号37−40に従って弁を位置ぎめするサーボユニ
ット42−45のうちの対応サーボユニットへ送られる。こ
れらサーボユニット42−45はそれぞれ弁の実際の位置を
検出するセンサーを有する。サーボユニット42−45のセ
ンサーは第１図に示した検出位置信号47−50を発生す
る。弁流量決定ユニット52−55を更に詳細なブロック図
で示す第４図には、これら２つの信号47、50が示されて
いる。第４図に示した弁流量決定ユニット52及び55は、
検出位置信号47、50を個々の弁流量信号98及び110へ変
換する揚程−流量変換特性手段107、108を有する。個々
の弁流量信号への同様な変換が多の入口弁の揚程−流量
特性手段より行なわれる。個々の弁流量信号98、110、1
12等は加算器114により加算され、その和116はチョーク
されない流量を表わす。チョーキング係数が決定され、
チョークされない／チョークされた流量特性118が信号1
16を変更して追跡流量需要信号60を生ぜしめる。上述し
たように、追跡流量需要信号60はリクエストされた流量
需要信号10と比較できる。更に、追跡流量需要信号60に
より表わされる追跡流量需要を入口弁が正しく作動して
いるか否かの確認を行うためにオペレーターへ表示する
ことができる。
置制御信号37−40に従って弁を位置ぎめするサーボユニ
ット42−45のうちの対応サーボユニットへ送られる。こ
れらサーボユニット42−45はそれぞれ弁の実際の位置を
検出するセンサーを有する。サーボユニット42−45のセ
ンサーは第１図に示した検出位置信号47−50を発生す
る。弁流量決定ユニット52−55を更に詳細なブロック図
で示す第４図には、これら２つの信号47、50が示されて
いる。第４図に示した弁流量決定ユニット52及び55は、
検出位置信号47、50を個々の弁流量信号98及び110へ変
換する揚程−流量変換特性手段107、108を有する。個々
の弁流量信号への同様な変換が多の入口弁の揚程−流量
特性手段より行なわれる。個々の弁流量信号98、110、1
12等は加算器114により加算され、その和116はチョーク
されない流量を表わす。チョーキング係数が決定され、
チョークされない／チョークされた流量特性118が信号1
16を変更して追跡流量需要信号60を生ぜしめる。上述し
たように、追跡流量需要信号60はリクエストされた流量
需要信号10と比較できる。更に、追跡流量需要信号60に
より表わされる追跡流量需要を入口弁が正しく作動して
いるか否かの確認を行うためにオペレーターへ表示する
ことができる。
図示を簡単にするために、第３図は１つの逐次作動弁
特性88だけを示す。本発明の第２の実施例によれば、逐
次作動モードでは少なくとも２つのシーケンスを用いる
ことが可能である。第５図は第２の実施例において異な
る構成要素を示す。通常シーケンスの逐次作動弁特性を
参照番号88で表示する。第２のシーケンスの逐次作動弁
特性88′と逐次作動較正特性88″もまた第２の実施例に
おいて提供される。利得／バイアス計算ユニット86′に
はシーケンスの違いにより別の利得とバイアスが用いら
れる。
特性88だけを示す。本発明の第２の実施例によれば、逐
次作動モードでは少なくとも２つのシーケンスを用いる
ことが可能である。第５図は第２の実施例において異な
る構成要素を示す。通常シーケンスの逐次作動弁特性を
参照番号88で表示する。第２のシーケンスの逐次作動弁
特性88′と逐次作動較正特性88″もまた第２の実施例に
おいて提供される。利得／バイアス計算ユニット86′に
はシーケンスの違いにより別の利得とバイアスが用いら
れる。
第6A−6C図は、種々の逐次作動弁特性88、88′及び8
8″の間の違いを示す。較正特性88″は第6A図に示すよ
うに弁の制御に用いられる。流量需要信号10が増加する
と、まず群１の弁が開き、群２、３及び５の弁が続いて
開く。各群は次の群の開放前に全開するため較正時にお
いてオーバラップは存在しない。普通、第１の群には４
個の弁が属し、それらは群２及び３の各１個の弁と、群
５の２個の弁とより成る。通常シーケンスでは、これら
の群は同じ順序で作動される。しかしながら僅かなオー
バラップがあり、弁の開放動作は参照数字88に対応する
グラフに示すように、必要となる前に開放動作を開始
し、全開位置に来る前において流量需要10が増加し次の
群の弁が普通開放動作を開始する点を超えた後停止する
ように変更される。このオーバラップを第6B図の曲線に
示した。
8″の間の違いを示す。較正特性88″は第6A図に示すよ
うに弁の制御に用いられる。流量需要信号10が増加する
と、まず群１の弁が開き、群２、３及び５の弁が続いて
開く。各群は次の群の開放前に全開するため較正時にお
いてオーバラップは存在しない。普通、第１の群には４
個の弁が属し、それらは群２及び３の各１個の弁と、群
５の２個の弁とより成る。通常シーケンスでは、これら
の群は同じ順序で作動される。しかしながら僅かなオー
バラップがあり、弁の開放動作は参照数字88に対応する
グラフに示すように、必要となる前に開放動作を開始
し、全開位置に来る前において流量需要10が増加し次の
群の弁が普通開放動作を開始する点を超えた後停止する
ように変更される。このオーバラップを第6B図の曲線に
示した。
第２のシーケンスでは、弁の順序が変更される。例え
ば、第１及び第２の群は同じで（４）で示す次の群が２
つの弁をそして最後の弁（６）が単一の弁を含む。ター
ビンがほとんど能力一杯で作動され、１つのバルブだけ
がタービンの動作を制御している場合第２のシーケンス
が用いられ、それによりスロットル損が減少する。
ば、第１及び第２の群は同じで（４）で示す次の群が２
つの弁をそして最後の弁（６）が単一の弁を含む。ター
ビンがほとんど能力一杯で作動され、１つのバルブだけ
がタービンの動作を制御している場合第２のシーケンス
が用いられ、それによりスロットル損が減少する。
本発明の制御装置は、蒸気タービンの動作時通常のシ
ーケンスと第２のシーケンスの間で切換えを行なうこと
が可能である。選択手段120は第２のシーケンスモード
信号122に応答してこの作用を行なう。選択手段124は逐
次較正モード信号126に応答して通常の弁特性と逐次作
動較正弁特性88、88″の間の選択を行なう。選択手段12
0及び124はレートが制限されたスイッチである。
ーケンスと第２のシーケンスの間で切換えを行なうこと
が可能である。選択手段120は第２のシーケンスモード
信号122に応答してこの作用を行なう。選択手段124は逐
次較正モード信号126に応答して通常の弁特性と逐次作
動較正弁特性88、88″の間の選択を行なう。選択手段12
0及び124はレートが制限されたスイッチである。
本発明を別個の構成要素により構成したものとして説
明したが、Inte18086のようなマイクロプロセッサーを
適当にプログラムして記憶及び入力／出力ユニットと共
働させ上述の機能を行なわせることによって本発明を実
施することが可能である。
明したが、Inte18086のようなマイクロプロセッサーを
適当にプログラムして記憶及び入力／出力ユニットと共
働させ上述の機能を行なわせることによって本発明を実
施することが可能である。
上述した本発明の多数の特徴及び利点は上述の詳細な
説明から明らかであろう。頭書記載した特許請求の範囲
は本発明の真の精神及び範囲内に入るこれら全ての特徴
及び利点を包含するものと意図されている。更に、当業
者にとっては多数の変形例が想到されであろうから、そ
れらは本発明が図示し説明した構成及び動作だけに限定
されることを意味しない。従って、本発明の範囲内及び
精神に入る限り如何なる適当な変形例及び等価例も本発
明の権利範囲内に属する。
説明から明らかであろう。頭書記載した特許請求の範囲
は本発明の真の精神及び範囲内に入るこれら全ての特徴
及び利点を包含するものと意図されている。更に、当業
者にとっては多数の変形例が想到されであろうから、そ
れらは本発明が図示し説明した構成及び動作だけに限定
されることを意味しない。従って、本発明の範囲内及び
精神に入る限り如何なる適当な変形例及び等価例も本発
明の権利範囲内に属する。
第１図は、本発明の実施例による入口弁制御装置の全体
ブロック図である。 第２図は、弁モード及びテスト用流量調整ユニットの詳
細なブロック図である。 第３図は、第１図の弁揚程制御ユニットの１つの詳細な
ブロック図であり、弁位置セットポイント論理回路を示
す。 第４図は、第１図に示した揚程−流量ブロック及び弁流
量追跡ユニットの詳細なブロック図である。 第５図は、逐次モード調整機構の第２図の実施例を示す
詳細なブロック図である。 第6A−6Cは逐次モードにおいて弁を制御する通常及び第
２のシーケンスのグラフ表示である。
ブロック図である。 第２図は、弁モード及びテスト用流量調整ユニットの詳
細なブロック図である。 第３図は、第１図の弁揚程制御ユニットの１つの詳細な
ブロック図であり、弁位置セットポイント論理回路を示
す。 第４図は、第１図に示した揚程−流量ブロック及び弁流
量追跡ユニットの詳細なブロック図である。 第５図は、逐次モード調整機構の第２図の実施例を示す
詳細なブロック図である。 第6A−6Cは逐次モードにおいて弁を制御する通常及び第
２のシーケンスのグラフ表示である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01D 17/00 - 21/20
Claims (9)
- 【請求項１】総需要信号に応答して蒸気タービンへ供給
される蒸気の量を制御する複数の入口弁を、全ての弁が
同じレートで開く一斉作動モードと、第１の群の弁を開
放状態に維持しながら第２の群の弁を部分開放状態にし
て制御を行なう逐次作動モードとの間で選択的に制御す
る制御装置であって、 一斉及び逐次作動モードに相当するそれぞれ別組の調整
特性を蓄積する蓄積手段と、 一斉及び逐次作動モードの中から弁作動モードを選択す
る選択手段と、 蓄積手段に蓄積された調整特性、選択手段により選択さ
れる弁作動モード及び総需要信号に基づいて各入口弁の
位置ぎめを行なう位置ぎめ手段とより成り、 選択手段は逐次動作モードにおいて通常シーケンスと第
２のシーケンスとの間において選択を行なう手段を含む
ことを特徴とする制御装置。 - 【請求項２】制御装置は更に、一斉及び逐次作動モード
に相当する調整特性をそれぞれ独立に修正する修正手段
を含むことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。 - 【請求項３】位置ぎめ手段は入口弁の位置を示す検出位
置信号を発生し、制御装置は更に検出位置信号を各弁の
流量信号へ変換し、各弁の流量信号を加算してその和を
求め、その和にチョーキング係数を乗算して追跡流れ需
要信号を発生することにより、入口弁を流れる蒸気の流
量を迫跡する追跡手段を含むことを特徴とする請求項３
に記載の制御装置。 - 【請求項４】蓄積手段は一斉作動モード及び逐次作動モ
ードのうちの通常シーケンスと第２のシーケンスの各々
に相当するそれぞれ異なる変換特性を蓄積することを特
徴とする請求項１に記載の制御装置。 - 【請求項５】選択手段は位置ぎめ手段を入口弁の位置が
徐々に変化するように制御して一斉作動モードと逐次作
動モードの間の切換えを徐々に行なう手段を含むことを
特徴とする請求項１に記載の制御装置。 - 【請求項６】総需要信号に応答して蒸気タービンへ供給
される蒸気の量を制御する複数の入口弁を、全ての弁が
同じレートで開く一斉作動モードと、第１の群の弁を開
放状態に維持しながら第２の群の弁を部分開放状態にし
て制御を行なう逐次作動モードとの間で選択的に制御す
る方法であって、 （ａ）一斉及び逐次作動モードに相当する別組の調整特
性を提供し、 （ｂ）一斉及び逐次作動モードの中から弁作動モードを
選択し、 （ｃ）ステップ（ａ）において提供された調整特性の
組、ステップ（ｂ）において選択された弁作動モード及
び総需要信号に基づいて各入口弁の位置ぎめを行なうス
テップより成り、 逐次作動モードは通常シーケンスと第２のシーケンスと
を含み、ステップ（ｂ）において、逐次作動モードの選
択は、通常シーケンスと第２のシーケンスとの間の選択
を含むことを特徴とする制御方法。 - 【請求項７】ステップ（ｃ）における入口弁の位置を弁
を流れる流量の値に変換することにより流量需要を追跡
するステップ（ｄ）を更に含むことを特徴とする請求項
６に記載の制御方法。 - 【請求項８】ステップ（ｃ）は、 （c i）ステップ（ａ）において提供された調整特性、
ステップ（ｂ）において選択された弁作動モード及び総
需要信号に基づいて入口弁の所望位置を求め、 （c ii）ステップ（c i）において求めた入口弁の所望
位置に基づいて入口弁を所望位置へ位置ぎめするための
位置制御信号を発生し、 （c iii）位置制御信号に基づいて入口弁の位置を調整
することより成り、ステップ（ｄ）は、 （d i）各入口弁の位置を検出して検出位置信号を検出
し、 （d ii）各検出位置信号を対応の楊程−流量特性により
それぞれの弁流量信号へ変換し、 （d iii）各弁の流量信号を加算し、それにチョーキン
グ係数を乗算することにより各弁を流れる流量を計算す
る ステップことより成ることを特徴とする請求項７に記載
の制御方法。 - 【請求項９】オペレーターが検出位置信号を調整する手
動モードにおいてステップ（d ii）において発生された
個々の弁流量信号を位置制御信号へ変換するステップ
（ｅ）を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の制
御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US153,301 | 1988-02-05 | ||
| US07/153,301 US4811565A (en) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Steam turbine valve management system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01240703A JPH01240703A (ja) | 1989-09-26 |
| JP2935500B2 true JP2935500B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=22546608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1025580A Expired - Lifetime JP2935500B2 (ja) | 1988-02-05 | 1989-02-03 | 発電プラント制御方法及び装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4811565A (ja) |
| JP (1) | JP2935500B2 (ja) |
| KR (1) | KR0179348B1 (ja) |
| CN (1) | CN1021746C (ja) |
| CA (1) | CA1303367C (ja) |
| ES (1) | ES2012261A6 (ja) |
| IT (1) | IT1232621B (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4866940A (en) * | 1988-07-25 | 1989-09-19 | Westinghouse Electric Corp. | Computer aided tuning of turbine controls |
| US4903490A (en) * | 1988-10-14 | 1990-02-27 | Westinghouse Electric Corp. | Cam-driven valve system for steam turbines |
| US5046318A (en) * | 1990-03-05 | 1991-09-10 | Westinghouse Electric Corp. | Turbine power plant automatic control system |
| US5621654A (en) * | 1994-04-15 | 1997-04-15 | Long Island Lighting Company | System and method for economic dispatching of electrical power |
| JP4913079B2 (ja) * | 2008-02-14 | 2012-04-11 | 株式会社東芝 | タービン制御弁制御装置 |
| US8925319B2 (en) * | 2012-08-17 | 2015-01-06 | General Electric Company | Steam flow control system |
| CN103046972B (zh) * | 2012-12-13 | 2014-12-10 | 哈尔滨工业大学 | 汽轮机单阀或多阀的一种非线性自动无扰切换方法 |
| US9158307B2 (en) * | 2013-05-20 | 2015-10-13 | General Electric Company | System and method for feed-forward valve test compensation |
| CN103670536B (zh) * | 2013-05-30 | 2015-04-15 | 甘肃大唐国际连城发电有限责任公司 | 一种火力发电厂汽轮机调门流量的调节方法 |
| CN104501879B (zh) * | 2014-11-26 | 2017-10-24 | 国家电网公司 | 一种汽轮机主汽阀流量测定方法 |
| CN104849055B (zh) * | 2015-05-21 | 2017-06-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种汽轮机高调门进汽顺序测试试验的优化方法 |
| CN105134311B (zh) * | 2015-08-17 | 2016-08-31 | 西安西热节能技术有限公司 | 一种超/超超临界喷嘴配汽汽轮机运行阀位确定方法 |
| CN110318824B (zh) * | 2019-07-05 | 2021-09-24 | 山东中实易通集团有限公司 | 一种涉及汽轮机阀门管理的背压修正函数整定方法及系统 |
| CN112944007B (zh) * | 2019-12-11 | 2023-09-01 | 浙江三花智能控制股份有限公司 | 控制方法、控制系统及电动阀 |
| CN112901288B (zh) * | 2021-02-05 | 2023-02-28 | 神华神东电力有限责任公司 | 汽轮机调节阀的切换方法及控制装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3097488A (en) * | 1961-11-03 | 1963-07-16 | Gen Electric | Turbine control system |
| US3097489A (en) * | 1962-11-02 | 1963-07-16 | Speed | |
| JPS5621884A (en) * | 1979-07-31 | 1981-02-28 | Toshiba Corp | Ink ribbon device for printer |
| US4320625A (en) * | 1980-04-30 | 1982-03-23 | General Electric Company | Method and apparatus for thermal stress controlled loading of steam turbines |
-
1988
- 1988-02-05 US US07/153,301 patent/US4811565A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-01-30 CA CA000589551A patent/CA1303367C/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-02 ES ES8900361A patent/ES2012261A6/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-02 IT IT8941515A patent/IT1232621B/it active
- 1989-02-02 KR KR1019890001205A patent/KR0179348B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-02-03 CN CN89100634A patent/CN1021746C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-03 JP JP1025580A patent/JP2935500B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US4811565A (en) | 1989-03-14 |
| CN1021746C (zh) | 1993-08-04 |
| ES2012261A6 (es) | 1990-03-01 |
| JPH01240703A (ja) | 1989-09-26 |
| IT1232621B (it) | 1992-02-28 |
| CN1035704A (zh) | 1989-09-20 |
| CA1303367C (en) | 1992-06-16 |
| KR890013313A (ko) | 1989-09-22 |
| IT8941515A0 (it) | 1989-02-02 |
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