JP3278931B2 - タービン制御装置 - Google Patents
タービン制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原子力及び火力発電所
等の蒸気タービン並びにガスタービン等を制御するター
ビン制御装置に係り、特にタービンの特性や経年変化に
応じた制御装置の微調整を不要ならしめ、かつ応答性及
び制御性を向上するのに好適なタービン制御装置に関す
る。
等の蒸気タービン並びにガスタービン等を制御するター
ビン制御装置に係り、特にタービンの特性や経年変化に
応じた制御装置の微調整を不要ならしめ、かつ応答性及
び制御性を向上するのに好適なタービン制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来のタービン制御装置の一例
を示す。タービン昇速時においては、目標加速度ＴＡ
と、実速度ＡＳから微分器３１により演算して得られる
実加速度との偏差を速度型ＰＩ演算器（ＰＩＶ）３２に
入力し、該速度型ＰＩ演算器及び積分器３５によりター
ビン２の蒸気弁に対する位置指令信号ＶＰを作成し、該
指令信号ＶＰにより弁を開閉して蒸気流量を調節するこ
とによって、実加速度を目標加速度ＴＡに近い値となる
様に制御する。速度が上昇して目標速度ＴＳと実速度Ａ
Ｓの偏差が少なくなると、切替ロジック３４により速度
型ＰＩ演算器３３に切り替わり、目標速度ＴＳと実速度
ＡＳの偏差をなくすように速度一定制御を行う。
を示す。タービン昇速時においては、目標加速度ＴＡ
と、実速度ＡＳから微分器３１により演算して得られる
実加速度との偏差を速度型ＰＩ演算器（ＰＩＶ）３２に
入力し、該速度型ＰＩ演算器及び積分器３５によりター
ビン２の蒸気弁に対する位置指令信号ＶＰを作成し、該
指令信号ＶＰにより弁を開閉して蒸気流量を調節するこ
とによって、実加速度を目標加速度ＴＡに近い値となる
様に制御する。速度が上昇して目標速度ＴＳと実速度Ａ
Ｓの偏差が少なくなると、切替ロジック３４により速度
型ＰＩ演算器３３に切り替わり、目標速度ＴＳと実速度
ＡＳの偏差をなくすように速度一定制御を行う。
【０００３】上記従来のタービン制御装置においては、
ＰＩ演算器，制御ループパラメータ、及び切替ロジック
の設定値を、タービン本体の特性（容量，慣性）や経年
変化等に応じて微妙に調整する必要があった。
ＰＩ演算器，制御ループパラメータ、及び切替ロジック
の設定値を、タービン本体の特性（容量，慣性）や経年
変化等に応じて微妙に調整する必要があった。
【０００４】このような問題点を改善する制御方法とし
ては、最近注目されているファジィ制御がある。ファジ
ィ制御は１９８０年代から実用化が始まり、現在、自動
車道路のトンネル換気制御，列車定位置停止制御や家電
品の制御等に応用されている。ファジィ制御では、制御
の操作を「大きい」「小さい」というようなあいまいさ
を含む制御規則で記述し、ファジィ推論を用いて制御指
令を決定することにより制御対象を制御する。制御規則
のあいまいさの故に、制御対象の特性の違いや経年変化
に対して柔軟に対応できる自動制御が可能になる。
ては、最近注目されているファジィ制御がある。ファジ
ィ制御は１９８０年代から実用化が始まり、現在、自動
車道路のトンネル換気制御，列車定位置停止制御や家電
品の制御等に応用されている。ファジィ制御では、制御
の操作を「大きい」「小さい」というようなあいまいさ
を含む制御規則で記述し、ファジィ推論を用いて制御指
令を決定することにより制御対象を制御する。制御規則
のあいまいさの故に、制御対象の特性の違いや経年変化
に対して柔軟に対応できる自動制御が可能になる。
【０００５】ファジィ制御の従来例の一つとして、刊行
物「システムと制御」の第２８巻第７号の４４２乃至４
４６頁に記載されているように、制御量の実測値と目標
値との偏差（以下制御偏差と記す）並びに該制御偏差の
時間変化率に基づいたファジィ推論を用いる方法があ
る。
物「システムと制御」の第２８巻第７号の４４２乃至４
４６頁に記載されているように、制御量の実測値と目標
値との偏差（以下制御偏差と記す）並びに該制御偏差の
時間変化率に基づいたファジィ推論を用いる方法があ
る。
【０００６】また、別の従来例として、計測自動制御学
会論文集の第１９巻第１１号の873乃至８８０頁には、
予見ファジィ制御が提唱されている。これは、あいまい
さに加え制御の実行結果に対する予測を含んだ複数の制
御規則を評価し、最も評価値の高い制御規則を選択する
方法であり、上記ファジィ制御の従来例に比べ、良好な
応答性，制御性を有する。
会論文集の第１９巻第１１号の873乃至８８０頁には、
予見ファジィ制御が提唱されている。これは、あいまい
さに加え制御の実行結果に対する予測を含んだ複数の制
御規則を評価し、最も評価値の高い制御規則を選択する
方法であり、上記ファジィ制御の従来例に比べ、良好な
応答性，制御性を有する。
【０００７】更に、特開平3−258924 号公報記載のガス
タービンの制御装置は、ガス化炉燃料投入量で負荷を制
御し燃料弁の開度でシステム圧力を制御するガス化炉リ
ードモードと、逆にガス化炉燃料投入量でシステム圧力
を制御し燃料弁の開度で負荷を制御するガスタービンリ
ードモードという二つの制御モードの操作量を加重平均
により按分して新たな操作量を生成する際に、加重平均
の重みを負荷偏差とシステム圧力偏差という二つの制御
偏差に基づいてファジィ推論により求める手段を有す
る。これにより、プラントの運用形態やタービンの経年
変化にきめ細かくかつ柔軟，正確に対応できる自動制御
が可能となる。
タービンの制御装置は、ガス化炉燃料投入量で負荷を制
御し燃料弁の開度でシステム圧力を制御するガス化炉リ
ードモードと、逆にガス化炉燃料投入量でシステム圧力
を制御し燃料弁の開度で負荷を制御するガスタービンリ
ードモードという二つの制御モードの操作量を加重平均
により按分して新たな操作量を生成する際に、加重平均
の重みを負荷偏差とシステム圧力偏差という二つの制御
偏差に基づいてファジィ推論により求める手段を有す
る。これにより、プラントの運用形態やタービンの経年
変化にきめ細かくかつ柔軟，正確に対応できる自動制御
が可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記の各従来のファジ
ィ制御では、制御量の応答性，制御性を向上するために
は、制御規則の数を増やす必要がある。このため、制御
に要する計算時間が増大し、十分な応答性，制御性の向
上が難しいという問題がある。予見ファジィ制御につい
ては、良好な応答性，制御性を有することを上記した。
しかし、この制御方法においては、すべての制御規則に
対して評価値を求めて各制御の実行結果を予見する必要
があるために、アルゴリズムが複雑になる。このため、
制御量の応答性を向上するために制御規則の数を増やす
と、他の従来のファジィ制御以上に計算時間を要し、本
来予見ファジィ制御が有する良好な応答性及び制御性が
相殺されてしまう。また、評価則をうまく選ばないと、
所望の応答性及び制御性が得られないという問題もあ
る。
ィ制御では、制御量の応答性，制御性を向上するために
は、制御規則の数を増やす必要がある。このため、制御
に要する計算時間が増大し、十分な応答性，制御性の向
上が難しいという問題がある。予見ファジィ制御につい
ては、良好な応答性，制御性を有することを上記した。
しかし、この制御方法においては、すべての制御規則に
対して評価値を求めて各制御の実行結果を予見する必要
があるために、アルゴリズムが複雑になる。このため、
制御量の応答性を向上するために制御規則の数を増やす
と、他の従来のファジィ制御以上に計算時間を要し、本
来予見ファジィ制御が有する良好な応答性及び制御性が
相殺されてしまう。また、評価則をうまく選ばないと、
所望の応答性及び制御性が得られないという問題もあ
る。
【０００９】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、タービンの特性や経年変化に応じた制御装
置の微調整を不要ならしめ、かつ高い応答性及び制御性
を有するタービン制御装置を提供することを目的とす
る。
ものであり、タービンの特性や経年変化に応じた制御装
置の微調整を不要ならしめ、かつ高い応答性及び制御性
を有するタービン制御装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、タービン
制御装置に、回転の速度及び加速度、負荷に応じた発電
量等という制御量の現時点における指令値，現時点以降
の将来の時点における指令値の予測値，現在値、及び将
来の時点における予測値に基づき、ファジィ推論により
タービンを制御する手段を備えることにより達成され
る。
制御装置に、回転の速度及び加速度、負荷に応じた発電
量等という制御量の現時点における指令値，現時点以降
の将来の時点における指令値の予測値，現在値、及び将
来の時点における予測値に基づき、ファジィ推論により
タービンを制御する手段を備えることにより達成され
る。
【００１１】
【作用】前記手段を施せば、ファジィ推論部の入力に、
制御出力に対する外乱や無駄時間等の現時点以降の将来
の時点における過渡的な影響に関する情報が含まれ、か
つ該過渡的な影響に応じた制御規則を設定するので、外
乱や無駄時間等の予測される影響に対応できるファジィ
制御が可能となる。従って、ファジィ推論部において制
御規則を増やしたり複雑なアルゴリズムを使用する必要
がないので、従来のファジィ制御のように制御に要する
計算時間は増大しない。従って、高い応答性及び制御性
を有し、かつプラントの運用形態やタービンの経年変化
にきめ細かくかつ柔軟，正確に対応できる自動制御が可
能なタービン制御装置を得ることができる。
制御出力に対する外乱や無駄時間等の現時点以降の将来
の時点における過渡的な影響に関する情報が含まれ、か
つ該過渡的な影響に応じた制御規則を設定するので、外
乱や無駄時間等の予測される影響に対応できるファジィ
制御が可能となる。従って、ファジィ推論部において制
御規則を増やしたり複雑なアルゴリズムを使用する必要
がないので、従来のファジィ制御のように制御に要する
計算時間は増大しない。従って、高い応答性及び制御性
を有し、かつプラントの運用形態やタービンの経年変化
にきめ細かくかつ柔軟，正確に対応できる自動制御が可
能なタービン制御装置を得ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図面中の同一物並びに相当物には同じ符号を付け
た。
る。図面中の同一物並びに相当物には同じ符号を付け
た。
【００１３】図１は、本発明の一実施例である蒸気ター
ビン制御装置を示すブロック図である。タービン制御装
置１は、目標速度ＴＳ，目標加速度ＴＡ及び現時点にお
ける実速度ＡＳを入力してファジィ推論によりタービン
２の蒸気弁の位置の変化量を出力するファジィ制御装置
部１１と、該蒸気弁の位置の変化量に応じて同蒸気弁の
位置指令を作成する弁指令作成部１７から成る。前記フ
ァジィ制御装置部１１は、目標速度ＴＳ並びに目標加速
度ＴＡから、現時点の指令速度と短時間後の予測指令速
度を求める速度指令作成部１３，実速度ＡＳから短時間
後の予測速度を求める速度予測部１２，現時点での指令
速度と実速度の偏差ｅ
ビン制御装置を示すブロック図である。タービン制御装
置１は、目標速度ＴＳ，目標加速度ＴＡ及び現時点にお
ける実速度ＡＳを入力してファジィ推論によりタービン
２の蒸気弁の位置の変化量を出力するファジィ制御装置
部１１と、該蒸気弁の位置の変化量に応じて同蒸気弁の
位置指令を作成する弁指令作成部１７から成る。前記フ
ァジィ制御装置部１１は、目標速度ＴＳ並びに目標加速
度ＴＡから、現時点の指令速度と短時間後の予測指令速
度を求める速度指令作成部１３，実速度ＡＳから短時間
後の予測速度を求める速度予測部１２，現時点での指令
速度と実速度の偏差ｅ
〔０〕を求める加減算器１４，短
時間後の予測指令速度と予測速度の偏差ｅ〔１〕を求め
る加減算器１５、及び該偏差ｅ
時間後の予測指令速度と予測速度の偏差ｅ〔１〕を求め
る加減算器１５、及び該偏差ｅ
〔０〕及びｅ〔１〕から
ファジィ推論により蒸気弁の位置の変化量を出力するフ
ァジィ推論部１６から構成される。該ファジィ推論部１
６は、例えば「偏差ｅ
ファジィ推論により蒸気弁の位置の変化量を出力するフ
ァジィ推論部１６から構成される。該ファジィ推論部１
６は、例えば「偏差ｅ
〔０〕が０に近くかつ偏差ｅ
〔１〕が負で大きいならば蒸気弁の位置の変化量を負で
大きくする（すなわち蒸気弁を大きく閉じる）」のよう
に表現される複数の制御規則を格納した制御規則記憶部
１６１、及び、偏差ｅ
〔１〕が負で大きいならば蒸気弁の位置の変化量を負で
大きくする（すなわち蒸気弁を大きく閉じる）」のよう
に表現される複数の制御規則を格納した制御規則記憶部
１６１、及び、偏差ｅ
〔０〕，偏差ｅ〔１〕並びに蒸気
弁の位置の変化量の値が、制御規則に含まれる「０に近
い」や「負で大きい」等に該当する度合を区間［０，
１］の実数値で表す複数のメンバシップ関数を格納した
メンバシップ関数記憶部１６２を有する。次に、本実施
例の制御装置における制御方法を、タービンの昇速制
御，速度一定制御を例に採り説明する。
弁の位置の変化量の値が、制御規則に含まれる「０に近
い」や「負で大きい」等に該当する度合を区間［０，
１］の実数値で表す複数のメンバシップ関数を格納した
メンバシップ関数記憶部１６２を有する。次に、本実施
例の制御装置における制御方法を、タービンの昇速制
御，速度一定制御を例に採り説明する。
【００１４】オペレータが設定する目標速度ＴＳ及び目
標加速度ＴＡを入力として、速度指令作成部１３によ
り、現時点での指令速度と短時間後の予測指令速度を求
め、目標速度ＴＳを目指して目標加速度ＴＡで昇速する
パターンとして指令速度パターンを作成する。また、現
時点において計測されたタービン２の実速度ＡＳを入力
として、速度予測部１２により、短時間後の予測速度を
求める。更に、加減算器１４及び１５により、現時点で
の指令速度と実速度の偏差ｅ
標加速度ＴＡを入力として、速度指令作成部１３によ
り、現時点での指令速度と短時間後の予測指令速度を求
め、目標速度ＴＳを目指して目標加速度ＴＡで昇速する
パターンとして指令速度パターンを作成する。また、現
時点において計測されたタービン２の実速度ＡＳを入力
として、速度予測部１２により、短時間後の予測速度を
求める。更に、加減算器１４及び１５により、現時点で
の指令速度と実速度の偏差ｅ
〔０〕（＝指令速度−実速
度）、短時間後の予測指令速度と予測速度の偏差ｅ
〔１〕（＝予測指令速度−予測速度）を作成する。ここ
で、短時間後の予測指令速度は、現在の目標速度及び目
標加速度が選択され続けるものとして求め、短時間後の
予測速度は、数サンプリング前の速度と現時点の実速度
から、速度変化が直線的であるとして求める。上記の偏
差ｅ
度）、短時間後の予測指令速度と予測速度の偏差ｅ
〔１〕（＝予測指令速度−予測速度）を作成する。ここ
で、短時間後の予測指令速度は、現在の目標速度及び目
標加速度が選択され続けるものとして求め、短時間後の
予測速度は、数サンプリング前の速度と現時点の実速度
から、速度変化が直線的であるとして求める。上記の偏
差ｅ
〔０〕及びｅ〔１〕を入力として、ファジィ推論部
１６により蒸気弁の位置の変化量を求める。この蒸気弁
の位置の変化量をもとにして弁指令作成部１７で作成さ
れるタービン蒸気弁の位置指令により、蒸気弁を操作し
蒸気流量を調節することによってタービンの速度を制御
する。
１６により蒸気弁の位置の変化量を求める。この蒸気弁
の位置の変化量をもとにして弁指令作成部１７で作成さ
れるタービン蒸気弁の位置指令により、蒸気弁を操作し
蒸気流量を調節することによってタービンの速度を制御
する。
【００１５】ここで、本実施例におけるファジィ推論部
１６の動作を説明する。
１６の動作を説明する。
【００１６】制御規則記憶部１６１に格納された制御規
則は「偏差ｅ
則は「偏差ｅ
〔０〕がＡ１でかつ偏差ｅ〔１〕がＡ２な
らば蒸気弁の位置の変化量をＢにせよ」という内容を含
み、制御規則中のＡ１，Ａ２及びＢは、各偏差及び蒸気
弁の位置の変化量の正負並びに大小を言語で表したあい
まいな変数（以下ファジィ変数と記す）である。本実施
例では、ファジィ変数として「正で大」，「正で中くら
い」，「ゼロに近い」，「負で中くらい」及び「負で
大」の５種類を使用し、それぞれＰＢ(PositiveBigの
略），ＰＭ（Positive Mediumの略），Ｚ（Zeroの
略），ＮＭ（NegativeMediumの略）及びＮＢ（Negative
Bigの略）と記す。
らば蒸気弁の位置の変化量をＢにせよ」という内容を含
み、制御規則中のＡ１，Ａ２及びＢは、各偏差及び蒸気
弁の位置の変化量の正負並びに大小を言語で表したあい
まいな変数（以下ファジィ変数と記す）である。本実施
例では、ファジィ変数として「正で大」，「正で中くら
い」，「ゼロに近い」，「負で中くらい」及び「負で
大」の５種類を使用し、それぞれＰＢ(PositiveBigの
略），ＰＭ（Positive Mediumの略），Ｚ（Zeroの
略），ＮＭ（NegativeMediumの略）及びＮＢ（Negative
Bigの略）と記す。
【００１７】図３は、ファジィ推論部１６のメンバシッ
プ関数記憶部１６２に格納された、上記ファジィ変数に
対応したメンバーシップ関数である。横軸は偏差ｅ
プ関数記憶部１６２に格納された、上記ファジィ変数に
対応したメンバーシップ関数である。横軸は偏差ｅ
〔０〕及びｅ〔１〕並びに蒸気弁の位置の変化量を示
し、０を中心として正負の領域に分かれる。但し、横軸
の数値はタービンにより異なるので、具体的な数値の記
載は省略した。縦軸は、各偏差並びに蒸気弁の位置の変
化量が各ファジィ変数に該当する度合い（図中グレード
と記す）を示し、０から１の数値で表す。
し、０を中心として正負の領域に分かれる。但し、横軸
の数値はタービンにより異なるので、具体的な数値の記
載は省略した。縦軸は、各偏差並びに蒸気弁の位置の変
化量が各ファジィ変数に該当する度合い（図中グレード
と記す）を示し、０から１の数値で表す。
【００１８】図４は、制御規則を示す。本実施例では、
９とおりの制御規則を用いている。例えば、規則番号１
は「偏差ｅ
９とおりの制御規則を用いている。例えば、規則番号１
は「偏差ｅ
〔０〕がＺでかつ偏差ｅ〔１〕がＮＢならば
蒸気弁の位置の変化量をＮＢにせよ」という制御規則を
表す。これは、言い替えると、タービン速度が、現時点
においては指令速度に近く、かつ短時間後には指令速度
よりかなり大きくなると予測されるならば、蒸気弁を大
きく閉じろという内容の制御規則である。
蒸気弁の位置の変化量をＮＢにせよ」という制御規則を
表す。これは、言い替えると、タービン速度が、現時点
においては指令速度に近く、かつ短時間後には指令速度
よりかなり大きくなると予測されるならば、蒸気弁を大
きく閉じろという内容の制御規則である。
【００１９】ファジィ推論部１６においては、まず偏差
ｅ
ｅ
〔０〕及びｅ〔１〕を入力し、図３のメンバシップ関
数から、各偏差が前記５種類のファジィ変数に該当する
程度（グレード）を求める。これら各偏差のグレード、
図４に示した制御規則並びに蒸気流量の変化量に対する
メンバシップ関数から、公知のファジィ推論方法を用い
て蒸気弁の位置の変化量を出力する。ファジィ推論方法
としては、例えばProceeding of IEEEの第１２１巻の第
１５８５乃至１５８８頁に記載される、Mamdani教授の
方法としてよく知られているMin−Max重心法がある。
数から、各偏差が前記５種類のファジィ変数に該当する
程度（グレード）を求める。これら各偏差のグレード、
図４に示した制御規則並びに蒸気流量の変化量に対する
メンバシップ関数から、公知のファジィ推論方法を用い
て蒸気弁の位置の変化量を出力する。ファジィ推論方法
としては、例えばProceeding of IEEEの第１２１巻の第
１５８５乃至１５８８頁に記載される、Mamdani教授の
方法としてよく知られているMin−Max重心法がある。
【００２０】以上がファジィ推論部１６の動作である
が、メンバシップ関数，制御規則、並びにファジィ推論
方法は上記のものに限定されるものではない。
が、メンバシップ関数，制御規則、並びにファジィ推論
方法は上記のものに限定されるものではない。
【００２１】次に、本発明者等が行った上記実施例の制
御装置によるタービン制御の動作シミュレーションにつ
いて説明する。
御装置によるタービン制御の動作シミュレーションにつ
いて説明する。
【００２２】図５は、本実施例の動作シミュレーション
に用いたタービンのモデルである。蒸気弁の位置指令を
入力、蒸気弁の実位置並びに実速度を出力とする、各ブ
ロック図内に示した要素の結合からなるモデルである。
同図における、Ｋ１，Ｈ１，Ｌ１，Ｂ，Ｈ２，Ｔ２，Ｋ
２，Ｋ３及びＴ３は、パラメータである。
に用いたタービンのモデルである。蒸気弁の位置指令を
入力、蒸気弁の実位置並びに実速度を出力とする、各ブ
ロック図内に示した要素の結合からなるモデルである。
同図における、Ｋ１，Ｈ１，Ｌ１，Ｂ，Ｈ２，Ｔ２，Ｋ
２，Ｋ３及びＴ３は、パラメータである。
【００２３】図６，図７、及び図８はシミュレーション
結果である。前記パラメータの値を併記している。図６
に対し、図７はパラメータＨ２及びＴ３が変化してお
り、図８ではパラメータＬ１，Ｈ２及びＴ３が変化して
いる。Ｈ２及びＬ１は蒸気弁の特性（例えば弁の位置と
蒸気流量の関係）に関連し、Ｔ３はタービンの時定数を
表す。従ってこれらのパラメータの変化は、経年変化等
によるタービンや弁の特性変化等に対応する。図中にお
いて、１はファジィ推論部の出力（すなわち蒸気弁の位
置の変化量）、２は蒸気弁の位置指令、３は蒸気弁の実
位置、４は速度指令、５は実速度を表す。各シミュレー
ション結果において、実速度は指令速度にほとんど一致
している。すなわち、経年変化等によるタービンや弁の
特性変化があっても、本実施例の制御装置は高い制御性
を示すことが判る。
結果である。前記パラメータの値を併記している。図６
に対し、図７はパラメータＨ２及びＴ３が変化してお
り、図８ではパラメータＬ１，Ｈ２及びＴ３が変化して
いる。Ｈ２及びＬ１は蒸気弁の特性（例えば弁の位置と
蒸気流量の関係）に関連し、Ｔ３はタービンの時定数を
表す。従ってこれらのパラメータの変化は、経年変化等
によるタービンや弁の特性変化等に対応する。図中にお
いて、１はファジィ推論部の出力（すなわち蒸気弁の位
置の変化量）、２は蒸気弁の位置指令、３は蒸気弁の実
位置、４は速度指令、５は実速度を表す。各シミュレー
ション結果において、実速度は指令速度にほとんど一致
している。すなわち、経年変化等によるタービンや弁の
特性変化があっても、本実施例の制御装置は高い制御性
を示すことが判る。
【００２４】上記のように、本実施例におけるファジィ
推論は、タービン速度の制御偏差の現在値及び短時間後
の予測値に基づいて実行されるので、制御規則数を増や
したりアルゴリズムを複雑にしなくても、高い制御性が
得られる。さらに、ファジィ制御の柔軟性により、ター
ビンの特性や運転条件が変化した場合、制御装置の微調
整をしなくても安定かつ高精度の速度制御が可能であ
る。また、制御偏差の時間変化率は用いていないので、
ノイズの影響を受けにくいという効果もある。
推論は、タービン速度の制御偏差の現在値及び短時間後
の予測値に基づいて実行されるので、制御規則数を増や
したりアルゴリズムを複雑にしなくても、高い制御性が
得られる。さらに、ファジィ制御の柔軟性により、ター
ビンの特性や運転条件が変化した場合、制御装置の微調
整をしなくても安定かつ高精度の速度制御が可能であ
る。また、制御偏差の時間変化率は用いていないので、
ノイズの影響を受けにくいという効果もある。
【００２５】なお、本発明のタービン制御装置は、速度
制御のみならず、負荷制御にも適用できる。この場合、
外部からの発電量指令と、発電機の出力をタービン制御
装置への入力とする。また、上記実施例のファジィ制御
装置部は、タービンのみならず、無駄時間を含む制御対
象や経年変化などにより制御装置の微調整が必要な制御
対象に対して有効であり、微調整の手間を省きかつ高い
制御性が得られる。さらに、本発明のタービン制御装置
におけるファジィ制御方法と従来の非ファジィ制御方法
を併用し、両者を適宜切替て使用することも可能であ
る。
制御のみならず、負荷制御にも適用できる。この場合、
外部からの発電量指令と、発電機の出力をタービン制御
装置への入力とする。また、上記実施例のファジィ制御
装置部は、タービンのみならず、無駄時間を含む制御対
象や経年変化などにより制御装置の微調整が必要な制御
対象に対して有効であり、微調整の手間を省きかつ高い
制御性が得られる。さらに、本発明のタービン制御装置
におけるファジィ制御方法と従来の非ファジィ制御方法
を併用し、両者を適宜切替て使用することも可能であ
る。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
タービンが経年変化した場合や運転条件を変更した場合
に、制御装置の微調整をしなくても、高い制御性が得ら
れ、高精度のタービン制御が可能である。さらに、発電
プラントの外乱に対する耐力が向上するとともに、プラ
ントの信頼性が向上する。また、タービンの保守点検に
伴う制御装置の微調整も不要となり、タービンを再稼働
するまでに要する時間を短縮できる。
タービンが経年変化した場合や運転条件を変更した場合
に、制御装置の微調整をしなくても、高い制御性が得ら
れ、高精度のタービン制御が可能である。さらに、発電
プラントの外乱に対する耐力が向上するとともに、プラ
ントの信頼性が向上する。また、タービンの保守点検に
伴う制御装置の微調整も不要となり、タービンを再稼働
するまでに要する時間を短縮できる。
【図１】本発明の実施例のブロック図。
【図２】従来のタービン制御装置のブロック図。
【図３】実施例におけるメンバシップ関数。
【図４】実施例における制御規則。
【図５】シミュレーションに用いたタービンモデル。
【図６】実施例の動作シミュレーション結果。
【図７】実施例の動作シミュレーション結果。
【図８】実施例の動作シミュレーション結果。
１…タービン制御装置、２…タービン、１１…ファジィ
制御装置部、１２…速度予測部、１３…速度指令作成
部、１４…加減算器、１５…加減算器、１６…ファジィ
推論部、１７…弁指令作成部、１６１…制御規則記憶
部、１６２…メンバシップ関数記憶部。
制御装置部、１２…速度予測部、１３…速度指令作成
部、１４…加減算器、１５…加減算器、１６…ファジィ
推論部、１７…弁指令作成部、１６１…制御規則記憶
部、１６２…メンバシップ関数記憶部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０５Ｂ 13/04 Ｇ０５Ｂ 13/04 (72)発明者 河合 巧 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株式会社 日立製作所 大みか工場内 (72)発明者 柳田 貞雄 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株式会社 日立製作所 大みか工場内 (56)参考文献 特開 平５−272307（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01D 17/00 F01D 19/00 F01K 13/02 F02C 9/00 G05B 13/02 G05B 13/04
Claims (2)
- 【請求項１】タービン制御装置において、制御量の目標
値に基づいて該制御量の現時点における指令値を作成す
る手段と、現時点以降の将来の時点における指令値の予
測値を作成する手段と、制御量の現在値に基づいて前記
将来の時点における制御量の予測値を求める手段と、上
記制御量の現時点における指令値，現時点以降の将来の
時点における指令値の予測値、現在値、及び将来の時点
における予測値に基づいてファジィー推論によりタービ
ンを制御する手段と、を備えることを特徴とするタービ
ン制御装置。 - 【請求項２】請求項１に記載のタービン制御装置におい
て、前記制御量がタービンの速度であることを特徴とす
るタービン制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28415792A JP3278931B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | タービン制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28415792A JP3278931B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | タービン制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137107A JPH06137107A (ja) | 1994-05-17 |
| JP3278931B2 true JP3278931B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=17674921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28415792A Expired - Lifetime JP3278931B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | タービン制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3278931B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003122402A (ja) * | 2001-10-09 | 2003-04-25 | Yaskawa Electric Corp | サーボ制御装置の制御方法 |
-
1992
- 1992-10-22 JP JP28415792A patent/JP3278931B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06137107A (ja) | 1994-05-17 |
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