JP3763669B2

JP3763669B2 - Turbine controller

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Publication number: JP3763669B2
Application number: JP13782898A
Authority: JP
Inventors: 浩稲田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2018-05-20
Also published as: JPH11324610A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タービン制御装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来のタービン制御装置のシステム構成図である。
【０００３】
図１１において、タービン制御装置１００は制御部２と切り替え器４と切り替え器５とを備えている。タービン制御装置１００にはＣＲＴ１が接続されており、ＣＲＴ１からの操作指令が制御部２へ入力する一方、タービン速度、弁開度、負荷等の外部入力が切り替え器４を介して制御部２へ入力し、制御部２によって得られた所望のタービン速度、負荷を得る制御出力信号が切り替え器５を介して出力される。
【０００４】
運転訓練等のために、シミュレーションを行う場合は、プラントを模擬するため備えたシミュレータ１０１のシミュレーション部３へ制御部２から出力される制御出力信号がシミュレータのシミュレーション部３へ入力するように切り替え器５により切り替えると共に、模擬演算されたプラント状態信号が制御部２に入力されるように切り替え器４にて切り替える。
【０００５】
なお、本システム構成例は１重化構成のタービン制御装置であり、２重化、３重化構成例においても同様である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のタービン制御装置１００とシミュレータ１０１の組み合わせの場合、運転訓練シミュレーションを行うために、別途シミュレータ１０１を用意する必要が有り、また、切り替え器４，５は一般的に配線変更で行われるため、そのセットアップに手間を要し、また、シミュレーション部３の特性を実際のプラントの特性と合わせるためには、手間を要する調整を必要とするという問題が有った。
【０００７】
そこで、本発明は、シミュレーションを行う場合にも、特別な設定調整を行う必要がなく、また、シミュレーション部の特性を容易にプラントの実特性に合わせることを可能とするタービン制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、オペレータが操作する操作装置から出力される操作指令信号とタービン速度信号、弁開度信号、負荷信号等の外部入力信号とを入力して制御演算によって所望のタービン速度、負荷等を得るための制御出力信号をタービンプラントへ出力する制御部を備えるタービン制御装置において、タービンプラントを模擬して制御出力信号に基づき模擬演算を実行してタービンプラント模擬状態信号を得るシミュレータ部と、タービンプラントのシミュレーションをする場合に、制御部の制御出力信号をシミュレータ部へ取込むと共に、タービンプラント模擬状態信号を制御部へ出力するように切り替える切り替え部とを設けるようにしたものである。この手段によれば、専用のシミュレータ部を設けてシミュレーションのとき切り替え部によって切り替えるようにしたので、必要時、別途、外部にシミュレータを設置する等の手間や調整が不要となり、容易に、かつ、即座にシミュレーションをすることができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載のタービン制御装置において、外部入力信号及び制御出力信号に基づいてタービンプラントの伝達関数を同定してシミュレータ部へ設定するシステム同定部を設けるようにしたものである。この手段によれば、システム同定部を設け、タービンプラントの特性を示す伝達関数をシミュレーション部へ設定可能としたので、外部に別途、システム同定部を設ける必要がなく、容易に、かつ、即座にタービンプラント実特性がシミュレーション部へ反映させることができる。
【００１０】
請求項３の発明は、オペレータが操作する操作装置から出力される操作指令信号とタービン速度信号、弁開度信号、負荷信号等の外部入力信号とを入力して制御演算によって所望のタービン速度、負荷等を得るための制御出力信号をタービンプラントへ出力する制御部を備えるタービン制御装置を多重構成として所定条件に従って制御出力信号を切り替えてタービンプラントを制御するタービン制御装置において、各タービン制御装置は、タービンプラントを模擬して制御出力信号に基づき模擬演算を実行してタービンプラント模擬状態信号を得るシミュレータ部と、タービンプラントのシミュレーションをする場合に、制御部の制御出力信号をシミュレータ部へ取込むと共に、タービンプラント模擬状態信号を制御部へ出力するように切り替える切り替え部とを設けるようにしたものである。この手段によれば、多重構成の各タービン制御装置に専用のシミュレータ部を設けてシミュレーションのとき切り替え部によって切り替えるようにしたので、各タービン制御装置に必要時、別途、外部にシミュレータを設置する等の手間や調整が不要となり、容易に、かつ、即座にシミュレーションをすることができる。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３記載のタービン制御装置において、各タービン制御装置は、外部入力信号及び制御出力信号に基づいてタービンプラントの伝達関数を同定してシミュレータ部へ設定するシステム同定部を設けるようにしたものである。この手段によれば、多重構成の各タービン制御装置にシステム同定部を設け、タービンプラントの特性を示す伝達関数をシミュレーション部へ設定可能としたので、外部に別途、各タービン制御装置にシステム同定部を設ける必要がなく、容易に、かつ、即座にタービンプラント実特性がシミュレーション部へ反映させることができる。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項３または請求項４記載のタービン制御装置において、各タービン制御装置に対応させて各操作装置を設けるようにしたものである。この手段によれば、操作装置を各タービン制御装置に対応して設けたので、プラント運転中にもシミュレータ部やシステム同定部を用いて、シミュレーションやタービンプラントの動特性を実際のタービンプラントの特性に合わせることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【００１５】
図１において、従来技術を示す図１１と同一符号は、同一部分を示し、図１に示すタービン制御装置１００Ａは、制御部２とシミュレーション部３と切り替え器４と切り替え器５とから構成されている。
【００１６】
制御部２は、ＣＲＴ１からの操作指令とタービン速度、弁開度、負荷等の外部入力とを入力し、所望のタービン速度、負荷を得るための制御演算を行い、得られた制御出力信号をプラントへ出力する一方、切り替え器４と切り替え器５によってシミュレーション時に制御出力信号をシミュレーション部３へ出力し、シミュレーション部３からプラント模擬状態信号を入力する。
【００１７】
シミュレーション部３は、制御部２から制御出力信号を入力して模擬タービンプラントによって演算されたプラント模擬状態信号を制御部２へ入力して制御部２の調整や検証等をする。
【００１８】
切り替え器４は、通常運転時に外部入力信号が制御部２へ入力する一方、シミュレーション時にシミュレーション部３の模擬演算出力であるプラント模擬状態信号が制御部２へ入力するように切り替える。
【００１９】
切り替え器５は、切り替え器４と連動し、通常運転時に制御部２の制御出力信号がプラントへ出力される一方、シミュレーション時に制御部２の制御出力信号がシミュレーション部３へ入力するように切り替える。
【００２０】
通常運転中、切り替え器４により外部入力信号を制御部２に入力し、切り替え器５により制御部２から出力される制御出力信号をプラントへ出力する一方、シミュレーションを行う場合は、切り替え器４によりシミュレーション部３の出力を制御部２へ入力し、切り替え器５により制御部２から出力される制御出力信号をシミュレーション部３に入力する。これにより、特別なシミュレータを用意することなく、また、配線変更等の手間をかけることなくシミュレーションを行うことが可能となる。
【００２１】
図２は、本発明の第２実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【００２２】
図２において、第１実施の形態を示す図１と同一符号は同一部分または相当部分を示し、図２の第２実施の形態は、図１のタービン制御装置１００Ａにシステム同定部６を追設した点に特徴を有している。
【００２３】
ここで、システム同定部６は、通常運転中、外部入力信号と制御部２から出力される制御出力信号とを入力してプラントの伝達関数をＡＲＭＡモデルによって求めて同定するものである。
【００２４】
制御部２は、ＣＲＴ１からの操作指令とタービン速度、弁開度、負荷等の外部入力とを入力し、所望のタービン速度、負荷を得るための制御演算を行い、得られた制御出力信号をプラントへ出力する一方、切り替え器４と切り替え器５によってシミュレーション時に制御出力信号をシミュレーション部３へ出力し、シミュレーション部３からプラント状態信号を入力する。
【００２５】
シミュレーション部３は、制御部２から制御出力信号を入力して模擬タービンプラントによって演算されたプラント状態信号を制御部２へ入力して制御部２の調整や検証等をする。
【００２６】
切り替え器４は、通常運転時に外部入力信号が制御部２へ入力する一方、シミュレーション時にシミュレーション部３の模擬演算出力であるプラント状態信号が制御部２へ入力するように切り替える。
【００２７】
切り替え器５は、切り替え器４と連動し、通常運転時に制御部２の制御出力信号がプラントへ出力される一方、シミュレーション時に制御部２の制御出力信号がシミュレーション部３へ入力するように切り替える。
【００２８】
通常のプラント運転中、切り替え器４によって外部入力信号を制御部２へ入力し、切り替え器５によって制御部２から出力される制御出力信号を外部へ出力する一方、シミュレーションを行う場合は、切り替え器４によってシミュレーション部３の出力であるプラント状態信号を制御部２へ入力し、切り替え器５により制御部２から出力される制御出力信号をシミュレーション部３に入力する。また、通常運転中は、外部入力信号と制御出力信号より、システム同定部６において、プラントの伝達関数をＡＲＭＡモデルにて求め、シミュレーションを行う場合には、前記システム同定部６で求まったプラントの特性を示すＡＲＭＡモデルの伝達関数をシミュレーション部３にセットする。これにより、第１実施の形態の効果に加え、シミュレーション部３の特性を容易にプラントの実特性に合わせることが可能となる。
【００２９】
図３は、本発明の第３実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【００３０】
図３において、第１実施の形態を示す図１と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第３実施の形態は、常用系のタービン制御装置１００Ｃ１と同一構成の待機系のタービン制御装置１００Ｃ２を有している。タービン制御装置１００Ｃ１は、制御部２ａとシミュレーション部３ａとを備えて、切り替え器４ａと切り替え器５ａによってシミュレーション時にシミュレーション部３ａへ制御部２ａと制御出力信号が入力してシミュレーション部３ａのプラント模擬状態信号が制御部２ａへ入力するように切り替える。タービン制御装置１００Ｃ２は、制御部２ｂとシミュレーション部３ｂとを備えて、切り替え器４ｂと切り替え器５ｂによってシミュレーション時にシミュレーション部３ｂへ制御部２ｂからの外部入力信号と制御出力信号とが入力するように切り替える。
【００３１】
以上の構成で、通常運転中、タービン制御装置１００Ｃ１とタービン制御装置１００Ｃ２の各切り替え器４ａ，４ｂによって外部入力信号を制御部２ａ，２ｂに入力し、制御部２ａ，２ｂで制御演算された制御出力信号が切り替え器５ａ，５ｂによって制御部２ａ，２ｂから出力される。
【００３２】
シミュレーションを行う場合、タービン制御装置１００Ｃ１とタービン制御装置１００Ｃ２の各切り替え器４ａ，４ｂによってシミュレーション部３ａ，３ｂの出力であるプラント模擬状態信号を制御部２ａ，２ｂへ入力し、切り替え器５ａ，５ｂによって制御部２ａ，２ｂから出力される制御出力信号をシミュレーション部３ａ，３ｂへ入力する。
【００３３】
２重化された常用系のタービン制御装置１００Ｃ１と待機系のタービン制御装置１００Ｃ２とは、通常、切り替え器７にて常用系のタービン制御装置１００Ｃ１の制御部２ａから出力された制御出力信号が外部に出力されプラントが制御される。また、常用系が故障した場合には、切り替え器７にて待機系の制御部２ｂから出力された制御出力信号が選択され、正常にプラントの制御が続行される。この作用により、２重化システムにおいても、外部に別なシミュレータを用意することなく、また、配線変更等の手間をかけることなくシミュレーションを行うことができる。
【００３４】
図４は、本発明の第４実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【００３５】
図４において、第３実施の形態を示す図３と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第４実施の形態は、第３実施の形態のタービン制御装置１００Ｃ１とタービン制御装置１００Ｃ２に各システム同定部６ａ，６ｂを追設した点に特徴を有している。
【００３６】
システム同定部６ａ，６ｂは、第２実施の形態のシステム同定部６と同様に、通常運転中、外部入力信号と制御部２から出力される制御出力信号とをプラントの伝達関数をＡＲＭＡモデルによって求めて同定するものである。
【００３７】
通常運転中、切り替え器４ａ，４ｂによって外部入力信号を制御部２ａ，２ｂへ入力し、切り替え器５ａ，５ｂによって制御部２ａ，２ｂから出力される制御出力信号をプラントへ出力する。シミュレーションを行う場合、切り替え器４ａ，４ｂによってシミュレーション部３ａ，３ｂの出力信号であるプラント模擬状態信号を制御部２ａ，２ｂへ入力し、切り替え器５ａ，５ｂによって制御部２ａ，２ｂから出力される制御出力信号をシミュレーション部３ａ，３ｂへ入力する。
【００３８】
２重化された常用系のタービン制御装置１００Ｄ１と待機系のタービン制御装置１００Ｄ２において、通常、切り替え器７にて常用系タービン制御装置１００Ｄ１の制御部２ａから出力された制御出力信号がプラントへ出力され、プラントが制御される。また、常用系タービン制御装置１００Ｄ１が故障した場合には、切り替え器７にて待機系の制御部２ｂから出力された制御出力信号が選択されるように切り替えられ、プラントの制御が正常に続行される。
【００３９】
また、通常運転中、外部入力信号と制御出力信号より、システム同定部６ａ，６ｂにおいて、プラントの伝達関数をＡＲＭＡモデルにて求め、シミュレーションを行う場合には、前記システム同定部６ａ，６ｂで求まったプラントの特性を示すＡＲＭＡモデルの伝達関数をシミュレーション部３ａ，３ｂに設定する。これにより、２重化システムにおいても、第３実施の形態の効果に加え、シミュレーション部３ａ，３ｂの特性を容易にプラントの実特性に合わせることが可能となる。
【００４０】
図５は、本発明の第５実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【００４１】
図５において、第３実施の形態を示す図３と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第５実施の形態は、タービン制御装置１００Ｅ１とタービン制御装置１００Ｅ２とに対応してそれぞれＣＲＴ１ａとＣＲＴ１ｂとを備えることを特徴としている。
【００４２】
以上の構成で、通常運転中、切り替え器４ａ，４ｂにより外部入力信号を制御部２ａ，２ｂに入力し、切り替え器５ａ，５ｂによって制御部２ａ，２ｂから出力される制御出力信号を外部に出力する。２重化された常用系タービン制御装置１００Ｅ１と待機系タービン制御装置１００Ｅ２において、通常、切り替え器７にて常用系タービン制御装置１００Ｅ１の制御部２ａから出力された制御出力信号が外部に出力されプラントが制御される。
【００４３】
また、常用系タービン制御装置１００Ｅ１が故障した場合には、切り替え器７にて待機系タービン制御装置１００Ｅ２の制御部２ｂから出力された制御出力信号が選択され、プラントの制御が正常に続行される。
【００４４】
次に、シミュレーションを行う場合は、待機系タービン制御装置１００Ｅ２の切り替え器４ｂはシミュレーション部３ｂの出力であるプラント模擬信号を制御部２ｂに入力し、切り替え器５ｂは制御部２ｂから出力される制御出力信号をシミュレーション部３ｂに入力する。
【００４５】
一方、常用系タービン制御装置１００Ｅ１が故障した場合、待機系タービン制御装置１００Ｅ２の制御部２ｂの制御出力信号がプラントへ出力されるように切り替え器７によって切り替えられる。
【００４６】
また、タービン制御装置１００Ｅ２に対応して操作用にＣＲＴ１ｂがあり、プラント操作とは別にシミュレーション操作が可能である。この作用により、２重化システムにおいても、第３実施の形態の効果に加え、信頼性を損なうことなく、通常運転中に待機系のタービン制御装置を使って、シミュレーションを行うことができる。
【００４７】
図６は、本発明の第６実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【００４８】
図６において、第５実施の形態を示す図５と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第６実施の形態は、図５のタービン制御装置１００Ｅ１とタービン制御装置１００Ｅ２とにシステム同定部６ａ，６ｂをそれぞれ追設した点に特徴を有している。
【００４９】
以上の構成で、通常運転中、切り替え器４ａ，４ｂによって外部入力信号を制御部２ａ，２ｂに入力し、切り替え器５ａ，５ｂは制御部２ａ，２ｂから出力される制御出力信号を外部に出力する。２重化された常用系タービン制御装置１００Ｆ１と待機系タービン制御装置１００Ｆ２において、通常、切り替え器７にて常用系タービン制御装置１００Ｆ１の制御部２ａから出力された制御出力信号が外部に出力され、プラントが制御される。
【００５０】
一方、常用系タービン制御装置１００Ｆ１が故障した場合には、切り替え器７にて待機系タービン制御装置１００Ｆ２の制御部２ｂから出力された制御出力信号が選択されるように切り替えられ、プラントの制御が正常に続行される。
【００５１】
第６実施の形態では、シミュレーションを行う場合は、待機系タービン制御装置１００Ｆ２の切り替え器４ｂによりシミュレーション部３ｂの出力であるプラント模擬状態信号を制御部２ｂに入力し、切り替え器５ｂによって制御部２ｂから出力される制御出力信号をシミュレーション部３ｂへ入力する。また、常用系タービン制御装置１００Ｆ１が故障して、待機系タービン制御装置１００Ｆ２が常用系タービン制御装置１００Ｆ１に切り替わった場合には、自動的に切り替え器４ｂは外部入力をを制御部２ｂに入力し、切り替え器５ｂは制御部２ｂから出力される制御出力信号を切り替え器７に出力する。また、待機系のタービン制御装置１００Ｆ２の操作用にＣＲＴ１ｂがあり、プラント操作とは別にシミュレーション操作が可能である。
【００５２】
さらに、通常運転中は、外部入力信号と制御出力信号より、システム同定部６ａ，６ｂにおいて、プラントの伝達関数をＡＲＭＡモデルにて求め、シミュレーションを行う場合には、前記システム同定部６ａ，６ｂで求まったプラントの特性を示すＡＲＭＡモデルの伝達関数をシミュレーション部３ａ，３ｂに設定する。これにより、第５実施の形態の効果に加え、シミュレーション部３ａ，３ｂの特性を容易にプラントの実特性に合わせることができる。
【００５３】
図７は、本発明の第７実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【００５４】
図７において、第３実施の形態を示す図３と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第７実施の形態は３重化されたタービン制御装置１００Ｄ１とタービン制御装置１００Ｄ２とタービン制御装置１００Ｄ３のそれぞれにシミュレーション部３ａ，３ｂ，３ｃを追設したことに特徴を有している。
【００５５】
以上の構成で、通常運転中、切り替え器４ａ，４ｂ，４ｃによって外部入力信号を制御部２ａ，２ｂ，２ｃに入力し、切り替え器５ａ，５ｂ，５ｃによって制御部２ａ，２ｂ，２ｃから出力される制御出力信号を切り替え器７Ａへ出力する。シミュレーションを行う場合、切り替え器４ａ，４ｂ，４ｃによってシミュレーション部３ａ，３ｂ，３ｃの出力であるプラント模擬状態信号を制御部２ａ，２ｂ，２ｃに入力し、切り替え器５ａ，５ｂ，５ｃによって制御部２ａ，２ｂ，２ｃから出力される制御出力信号をシミュレーション部３ａ，３ｂ，３ｃに入力する。
【００５６】
３重化されたタービン制御装置１００Ｇ１とタービン制御装置１００Ｇ２とタービン制御装置１００Ｇ３において、通常、切り替え器７にて制御部２ａ，２ｂ，２ｃから出力された制御出力信号の中間値がプラントへ出力され、プラントが制御される。また、１系統が故障した場合にも、切り替え器７にて中間値が選択されるため、プラントの制御が正常に続行される。これにより、３重化システムにおいても、特別なシミュレータを用意することなく、また、配線変更等の手間をかけることなくシミュレーションを行うことが可能となる。
【００５７】
図８は、本発明の第８実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【００５８】
図８において、第７実施の形態を示す図７と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第８実施の形態は図７の３重化されたタービン制御装置１００Ｇ１とタービン制御装置１００Ｇ２とタービン制御装置１００Ｇ３とにシステム同定部６ａ，６ｂ，６ｃを追設したことに特徴を有している。
【００５９】
以上の構成で、通常運転中、切り替え器４ａ，４ｂ，４ｃによって外部入力信号を制御部２ａ，２ｂ，２ｃに入力し、切り替え器５ａ，５ｂ，５ｃは制御部２ａ，２ｂ，２ｃから出力される制御出力信号を切り替え器７Ａに出力する。シミュレーションを行う場合は、切り替え器４ａ，４ｂ，４ｃによってシミュレーンョン部３ａ，３ｂ，３ｃの出力であるプラント状態信号を制御部２ａ，２ｂ，２ｃに入力し、切り替え器５ａ，５ｂ，５ｃによって制御部２ａ，２ｂ，２ｃから出力される制御出力信号をシミュレーション部３ａ，３ｂ，３ｃに入力する。
【００６０】
３重化されたタービン制御装置１００Ｈ１とタービン制御装置１００Ｈ２とタービン制御装置１００Ｈ３とにおいて、通常、切り替え器７にて、３系統の制御部２ａ，２ｂ，２ｃから出力された制御出力信号の中間値が外部に出力され、プラントが制御される。また、１系統故障した場合にも、切り替え器７Ａにて中間値が選択され、プラントの制御が正常に続行される。また、通常運転中は、外部入力信号と制御出力信号より、システム同定部６ａ，６ｂ，６ｃにおいて、プラントの伝達関数をＡＲＭＡモデルにて求め、シミュレーンョンを行う場合には、前記システム同定部６ａ，６ｂ，６ｃで求まったプラントの特性を示すＡＲＭＡモデルの伝達関数をシミュレーション部３ａ，３ｂ，３ｃに設定する。これにより、３重化システムにおいても、第７実施の形態の効果に加え、シミュレーション部３ａ，３ｂ，３ｃの特性を容易にプラントの実特性に合わせることができる。
【００６１】
図９は、本発明の第９実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【００６２】
図９において、第７実施の形態を示す図７と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第９実施の形態は図７の３重化されたタービン制御装置１００Ｇ１とタービン制御装置１００Ｇ２とタービン制御装置１００Ｇ３とに対応してＣＲＴ１ａ，ＣＲＴ１ｂ，ＣＲＴ１ｃを追設したことに特徴を有している。
【００６３】
以上の構成で、通常運転中、切り替え器４ａ，４ｂ，４ｃにより外部入力信号を制御部２ａ，２ｂ，２ｃへ入力し、切り替え器５ａ，５ｂ，５ｃによって制御部２ａ，２ｂ，２ｃから出力される制御出力信号を外部へ出力する。３重化されたタービン制御装置は、通常、切り替え器７Ａにて制御部２ａ，２ｂ，２ｃから出力された制御出力信号の中間値がプラントへ出力され、プラントが制御される。また、１系統が故障した場合にも、切り替え器７にて中間値が選択され、プラントの制御が正常に続行される。
【００６４】
第９実施の形態では、例えば、ｂ系のタービン制御装置Ｉ２でシミュレーションを行う場合、シミュレーションを行う系の切り替え器４ｂによってシミュレーション部３ｂの出力であるプラント模擬状態信号を制御部２ｂへ入力し、切り替え器５ｂによって制御部２ｂから出力される制御出力信号をシミュレーション部３ｂへ入力する。いずれかの１系統がシミュレーションに使用されているときには、切り替え器７Ａは残りの２系統の制御出力信号のうちの低値を選択して外部に出力する。また、制御に使用されているａ系、あるいは、ｃ系のうちのどちらか一方が故障した場合には、自動的に切り替え器４ｂは外部入力信号を制御部２ｂに入力し、切り替え器５ｂは制御部２ｂから出力される制御出力信号を切り替え器７Ａに出力する。切り替え器７Ａは、正常な２系統の制御出力信号の低値を選択してプラントへ出力する。
【００６５】
また、ｂ系，ｃ系の操作用にＣＲＴ１ｂ，１ｃがあり、プラント操作とは別にシミュレーション操作が可能である。これにより、３重化システムにおいても、第７実施の形態の効果に加え、信頼性を損なうことなく、通常運転中に待機系のタービン制御装置を使って、シミュレーションを行うことが可能となる。
【００６６】
図１０は、本発明の第１０実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【００６７】
図１０において、第９実施の形態を示す図９と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第１０実施の形態は図９の３重化されたタービン制御装置１００Ｉ１とタービン制御装置１００Ｉ２とタービン制御装置１００Ｉ３とにシステム同定部６ａ，６ｂ，６ｃを追設したことに特徴を有している。
【００６８】
以上の構成で、通常運転中、切り替え器４ａ，４ｂ，４ｃにより外部入力信号を制御部２ａ，２ｂ，２ｃへ入力し、切り替え器５ａ，５ｂ，５ｃにより制御部２ａ，２ｂ，２ｃから出力される制御出力信号を切り替え器７へ出力する。３重化されたタービン制御装置は、通常、切り替え器７Ａにて３系統の制御部２ａ，２ｂ，２ｃから出力された制御出力信号の中間値が選択されプラントへ出力され、プラントが制御される。また、１系統が故障した場合にも、切り替え器７Ａにて中間値が選択され、プラントの制御が正常に続行される。
【００６９】
第１０実施の形態では、例えば、ｂ系のタービン制御装置１００Ｊ２でシミュレーションを行う場合は、シミュレーションを行う系の切り替え器４ｂによってシミュレーション部３ｂの出力であるプラント模擬状態信号を制御部２ｂへ入力し、切り替え器５ｂによって制御部２ｂから出力される制御出力信号をシミュレーンョン部３ｂに入力する。１系統がシミュレーションに使用されているときには、切り替え器７Ａは残りの２系統の制御出力信号のうちの低値を選択して外部に出力する。また、制御に使用されているａ系，ｃ系のうちのどちらか一方が故障した場合には、自動的に切り替え器４ｂは外部入力信号を制御部２ｂに入力し、切り替え器５ｂは制御部２ｂから出力される制御出力信号を切り替え器７Ａに出力する。切り替え器７Ａは、正常な２系統の制御出力信号の低値を選択してプラントへ出力する。
【００７０】
また、ｂ系，ｃ系の操作用にＣＲＴ１ｂ，１ｃがあり、プラント操作とは別にシミュレーション操作が可能である。
【００７１】
さらに、通常運転中、外部入力信号と制御出力信号より、システム同定部６ａ，６ｂ，６ｃにおいて、プラントの伝達関数をＡＲＭＡモデルにて求め、シミュレーンョンを行う場合には、前記システム同定部６ａ，６ｂ，６ｃで求まったプラントの特性を示すＡＲＭＡモデルの伝達関数をシミュレーション部３ａ，３ｂ，３ｃに設定する。これにより、第９実施の形態の効果に加え、シミュレーション部３ａ，３ｂ，３ｃの特性を容易にプラントの実特性に合わせることができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、専用のシミュレータ部を設けてシミュレーションのとき切り替え部によって切り替えるようにしたので、必要時、別途、外部にシミュレータを設置する等の手間や調整が不要となり、容易に、かつ、即座にシミュレーションをすることができる。
【００７３】
また、請求項２の発明によれば、システム同定部を設け、タービンプラントの特性を示す伝達関数をシミュレーション部へ設定可能としたので、外部に別途、システム同定部を設ける必要がなく、容易に、かつ、即座にタービンプラント実特性がシミュレーション部へ反映させることができる。
【００７４】
また、請求項３の発明によれば、多重構成の各タービン制御装置に専用のシミュレータ部を設けてシミュレーションのとき切り替え部によって切り替えるようにしたので、各タービン制御装置に必要時、別途、外部にシミュレータを設置する等の手間や調整が不要となり、容易に、かつ、即座にシミュレーションをすることができる。
【００７５】
また、請求項４の発明によれば、多重構成の各タービン制御装置にシステム同定部を設け、タービンプラントの特性を示す伝達関数をシミュレーション部へ設定可能としたので、外部に別途、各タービン制御装置にシステム同定部を設ける必要がなく、容易に、かつ、即座にタービンプラント実特性がシミュレーション部へ反映させることができる。
【００７６】
また、請求項５の発明によれば、操作装置を各タービン制御装置に対応して設けたので、プラント運転中にもシミュレータ部やシステム同定部を用いて、シミュレーションやタービンプラントの動特性を実際のタービンプラントの特性に合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図２】本発明の第２実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図３】本発明の第３実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図４】本発明の第４実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図５】本発明の第５実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図６】本発明の第６実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図７】本発明の第７実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図８】本発明の第８実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図９】本発明の第９実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図１０】本発明の第１０実施の形態を示すタービン制御装置の構成図である。
【図１１】従来のタービン制御装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１ＣＲＴ
１ａａ系ＣＲＴ
１ｂｂ系ＣＲＴ
１ｃｃ系ＣＲＴ
２制御部
２ａａ系制御部
２ｂｂ系制御部
２ｃｃ系制御部
３シミュレ−ション部
３ａａ系シミュレ−ション部
３ｂｂ系シミュレ−ション部
３ｃｃ系シミュレ−ション部
４切り替え器
４ａａ系切り替え器
４ｂｂ系切り替え器
４ｃｃ系切り替え器
５切り替え器
５ａａ系切り替え器
５ｂｂ系切り替え器
５ｃｃ系切り替え器
６システム同定部
６ａａ系システム同定部
６ｂｂ系システム同定部
６ｃｃ系システム同定部
７切り替え器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a turbine control device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 11 is a system configuration diagram of a conventional turbine control device.
[0003]
In FIG. 11, the turbine control device 100 includes a control unit 2, a switch 4, and a switch 5. A CRT 1 is connected to the turbine control device 100, and an operation command from the CRT 1 is input to the control unit 2, while external inputs such as turbine speed, valve opening, and load are input to the control unit 2 via the switch 4. A control output signal for obtaining the desired turbine speed and load obtained by the control unit 2 is output via the switch 5.
[0004]
When simulation is performed for operation training or the like, a switch is provided so that a control output signal output from the control unit 2 to the simulation unit 3 of the simulator 101 provided for simulating the plant is input to the simulation unit 3 of the simulator. 5 and the switching unit 4 switches so that the simulated plant state signal is input to the control unit 2.
[0005]
Note that this system configuration example is a turbine control device having a single configuration, and the same applies to the dual configuration and triple configuration examples.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the combination of the conventional turbine control device 100 and the simulator 101, it is necessary to prepare the simulator 101 separately in order to perform an operation training simulation. Therefore, it takes time to set up, and there is a problem that adjustment that requires time is required to match the characteristics of the simulation unit 3 with the characteristics of the actual plant.
[0007]
Therefore, the present invention provides a turbine control device that does not require special setting adjustment even when performing a simulation, and that makes it possible to easily match the characteristics of the simulation unit with the actual characteristics of the plant. With the goal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 inputs an operation command signal output from an operating device operated by an operator and an external input signal such as a turbine speed signal, a valve opening signal, a load signal, etc. In a turbine control device including a control unit that outputs a control output signal for obtaining a load or the like to a turbine plant, a simulator unit that simulates the turbine plant and executes a simulation operation based on the control output signal to obtain a turbine plant simulation state signal And, when simulating a turbine plant, a control output signal of the control unit is taken into the simulator unit, and a switching unit that switches to output the turbine plant simulation state signal to the control unit is provided. . According to this means, since a dedicated simulator unit is provided and switched by the switching unit at the time of simulation, trouble and adjustment such as installing a simulator outside is not necessary, and can be easily performed. You can simulate immediately.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the turbine control device according to the first aspect, a system identification unit for identifying a transfer function of a turbine plant based on an external input signal and a control output signal and setting the transfer function in the simulator unit is provided. It is. According to this means, since the system identification unit is provided and the transfer function indicating the characteristics of the turbine plant can be set in the simulation unit, it is not necessary to provide a system identification unit separately, and easily and immediately. The actual turbine plant characteristics can be reflected in the simulation unit.
[0010]
The invention of claim 3 inputs an operation command signal output from an operating device operated by an operator and an external input signal such as a turbine speed signal, a valve opening signal, a load signal, etc. In a turbine control device that controls a turbine plant by switching a control output signal in accordance with a predetermined condition using a turbine control device including a control unit that outputs a control output signal for obtaining a load or the like to a turbine plant as a multiple configuration, each turbine control device is A simulator unit for simulating a turbine plant and executing a simulation operation based on a control output signal to obtain a turbine plant simulation state signal; and when simulating the turbine plant, the control output signal of the control unit is taken into the simulator unit In addition, the turbine plant simulation state signal is switched to be output to the control unit. It is obtained by the provided and a switching unit to obtain. According to this means, a dedicated simulator unit is provided for each turbine control device having a multiple configuration, and switching is performed by the switching unit during simulation. Therefore, when necessary, a separate simulator is installed outside each turbine control device, etc. This eliminates the need for adjustments and adjustments, and allows easy and immediate simulation.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the turbine control device according to the third aspect, each turbine control device identifies a transfer function of the turbine plant based on the external input signal and the control output signal and sets the transfer function in the simulator unit. Is provided. According to this means, a system identification unit is provided in each turbine control device in a multiple configuration, and a transfer function indicating the characteristics of the turbine plant can be set in the simulation unit. The actual characteristics of the turbine plant can be reflected in the simulation unit easily and immediately.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the turbine control device according to the third or fourth aspect, each operation device is provided corresponding to each turbine control device. According to this means, since the operation device is provided corresponding to each turbine control device, the simulator and the system identification unit are used during the plant operation, and the simulation and the dynamic characteristics of the turbine plant are changed to the actual turbine plant characteristics. Can be adapted to
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a configuration diagram of a turbine control device showing a first embodiment of the present invention.
[0015]
In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 11 showing the prior art denote the same parts, and the turbine control device 100 </ b> A shown in FIG. 1 includes a control unit 2, a simulation unit 3, a switching unit 4 and a switching unit 5. Yes.
[0016]
The control unit 2 inputs an operation command from the CRT 1 and external inputs such as turbine speed, valve opening, and load, performs control calculation to obtain a desired turbine speed and load, and outputs the obtained control output signal. While outputting to a plant, a control output signal is output to the simulation part 3 at the time of simulation by the switch 4 and the switch 5, and a plant simulation state signal is input from the simulation part 3.
[0017]
The simulation unit 3 inputs a control output signal from the control unit 2 and inputs a plant simulation state signal calculated by the simulated turbine plant to the control unit 2 to adjust or verify the control unit 2.
[0018]
The switch 4 switches so that an external input signal is input to the control unit 2 during normal operation, while a plant simulation state signal that is a simulation calculation output of the simulation unit 3 is input to the control unit 2 during simulation.
[0019]
The switch 5 is linked to the switch 4 and switches so that the control output signal of the control unit 2 is output to the plant during normal operation while the control output signal of the control unit 2 is input to the simulation unit 3 during simulation.
[0020]
During normal operation, an external input signal is input to the control unit 2 by the switch 4 and a control output signal output from the control unit 2 by the switch 5 is output to the plant. The output of the simulation unit 3 is input to the control unit 2, and the control output signal output from the control unit 2 is input to the simulation unit 3 by the switch 5. This makes it possible to perform a simulation without preparing a special simulator and without taking time and labor for changing the wiring.
[0021]
FIG. 2 is a configuration diagram of a turbine control device showing a second embodiment of the present invention.
[0022]
2, the same reference numerals as those in FIG. 1 showing the first embodiment denote the same or corresponding parts, and the second embodiment in FIG. 2 additionally includes a system identification unit 6 in the turbine controller 100A in FIG. It has the feature in the point.
[0023]
Here, the system identification unit 6 inputs an external input signal and a control output signal output from the control unit 2 during normal operation and obtains and identifies a transfer function of the plant by an ARMA model.
[0024]
The control unit 2 inputs an operation command from the CRT 1 and external inputs such as turbine speed, valve opening, and load, performs control calculation to obtain a desired turbine speed and load, and outputs the obtained control output signal. While outputting to a plant, a control output signal is output to the simulation part 3 at the time of simulation by the switch 4 and the switch 5, and a plant state signal is input from the simulation part 3.
[0025]
The simulation unit 3 inputs a control output signal from the control unit 2 and inputs a plant state signal calculated by the simulated turbine plant to the control unit 2 to adjust or verify the control unit 2.
[0026]
The switch 4 switches so that an external input signal is input to the control unit 2 during normal operation, while a plant state signal that is a simulation calculation output of the simulation unit 3 is input to the control unit 2 during simulation.
[0027]
The switch 5 is linked to the switch 4 and switches so that the control output signal of the control unit 2 is output to the plant during normal operation while the control output signal of the control unit 2 is input to the simulation unit 3 during simulation.
[0028]
During normal plant operation, an external input signal is input to the control unit 2 by the switching unit 4 and a control output signal output from the control unit 2 is output to the outside by the switching unit 5. 4, the plant state signal which is the output of the simulation unit 3 is input to the control unit 2, and the control output signal output from the control unit 2 is input to the simulation unit 3 by the switch 5. During normal operation, the system identification unit 6 obtains a plant transfer function from the ARMA model from the external input signal and the control output signal, and when performing simulation, the plant identification obtained by the system identification unit 6 is obtained. The transfer function of the ARMA model indicating the characteristics is set in the simulation unit 3. Thereby, in addition to the effect of 1st Embodiment, it becomes possible to match | combine the characteristic of the simulation part 3 with the actual characteristic of a plant easily.
[0029]
FIG. 3 is a configuration diagram of a turbine control device showing a third embodiment of the present invention.
[0030]
In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 showing the first embodiment denote the same or corresponding parts, and the third embodiment is a standby turbine control device having the same configuration as the regular turbine control device 100C1. 100C2. The turbine control device 100C1 includes a control unit 2a and a simulation unit 3a, and a plant simulation state of the simulation unit 3a when a control unit 2a and a control output signal are input to the simulation unit 3a during simulation by the switch 4a and the switch 5a. It switches so that a signal may input into the control part 2a. The turbine control device 100C2 includes a control unit 2b and a simulation unit 3b so that an external input signal and a control output signal from the control unit 2b are input to the simulation unit 3b during simulation by the switch 4b and the switch 5b. Switch.
[0031]
With the above configuration, during normal operation, an external input signal is input to the control units 2a and 2b by the switching devices 4a and 4b of the turbine control device 100C1 and the turbine control device 100C2, and the control is calculated by the control units 2a and 2b. Output signals are output from the controllers 2a and 2b by the switches 5a and 5b.
[0032]
When the simulation is performed, the plant simulation state signals, which are the outputs of the simulation units 3a and 3b, are input to the control units 2a and 2b by the switching devices 4a and 4b of the turbine control device 100C1 and the turbine control device 100C2, and the switching devices 5a and 5b. The control output signals output from the control units 2a and 2b are input to the simulation units 3a and 3b.
[0033]
The duplexed normal-system turbine control device 100C1 and standby-system turbine control device 100C2 are usually configured such that the control output signal output from the control unit 2a of the normal-system turbine control device 100C1 by the switch 7 is external. To control the plant. When the service system fails, the switch 7 selects the control output signal output from the standby system control unit 2b, and the control of the plant is normally continued. As a result, even in the duplex system, it is possible to perform a simulation without preparing another simulator externally and without taking time and effort for changing the wiring.
[0034]
FIG. 4 is a configuration diagram of a turbine control device showing a fourth embodiment of the present invention.
[0035]
In FIG. 4, the same reference numerals as those in FIG. 3 showing the third embodiment denote the same or corresponding parts, and the fourth embodiment is assigned to each of the turbine control device 100C1 and the turbine control device 100C2 of the third embodiment. It is characterized in that system identification units 6a and 6b are additionally provided.
[0036]
Similarly to the system identification unit 6 of the second embodiment, the system identification units 6a and 6b are configured to transfer an external input signal and a control output signal output from the control unit 2 with a transfer function of the plant using an ARMA model during normal operation. It is what we seek and identify.
[0037]
During normal operation, an external input signal is input to the controllers 2a and 2b by the switches 4a and 4b, and a control output signal output from the controllers 2a and 2b is output to the plant by the switches 5a and 5b. When the simulation is performed, a plant simulation state signal that is an output signal of the simulation units 3a and 3b is input to the control units 2a and 2b by the switching units 4a and 4b, and is output from the control units 2a and 2b by the switching units 5a and 5b. A control output signal is input to the simulation units 3a and 3b.
[0038]
In the duplexed normal system turbine control device 100D1 and standby system turbine control device 100D2, the control output signal output from the control unit 2a of the normal system turbine control device 100D1 by the switch 7 is normally output to the plant. And the plant is controlled. Further, when the normal system turbine control device 100D1 fails, the switch 7 is switched so that the control output signal output from the standby control unit 2b is selected, and the control of the plant is normally continued. The
[0039]
Further, during normal operation, the system identification unit 6a, 6b obtains the plant transfer function by the ARMA model from the external input signal and the control output signal, and when performing simulation, it is obtained by the system identification unit 6a, 6b. The transfer function of the ARMA model indicating the characteristics of the plant is set in the simulation units 3a and 3b. Thereby, in the duplex system, in addition to the effects of the third embodiment, the characteristics of the simulation units 3a and 3b can be easily matched with the actual characteristics of the plant.
[0040]
FIG. 5 is a configuration diagram of a turbine control device showing a fifth embodiment of the present invention.
[0041]
In FIG. 5, the same reference numerals as those in FIG. 3 showing the third embodiment denote the same or corresponding parts, and the fifth embodiment corresponds to the CRT 1a corresponding to the turbine control device 100E1 and the turbine control device 100E2, respectively. And a CRT 1b.
[0042]
With the above configuration, during normal operation, the switching devices 4a and 4b input external input signals to the control units 2a and 2b, and the switching devices 5a and 5b output control output signals output from the control units 2a and 2b to the outside. To do. In the duplexed normal turbine control device 100E1 and standby turbine control device 100E2, the control output signal output from the control unit 2a of the normal turbine control device 100E1 is normally output by the switch 7 to the outside. Is controlled.
[0043]
When the normal turbine control device 100E1 breaks down, the control output signal output from the control unit 2b of the standby turbine control device 100E2 is selected by the switch 7, and the control of the plant is normally continued. .
[0044]
Next, when the simulation is performed, the switch 4b of the standby turbine control apparatus 100E2 inputs a plant simulation signal that is an output of the simulation unit 3b to the control unit 2b, and the switch 5b is a control that is output from the control unit 2b. The output signal is input to the simulation unit 3b.
[0045]
On the other hand, when the normal turbine control device 100E1 fails, the switch 7 switches the control output signal of the control unit 2b of the standby turbine control device 100E2 to be output to the plant.
[0046]
Further, there is a CRT 1b for operation corresponding to the turbine control device 100E2, and a simulation operation can be performed separately from the plant operation. As a result, in the duplex system, in addition to the effects of the third embodiment, simulation can be performed using the standby turbine control device during normal operation without impairing reliability.
[0047]
FIG. 6 is a configuration diagram of a turbine control device showing a sixth embodiment of the present invention.
[0048]
In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG. 5 showing the fifth embodiment denote the same or corresponding parts, and the sixth embodiment includes system identification units in the turbine control device 100E1 and the turbine control device 100E2 in FIG. It is characterized in that 6a and 6b are additionally provided.
[0049]
With the above configuration, during normal operation, the switching devices 4a and 4b input external input signals to the control units 2a and 2b, and the switching devices 5a and 5b output control output signals output from the control units 2a and 2b to the outside. To do. In the duplexed normal system turbine control device 100F1 and standby system turbine control device 100F2, the control output signal output from the control unit 2a of the normal system turbine control device 100F1 is usually output to the outside by the switch 7; The plant is controlled.
[0050]
On the other hand, when the normal turbine control device 100F1 fails, the switch 7 is switched so that the control output signal output from the control unit 2b of the standby turbine control device 100F2 is selected, and the control of the plant is performed. Continues normally.
[0051]
In the sixth embodiment, when a simulation is performed, a plant simulation state signal that is an output of the simulation unit 3b is input to the control unit 2b by the switch 4b of the standby turbine control apparatus 100F2, and the control unit 2b is input by the switch 5b. The control output signal output from is input to the simulation unit 3b. Also, when the standby turbine control device 100F1 fails and the standby turbine control device 100F2 is switched to the regular turbine control device 100F1, the switch 4b automatically inputs an external input to the control unit 2b. The switch 5b outputs a control output signal output from the controller 2b to the switch 7. Further, there is a CRT 1b for operating the standby turbine control apparatus 100F2, and a simulation operation can be performed separately from the plant operation.
[0052]
Further, during normal operation, the system identification units 6a and 6b obtain the plant transfer function using the ARMA model from the external input signal and the control output signal, and when performing simulation, the system identification units 6a and 6b The transfer function of the ARMA model indicating the obtained plant characteristics is set in the simulation units 3a and 3b. Thereby, in addition to the effect of 5th Embodiment, the characteristic of simulation part 3a, 3b can be easily match | combined with the actual characteristic of a plant.
[0053]
FIG. 7 is a configuration diagram of a turbine control device showing a seventh embodiment of the present invention.
[0054]
In FIG. 7, the same reference numerals as those in FIG. 3 showing the third embodiment denote the same or corresponding parts, and the seventh embodiment is a triple turbine control device 100D1, turbine control device 100D2, and turbine control device. It is characterized in that simulation units 3a, 3b, and 3c are additionally provided in each of 100D3.
[0055]
With the above configuration, during normal operation, an external input signal is input to the controllers 2a, 2b, 2c by the switches 4a, 4b, 4c, and is output from the controllers 2a, 2b, 2c by the switches 5a, 5b, 5c. The control output signal is output to the switch 7A. When the simulation is performed, the plant simulation state signals, which are the outputs of the simulation units 3a, 3b, 3c, are input to the control units 2a, 2b, 2c by the switching units 4a, 4b, 4c, and the control units are switched by the switching units 5a, 5b, 5c. Control output signals output from 2a, 2b, and 2c are input to the simulation units 3a, 3b, and 3c.
[0056]
In the triple turbine control device 100G1, turbine control device 100G2, and turbine control device 100G3, an intermediate value of the control output signals normally output from the control units 2a, 2b, and 2c by the switch 7 is output to the plant. The plant is controlled. In addition, even when one system fails, since the intermediate value is selected by the switch 7, the control of the plant is normally continued. As a result, even in a triple system, it is possible to perform a simulation without preparing a special simulator and without taking time and effort such as a wiring change.
[0057]
FIG. 8 is a configuration diagram of a turbine control device showing an eighth embodiment of the present invention.
[0058]
In FIG. 8, the same reference numerals as those in FIG. 7 showing the seventh embodiment denote the same or corresponding parts, and the eighth embodiment corresponds to the triple turbine control device 100G1 and the turbine control device 100G2 in FIG. The turbine control device 100G3 is characterized in that system identification units 6a, 6b, and 6c are additionally provided.
[0059]
With the above configuration, during normal operation, an external input signal is input to the control units 2a, 2b, 2c by the switching units 4a, 4b, 4c, and the switching units 5a, 5b, 5c are output from the control units 2a, 2b, 2c. The control output signal is output to the switch 7A. When the simulation is performed, the plant state signals that are the outputs of the simulation units 3a, 3b, and 3c are input to the control units 2a, 2b, and 2c by the switching units 4a, 4b, and 4c, and the switching units 5a, 5b, and 5c are used. Control output signals output from the control units 2a, 2b, and 2c are input to the simulation units 3a, 3b, and 3c.
[0060]
In the tripled turbine control device 100H1, turbine control device 100H2, and turbine control device 100H3, an intermediate value of control output signals normally output from the three control units 2a, 2b, and 2c by the switch 7 Is output to the outside and the plant is controlled. Even when one system fails, the intermediate value is selected by the switch 7A, and the control of the plant is normally continued. Further, during normal operation, the system identification unit 6a, 6b, 6c obtains a plant transfer function using an ARMA model from the external input signal and the control output signal, and when performing simulation, the system identification unit The transfer function of the ARMA model indicating the plant characteristics obtained by 6a, 6b, and 6c is set in the simulation units 3a, 3b, and 3c. Thereby, also in the triple system, in addition to the effect of 7th Embodiment, the characteristic of simulation part 3a, 3b, 3c can be easily match | combined with the actual characteristic of a plant.
[0061]
FIG. 9 is a configuration diagram of a turbine control device showing a ninth embodiment of the present invention.
[0062]
In FIG. 9, the same reference numerals as those in FIG. 7 showing the seventh embodiment denote the same or corresponding parts, and the ninth embodiment includes the triple turbine control device 100G1 and the turbine control device 100G2 in FIG. It is characterized in that CRT 1a, CRT 1b, and CRT 1c are additionally provided corresponding to the turbine control device 100G3.
[0063]
With the above configuration, during normal operation, an external input signal is input to the control units 2a, 2b, 2c by the switches 4a, 4b, 4c, and is output from the control units 2a, 2b, 2c by the switches 5a, 5b, 5c. Output the control output signal to the outside. In the triple turbine control apparatus, the intermediate value of the control output signals output from the control units 2a, 2b, and 2c by the switch 7A is normally output to the plant, and the plant is controlled. Even when one system fails, an intermediate value is selected by the switch 7 and the control of the plant is normally continued.
[0064]
In the ninth embodiment, for example, when a simulation is performed by the b-system turbine control device I2, a plant simulation state signal that is an output of the simulation unit 3b is input to the control unit 2b by the system switching unit 4b that performs the simulation. A control output signal output from the control unit 2b by the switch 5b is input to the simulation unit 3b. When any one of the systems is used for the simulation, the switch 7A selects the low value of the remaining two systems of control output signals and outputs the selected low value to the outside. If either the a system or the c system used for control fails, the switch 4b automatically inputs an external input signal to the control unit 2b, and the switch 5b The control output signal output from the control unit 2b is output to the switch 7A. The switch 7A selects the low values of the normal two-system control output signals and outputs them to the plant.
[0065]
Also, there are CRTs 1b and 1c for b-system and c-system operations, and simulation operations are possible separately from plant operations. Thereby, in the triple system, in addition to the effects of the seventh embodiment, it is possible to perform the simulation using the standby turbine control device during the normal operation without impairing the reliability.
[0066]
FIG. 10 is a configuration diagram of a turbine control device showing a tenth embodiment of the present invention.
[0067]
10, the same reference numerals as those in FIG. 9 showing the ninth embodiment denote the same or corresponding parts, and the tenth embodiment corresponds to the triple turbine control device 100I1 and the turbine control device 100I2 in FIG. The turbine control device 100I3 is characterized in that system identification units 6a, 6b, and 6c are additionally provided.
[0068]
With the above configuration, during normal operation, an external input signal is input to the control units 2a, 2b, 2c by the switches 4a, 4b, 4c, and is output from the control units 2a, 2b, 2c by the switches 5a, 5b, 5c. A control output signal is output to the switch 7. In the triple turbine control device, an intermediate value of control output signals output from the three control units 2a, 2b, and 2c is usually selected by the switch 7A and output to the plant to control the plant. . Even when one system fails, the intermediate value is selected by the switch 7A, and the control of the plant is normally continued.
[0069]
In the tenth embodiment, for example, when a simulation is performed by the b-system turbine control device 100J2, a plant simulation state signal that is an output of the simulation unit 3b is input to the control unit 2b by the system switching unit 4b that performs the simulation. The control output signal output from the control unit 2b by the switch 5b is input to the simulation unit 3b. When one system is used for the simulation, the switcher 7A selects a low value of the remaining two systems of control output signals and outputs it to the outside. Further, when one of the a-system and c-system used for control fails, the switch 4b automatically inputs an external input signal to the controller 2b, and the switch 5b The control output signal output from 2b is output to the switch 7A. The switch 7A selects the low values of the normal two-system control output signals and outputs them to the plant.
[0070]
Also, there are CRTs 1b and 1c for b-system and c-system operations, and simulation operations are possible separately from plant operations.
[0071]
Further, during normal operation, the system identification unit 6a, 6b, 6c obtains a plant transfer function using an ARMA model from the external input signal and the control output signal, and when performing simulation, the system identification unit 6a , 6b, 6c, ARMA model transfer functions indicating the plant characteristics are set in the simulation units 3a, 3b, 3c. Thereby, in addition to the effect of 9th Embodiment, the characteristic of simulation part 3a, 3b, 3c can be easily match | combined with the actual characteristic of a plant.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the dedicated simulator unit is provided and switched by the switching unit during simulation. Therefore, when necessary, troubles and adjustments such as installing an external simulator are required. It becomes unnecessary, and simulation can be performed easily and immediately.
[0073]
Further, according to the invention of claim 2, since the system identification unit is provided and the transfer function indicating the characteristics of the turbine plant can be set in the simulation unit, it is not necessary to provide a system identification unit separately and easily. In addition, the actual characteristics of the turbine plant can be immediately reflected in the simulation unit.
[0074]
Further, according to the invention of claim 3, since a dedicated simulator unit is provided for each turbine control device having a multiple configuration, and switching is performed by the switching unit at the time of simulation. There is no need to install a simulator or adjustments, and simulation can be performed easily and immediately.
[0075]
In addition, according to the invention of claim 4, since the system identification unit is provided in each turbine control device having multiple configurations, and the transfer function indicating the characteristics of the turbine plant can be set in the simulation unit, each turbine control is separately provided outside. It is not necessary to provide a system identification unit in the apparatus, and the actual turbine plant characteristics can be reflected in the simulation unit easily and immediately.
[0076]
According to the invention of claim 5, since the operation device is provided corresponding to each turbine control device, the simulation and the dynamic characteristics of the turbine plant are actually performed using the simulator unit and the system identification unit even during plant operation. Can be tailored to the characteristics of the turbine plant.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a turbine control device showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a turbine control device showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a turbine control device showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a turbine control device showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a turbine control device showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of a turbine control device showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of a turbine control device showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of a turbine control device showing an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a turbine control device showing a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram of a turbine control device showing a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a configuration diagram showing a conventional turbine control device.
[Explanation of symbols]
1 CRT
1a a system CRT
1b b system CRT
1c c system CRT
2 Control unit
2a a system control unit
2b b system controller
2c c system control unit
3 Simulation part
3a a system simulation part
3b b system simulation part
3c c simulation section
4 change over device
4a a system switch
4b b switch
4c c system switcher
5 change over device
5a a system switch
5b b switch
5c c system switcher
6 System identification part
6a a system identification part
6b b system identification part
6c c system identification part
7 switch

Claims

Control for obtaining desired turbine speed, load, etc. by control calculation by inputting an operation command signal output from an operating device operated by an operator and external input signals such as a turbine speed signal, a valve opening signal, and a load signal In a turbine control device including a control unit that outputs an output signal to a turbine plant,
A simulator unit for simulating the turbine plant and performing a simulation operation based on the control output signal to obtain a turbine plant simulation state signal;
A switching unit that takes the control output signal of the control unit into the simulator unit and switches the turbine plant simulation state signal to be output to the control unit when simulating the turbine plant. A turbine control device.

The turbine control device according to claim 1, further comprising a system identification unit that identifies a transfer function of the turbine plant based on the external input signal and the control output signal and sets the transfer function in the simulator unit.

Control for obtaining desired turbine speed, load, etc. by control calculation by inputting an operation command signal output from an operating device operated by an operator and external input signals such as a turbine speed signal, a valve opening signal, a load signal, etc. In a turbine control device for controlling a turbine plant by switching the control output signal according to a predetermined condition as a multiple configuration of a turbine control device including a control unit that outputs an output signal to a turbine plant,
Each turbine control device is
A simulator unit for simulating the turbine plant and performing a simulation operation based on the control output signal to obtain a turbine plant simulation state signal;
A switching unit configured to take in the control output signal of the control unit to the simulator unit and switch the turbine plant simulation state signal to be output to the control unit when simulating a turbine plant; Turbine control device.

The said each turbine control apparatus is provided with the system identification part which identifies the transfer function of the said turbine plant based on the said external input signal and the said control output signal, and sets to the said simulator part. Turbine control device.

The turbine control device according to claim 3 or 4, wherein each operation device is provided corresponding to each turbine control device.