JPH0339165B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は一軸型複合発電プラントに係り、特
に、負荷変化率制御に好適な負荷制御装置に関す
る。

〔発明の背景〕

一軸型コンバインド発電プラントの負荷制御方
式は、例えば、東芝レビユー、第39巻７号、641
ページ、又は火力原子力発電、第335号、99ペー
ジに記述があるがこれらでは負荷変化率の設定方
法について詳細に説明していない。

すなわち、一軸型複合発電プラントでは多数台
の軸の各々の負荷制御と多数台の軸を統括した負
荷制御が必要で、通常は各軸の負荷変化率設定を
優先させ、統括負荷制御では各軸の負荷化率設定
値を加算して使用する。

しかし、起動や停止時などには、各軸単独の負
荷制御となり、単独負荷制御の軸は統括制御から
除外される。従つて、統括負荷制御の負荷変化率
の加算からも除外される。

ところが、中央給電所からの出力指令は、統括
負荷制御中の軸の出力と単独負荷制御中の軸の出
力の加算値を制御対象とするものであるから、何
らかの形で単独負荷制御中の軸の負荷変化率を統
括負荷制御にとりこむ必要がある。

第５図に一軸型複合発電プラントの構成を示
す。

系列府荷胃制御装置１からの負荷指令２はガス
タービン制御装置４に接続され、ガスタービン燃
料流量指令７となつて調節弁１０を制御する。ガ
スタービン９の与えられた燃料流量に応じた出力
は発電機１２から発生する。一方、高温のガスタ
ービン排ガス１１は熱回収ボイラ１７に導びか
れ、蒸気１５を発生する。この蒸気は蒸気タービ
ン制御装置５からの加減弁開度指令８により制御
された調節弁１３を経由して蒸気タービン１８に
導びかれ、発電機１２を駆動して出力を発生す
る。

さて、復水器１９で凝縮した蒸気は給水１６と
なつて排熱回収ボイラ１７へもどされる。この給
水流量は排熱回収ボイラ制御装置３からの給水指
令により制御される調節弁１４により調節され
る。

複数発電プラントにおける熱源はガスタービン
のみであり、負荷制御はガスタービンの燃料流量
のみの制御で実現される。蒸気タービンは、いわ
ゆる、変圧運転で、調節弁１３は、通常運転時、
全開に保持される。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、単独府荷運転中の軸の変化率
を統括負荷制御にとりこみ、複数台の軸の出力を
指令にできるだけ忠実に制御可能な負荷制御装置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は単独負荷運転中の出力を指令から差し
引き、統括負荷制御中の各軸の負荷変化率の加算
値で変化率制御を行ない、この値に再び単独負荷
運転中の軸の出力を加算し、変化率付与後の指令
とする。

すなわち、出力指令を統括負荷制御中の各軸の
出力相当分と、単独負荷運転中の軸の出力相当分
に分け、前記分については各軸の負荷変化率の設
定値の加算値で変化率を付与し、後記分について
は実際の負荷の変化率をそのまま使用する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図
により説明する。

第１図に系列負荷制御装置の制御系統を示す。

中央給電所からの負荷指令１１変化率制限器１
２、上下限制限器１６を経由して系列出力２２と
突き合わされる。変化率制限器の設定値１３は第
一軸から第ｎ軸までの変化率の和である。加算器
１４はこのための加算を行なうものである。ま
た、上下限制限器の設定値１８も同様に第一軸か
ら第ｎ軸までの各上下限設定値の和である。

偏差２３は積分器２４を経由すて各軸に対する
負荷指令２５となる。この負荷指令は変化率制限
器２８、上下限え制御器３２を経由して各軸出力
３４と突き合わされ、その偏差３６がガバナ操作
器３７に接続される。

負荷指令３３が各軸出力３４より大であればガ
バナ操作器３７からの出力３８はガバナ上げ指令
となつてガスタービン制御装置４のガバナ設定器
３９の設定を上げる。逆に各軸の出力の方が大で
あればガバナ操作器３７からの出力３８はガバナ
下げ指令となる。

ガバナ設定値は燃料流量指令７となり、各軸の
出力を制御する。

系列負荷制御装置は共通制御部と各軸制御部の
二つに分けることができる。一点鎖線で囲んであ
る部分が各軸部でそれ以外が共通制御部である。

共通制御部の役目は、中央給電所からの出力指
令を各軸の負荷指令として分配することで、複数
台設置される軸を統括してあたかも一台の発電所
のように運転することである。

各軸部は共通制御部より与えられた負荷指令に
もとづいて軸の出力を制御する役目を担う。起動
や停止時など必要に応じ共通制御部から切り離し
軸単独の負荷制御ができるように計画されてい
る。変化率や上下限制限値を各軸部で設定し、こ
れを共通制御へもどして系列負荷制御に使用する
のはこの理由による。

第２図は変化率及び軸出力の共通制御部へのも
どし方について説明したものである。

切替器２６３は各軸負荷制御が自動、すなわ
ち、系列共通部からの負荷指令にもとづいて軸の
出力を制御している場合、所定の変化率（例えば
５％／分）２６１を共通制御部へのもどし変化率
２６２とする。各軸負荷制御が手動の場合は、零
の変化率２６５をもどし変化率２６２とする。

切替器４０１の動作は、上記とは逆になり、各
軸負荷制御が自動の場合、もどしの軸出力を零４
０２とし、手動の場合は、実際の出力をもどしの
軸出力とする。

第３図は共通部の変化率制限器の内容を示すも
のである。

出力指令と軸制御部の負荷制御が手動の状態に
ある軸出力の加算値１３２の偏差１２７が切替器
１２６を経由し変化率制限器１２９へ接続されて
いる。変化率は加算器１４の出力として与えられ
るが負荷制御が手動になつている軸のもどし変化
率は零であるから、負荷制御が自動になつている
軸の負荷変化率の加算値となる。変化率制御器の
出力１３０は加算器１３１で再び加算値１３２と
加算され、上下限制限器への入力１５となる。

レジスタ１３８は加算値１３２を記憶するが、
制御信号１４１が零の時は、レジスタの値を更新
しない。制御信号１４１は制御信号１２５の反転
である。制御信号１２５が「１」の値になるの
は、ある軸の負荷制御が自動から手動、又は、手
動から自動にかわる短時間だけである。

これからレジスタ１３８は、負荷制御が手動に
なつた軸の出力が加算値１３２に加算される直前
の値、又は、負荷制御が手動から自動になつた軸
の出力が加算値１３２から減算される直前の値を
それぞれ記憶することができる。

このため、任意の軸で負荷制御のモード切替が
発生した時の加算器１３６の出力はモード切替が
発生した軸の出力と同じ値となる。

加算器１３４は変化率設定器１３０の出力から
加算器１３６の出力を減じ、その出力１３３は切
替器１２６を経由してモード切替が発生した瞬間
だけ、変化率設定器１２９に強制的に設定され
る。

変化率設定器の出力１３０は、瞬間に、加算値
１３４の出力１３３と等しくない。その後、この
値から加算器１２１の出力１２７に向つて設定さ
れた変化率で動く。

第４図は第３図に示した各演算要素の出力がど
のように動作するかを示し図である。

変化率制限器の出力１５は単独運転中の軸の出
力変化の影響を受けるが、出力指令にほとんど忠
実であることが判る。

なお、図中６は給水調整弁開度指令、２１，３
５は加算器、２６は変化率設定器、３０は上下限
設定器、４０は出力設定器である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、軸単独負荷制御となつている
軸があつても、出力指令にできるだけ忠実な負荷
制御が可能となり、運転性能を著しく向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の系列（統括）負荷制
御装置の制御系統、第３図は共通制御部負荷変化
率制限器の構成図、第４図は変化率制限器の動作
説明図、第５図は一軸型複合発電プラントの構成
図である。 １４，１３１，１４０……加算器、１２１……
減算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数台の軸を中央給電指令に応じて統括して
   制御するための第一の変化率制限器、上下限制限
   器、前記上下限制限器の出力と複数台の軸の出力
   の和を突き合わせる第一の減算器、前記第一の減
   算器の出力により負荷指令を演算する積分器、前
   記積分器の出力により軸毎の負荷制御を行なうた
   めの第二の変化率制限器、前記上下限制限器の出
   力と軸の出力を突きあわせる第二の減算器、前記
   第二の減算器の出力により各軸の負荷指令を演算
   する装置より成る一軸型複合発電プラント負荷制
   御装置において、 単独運転中の軸の出力を加算する第一の加算
   器、前記第一の加算器の出力と前記中央給電指令
   を突き合わせ、この偏差を前記第一の変化率制限
   器の入力とする第三の減算器、前記第一の変化率
   制限器の出力と、前記第一の加算器の出力とを再
   び加算する第二の加算器、単独運転中以外の軸の
   変化率を加算し前記第一の変化率制限器の設定値
   とする第三の加算器からなることを特徴とする一
   軸型複合発電プラントの負荷制御装置。