JPH04175401A - Steam turbine output controller - Google Patents

Steam turbine output controller

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JPH04175401A
JPH04175401A JP30321390A JP30321390A JPH04175401A JP H04175401 A JPH04175401 A JP H04175401A JP 30321390 A JP30321390 A JP 30321390A JP 30321390 A JP30321390 A JP 30321390A JP H04175401 A JPH04175401 A JP H04175401A
Authority
JP
Japan
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signal
output
governor
generator output
opening
Prior art date
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Pending
Application number
JP30321390A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takaharu Hiroe
隆治 広江
Shuho Takada
高田 秀峰
Daisaku Hirata
平田 大作
Akane Morita
守田 あかね
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of JPH04175401A publication Critical patent/JPH04175401A/en
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Abstract

PURPOSE:To make a control amount of a generator output slow in response to a change in the opening of a governor to restrain errors in the generator output and quickly perform the output control by the use of the generator output by utilizing plant condition amounts such as the opening of the governor, pressure in a steam reheater, etc. CONSTITUTION:An integration feedback means 2 inputs an output setting value 29 and generator output signal 20 to a difference calculator 6 to calculate a deviation from the set value of the generator output. The integration feedback signal 14 makes the generator output signal 20 coincide with an output set value signal 29. A condition feedback means 3 consisting of counters 9-11 and an adder 12 inputs an A valve opening signal 17, B valve opening signal 18 and steam reheater pressure 19 of conditional amounts of a plant. A condition feedback signal 15 compensates for the delay of the generator output slow in response to provide a conforming property and safety. Further, an adding means 4 consisting of an adder 13 adds said both feedback signals 14, 15 to output a governor opening commanding signal 16 which controls the opening of a governor 36.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えばPWR(加圧水型原子炉)等の発電用
蒸気タービン、に用いられる自力制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a self-control device used in a power generation steam turbine such as a PWR (pressurized water reactor).

[・従来の技術] 蒸気タービンの出力の調節は、蒸気タービンに流入する
蒸気の流量をガバナと呼ばれる流量調節弁を開閉するこ
とにより行ノなわれる。
[Prior Art] The output of a steam turbine is adjusted by controlling the flow rate of steam flowing into the steam turbine by opening and closing a flow control valve called a governor.

第2図により蒸気タービンについて簡単に説明する。蒸
気発生器で発生した蒸気は、蒸気管25によりガバナ3
6に導かれる。ガバナ36は、複数の弁を並列に結合し
て構成されている。弁の数は4個が普通であるが、ここ
では簡単のためにA弁23とB弁24の2個のみを記し
ている。ガバナ36で蒸気流量を調節された蒸気は、ま
ず、高圧タービン26に流入する。高圧タービン26で
仕事をした蒸気は、湿り度が高いので蒸気再熱器37で
加熱され、湿り度が低くなってから低圧タービン27に
導かれる。低圧タービン27で仕事をした蒸気は、復水
器に排出される。高圧タービン26と低圧タービン27
で生じた動力は、発電機28に伝えられ電力へと変換さ
れる。
A steam turbine will be briefly explained with reference to FIG. The steam generated by the steam generator is passed through the steam pipe 25 to the governor 3.
6. The governor 36 is constructed by connecting a plurality of valves in parallel. Although the number of valves is usually four, only two, valve A 23 and valve B 24, are shown here for simplicity. The steam whose flow rate is adjusted by the governor 36 first flows into the high pressure turbine 26 . The steam that has done work in the high-pressure turbine 26 has a high humidity, so it is heated in a steam reheater 37, and is led to the low-pressure turbine 27 after the humidity becomes low. The steam that has done work in the low pressure turbine 27 is discharged to the condenser. High pressure turbine 26 and low pressure turbine 27
The power generated is transmitted to the generator 28 and converted into electric power.

次に、従来の出力制御方式について説明する。Next, a conventional output control method will be explained.

蒸気再熱器37での蒸気の流動の遅れが大きいので、ガ
バナ36で蒸気流量を調節してから発電機出力が変動す
る迄の時定数は5秒程度と大きい。
Since the delay in steam flow in the steam reheater 37 is large, the time constant from when the steam flow rate is adjusted by the governor 36 until the generator output changes is as long as about 5 seconds.

したがって、応答の遅い発電機出力をフィードバックし
ていたのでは迅速な出力制御は困難である。
Therefore, rapid output control is difficult if the generator output, which has a slow response, is fed back.

従来のプラントでは、発電機出力の代りに応答の速い蒸
気流量をフィードバックすることにより、制御性能の改
善を図っていた。これは、蒸気流量と発電機出力が整定
時には、はぼ一致するので、蒸気流量を制御することに
より発電機出力を制御することができるためである。蒸
気流量は高圧タービン26のタービン翼列の第7段目の
圧力と比例するので、そこの圧力を圧力センサ38で計
測することにより、容易に蒸気流量信号30を得ること
ができる。
In conventional plants, control performance has been improved by feeding back steam flow rate, which has a quick response, instead of generator output. This is because the steam flow rate and the generator output almost match each other during settling, so the generator output can be controlled by controlling the steam flow rate. Since the steam flow rate is proportional to the pressure at the seventh stage of the turbine blade row of the high-pressure turbine 26, the steam flow rate signal 30 can be easily obtained by measuring the pressure there with the pressure sensor 38.

従来の出力制御装置は、蒸気流量信号30の出力設定値
29に対する偏差を差分器31で算出し、この偏差を比
例積分制御器32により比例積分演算して、ガバナ開度
指令信号34を発信する。ガバナ開度指令信号34は、
ガバナ36のA弁23とB弁24に伝送される。このガ
バナ開度指令信号34に応じて、各弁23.24のそれ
ぞれの開度が変化する。
The conventional output control device calculates the deviation of the steam flow rate signal 30 with respect to the output setting value 29 using a differentiator 31, performs a proportional integral calculation on this deviation using a proportional integral controller 32, and transmits a governor opening command signal 34. . The governor opening command signal 34 is
It is transmitted to the A valve 23 and B valve 24 of the governor 36. In response to this governor opening command signal 34, the opening of each valve 23, 24 changes.

[発明が解決しようとする課題] 従来の出力制御装置は、発電機出力に比べて応答の速い
蒸気流量をフィードバックすることにより性能の改善を
図っているものの、まだ充分な性能が得られてはいない
。これは、圧力センサ38の計測遅れのために蒸気流量
信号30が現実の蒸気流量に比べて0,4秒程度遅れ、
制御性能が劣化するのためである。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventional output control devices attempt to improve performance by feeding back the steam flow rate, which has a faster response than the generator output, but sufficient performance has not yet been achieved. not present. This is because the steam flow rate signal 30 is delayed by about 0.4 seconds compared to the actual steam flow rate due to the measurement delay of the pressure sensor 38.
This is because control performance deteriorates.

また、蒸気流量と発電機出力は整定時には、はぼ一致す
るが、蒸気管25の蒸気圧力が何らかの原因で変動する
と、タービンの効率も蒸気圧力に影響されるので、蒸気
流量と発電機出力の間に誤差が生じる。従来の出力制御
方式では、蒸気流量を一定に保つように制御するので、
蒸気流量と発電機出力の間に誤差が生じると、発電機出
力を希望の値に維持することはできなかった。
In addition, the steam flow rate and generator output are almost the same at the time of settling, but if the steam pressure in the steam pipe 25 fluctuates for some reason, the efficiency of the turbine is also affected by the steam pressure, so the steam flow rate and generator output are An error occurs between the two. Conventional output control methods control the steam flow rate to keep it constant.
If an error occurred between the steam flow rate and the generator output, the generator output could not be maintained at the desired value.

本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、発電機
出力を用いて迅速な出力制御を行なうことのできる蒸気
タービンの出力制御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a steam turbine output control device that can perform quick output control using the generator output.

[課題を解決するための手段] 本発明に係る蒸気タービンの出力制御装置は、蒸気ター
ビンにより駆動される発電機の出力とその出力の設定値
との偏差を積分して積分フィードバック信号を生成する
積分フィードバック手段と、ガバナの開度、蒸気再熱器
の圧力等のプラント状態量に予め設定された係数を乗じ
て状態フィードバック信号を生成する状態フィードバッ
ク手段と、上記積分フィードバック手段によって生成さ
れた積分フィードバック信号と上記状態フィードバック
手段によって生成された状態フィードバック信号とを加
算し、上記ガバナの開度を制御するためのガバナ開度指
令信号を生成する加算手段とを具備したものである。
[Means for Solving the Problems] A steam turbine output control device according to the present invention generates an integral feedback signal by integrating the deviation between the output of a generator driven by a steam turbine and a set value of the output. an integral feedback means, a state feedback means for generating a state feedback signal by multiplying a plant state quantity such as the degree of opening of a governor or a pressure of a steam reheater by a preset coefficient, and an integral generated by the integral feedback means. The apparatus further includes an adding means for adding the feedback signal and the state feedback signal generated by the state feedback means to generate a governor opening command signal for controlling the opening of the governor.

[作用] 上記の構成によれば、ガバナの開度、蒸気再熱器の圧力
等のプラント状態量を利用することにより、ガバナ開度
変化に対する応答の遅い発電機出力を制御量とすること
ができ、発電機出力に対する誤差を抑えることができる
[Function] According to the above configuration, by using plant state quantities such as the governor opening and the pressure of the steam reheater, it is possible to use the generator output, which has a slow response to changes in the governor opening, as a controlled variable. Errors in generator output can be suppressed.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明の一実施例に係る蒸気ター
ビンの出力制御装置を説明する。
[Embodiment] Hereinafter, a steam turbine output control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はその構成を示す図である。第1図において、出
力制御装置lは積分フィードバック手段2、状態フィー
ドバック手段3および加算手段4から構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing its configuration. In FIG. 1, the output control device 1 is composed of integral feedback means 2, state feedback means 3, and addition means 4.

なお、他の部分の構成については第2図と同様のため、
ここではその説明を省略する。
Note that the configuration of other parts is the same as in Figure 2, so
The explanation thereof will be omitted here.

積分フィードバック手段2は、出力設定値29と発電機
出力信号20を差分器6に入力し、発電機出力の設定値
に対する偏差を算出する。差分器6で算出された偏差は
、係数器7で予め設定された係数Klが乗しられた後、
積分器8に伝送される。積分器8は、伝送された信号を
積分して積分フィードバック信号14を発信する。この
積分フィードバック信号14は、本来の制御量である発
電機出、力信号20を出力設定値信号29に一致させる
ための信号である。
The integral feedback means 2 inputs the output set value 29 and the generator output signal 20 to the differentiator 6, and calculates the deviation of the generator output from the set value. The deviation calculated by the difference unit 6 is multiplied by a preset coefficient Kl by the coefficient unit 7, and then
It is transmitted to the integrator 8. Integrator 8 integrates the transmitted signal and issues an integral feedback signal 14 . This integral feedback signal 14 is a signal for making the generator output power signal 20, which is the original control amount, coincide with the output setting value signal 29.

状態フィードバック手段3は、係数器9,10゜11お
よび加算器12からなり、プラントの状態量であるA弁
開度信号17、B弁開度信号18おわび蒸気再熱器圧力
19を入力する。係数器9は、A弁開度信号17に予め
設定された定数KIAを乗じる。係数器10はB弁開度
信号18に予め設定された定数KgBを乗じる。係数器
11は、蒸気再熱器圧力信号に予め設定された定数K 
MSRを乗じる。加算器12は、係数器9,10.11
の出力信号を加算し、状態フィードバック信号15′を
出力する。この状態フィードバック信号15は、応答の
遅い発電機出力の遅れを補い、即応性と安定を得るため
の信号である。
The state feedback means 3 consists of coefficient multipliers 9, 10° 11 and an adder 12, and inputs the A valve opening signal 17, the B valve opening signal 18 and the steam reheater pressure 19, which are state variables of the plant. The coefficient unit 9 multiplies the A valve opening signal 17 by a preset constant KIA. The coefficient unit 10 multiplies the B valve opening signal 18 by a preset constant KgB. The coefficient unit 11 uses a constant K preset to the steam reheater pressure signal.
Multiply by MSR. Adder 12 includes coefficient units 9, 10.11
, and outputs a state feedback signal 15'. This status feedback signal 15 is a signal for compensating for a delay in the output of the generator, which is slow in response, and for obtaining prompt response and stability.

加算手段4は、加算器13からなり、積分フィードバッ
ク信号14と状態フィードバック信号15を加算してガ
バナ開度指令信号16を出力する。このガバナ開度指令
信号16は、ガバナ36の開度を制御するための信号で
ある。
The adding means 4 includes an adder 13 and adds the integral feedback signal 14 and the state feedback signal 15 to output a governor opening command signal 16. This governor opening command signal 16 is a signal for controlling the opening of the governor 36.

このようにして構成される出力制御装置1にあっては、
ガバナ開度信号17.18や蒸気再熱器圧力信号19等
のプラントの状態量を利用することにより、従来ガバナ
開度変化に対する時間遅れが大きく、迅速な制御が困難
であった発電機出力を用いて、迅速な制御を可能とする
。すなわち、プラント状態量は発電機出力に比べてガバ
ナ開度変化に対する遅れが小さいので、これらの信号を
利用することにより、迅速な制御が実現できる。
In the output control device 1 configured in this way,
By using plant state variables such as the governor opening signal 17.18 and the steam reheater pressure signal 19, it is possible to control the generator output, which previously had a large time delay in response to changes in the governor opening and was difficult to control quickly. This allows rapid control. That is, since the plant state quantity has a smaller delay in response to changes in the governor opening than the generator output, quick control can be achieved by using these signals.

また、状態フィードバック手段3と積分フィードバック
手段2の係数器の定数は、最適レギュレータ論理を用い
れば、比較的容易−に決定できる。
Furthermore, the constants of the coefficients of the state feedback means 3 and the integral feedback means 2 can be determined relatively easily by using optimal regulator logic.

[発明の効果] 以上のように本発明によれば、ガバナ開度変化に対する
応答の遅い発電機出力を制御量とすることが可能となる
。このため、従来、蒸気管の蒸気圧力の変動等によりタ
ービン効率が変化したときに生じていた発電機出力の設
定値に対する誤差を0にすることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to use the generator output, which responds slowly to changes in the governor opening, as a controlled variable. Therefore, it is possible to reduce to zero an error with respect to the set value of the generator output, which conventionally occurs when the turbine efficiency changes due to fluctuations in the steam pressure of the steam pipe or the like.

さらに、従来利用していた蒸気流量信号によりさらに応
答の速いガバナ弁リフトを利用することにより、従来よ
り迅速な発電機出力制御を行なうことが可能となる。
Furthermore, by using the governor valve lift, which has a faster response based on the steam flow rate signal that was conventionally used, it becomes possible to control the generator output more quickly than before.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係る出力制御装置の構成を
示す図、第2図は従来の出力制御装置の構成を示す図で
ある。 1・・・出力制御装置、2・・・積分フィードバック手
段、3・・・状態フィードバック手段、4・・・加算手
段、6・・・差分器、7,9〜11・・・係数器、7.
8・・・積分器、12.13・・・加算器、14・・・
積分フィードバック信号、15・・・状態フィードバッ
ク信号、16・・・ガバナ開度指令信号、17・・・A
弁開度信号、18・・・B弁開度信号、19・・・蒸気
再熱器圧力信号、20・・・発電機出力信号、23・・
・A弁、24・・・B弁、25・・・蒸気管、26・・
・高圧タービン、27・・・低圧タービン、28・−・
発電機、29・・・出力設定信号、36・・・ガバナ、
37・・・蒸気再熱器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an output control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a conventional output control device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Output control device, 2... Integral feedback means, 3... State feedback means, 4... Addition means, 6... Differentiator, 7, 9-11... Coefficient unit, 7 ..
8... Integrator, 12.13... Adder, 14...
Integral feedback signal, 15... Status feedback signal, 16... Governor opening command signal, 17... A
Valve opening signal, 18... B valve opening signal, 19... Steam reheater pressure signal, 20... Generator output signal, 23...
・A valve, 24...B valve, 25...steam pipe, 26...
・High pressure turbine, 27...Low pressure turbine, 28...
Generator, 29... Output setting signal, 36... Governor,
37...Steam reheater. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue

Claims (1)

【特許請求の範囲】 蒸気タービンにより駆動される発電機の出力とその出力
の設定値との偏差を積分して積分フィードバック信号を
生成する積分フィードバック手段と、 ガバナの開度、蒸気再熱器の圧力等のプラント状態量に
予め設定された係数を乗じて状態フィードバック信号を
生成する状態フィードバック手段と、 上記積分フィードバック手段によって生成された積分フ
ィードバック信号と上記状態フィードバック手段によっ
て生成された状態フィードバック信号とを加算し、上記
ガバナの開度を制御するためのガバナ開度指令信号を生
成する加算手段とを具備したことを特徴とする蒸気ター
ビンの出力制御装置。
[Claims] Integral feedback means for generating an integral feedback signal by integrating the deviation between the output of a generator driven by a steam turbine and a set value for the output; a state feedback means for generating a state feedback signal by multiplying a plant state quantity such as pressure by a preset coefficient; an integral feedback signal generated by the integral feedback means; and a state feedback signal generated by the state feedback means. 1. An output control device for a steam turbine, comprising: an adding means for adding up a governor opening command signal for controlling an opening degree of the governor.
JP30321390A 1990-11-08 1990-11-08 Steam turbine output controller Pending JPH04175401A (en)

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