JPH04203401A - Turbine control device - Google Patents

Turbine control device

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JPH04203401A
JPH04203401A JP33039690A JP33039690A JPH04203401A JP H04203401 A JPH04203401 A JP H04203401A JP 33039690 A JP33039690 A JP 33039690A JP 33039690 A JP33039690 A JP 33039690A JP H04203401 A JPH04203401 A JP H04203401A
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signal
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generator
control
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Abstract

PURPOSE:To stabilize an electric power system by making the control width of a variable according to the value opening set value of a value opening setter. CONSTITUTION:When a value opening set value P1 is large in a condition in which a turbine/power generator is operated in synchronization with an electric power system, multiplier value K2 outputted from a function generator 6 is increased and the output value P2 of multiplier 4 is enlarged with respect to a speed deviation signal S3, thereby, turbine speed is controlled positively. On the other hand, when the value opening set value P1 is small, a steam amount generating from a boiler is reduced, and the multiplier value K2 is reduced since a boiler side comes in an unstable operation range so as to reduce change amount of the steam amount with respect to the speed change of the burbine, thereby, the turbine speed is in a range in which operation is possible. On the other hand, when the load of the burbine/power generator is shut out, the turbine speed is controlled in order to prevent any overspeed of the turbine. It is thus possible to stabilize the electric power system.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明はタービン・発電機出力の安定化に寄与できるタ
ービン制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a turbine control device that can contribute to stabilizing the output of a turbine/generator.

(従来の技術) 火力発電所のタービン・発電機における発電設備として
は、概略第5図に示すような構成となっている。第5図
において、タービン17はボイラ15で発生した蒸気が
蒸気加減弁16を通して流入することにより駆動され、
このタービン17に流入した蒸気は復水器18へ排気さ
れる。タービン17には発電機19が直結され、タービ
ン17により発電機が回転することにより発電出力を得
ている。この発電機19はしゃ断器2oを介して電力系
統21に接続されて同期運転を行なうようにしている。
(Prior Art) The power generating equipment in a turbine/generator of a thermal power plant has a configuration as schematically shown in FIG. 5. In FIG. 5, the turbine 17 is driven by the steam generated in the boiler 15 flowing through the steam control valve 16.
The steam that has entered the turbine 17 is exhausted to the condenser 18. A generator 19 is directly connected to the turbine 17, and as the generator is rotated by the turbine 17, a power generation output is obtained. This generator 19 is connected to an electric power system 21 via a breaker 2o for synchronous operation.

ところで、このようなタービン・発電機において、発電
機19の出力を制御するにはボイラ15からタービン1
7に流入する蒸気量を蒸気加減弁16の開度をwJ整す
ることにより行なわれている。
By the way, in such a turbine/generator, in order to control the output of the generator 19, the boiler 15 is connected to the turbine 1.
This is done by adjusting the opening degree of the steam control valve 16 wJ to control the amount of steam flowing into the steam control valve 7.

第6図はかかる従来のタービン制御装置の構成例を示す
回路図である。第6図に示すように、速度検出器2によ
り検出されたタービンの実速度信号S2と基準速度設定
器1に設定されたタービンの基準速度、すなわち定格設
定速度S1とを加算器3に入力して両信号の偏差を求め
、これを速度偏差信号S、として係数器ユOに与えてい
る。この係数器10は速度制御ゲインを設定するもので
、一般的に速度調定率と呼ばれており、電力系統によっ
て異なるが通常4〜5%の調定率に設定される。ここで
、例えば5%の調定率とは5%の速度変化(偏差)でタ
ービン出力を100%変化させるゲインであることを意
味する。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the configuration of such a conventional turbine control device. As shown in FIG. 6, the actual turbine speed signal S2 detected by the speed detector 2 and the turbine reference speed set in the reference speed setter 1, that is, the rated set speed S1 are input to the adder 3. The deviation between the two signals is determined, and this is given to the coefficient unit O as a speed deviation signal S. This coefficient multiplier 10 sets a speed control gain, which is generally called a speed adjustment rate, and is usually set at a rate of 4 to 5%, although it varies depending on the power system. Here, for example, an adjustment rate of 5% means a gain that changes the turbine output by 100% with a speed change (deviation) of 5%.

また、この係数器10より出力される速度制御信号P4
と弁開度設定器8より出力される弁開度設定信号P、と
を加算器9に、入力し、その加算信号を弁開度指令信号
P〕として蒸気加減弁16の操作器に与えるものである
。この場合、弁開度設定器8は蒸気加減弁16の弁開度
を設定するものであり、運転員はこの設定器8を設定す
ることで、必要なタービン出力を得るようにしている。
Also, the speed control signal P4 output from this coefficient unit 10
and the valve opening setting signal P output from the valve opening setting device 8 are input to the adder 9, and the added signal is given to the operator of the steam control valve 16 as the valve opening command signal P]. It is. In this case, the valve opening degree setting device 8 sets the valve opening degree of the steam control valve 16, and by setting this setting device 8, the operator obtains the required turbine output.

このような構成のタービン制御装置において、電力系統
内の発電電力値と需要電力(負荷電力)にアンバランス
が生じると、電力系統周波数が変化するため、電力系統
と同期運転しているターどンの速度も変化する。タービ
ン速度が変化すると、係数器10に入力される速度変化
信号S3が変化するので、この係数器10で係数倍され
た信号P4と弁開度設定器8の設定値とを加算して得ら
れる弁開度指令信号P3も変化する。したがって、この
弁開度指令信号P、が蒸気加減弁16の操作器に入力さ
れることにより、タービン速度が一定になるように蒸気
加減弁16の弁開度が制御されることになる。
In a turbine control device with such a configuration, if an imbalance occurs between the generated power value and the demanded power (load power) in the power system, the power system frequency changes, so the turbine control system that is operating in synchronization with the power system changes. The speed of will also change. When the turbine speed changes, the speed change signal S3 input to the coefficient multiplier 10 changes, so it is obtained by adding the signal P4 multiplied by the coefficient in the coefficient multiplier 10 and the setting value of the valve opening setting device 8. The valve opening command signal P3 also changes. Therefore, by inputting this valve opening command signal P to the operator of the steam regulating valve 16, the valve opening of the steam regulating valve 16 is controlled so that the turbine speed is constant.

ここで、タービン速度S2と弁開度指令信号P、との関
係を示すと第7図に示すようになる。
Here, the relationship between the turbine speed S2 and the valve opening command signal P is shown in FIG.

すなわち、第7図に示す特性は係数器10で設定してい
る速度調定率を5%とし、aのグラフは弁開度設定値P
、を100%としたとき、bのグラフはPlを50%一
定としたときのものである。
That is, the characteristics shown in FIG. 7 assume that the speed regulation rate set by the coefficient unit 10 is 5%, and the graph a shows the valve opening setting value P.
, is set to 100%, and the graph b is when Pl is kept constant at 50%.

いずれのグラフにおいてもタービン速度S2が増加する
と、弁開度指令P3が減少し、またS2が減少するとP
3が増加する特性を示している。そして、基準速度S1
に対するP3の変化の割合はいずれのグラフも一定であ
ることが分かる。
In both graphs, when turbine speed S2 increases, valve opening command P3 decreases, and when S2 decreases, P
3 shows an increasing characteristic. Then, the reference speed S1
It can be seen that the rate of change in P3 with respect to is constant in all graphs.

(発明が解決しようとする課題) このように電力系統の周波数、つまりタービン速度が変
化したときは、前述したようにこの変化を修正するよう
に制御することは電力系統上必要不可欠なことである。
(Problem to be Solved by the Invention) When the frequency of the power system, that is, the turbine speed changes in this way, it is essential for the power system to perform control to correct this change as described above. .

しかし、火力発電所のように蒸気タービン発電系統にお
いては、変動周期が速く、且つ変動幅が比較的大きくな
ることのあるタービン制御系に対して、蒸気を発生する
ボイラ側が追従できなくなる発電出力帯がある。これは
例えばタービン出力、すなわちボイラ発生蒸気量が少な
い場合にはボイラへ送給する給水流量制御が不安定にな
ったり、またボイラの燃料制御が不安定になるので、タ
ービン速度制御を除外して弁開度設定値を一定にし、蒸
気加減弁16を一定開度に維持した運用を行なわざるを
得なくなり、電力系統の周波数制御に寄与できないとい
う不都合を生じる問題がある。
However, in a steam turbine power generation system such as in a thermal power plant, the fluctuation period is fast and the fluctuation range is relatively large in the turbine control system, so there is a generation output range in which the boiler side that generates steam cannot follow. There is. For example, if the turbine output, i.e. the amount of steam generated by the boiler, is small, the control of the flow rate of water fed to the boiler becomes unstable, and the fuel control of the boiler becomes unstable, so turbine speed control is excluded. There is a problem in that it is necessary to operate with the valve opening set value constant and the steam control valve 16 maintained at a constant opening, resulting in the inconvenience of not being able to contribute to frequency control of the power system.

本発明は電力系統の周波数制御の運用幅を広げて電力系
統の安定負荷運転に寄与させ、且つタービン・発電機の
負荷がしゃ断されても規定値以上にタービンが加速する
ことのないタービン制御装置を提供することを目的とす
る。
The present invention provides a turbine control device that contributes to stable load operation of the power system by expanding the frequency control range of the power system, and that prevents the turbine from accelerating beyond a specified value even if the load on the turbine/generator is cut off. The purpose is to provide

[発明の構成コ (課題を解決するための手段) 本発明は上記の目的を達成するため、次のようなタービ
ン制御装置を構成するものである。
[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention configures the following turbine control device.

(1)電力系統と同期して運転されるタービン・発電機
の発電電力の基準値を設定するタービン蒸気弁開度設定
信号と、タービン速度および速度基準の速度偏差信号と
を加算した信号によりタービン蒸気加減弁の開度を調整
して前記タービン・発電機の出力を制御するタービン制
御装置において、前記速度偏差信号が入力されこの速度
偏差信号の速度制御ゲインを設定する乗算器と、前記タ
ービン蒸気弁開度設定信号が入力されこのタービン蒸気
弁開度設定信号の大きさに応じてゲイン設定信号を発生
し前記乗算器に入力される前記速度偏差信号の速度制御
ゲインを可変する関数発生器とを備えたものである。
(1) The turbine is activated by a signal that is the sum of the turbine steam valve opening setting signal, which sets the reference value of the generated power of the turbine/generator that is operated in synchronization with the power grid, and the turbine speed and speed reference speed deviation signal. A turbine control device that controls the output of the turbine/generator by adjusting the opening degree of a steam control valve, a multiplier that receives the speed deviation signal and sets a speed control gain of the speed deviation signal; a function generator that receives a valve opening setting signal, generates a gain setting signal according to the magnitude of the turbine steam valve opening setting signal, and varies the speed control gain of the speed deviation signal that is input to the multiplier; It is equipped with the following.

(2)電力系統と同期して運転されるタービン・発電機
の発電電力の基準値を設定するタービン蒸気弁開度設定
信号と、タービン速度および速度基準の速度偏差信号と
を加算した信号によりタービン蒸気加減弁の開度を調整
して前記タービン・発電機の出力を制御するタービン制
御装置において、前記速度偏差信号が入力されこの速度
偏差信号の速度制御ゲインを設定する乗算器と、前記タ
ービン蒸気弁開度設定信号が入力されこのタービン蒸気
弁開度設定信号の大きさに応じてゲイン設定信号を発生
する関数発生器と、一定のゲイン設定信号を出力する信
号発生器と、前記タービン・発電機が前記電力系統と同
期運転されているときは前記関数発生器より発生するゲ
イン設定信号を前記乗算器に入力し、前記タービン・発
電機が前記電力系統と同期運転されている状態から単独
運転状態になると切替動作して前記信号発生器の出力信
号を前記乗算器に入力する切替手段とを備えたものであ
る。
(2) The turbine is activated by a signal that is the sum of the turbine steam valve opening setting signal, which sets the standard value of the generated power of the turbine/generator that is operated in synchronization with the power grid, and the turbine speed and the speed deviation signal based on the speed standard. A turbine control device that controls the output of the turbine/generator by adjusting the opening degree of a steam control valve, a multiplier that receives the speed deviation signal and sets a speed control gain of the speed deviation signal; a function generator that receives a valve opening setting signal and generates a gain setting signal according to the magnitude of the turbine steam valve opening setting signal; a signal generator that outputs a constant gain setting signal; When the turbine/generator is operating in synchronization with the power grid, the gain setting signal generated from the function generator is input to the multiplier, and the turbine/generator is operated in isolation from the state in which it is operating in synchronization with the power grid. and switching means that performs a switching operation to input the output signal of the signal generator to the multiplier when the signal generator is in the state.

(3)電力系統と同期して運転されるタービン・発電機
の発電電力の基準値を設定するタービン蒸気弁開度設定
信号と、タービン速度および速度基準の速度偏差信号と
を加算した信号によりタービン蒸気加減弁の開度を調整
して前記タービン・発電機の出力を制御するタービン制
御装置において、前記速度偏差信号が入力されこの速度
偏差信号の速度制御ゲインを設定する係数器と、この係
数器より出力される速度制御信号の制御幅を制限する信
号制限器と、前記タービン蒸気弁開度設定信号が入力さ
れこのタービン蒸気弁開度設定信号の大きさに応じて発
生する前記速度制御信号の上下限の少なくとも一方の制
御幅を制限する制限値を前記信号制限器に入力する関数
発生器とを備えたものである。
(3) The turbine is activated by a signal that is the sum of the turbine steam valve opening setting signal, which sets the reference value of the generated power of the turbine/generator that is operated in synchronization with the power grid, and the turbine speed and the speed deviation signal based on the speed standard. In a turbine control device that controls the output of the turbine/generator by adjusting the opening degree of a steam control valve, the coefficient machine receives the speed deviation signal and sets a speed control gain of the speed deviation signal; a signal limiter that limits the control width of the speed control signal output from the turbine; and a signal limiter that receives the turbine steam valve opening setting signal and generates the speed control signal according to the magnitude of the turbine steam valve opening setting signal. and a function generator for inputting a limit value for limiting at least one of the upper and lower limits to the signal limiter.

(4)電力系統と同期して運転されるタービン・発電機
の発電電力の基準値を設定するタービン蒸気弁開度設定
信号と、タービン速度および速度基準の速度偏差信号と
を加算した信号によりタービン蒸気加減弁の開度を調整
して前記タービン・発電機の出力を制御するタービン制
御装置において、前記速度偏差信号が入力されこの速度
偏差信号の速度制御ゲインを設定する係数器と、この係
数器より出力される速度制御信号の制御幅を制限する信
号制限器と、前記タービン蒸気弁開度設定信号が入力さ
れこのタービン蒸気弁開度設定信号の大きさに応じて前
記速度制御信号の上下限の少なくとも一方の制御幅を制
限する制限値を発生する関数発生器と、前記速度制御信
号を一定の制限幅に制限する制限値が設定された信号発
生器と、前記タービン・発電機が前記電力系統と同期運
転されているときは前記関数発生器の出力信号を前記乗
算器に入力し、前記タービン・発電機が前記電力系統と
同期運転されている状態から単独運転状態になると切替
動作して信号発生器の出力信号を前記乗算器に入力する
切替手段とを備えたものである。
(4) The turbine is activated by a signal that is the sum of the turbine steam valve opening setting signal, which sets the reference value of the generated power of the turbine/generator that is operated in synchronization with the power grid, and the turbine speed and speed standard speed deviation signal. In a turbine control device that controls the output of the turbine/generator by adjusting the opening degree of a steam control valve, the coefficient machine receives the speed deviation signal and sets a speed control gain of the speed deviation signal; a signal limiter that limits the control range of the speed control signal output from the turbine; and a signal limiter that receives the turbine steam valve opening setting signal and sets the upper and lower limits of the speed control signal according to the magnitude of the turbine steam valve opening setting signal. a function generator that generates a limit value that limits the control width of at least one of the speed control signals; a signal generator that is set with a limit value that limits the speed control signal to a certain limit width; When operating in synchronization with the power grid, the output signal of the function generator is input to the multiplier, and when the turbine/generator changes from operating in synchronization with the power grid to an isolated operating state, a switching operation is performed. and switching means for inputting the output signal of the signal generator to the multiplier.

(作 用) 上記(1)又は(3)項のような構成のタービン制御装
置にあっては、弁開度設定値、つまりタービン・発電機
の出力設定値に応じてタービン速度制御信号の制御ゲイ
ン又は制御幅を弁開度設定値に応じて可変することによ
り、ボイラを安定に運転することが可能となり、タービ
ン速度制御による蒸気量の変動を抑えることができ、も
って周波数制御の運用幅を拡大することができ、電力系
統の安定負荷運転に寄与することができる。
(Function) In a turbine control device configured as in item (1) or (3) above, the turbine speed control signal is controlled according to the valve opening setting value, that is, the output setting value of the turbine/generator. By varying the gain or control width according to the valve opening set value, it is possible to operate the boiler stably, and it is possible to suppress fluctuations in steam amount due to turbine speed control, thereby increasing the operational range of frequency control. It can be expanded and contribute to stable load operation of the power system.

また、上記(2)又は(4)項のような構成のタービン
制御装置にあっては、上述した作用に加え、タービン・
発電機が電力系統から切離されて負荷が変動した場合に
はタービン速度制御信号の速度制御ゲイン又は制御幅が
タービンの過速防止可能な一定値に切替えられるので、
タービン速度が規定値以上に過速されるようなこともな
くなる。
In addition to the above-mentioned effects, the turbine control device configured as in item (2) or (4) above also has the following effects:
When the generator is disconnected from the power system and the load fluctuates, the speed control gain or control width of the turbine speed control signal is switched to a constant value that can prevent overspeeding of the turbine.
The turbine speed will not be overspeeded beyond the specified value.

(実施例) 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明によるタービン制御装置の梼成例を示す
ブロック図で、第6図と同一部分には同一記号を付して
示す。第1図に示すように、速度検出器2により検出さ
れたタービンの実速度信号S2と基準速度設定器1に設
定されたタービンの基準速度、すなわち定格設定速度S
1とを加算器3に入力して両信号の偏差を求め、これを
速度偏差信号S、として乗算器4に与えている。この乗
算器4は信号発生器5または関数発生器6から出力され
る乗数値に1またはに2が切替器7を介して入力され、
速度偏差信号S、に乗算して速度制御信号P2を出力す
るものである。信号発生器5は一定の乗数値に1を出力
するもので、この値はタービン・発電機の負荷がしゃ断
されたときにタービンが過速しすぎないようなタービン
速度制御ゲインとなる値に設定されている。また、関数
発生器6は弁開度設定器8の弁開度設定値P1が入力さ
れ、第2図に示すように弁開度設定値P1の大きさによ
り変化するものである。すなわち、第2図に示すように
弁開度設定値が低い範囲では乗数値に2を小さくし、弁
開度設定値が高い範囲では大きな乗数値に2が出力され
る。さらに、切替器7はタービン発電機の負荷がしゃ断
されたことを検出すると動作する図示しない検出装置か
らの切替指令により切替動作するもので、タービン・発
電機が電力系統と同期運転しているときは乗数値に2側
に、単独運転又は負荷しゃ断したときには乗数値に1側
に切替わる。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the construction of a turbine control device according to the present invention, and the same parts as in FIG. 6 are shown with the same symbols. As shown in FIG. 1, the actual speed signal S2 of the turbine detected by the speed detector 2 and the reference speed of the turbine set in the reference speed setting device 1, that is, the rated setting speed S
1 is input to the adder 3 to find the deviation between both signals, and this is given to the multiplier 4 as the speed deviation signal S. This multiplier 4 inputs 1 or 2 to the multiplier value output from the signal generator 5 or function generator 6 via a switch 7,
It multiplies the speed deviation signal S and outputs the speed control signal P2. The signal generator 5 outputs a constant multiplier value of 1, and this value is set to a value that provides a turbine speed control gain that prevents the turbine from overspeeding when the turbine/generator load is cut off. has been done. Further, the function generator 6 receives the valve opening setting value P1 of the valve opening setting device 8 as input, and changes depending on the magnitude of the valve opening setting value P1 as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 2, in a range where the valve opening degree setting value is low, a small multiplier value of 2 is output, and in a range where the valve opening degree setting value is high, a large multiplier value of 2 is output. Furthermore, the switching device 7 operates in response to a switching command from a detection device (not shown) that operates when it detects that the load of the turbine generator is cut off, and when the turbine/generator is operating in synchronization with the power grid. The multiplier value is switched to the 2 side, and the multiplier value is switched to the 1 side when operating alone or when the load is cut off.

次に上記のように構成されたタービン制御装置0作用に
ついて述べる。
Next, the operation of the turbine control device 0 configured as described above will be described.

いま、タービン・発電機が電力系統と同期運転している
状態で、弁開度設定値P1が大きいとき、つまりタービ
ン・発電機出力が大きいときは、ボイラから発生する蒸
気量を多く消費するので、ボイラ側は安定な運転を行な
うことができる。したがって、このとき関数発生器6か
ら出力される乗数値に2を大きくして速度偏差信号S、
に対する乗算器4の出力値P2を大きくすることにより
、タービン速度制御ゲインが大きくなるので、積極的な
タービン速度制御が行なわれる。
Now, when the turbine/generator is operating synchronously with the power grid and the valve opening setting value P1 is large, that is, when the turbine/generator output is large, a large amount of steam generated from the boiler is consumed. , the boiler side can perform stable operation. Therefore, at this time, by increasing the multiplier value output from the function generator 6 by 2, the speed deviation signal S,
Since the turbine speed control gain increases by increasing the output value P2 of the multiplier 4 relative to the current value, active turbine speed control is performed.

また、弁開度設定値P1が小さいときは、ボイラから発
生する蒸気量が少なくなり、ボイラ側が不安定な運転領
域に入ってくるので、乗数値に2を小さくしてタービン
の速度変化に対する蒸気量の変化量を小さくすることに
より、ボイラ側が運転可能な範囲でタービン速度制御が
行なわれる。
In addition, when the valve opening setting value P1 is small, the amount of steam generated from the boiler decreases and the boiler enters an unstable operation region, so the multiplier value is set to 2 to reduce the amount of steam generated from the turbine speed change. By reducing the amount of change in the amount, turbine speed control is performed within a range in which the boiler side can operate.

一方、タービン・発電機の負荷がしゃ断されたときには
切替器7が乗数値に1側に切替わり、−定の乗数値に1
を乗算器4に入力して速度偏差信M S 、との乗算を
行なう。この乗数値に、は一般にに2値より大きな値と
して負荷しゃ断によるタービン過速による蒸気加減弁の
閉め量が大きくなるので、タービンが過速し過ぎないよ
うなタービン速度制御が行なわれる。
On the other hand, when the load of the turbine/generator is cut off, the switch 7 switches to the 1 side for the multiplier value, and 1 for the - constant multiplier value.
is input to the multiplier 4 and multiplied by the speed deviation signal M S . This multiplier value is generally set to a value larger than 2, so that the amount by which the steam control valve is closed due to turbine overspeed due to load cutoff becomes large, so that turbine speed control is performed to prevent the turbine from overspeeding.

このように本実施例ではタービン・発電機の運転出力帯
、つまりボイラの使用蒸気量帯に応じてタービン速度制
御のゲインを可変にしているので、蒸気量の低いボイラ
制御の不安定域であってもタービン速度制御を続けるこ
とが可能となる。これにより、電力系統への周波数制御
の寄与度は落ちるが、運用幅が拡大され、これらのター
ビン・発電機が複数金集まれば従来以上の周波数制御の
貢献が可能となり、電力系統の安定化に寄与することが
できる。
In this way, in this embodiment, the gain of the turbine speed control is made variable according to the operating output range of the turbine/generator, that is, the steam usage range of the boiler. This makes it possible to continue controlling the turbine speed. Although this will reduce the contribution of frequency control to the power system, the scope of operation will be expanded, and if multiple turbines and generators are collected, it will be possible to contribute more frequency control than before, which will help stabilize the power system. can contribute.

第3図は本発明の他の実施例を示すブロック構成因で、
第6図と同一部分には同一記号を付して示す。第3図に
示すように、速度検出器2により検出されたタービンの
実速度信号S2と基準速度設定器1に設定されたタービ
ンの基準速度、すなわち定格設定速度S1とを加算器3
に入力して両信号の偏差を求め、これを速度偏差信号S
、としてタービン速度制御ゲインが設定された係数器1
0に与えている。この係数器10の出力信号P4は、信
号制限器11に入力される。この信号制限器11は信号
発生器12又は関数発生器13より出力される制限値P
6又はP7のいずれかが切替器7を介して入力され、制
限設定値P6より大きな信号を出力しないように機能し
て速度制御信号P、を出力するものである。この場合、
信号発生器12は一定の制限値P6を出力するもので、
この値は信号制限器11の人力信号P4を全(制限しな
いような値、例えば±100%のような大きな値を出力
するものである。また、関数発生器13は弁開度設定器
8より弁開度設定値P、が入力され、この信号に応じて
第4図に示すような入出力特性を有する制限値P7を出
力するものである。すなわち、f54図に示す例では弁
開度設定値P、が高い範囲では大きな制限値とし、低い
範囲では小さな制限値としている。さらに、切替器7は
前記実施例と同様にタービン発電機の負荷かしゃ断され
たことを検出すると動作する図示しない検出装置からの
切替指令により制限値P、からP6に切替え、信号制限
器11に制限値P6として入力される。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention,
The same parts as in FIG. 6 are shown with the same symbols. As shown in FIG. 3, an adder 3 adds the turbine actual speed signal S2 detected by the speed detector 2 and the turbine reference speed set in the reference speed setting device 1, that is, the rated setting speed S1.
, calculate the deviation between both signals, and convert this into the speed deviation signal S
Coefficient unit 1 with turbine speed control gain set as ,
It is given to 0. The output signal P4 of this coefficient multiplier 10 is input to a signal limiter 11. This signal limiter 11 has a limit value P output from a signal generator 12 or a function generator 13.
6 or P7 is input via the switch 7, and functions to prevent output of a signal larger than the limit setting value P6, and outputs the speed control signal P. in this case,
The signal generator 12 outputs a constant limit value P6,
This value outputs a value that does not limit the human input signal P4 of the signal limiter 11, for example, a large value such as ±100%. A valve opening setting value P is input, and in response to this signal, a limit value P7 having input/output characteristics as shown in Fig. 4 is output.In other words, in the example shown in Fig. f54, the valve opening setting value A large limit value is set when the value P is in a high range, and a small limit value is set when the value P is in a low range.Furthermore, the switch 7 operates when it detects that the load of the turbine generator is cut off, as in the previous embodiment (not shown). The limit value P is switched to P6 by a switching command from the detection device, and the limit value P6 is input to the signal limiter 11 as the limit value P6.

このように構成されたタービン制御装置において、ボイ
ラ側が安定運転可能なボイラ蒸気量の多い運転域、すな
わち弁開度設定値の高い範囲では関数発生器13より出
力される制限値P、が大きくなり、切替器7を通して信
号制限器11に入力されるので、タービン速度はそのと
きの速度制御信号P5により積極的に制御される。また
、ボイラ側が不安定な運転領域となる弁開度設定値の低
い範囲では、関数発生器13より信号制限器11に入力
される信号制限値P7が小さくなり、このとき信号制限
器11より出力される速度制御信号P、により蒸気加減
弁の変化幅が制限されるので、タービンはボイラ側が運
転可能な範囲で速度制御される。
In the turbine control device configured in this way, the limit value P output from the function generator 13 becomes large in the operating range where the boiler side has a large amount of boiler steam that allows stable operation, that is, in the range where the valve opening setting value is high. , through the switch 7 to the signal limiter 11, the turbine speed is actively controlled by the current speed control signal P5. In addition, in a low range of valve opening set value where the boiler side is in an unstable operating region, the signal limit value P7 inputted from the function generator 13 to the signal limiter 11 becomes small, and at this time, the signal limiter 11 outputs Since the variation range of the steam control valve is limited by the speed control signal P, the speed of the turbine is controlled within the range in which the boiler side can be operated.

一方、タービン・発電機の負荷がしゃ断されたときは切
替器7により信号発生器12の円方側に切替えられ、一
定の制限値P6が信号制限器11の制限値P8として入
力されるので、この信号制限器11は係数器10の出力
信号P4に対して制限幅を大きく逃がし同等制限が加え
られない速度制御信号P4を出力する。これにより、タ
ービンは過速防止制御を優先した速度制御が行なわれる
On the other hand, when the load of the turbine/generator is cut off, the switch 7 switches the signal generator 12 to the circular side, and the constant limit value P6 is input as the limit value P8 of the signal limiter 11. This signal limiter 11 outputs a speed control signal P4 that greatly deviates from the limit range of the output signal P4 of the coefficient multiplier 10 and is not subject to the same limit. As a result, the speed of the turbine is controlled with priority given to overspeed prevention control.

このように第3図に示す実施例では、タービン・発電機
の出力帯、つまりボイラの使用蒸気量帯に応じてタービ
ン速度制御の制御幅を可変にしたので、蒸気量の低いボ
イラ制御の不安定域であってもタービン速度制御を続け
ることが可能となる。
In this way, in the embodiment shown in Fig. 3, the control width of the turbine speed control is made variable according to the output band of the turbine/generator, that is, the steam usage band of the boiler. It becomes possible to continue controlling the turbine speed even in the stable region.

これにより、電力系統への周波数制御への寄与度は落ち
るが、運用幅が拡大されるので、これらのタービン・発
電機が複数金集まれば、従来以上の周波数制御の貢献が
可能となり、電力系統の安定化に寄与することができる
Although this will reduce the contribution to frequency control to the power system, it will expand the scope of operation, so if multiple turbines and generators are collected, it will be possible to contribute more to frequency control than before, which will improve the power system. can contribute to the stabilization of

なお、本実施例での信号制限は運用に応じて上限と下限
の両方、又は上下限のいずれか一方を制限するようにし
ても同様の効果を得ることができることは言うまでもな
い。
It goes without saying that the same effect can be obtained by limiting the signal in this embodiment by limiting both the upper limit and the lower limit, or by limiting either the upper limit or the upper limit depending on the operation.

[発明の効果] 以上述べたように本発明によるタービン制御装置によれ
ば、タービンの速度制御ゲイン又は制御幅を弁開度設定
器の弁開度設定値に応じて可変するようにしたので、ボ
イラの制御不安定領域でもタービン速度制御ゲインを低
くするか、又は制御幅を小さくすることでタービン速度
制御が可能となると共に、タービン速度制御の運用幅を
拡大することが可能となり、電力系統の安定負荷運転に
寄与することができる。また、タービン速度ゲインが低
いか、又は制御幅が制限されている状態でタービン・発
電機の負荷しゃ断が発生してもタービンを規定値以上に
過速することのないタービン速度制御が可能となる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the turbine control device according to the present invention, the speed control gain or control width of the turbine is varied according to the valve opening setting value of the valve opening setting device. Even in the unstable control region of the boiler, turbine speed control is possible by lowering the turbine speed control gain or reducing the control width, and it is also possible to expand the operational range of turbine speed control, making it possible to improve the power system. It can contribute to stable load operation. In addition, even if the turbine/generator load is cut off when the turbine speed gain is low or the control width is limited, it is possible to control the turbine speed without overspeeding the turbine beyond the specified value. .

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

第1図は本発明によるタービン制御装置の一実施例の構
成を示すブロック回路図、第2図は同実施例における周
波数発生器の特性図、第3図は本発明の他の実施例の構
成を示すブロック回路図、第4図は同実施例における周
波数発生器の特性図、第5図はタービン・発電機におけ
る発電設備の系統図、第6図は従来のタービン制御装置
の構成例を示すブロック回路図、第7図は同制御装置に
おけるタービン速度−蒸気弁開度の特性図である。 1・・・・・・基準速度設定器、2・・・・・・速度検
出器、3.9・・・・・加算器、4・・・・・・乗算器
、5・・・・・・信号発生器、6・・・・・・関数発生
器、7・・・・・切替器、8・・・・・・弁開度設定器
、10・・・・・係数器、11・・・・・・信号制限器
、12・・・・・・信号発生器、13・・・・・・関数
発生器、15・・・・・・ボイラ、16・・・・・・蒸
気加減弁、17・・・・・・タービン・18・・・・・
・復水器、19・・・・・・発電機、20・・・・・し
ゃ断器、21・・・・・・電力系統。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 41図 に2 第2図 第3E
FIG. 1 is a block circuit diagram showing the configuration of one embodiment of a turbine control device according to the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram of a frequency generator in the same embodiment, and FIG. 3 is a configuration of another embodiment of the present invention. 4 is a characteristic diagram of the frequency generator in the same embodiment, FIG. 5 is a system diagram of power generation equipment in a turbine/generator, and FIG. 6 is a configuration example of a conventional turbine control device. The block circuit diagram, FIG. 7, is a characteristic diagram of turbine speed versus steam valve opening in the same control device. 1... Reference speed setter, 2... Speed detector, 3.9... Adder, 4... Multiplier, 5......・Signal generator, 6...Function generator, 7...Switcher, 8...Valve opening setting device, 10...Coefficient unit, 11... ... Signal limiter, 12 ... Signal generator, 13 ... Function generator, 15 ... Boiler, 16 ... Steam control valve, 17...Turbine・18...
・Condenser, 19... Generator, 20... Breaker, 21... Power system. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 41 2 Figure 2 Figure 3E

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電力系統と同期して運転されるタービン・発電機
の発電電力の基準値を設定するタービン蒸気弁開度設定
信号と、タービン速度および速度基準の速度偏差信号と
を加算した信号によりタービン蒸気加減弁の開度を調整
して前記タービン・発電機の出力を制御するタービン制
御装置において、前記速度偏差信号が入力されこの速度
偏差信号の速度制御ゲインを設定する乗算器と、前記タ
ービン蒸気弁開度設定信号が入力されこのタービン蒸気
弁開度設定信号の大きさに応じてゲイン設定信号を発生
し前記乗算器に入力される前記速度偏差信号の速度制御
ゲインを可変する関数発生器とを備えたことを特徴する
タービン制御装置。
(1) The turbine is activated by a signal that is the sum of the turbine steam valve opening setting signal, which sets the reference value of the generated power of the turbine/generator that is operated in synchronization with the power grid, and the turbine speed and speed reference speed deviation signal. A turbine control device that controls the output of the turbine/generator by adjusting the opening degree of a steam control valve, a multiplier that receives the speed deviation signal and sets a speed control gain of the speed deviation signal; a function generator that receives a valve opening setting signal, generates a gain setting signal according to the magnitude of the turbine steam valve opening setting signal, and varies the speed control gain of the speed deviation signal that is input to the multiplier; A turbine control device characterized by comprising:
(2)電力系統と同期して運転されるタービン・発電機
の発電電力の基準値を設定するタービン蒸気弁開度設定
信号と、タービン速度および速度基準の速度偏差信号と
を加算した信号によりタービン蒸気加減弁の開度を調整
して前記タービン・発電機の出力を制御するタービン制
御装置において、前記速度偏差信号が入力されこの速度
偏差信号の速度制御ゲインを設定する乗算器と、前記タ
ービン蒸気弁開度設定信号が入力されこのタービン蒸気
弁開度設定信号の大きさに応じてゲイン設定信号を発生
する関数発生器と、一定のゲイン設定信号を出力する信
号発生器と、前記タービン・発電機が前記電力系統と同
期運転されているときは前記関数発生器より発生するゲ
イン設定信号を前記乗算器に入力し、前記タービン・発
電機が前記電力系統と同期運転されている状態から単独
運転状態になると切替動作して前記信号発生器の出力信
号を前記乗算器に入力する切替手段とを備えたことを特
徴するタービン制御装置。
(2) The turbine is activated by a signal that is the sum of the turbine steam valve opening setting signal, which sets the standard value of the generated power of the turbine/generator that is operated in synchronization with the power grid, and the turbine speed and the speed deviation signal based on the speed standard. A turbine control device that controls the output of the turbine/generator by adjusting the opening degree of a steam control valve, a multiplier that receives the speed deviation signal and sets a speed control gain of the speed deviation signal; a function generator that receives a valve opening setting signal and generates a gain setting signal according to the magnitude of the turbine steam valve opening setting signal; a signal generator that outputs a constant gain setting signal; When the turbine/generator is operating in synchronization with the power grid, the gain setting signal generated from the function generator is input to the multiplier, and the turbine/generator is operated in isolation from the state in which it is operating in synchronization with the power grid. 1. A turbine control device comprising: a switching means that performs a switching operation to input an output signal of the signal generator to the multiplier when a state is reached.
(3)電力系統と同期して運転されるタービン・発電機
の発電電力の基準値を設定するタービン蒸気弁開度設定
信号と、タービン速度および速度基準の速度偏差信号と
を加算した信号によりタービン蒸気加減弁の開度を調整
して前記タービン・発電機の出力を制御するタービン制
御装置において、前記速度偏差信号が入力されこの速度
偏差信号の速度制御ゲインを設定する係数器と、この係
数器より出力される速度制御信号の制御幅を制限する信
号制限器と、前記タービン蒸気弁開度設定信号が入力さ
れこのタービン蒸気弁開度設定信号の大きさに応じて発
生する前記速度制御信号の上下限の少なくとも一方の制
御幅を制限する制限値を前記信号制限器に入力する関数
発生器とを備えたことを特徴とするタービン制御装置。
(3) The turbine is activated by a signal that is the sum of the turbine steam valve opening setting signal, which sets the reference value of the generated power of the turbine/generator that is operated in synchronization with the power grid, and the turbine speed and the speed deviation signal based on the speed standard. In a turbine control device that controls the output of the turbine/generator by adjusting the opening degree of a steam control valve, the coefficient machine receives the speed deviation signal and sets a speed control gain of the speed deviation signal; a signal limiter that limits the control width of the speed control signal output from the turbine; and a signal limiter that receives the turbine steam valve opening setting signal and generates the speed control signal according to the magnitude of the turbine steam valve opening setting signal. A turbine control device comprising: a function generator that inputs a limit value that limits at least one of upper and lower control widths to the signal limiter.
(4)電力系統と同期して運転されるタービン・発電機
の発電電力の基準値を設定するタービン蒸気弁開度設定
信号と、タービン速度および速度基準の速度偏差信号と
を加算した信号によりタービン蒸気加減弁の開度を調整
して前記タービン・発電機の出力を制御するタービン制
御装置において、前記速度偏差信号が入力されこの速度
偏差信号の速度制御ゲインを設定する係数器と、この係
数器より出力される速度制御信号の制御幅を制限する信
号制限器と、前記タービン蒸気弁開度設定信号が入力さ
れこのタービン蒸気弁開度設定信号の大きさに応じて前
記速度制御信号の上下限の少なくとも一方の制御幅を制
限する制限値を発生する関数発生器と、前記速度制御信
号を一定の制限幅に制限する制限値が設定された信号発
生器と、前記タービン・発電機が前記電力系統と同期運
転されているときは前記関数発生器の出力信号を前記乗
算器に入力し、前記タービン・発電機が前記電力系統と
同期運転されている状態から単独運転状態になると切替
動作して信号発生器の出力信号を前記乗算器に入力する
切替手段とを備えたことを特徴するタービン制御装置。
(4) The turbine is activated by a signal that is the sum of the turbine steam valve opening setting signal, which sets the reference value of the generated power of the turbine/generator that is operated in synchronization with the power grid, and the turbine speed and speed standard speed deviation signal. In a turbine control device that controls the output of the turbine/generator by adjusting the opening degree of a steam control valve, the coefficient machine receives the speed deviation signal and sets a speed control gain of the speed deviation signal; a signal limiter that limits the control range of the speed control signal output from the turbine; and a signal limiter that receives the turbine steam valve opening setting signal and sets the upper and lower limits of the speed control signal according to the magnitude of the turbine steam valve opening setting signal. a function generator that generates a limit value that limits the control width of at least one of the speed control signals; a signal generator that is set with a limit value that limits the speed control signal to a certain limit width; When operating in synchronization with the power grid, the output signal of the function generator is input to the multiplier, and when the turbine/generator changes from operating in synchronization with the power grid to an isolated operating state, a switching operation is performed. A turbine control device comprising: switching means for inputting an output signal of a signal generator to the multiplier.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006296200A (en) * 2000-05-11 2006-10-26 Aloys Wobben Operating instruction of wind power station, and wind power arrangement

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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