JPH0650007Y2 - 異常監視装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、水力発電所における自動負荷調整器（以下、
ALRと称する。）や自動無効電力調整器（以下、AQRと称
する。）などの二次調整器の異常を検出する異常検出装
置に関する。

（従来の技術） 水力発電所で用いられるALRやAQRなどの二次調整器は、
制御目標値と被制御量の偏差により目標値に追従させる
ような制御が行なわれるが、その異常を検出する手段と
しては、被制御量が目標値に対して一定の時間内に被制
御量が追従できないような場合、つまり制御目標値に対
して被制御量が一定の偏差を有し、しかも、一定時間以
上継続するような場合、偏差大継続として異常を判断し
て異常表示などを行なうものが多く用いられている。つ
まり、このような異常検出手段では、制御目標値と被制
御量の偏差レベルが所定値以上で、この状態が所定の監
視時間を経過しても納まらないことをもって異常と見な
すようになっている。

（考案が解決しようとする課題） ところで、二次調整器では、その機能としての速応性
が、例えばALRであれば、主機が並列状態になって主機
の定格出力の制御目標値が与えられると、３分間で目標
の定格出力にしなければならない制御性を必要としてい
る。ところが、上述の異常検出手段を用いた場合、被制
御量が目標の定格出力に対して極僅かな誤差範囲に納ま
るようにすると、異常を検出する偏差レベルは、この誤
差範囲にある余裕値を加えた値に設定されるようになる
が、被制御量の初期値が零のような場合は、正常な状態
においても３分間経過しないと異常検出する偏差レベル
に納まらないことがある。このことは、異常と見なす監
視時間を二次調整器の０〜FULL出力の応答時間以上に設
定しないと、正常であるにもかかわらず異常を検出し、
異常表示をしてしまうおそれがある。これは言い換えれ
ば、異常検出の監視時間が、０〜FULL出力の応答時間以
上必要になることであり、このため、この応答時間以前
に異常が生じても、これを検出できない欠点があった。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、二次調整器
の０〜FULL出力の応答時間以前に生じた異常も確実に検
出することができる異常監視装置を提供することを目的
とする。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 本考案は、制御対象の制御目標値と被制御量の偏差を用
いて被制御量を目標値に追従させるような制御系におい
て、リミット値を制御目標値に設定するとともに、時定
数を上記制御系の制御速度と同程度にしたリミッター付
積分手段を有し、この積分手段に上記制御目標値を入力
することで得られる積分出力と上記被制御量との偏差が
所定レベル以上で所定時間継続したとき異常を判断する
ようになっている。

（作用） 本考案では、積分手段より被制御量の応答と近似の積分
出力が得られ、正常状態での積分出力と被制御量の偏差
を小さな値にできることから、偏差の監視レベルを小さ
い値に設定でき、しかも、該レベルの監視時間も二次調
整器の０〜FULL出力の応答時間より短く設定できるよう
になり、上記応答時間の前に生じた異常検出も可能にな
る。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面にしたがい説明する。

第１図は、同実施例の回路構成を示すものである。図に
おいて、１は設定部で、この設定部１には、制御目標値
が設定される。設定部１からの出力は、図示極性で比較
部２に与えられる。この比較部２には、制御対象である
発電機の有効電力、無効電力などの被制御量が検出部４
を介して帰還信号として図示極性で与えられている。比
較部２は、これら制御目標値と被制御量との偏差を出力
するもので、この偏差値を制御要素５に与える。制御要
素５は、このときの偏差値に応じたパルス出力などの操
作量を発生するものである。そして、この操作量が制御
対象３に与えられ、制御対象３の被制御量を上記設定部
１に設定された制御目標値に追従させるようにしてい
る。

一方、設定部１に設定された制御目標値は、リミッター
付積分器６に与えられる。リミッター付積分器６は、リ
ミット値を制御目標値に設定するとともに、時定数を制
御系の制御速度と同程度にしたものである。そして、こ
の積分器６の積分出力は図示極性で比較部７に与えられ
る。この比較部７には、上記検出部４を介して被制御量
が帰還信号として図示極性で与えられている。比較部７
は、これら積分出力と被制御量との偏差を出力するもの
で、この偏差値をコンパレータ８に与える。コンパレー
タ８は、比較部７から出力される偏差値が所定レベル以
上の場合に出力を発生するものである。そして、このコ
ンパレータ８からの出力は、タイマ９に与えられる。こ
のタイマ９は、コンパレータ８の出力、つまり偏差値が
所定レベル以上である状態をカウントするもので、この
状態が予め設定された監視時間を越えると、異常を表わ
す警報表示出力を発生するようになっている。この場合
の監視時間は制御系の０〜FULL出力の応答時間より十分
に短い時間に設定される。

次に、このように構成した実施例の動作を説明する。

いま、設定部１に制御目標値が設定されると、この制御
目標値に対する被制御量の偏差が比較部２より出力され
制御要素５に与えられる。すると、制御要素５からは、
この時の偏差値に応じたパルス出力が発生され、操作量
として制御対象３に与えられる。これにより、制御対象
３は、上記設定部１の制御目標値に追従するように制御
される。

一方、上記設定部１に設定された制御目標値は、リミッ
ター付積分器６に与えられ積分される。この場合、制御
目標値は、制御系の制御速度と同程度の時定数で積分さ
れるので、その積分量は制御対象３の被制御量の応答と
近似なものになる。そして、この積分器６の積分量は比
較部７に与えられ、検出部４より帰還信号として与えら
れる被制御量との偏差が求められる。

ここで、異常が認められない場合は、積分量と被制御量
は極めて近似していて偏差量は極小さなものとなるの
で、コンパレータ８は出力を発生せず、異常を表わす警
報表示出力が発生することがない。ところが、異常があ
って被制御量に変化が生じると、積分器６の積分量との
偏差量が大きなものになる。そして、この偏差量が所定
レベル以上になると、コンパレータ８より出力が発生
し、タイマ９に与えられる。タイマ９では、コンパレー
タ８からの出力をカウントし、この状態が予め設定され
た監視時間を越えると、異常を表わす警報表示出力を発
生するようになる。

したがって、このようにすればリミッター付積分器６よ
り得られる被制御量の応答と近似の積分出力と被制御量
とを比較していることから、正常状態では積分出力と被
制御量の偏差を小さな値に維持することができる。この
ことは、偏差値の監視レベルを小さい値に設定できると
ともに、該レベルのり監視時間も制御系の０〜FULL出力
の応答時間より十分に短く設定できることであり、従来
の異常と見なす監視時間を制御系の０〜FULL出力の応答
時間以上に設定しないと、正常であるにもかかわらず異
常を検出してしまうものに比べ、０〜FULL出力の応答時
間以前に生じた異常も確実に検出することができるよう
になる。

［考案の効果］ 本考案は、制御対象の制御目標値と被制御量の偏差を用
いて被制御量を目標値に追従させるような制御系におい
て、リミット値を制御目標値に設定するとともに、時定
数を上記制御系の制御速度と同程度にしたリミッター付
積分手段を有し、この積分手段に上記制御目標値を入力
することで得られる積分出力と上記被制御量との偏差が
所定レベル以上で所定時間継続したとき異常を判断する
ようにしたので、積分手段より被制御量の応答と近似の
積分出力が得られ、正常状態での積分出力と被制御量の
偏差を小さな値にできるようになって、偏差値の監視レ
ベルを小さい値に設定でき、しかも、該レベルの監視時
間を制御系の０〜FULL出力の応答時間より短く設定で
き、上記応答時間以内に生じた異常も確実に検出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例の回路構成を示すブロック
図である。 １…設定部、２、７…比較部、３…制御対象、４…検出
部、５…制御要素、６…リミッター付積分器、８…コン
パレータ、９…タイマー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】制御対象の制御目標値と被制御量との偏差
   を用いて被制御量を制御目標値に追従させる制御系にお
   いて、リミット値が上記制御目標値に設定されるととも
   に時定数が上記制御系の制御速度と同程度で且つ上記制
   御目標値が入力されるリミッター付積分手段と、この積
   分手段の出力と上記被制御量との偏差が所定値以上で所
   定時間継続したとき異常を判断する異常判断手段とを具
   備したことを特徴とする異常監視装置。