JPH0693805A - 負荷制限器追従装置およびその制御方法 - Google Patents

負荷制限器追従装置およびその制御方法

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JPH0693805A
JPH0693805A JP24167892A JP24167892A JPH0693805A JP H0693805 A JPH0693805 A JP H0693805A JP 24167892 A JP24167892 A JP 24167892A JP 24167892 A JP24167892 A JP 24167892A JP H0693805 A JPH0693805 A JP H0693805A
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JP
Japan
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load limiter
signal
governor
load
upper limit
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JP24167892A
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English (en)
Inventor
Takahiro Watanabe
孝広 渡辺
Kanta Suzuki
幹太 鈴木
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Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】タービン効率が変化しても定格負荷を確保する
ことができる負荷制限器追従装置およびその制御方法を
提供する。 【構成】発電機基準信号に対して、基準ガバナ開度関数
発生器19により、基準のガバナ開度を決め、除算器1
8により、実ガバナ開度から基準ガバナ開度を除算して
算出した比率がタービン効率となる。この除算器18の
比率(ロードリミッタ位置上限設定補正信号41)を乗
算器17へ出力する。乗算器17では、ロードリミッタ
位置上限設定器14からの設定信号34と除算器18か
らの比率信号(ロードリミッタ位置上限設定補正信号4
1)を基にして、ロードリミッタ上限設定を行いその結
果をロードリミッタ位置上限設定補正信号42をローセ
レクタ15へ出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、さまざまな要因により
タービン効率が変化した時にタービンの定格負荷を維持
するのに好適な負荷制限器追従装置およびその制御方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に火力又は原子力の発電システム
は、図5に示すように、発電機1を有するタービン2と
ボイラ4とが接続され、その間に加減弁3が配設されて
いる。
【0003】加減弁3はボイラ4からタービン2に流入
する主蒸気流量を制御するもので、カム機構と油圧機構
を介してロードリミッタ5とガバナ8に接続されてい
る。
【0004】ロードリミッタ5はロードリミッタモータ
6で駆動され、その時の位置がロードリミッタ位置検出
器7により検出される。またガバナ8はガバナモータ9
で駆動され、その時の位置がガバナ位置検出器10によ
り検出される。
【0005】上記発電システムには、ガバナ8で駆動さ
れる加減弁3の開度に任意の一定幅をもたせてロードリ
ミッタ5の位置を自動追従制御する負荷制限器追従装置
11が設けられている。そして、負荷制限器追従装置1
1には、ロードリミッタ追従幅設定器12,加算器1
3,ロードリミッタ位置上限設定器14,ローセレクタ
15および比較演算増幅器16が内蔵されている。
【0006】ここで、加算器13は、ガバナ位置検出器
10からの検出信号にロードリミッタ追従幅設定器12
からの任意の一定幅の信号を加算し、ロードリミッタ位
置設定信号33により、ロードリミッタ5の位置を設定
する。ローセレクタ15は、加算器13からの信号33
とロードリミッタ位置上限設定器14からの信号34を
取り込み、このうち低い方の信号を選択してロードリミ
ッタ位置設定信号35を比較検出増幅器16へ出力す
る。
【0007】比較演算増幅器16は、ローセレクタ15
からのロードリミッタ位置設定信号35とロードリミッ
タ位置検出器7からの検出信号31とを比較して偏差を
増幅するとともに、ガバナ位置に対してロードリミッタ
位置が一定幅をもつようロードリミッタモータ6に駆動
信号36を出力する。
【0008】以上のことは例えば特開昭60−3406号公報
に開示されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、タービン発
電機の出力Pは、 P=k・w・△i ここで、 k:定数 w:主蒸気流量 △i:熱落差エンタルピ で表すことができ、熱落差エンタルピ△iはタービン効
率により左右される。
【0010】そして、タービン効率が上昇または低下し
て、熱落差エンタルピ△iが変化した場合、発電機の出
力Pを一定に保持するためには主蒸気流量wを変化させ
る必要がある。特に夏場に海水温度が上り復水器真空度
が低下した場合タービン効率が低下する為、ガバナモー
タにて加減弁を開制御し主蒸気流量wを多くしなければ
ならない。この場合、負荷制限器追従装置は、ガバナモ
ータ位置(加減弁開度)に一定幅をもたせロードリミッタ
を追従制御しているため、上限リミッタにかかり一定幅
を確保できなくなる。また、タービン効率が低下する
と、ガバナモータ位置はロードリミッタモータ位置以上
に上昇しようとするが、ガバナモータで駆動されていた
加減弁開度がロードリミッタモータで制御される加減弁
開度となり、主蒸気流量の不足により定格負荷が確保で
きない。
【0011】すなわち、負荷制限器追従装置は、ロード
リミッタ位置検出器とガバナ位置検出器からの検出信
号、および装置内部のロードリミッタ追従幅設定器とロ
ードリミッタ位置上限設定信号に基づいて、タービン効
率TEが規定(NTE)時の負荷換算で設定演算してい
るために、タービン効率TEが規定値NTEの場合、図
6に示すNTEの特性の如く規定負荷P1 に対して、規
定蒸気流量WはAの位置となる。しかし、タービン効率
TEが低下した場合、図6および図7に示すように、主
蒸気流量wおよび加減弁開度CVがそれぞれ変化する。
【0012】すなわち、図6の−△TE特性の如く負荷
を一定に保つために主蒸気流量wはBの位置となる様に
△w1 必要となり、図7の如くガバナにより加減弁開度
CVを△CV1 開かなければならない。しかし、ロード
リミッタ上限設定LLM・LIMが図の位置にあった場
合、加減弁開度CVはロードリミッタ上限にかかりA−
C−Bとは変化せずにA−C−Dと変化して△CV2
不足する。このために、図6の如く主蒸気流量wも△w
2 が不足してA−C−Bとは変化せずにA−C−Dと変
化し負荷は、P1からP2に変化し規定負荷P1 が確保で
きないという問題がある。
【0013】本発明の目的は、タービン効率TEが変化
しても定格負荷を確保することができる負荷制限器追従
装置およびその制御方法を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の負荷制
限器追従装置は、ガバナ位置検出器が接続され、該ガバ
ナ位置検出器からの検出信号に任意の一定幅の信号を加
算したロードリミッタ位置設定信号により、ロードリミ
ッタの位置を自動的に追従制御する負荷制限器追従装置
において、前記ロードリミッタ位置設定信号の上限を、
タービン効率の変化により補正する補正手段を設けたこ
とを特徴とする。
【0015】請求項2に記載の負荷制限器追従装置は、
ガバナ位置検出器が接続され、該ガバナ位置検出器から
の検出信号に任意の一定幅の信号を加算したロードリミ
ッタ位置設定信号により、ロードリミッタの位置を自動
的に追従制御する負荷制限器追従装置において、前記ロ
ードリミッタ位置設定信号の上限を、発電機出力基準信
号に対して基準カバナ位置をプログラムしこのプログラ
ム信号と実ガバナ位置との比率により補正する補正手段
を設けたことを特徴とする。
【0016】請求項3に記載の発電システムは、上記い
ずれかの負荷制限器追従装置を、ボイラとタービンとの
間の加減弁に接続し、該負荷制限器追従装置により加減
弁開度を制御することを特徴とする。
【0017】請求項4に記載の負荷制限器追従装置の制
御方法は、ガバナ位置の検出信号に任意の一定幅の信号
を加算してロードリミッタ位置設定信号を設定するとと
もに、該ロードリミッタ位置設定信号により、ロードリ
ミッタの位置を自動的に追従制御する負荷制限器追従装
置の制御方法において、タービン効率が変化した時、前
記ロードリミッタ位置設定信号の上限値を補正すること
を特徴とする。
【0018】
【作用】上記構成によれば、海水の温度が上昇して復水
器真空度が低下した場合等の要因によりタービン効率が
低下した場合には、ロードリミッタ位置設定信号の上限
を上げるようにする。これにより、定格負荷に見合った
主蒸気流量を維持することができさらにプラント状態に
合ったロードリミッタ位置の上限設定が出来る。
【0019】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に従って説明
する。なお、従来技術と同一の箇所には同一の符号を記
し、その詳細の説明は省略する。
【0020】図1は本発明の負荷制限器追従装置が適用
された発電システムの概念図である。図に示すように、
本発明の特徴部分は、負荷制限器追従装置11内に乗算
器17と基準ガバナ開度関数発生器19と除算器18を
設け、該基準ガバナ開度関数発生器19に発電機出力基
準信号20を入力し基準ガバナ位置をプログラムすると
ともに、除算器18の除数側Bに、この発電機出力信号
によりプログラムされた基準ガバナ位置信号40を、被
除数側Aにガバナ位置検出器10からの信号30を接続
したことである。
【0021】ここで、タービン効率の低下率の算出方法
は、タービン効率が低下すると、発電機出力基準信号2
0により基準ガバナ位置信号40をプログラムすると発
電機実出力制御された実ガバナ位置信号30との間に
は、タービン効率の低下に見合った差が出て図に記載の
B/Aがタービン効率の低下分となる。この原理に基づ
いて、発電機基準信号に対して、基準ガバナ開度関数発
生器19により、基準のガバナ開度を決め、除算器18
により、実ガバナ開度から基準ガバナ開度を除算して算
出した比率がタービン効率となる。
【0022】すなわち、タービン効率が規定値(NT
E)であれば、基準ガバナ開度に対して、測定ガバナ開
度は等しくなる為、除算器18の出力信号41は、1.
0 となるが、タービン効率が低下した場合、基準ガバ
ナ開度に対し、測定ガバナ開度は上昇する為、除算器1
8の出力信号41は、1.0 以上となる。この除算器1
8の比率(ロードリミッタ位置上限設定補正信号41)
を乗算器17へ出力する。乗算器17では、ロードリミ
ッタ位置上限設定器14からの設定信号34と除算器1
8からの比率信号(ロードリミッタ位置上限設定補正信
号41)を基にして、ロードリミッタ上限設定を行いそ
の結果をロードリミッタ位置上限設定補正信号42をロ
ーセレクタ15へ出力する。なお、本実施例では、乗算
器17,除算器18及び基準ガバナ開度関数発生器は、
補正手段を構成している。
【0023】以上のような構成の負荷制限器追従装置に
よれば、さまざまな要因によるタービン効率の変化に応
じてロードリミッタ上限設定を行うことができる。以下
にその原理について説明する。
【0024】図2はタービン効率TEに対するロードリ
ミッタ上限設定補正特性図である。タービン効率が規定
値(NTE)の時、補正値は0に固定して設定される。
タービン効率TEが−ΔTE変化した場合、補正値は+
ΔMWとなり、この+ΔMW分だけロードリミッタ上限
設定LLM・LIMを上げることにより、タービン効率
に対する主蒸気流量wと加減弁開度CVはそれぞれ図3
および図4のように変化する。すなわち、タービン効率
がNTEから−ΔTE変化した場合、図4の如くNTE
時のロードリミッタ上限設定(LLM・LIM)が−Δ
TE時のロードリミッタ上限設定(LLM・LIM)に
+ΔMW分変化する為、定格負荷に見合った加減弁開度
CVはA−Bと変化するので、図3の如く主蒸気流量w
はA−Bに+Δwだけ増加して流れることになる。つま
り、タービン効率TEが低下しても、発電機定格負荷P
1 を確保することが可能となる。
【0025】以上の説明では、タービン効率が低下した
場合について述べてきたが、海水温度が低下して復水器
真空度が上昇した場合にも本発明の負荷制限器追従装置
が適用できるのは勿論である。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
さまざまな要因によるタービン効率の変化により、ロー
ドリミッタ位置設定信号の上限を補正しているので、さ
まざまなプラントの要因によりタービン効率が変化した
場合でも、タービン発電機の定格負荷に見合った主蒸気
流量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の負荷制限器追従装置を設置した発電シ
ステムの概念図である。
【図2】本発明によるタービン効率TEに対するロード
リミッタ上限設定補正特性図である。
【図3】本発明による発電機出力MWに対するタービン
効率TEと主蒸気流量W特性図である。
【図4】本発明によるタービン効率TEに対する加減弁
開度CV特性図である。
【図5】従来の負荷制限器追従装置を設置した発電シス
テムの概念図である。
【図6】従来技術による発電機出力MWに対するタービ
ン効率TEと主蒸気流量W特性図である。
【図7】従来技術によるタービン効率TEに対する加減
弁開度CV特性図である。
【符号の説明】
1…発電機、2…タービン、3…加減弁、4…ボイラ、
5…ロードリミッタ、6…ロードリミッタモータ、7…
ロードリミッタ位置検出器、8…ガバナ、9…ガバナモ
ータ、10…ガバナ位置検出器、11…負荷制限器追従
装置、12…ロードリミッタ追従幅設定器、13…加算
器、14…ロードリミッタ位置上限設定器、15…ロー
セレクタ、16…比較演算増幅器、17…乗算器、18
…除算器、19…基準ガバナ開度関数発生器、20…発
電機出力基準信号、30…ガバナ位置検出信号、31…
ロードリミッタ位置検出信号、32…ロードリミッタ追
従幅設定信号、33…ロードリミッタ位置設定信号、3
4…ロードリミッタ位置上限設定信号、35…ロードリ
ミッタ位置設定信号、36…ロードリミッタモータ駆動
信号、40…基準ガバナ位置信号、41…ロードリミッ
タ位置上限設定補正信号、42…ロードリミッタ位置上
限設定信号。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガバナ位置検出器が接続され、該ガバナ位
    置検出器からの検出信号に任意の一定幅の信号を加算し
    たロードリミッタ位置設定信号により、ロードリミッタ
    の位置を自動的に追従制御する負荷制限器追従装置にお
    いて、 前記ロードリミッタ位置設定信号の上限を、タービン効
    率の変化により補正する補正手段を設けたことを特徴と
    する負荷制限器追従装置。
  2. 【請求項2】ガバナ位置検出器が接続され、該ガバナ位
    置検出器からの検出信号に任意の一定幅の信号を加算し
    たロードリミッタ位置設定信号により、ロードリミッタ
    の位置を自動的に追従制御する負荷制限器追従装置にお
    いて、 発電機出力の基準信号に対して、基準ガバナ位置をプロ
    グラムし、このプログラム信号と、実ガバナ位置との比
    率によりロードリミッタ位置設定信号の上限値を補正す
    る補正手段を設けたことを特徴とする負荷制限器追従装
    置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の負荷制限器追従装置をボイ
    ラとタービンとの間の加減弁に接続し、該負荷制限器追
    従装置により加減弁開度を制御することを特徴とする発
    電システム。
  4. 【請求項4】ガバナ位置の検出信号に任意の一定幅の信
    号を加算してロードリミッタ位置設定信号を設定すると
    ともに、該ロードリミッタ位置設定信号により、ロード
    リミッタの位置を自動的に追従制御する負荷制限器追従
    装置の制御方法において、タービン効率が変化した時、
    前記ロードリミッタ位置設定信号の上限値を補正するこ
    とを特徴とする負荷制限器追従装置の制御方法。
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