JPH07224610A - 蒸気タービンの負荷制御装置 - Google Patents
蒸気タービンの負荷制御装置Info
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- JPH07224610A JPH07224610A JP3788794A JP3788794A JPH07224610A JP H07224610 A JPH07224610 A JP H07224610A JP 3788794 A JP3788794 A JP 3788794A JP 3788794 A JP3788794 A JP 3788794A JP H07224610 A JPH07224610 A JP H07224610A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 蒸気タービンの負荷制御装置の制御特性を安
定化し、応答性を改善すること。 【構成】 電気ガバナを有する発電用蒸気タービンの負
荷制御装置において、目標負荷と負荷変化率とから定ま
る指令値を演算するデジタル設定システム１３と、この
指令値と発電機５の出力とを比較して制御偏差信号を得
る減算器１４と、この制御偏差信号に応じて、蒸気加減
弁７やインターセプト弁９の開度を制御するための開度
設定信号を得る関数発生器３２と、再熱器又は湿分分離
加熱器１１による中・低圧タービンの応答遅れを補償す
るための進み・遅れ補償装置３３を備えたもの。
定化し、応答性を改善すること。 【構成】 電気ガバナを有する発電用蒸気タービンの負
荷制御装置において、目標負荷と負荷変化率とから定ま
る指令値を演算するデジタル設定システム１３と、この
指令値と発電機５の出力とを比較して制御偏差信号を得
る減算器１４と、この制御偏差信号に応じて、蒸気加減
弁７やインターセプト弁９の開度を制御するための開度
設定信号を得る関数発生器３２と、再熱器又は湿分分離
加熱器１１による中・低圧タービンの応答遅れを補償す
るための進み・遅れ補償装置３３を備えたもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気ガバナを有する発
電用蒸気タービンの負荷制御装置に関するものである。
電用蒸気タービンの負荷制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】先ず、電気ガバナを有する発電用蒸気タ
ービンについて、図５および図６を参照して説明する。
なお、図５は火力発電用蒸気タービンプラントの要部の
系統図であり、図６は原子力発電用蒸気タービンプラン
トの要部の系統図である。
ービンについて、図５および図６を参照して説明する。
なお、図５は火力発電用蒸気タービンプラントの要部の
系統図であり、図６は原子力発電用蒸気タービンプラン
トの要部の系統図である。
【０００３】火力発電用蒸気タービンプラントは、図５
に示すように、高圧タービン１、中圧タービン２および
低圧タービン３を有し、これらタービンの軸に発電機５
が連結されている。高圧タービン１には、図示しないボ
イラからの主蒸気が、主蒸気止め弁６および蒸気加減弁
７を介して供給される。そして、高圧タービン１で仕事
をした蒸気は、図示しない再熱器へ送られて再熱され、
再熱蒸気として再熱蒸気止め弁８およびインターセプト
弁９を介して中圧タービン２へ流入する。なお、中圧タ
ービン２の排気は、低圧タービン３を経て図示しない復
水器へ導かれる。
に示すように、高圧タービン１、中圧タービン２および
低圧タービン３を有し、これらタービンの軸に発電機５
が連結されている。高圧タービン１には、図示しないボ
イラからの主蒸気が、主蒸気止め弁６および蒸気加減弁
７を介して供給される。そして、高圧タービン１で仕事
をした蒸気は、図示しない再熱器へ送られて再熱され、
再熱蒸気として再熱蒸気止め弁８およびインターセプト
弁９を介して中圧タービン２へ流入する。なお、中圧タ
ービン２の排気は、低圧タービン３を経て図示しない復
水器へ導かれる。
【０００４】また、蒸気タービンプラントは、タービン
の出力や回転数を制御するために、電気ガバナを有して
いる。蒸気加減弁７やインターセプト弁９は、電気ガバ
ナの操作端となるもので、電気ガバナの制御器ともいう
べき自動負荷調整器（Automatic Load Regulator：ＡＬ
Ｒ）１０からの信号によって弁開度が操作され、高圧タ
ービン１や中圧タービン２への流入蒸気を調整すること
にって、負荷の制御が行われる。
の出力や回転数を制御するために、電気ガバナを有して
いる。蒸気加減弁７やインターセプト弁９は、電気ガバ
ナの操作端となるもので、電気ガバナの制御器ともいう
べき自動負荷調整器（Automatic Load Regulator：ＡＬ
Ｒ）１０からの信号によって弁開度が操作され、高圧タ
ービン１や中圧タービン２への流入蒸気を調整すること
にって、負荷の制御が行われる。
【０００５】一方、原子力発電用蒸気タービンプラント
は、火力発電用蒸気タービンプラントのボイラに代えて
原子力蒸気発生設備が使われ、また再熱器に代えて湿分
分離加熱器１１が用いられるとともに、中圧タービン２
に相当するタービンは省略されている。すなわち、図６
に図５と同一部分には同一符号を付して示すように図示
しない原子力蒸気発生設備（原子炉）からの主蒸気が、
主蒸気止め弁６および蒸気加減弁７を介して供給され
る。高圧タービン１で仕事をした蒸気は、湿分分離加熱
器１１へ導入されて加熱され、ここで加熱された蒸気が
再熱蒸気止め弁８およびインターセプト弁９を介して低
圧タービン３へ流入する。なお、電気ガバナによる負荷
の制御は、蒸気タービンプラントの場合と同様である。
は、火力発電用蒸気タービンプラントのボイラに代えて
原子力蒸気発生設備が使われ、また再熱器に代えて湿分
分離加熱器１１が用いられるとともに、中圧タービン２
に相当するタービンは省略されている。すなわち、図６
に図５と同一部分には同一符号を付して示すように図示
しない原子力蒸気発生設備（原子炉）からの主蒸気が、
主蒸気止め弁６および蒸気加減弁７を介して供給され
る。高圧タービン１で仕事をした蒸気は、湿分分離加熱
器１１へ導入されて加熱され、ここで加熱された蒸気が
再熱蒸気止め弁８およびインターセプト弁９を介して低
圧タービン３へ流入する。なお、電気ガバナによる負荷
の制御は、蒸気タービンプラントの場合と同様である。
【０００６】そこで、次に電気ガバナによる負荷の制
御、特に従来の自動負荷調整器１０の作用について図７
を参照して説明する。
御、特に従来の自動負荷調整器１０の作用について図７
を参照して説明する。
【０００７】図７は、従来の自動負荷調整器１０を示し
た系統図である。操作・表示パネル１２がデジタル設定
システム１３に接続されていて，目標負荷と負荷変化率
を操作・表示パネル１２の押しボタンなどを操作して、
デジタル設定システム１３へ入力する。デジタル設定シ
ステム１３では、ある決められた演算時間ごとに、目標
負荷と負荷変化率とから負荷指令値演算を繰り返し行
い、最終的には演算結果は負荷変化率に従って目標負荷
まで変化する。なお、この演算値は発電機５の出力を設
定することになる。
た系統図である。操作・表示パネル１２がデジタル設定
システム１３に接続されていて，目標負荷と負荷変化率
を操作・表示パネル１２の押しボタンなどを操作して、
デジタル設定システム１３へ入力する。デジタル設定シ
ステム１３では、ある決められた演算時間ごとに、目標
負荷と負荷変化率とから負荷指令値演算を繰り返し行
い、最終的には演算結果は負荷変化率に従って目標負荷
まで変化する。なお、この演算値は発電機５の出力を設
定することになる。
【０００８】そして、デジタル設定システム１３での演
算値は減算器１４へ供給され、ここで発電機５の出力に
関するフィードバック信号と比較されて、制御偏差信号
を得る。減算器１４の出力側には、Ｈｉｇｈモニタ１
５、Ｌｏｗモニタ１６およびＨ／Ｌモニタ１７から成る
３つの偏差モニタが設けられている。Ｈｉｇｈモニタ１
５は減算器１４の出力（偏差値）がａ以上の場合、Ｌｏ
ｗモニタ１６は同じく−ａ以下の場合、そしてＨ／Ｌモ
ニタ１７は減算器１４の出力（偏差値）がｂ以上又は−
ｂ以下の場合にそれぞれオンとなる。また、操作・表示
パネル１２で設定された目標負荷と、デジタル設定シス
テム１３での演算値とを比較する偏差モニタ１８が設け
られており、負荷指令が増加中は目標負荷の方が演算値
よりも大きいので、このとき偏差モニタ１８はオンとな
る。
算値は減算器１４へ供給され、ここで発電機５の出力に
関するフィードバック信号と比較されて、制御偏差信号
を得る。減算器１４の出力側には、Ｈｉｇｈモニタ１
５、Ｌｏｗモニタ１６およびＨ／Ｌモニタ１７から成る
３つの偏差モニタが設けられている。Ｈｉｇｈモニタ１
５は減算器１４の出力（偏差値）がａ以上の場合、Ｌｏ
ｗモニタ１６は同じく−ａ以下の場合、そしてＨ／Ｌモ
ニタ１７は減算器１４の出力（偏差値）がｂ以上又は−
ｂ以下の場合にそれぞれオンとなる。また、操作・表示
パネル１２で設定された目標負荷と、デジタル設定シス
テム１３での演算値とを比較する偏差モニタ１８が設け
られており、負荷指令が増加中は目標負荷の方が演算値
よりも大きいので、このとき偏差モニタ１８はオンとな
る。
【０００９】Ｈｉｇｈモニタ１５、Ｌｏｗモニタ１６、
Ｈ／Ｌモニタ１７および偏差モニタ１８は、アナログ・
ハードワイアード回路１９に接続されており、そのロジ
ック２０および２１は開度設定カウンタ２１に接続され
ている。そして、偏差モニタ１８がオンのときで且つ発
電機出力が演算値に満たないときには、ロジック２０か
ら増パルスが発信され、逆に発電機出力が演算値を越え
ているときには、ロジック２１から減パルスが発信さ
れ、それぞれ開度設定カウンタ２２ヘ供給される。な
お、負荷指令が減少中で演算値の方が目標負荷よりも大
きいとき、偏差モニタ１８はオフとなり、このときロジ
ック２０とロジック２１から発信される増減パルスは逆
となる。
Ｈ／Ｌモニタ１７および偏差モニタ１８は、アナログ・
ハードワイアード回路１９に接続されており、そのロジ
ック２０および２１は開度設定カウンタ２１に接続され
ている。そして、偏差モニタ１８がオンのときで且つ発
電機出力が演算値に満たないときには、ロジック２０か
ら増パルスが発信され、逆に発電機出力が演算値を越え
ているときには、ロジック２１から減パルスが発信さ
れ、それぞれ開度設定カウンタ２２ヘ供給される。な
お、負荷指令が減少中で演算値の方が目標負荷よりも大
きいとき、偏差モニタ１８はオフとなり、このときロジ
ック２０とロジック２１から発信される増減パルスは逆
となる。
【００１０】開度設定カウンタ２２には、操作・表示パ
ネル１２で設定された負荷変化率が導入されているとと
もに、切替器２３によってゲインαが与えられるように
なっている。すなわち、切替器２３はＨ／Ｌモニタ１７
がオンのときに負荷変化率をα倍するように作用し、デ
ジタル設定システム１３での負荷指令演算値と発電機５
の出力との偏差が大きいときには、開度設定カウンタ２
２での増減レートをα倍して応答を早めるようにしてい
る。この開度設定カウンタ２２の出力は、蒸気加減弁７
およびインターセプト弁９へ供給され、演算値に応じて
タービンへの流入蒸気を調整する。なお通常、偏差値ａ
は０．２５％，ｂは１．０％に、そしてゲインαは２程
度に設定されている。
ネル１２で設定された負荷変化率が導入されているとと
もに、切替器２３によってゲインαが与えられるように
なっている。すなわち、切替器２３はＨ／Ｌモニタ１７
がオンのときに負荷変化率をα倍するように作用し、デ
ジタル設定システム１３での負荷指令演算値と発電機５
の出力との偏差が大きいときには、開度設定カウンタ２
２での増減レートをα倍して応答を早めるようにしてい
る。この開度設定カウンタ２２の出力は、蒸気加減弁７
およびインターセプト弁９へ供給され、演算値に応じて
タービンへの流入蒸気を調整する。なお通常、偏差値ａ
は０．２５％，ｂは１．０％に、そしてゲインαは２程
度に設定されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の蒸気
タービンの負荷制御装置は、制御偏差信号がある値を越
えたときに、ある決まった増減レートで開度設定カウン
タを増減させ、これにより蒸気加減弁やインターセプト
弁の開度を制御するものであった。すなわち、制御偏差
信号には関係なく増減指令が一定のため、偏差が大きい
ときには増減レートは過少となり、偏差が小さいときに
は増減レートが過大に過ぎるという問題があった。ま
た、高圧タービンで仕事をした蒸気は、火力タービンの
場合は再熱器、原子力タービンの場合は湿分分離加熱器
を経て中・低圧タービンへ導かれることになるが、高圧
タービンでの仕事に比べ、中・低圧タービンで仕事をす
るまでには再熱器や湿分分離加熱器の通過時間だけ遅れ
が生ずることになり、これが応答遅れとなって制御特性
を低下させていた。さらに、発電機からのフィードバッ
ク信号にノイズが乗ることにより、減算器で得られる制
御偏差信号にばらつきが生じ、開度設定カウンタの出力
すなわち蒸気加減弁やインターセプト弁の開度の制御を
不安定にする虞れがあった。本発明は、このような従来
技術の課題を解決するためになされたもので、蒸気ター
ビンの負荷制御装置の制御特性を安定化し、応答性を改
善することを目的特徴とする。
タービンの負荷制御装置は、制御偏差信号がある値を越
えたときに、ある決まった増減レートで開度設定カウン
タを増減させ、これにより蒸気加減弁やインターセプト
弁の開度を制御するものであった。すなわち、制御偏差
信号には関係なく増減指令が一定のため、偏差が大きい
ときには増減レートは過少となり、偏差が小さいときに
は増減レートが過大に過ぎるという問題があった。ま
た、高圧タービンで仕事をした蒸気は、火力タービンの
場合は再熱器、原子力タービンの場合は湿分分離加熱器
を経て中・低圧タービンへ導かれることになるが、高圧
タービンでの仕事に比べ、中・低圧タービンで仕事をす
るまでには再熱器や湿分分離加熱器の通過時間だけ遅れ
が生ずることになり、これが応答遅れとなって制御特性
を低下させていた。さらに、発電機からのフィードバッ
ク信号にノイズが乗ることにより、減算器で得られる制
御偏差信号にばらつきが生じ、開度設定カウンタの出力
すなわち蒸気加減弁やインターセプト弁の開度の制御を
不安定にする虞れがあった。本発明は、このような従来
技術の課題を解決するためになされたもので、蒸気ター
ビンの負荷制御装置の制御特性を安定化し、応答性を改
善することを目的特徴とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、電気ガバナを有する発電用蒸気タービ
ンの負荷制御装置において、目標負荷と負荷変化率とか
ら定まる指令値を演算する指令値演算手段と、この指令
値演算手段によって得られた指令値と発電機の出力とを
比較して制御偏差信号を得る比較手段と、この比較手段
によって得られた制御偏差信号に応じて、蒸気加減弁や
インターセプト弁の開度を制御するための開度設定信号
を得るように、横軸を制御偏差値とし、縦軸を開度設定
信号の増減値としたときに、制御偏差値＝０を境として
±両方向に不感帯、レート変化域およびレート制限域を
形成する関数の折線を発生させる関数発生手段とを具備
するものである。また、この蒸気タービンの負荷制御装
置において、再熱器又は湿分分離加熱器による中・低圧
タービンの応答遅れを補償するための進み・遅れ補償手
段を備えたものである。さらに、これらの蒸気タービン
の負荷制御装置において、発電機の出力信号を平均化処
理した後で比較手段へ供給するように、平均化処理手段
を設けたものである。
めに、本発明は、電気ガバナを有する発電用蒸気タービ
ンの負荷制御装置において、目標負荷と負荷変化率とか
ら定まる指令値を演算する指令値演算手段と、この指令
値演算手段によって得られた指令値と発電機の出力とを
比較して制御偏差信号を得る比較手段と、この比較手段
によって得られた制御偏差信号に応じて、蒸気加減弁や
インターセプト弁の開度を制御するための開度設定信号
を得るように、横軸を制御偏差値とし、縦軸を開度設定
信号の増減値としたときに、制御偏差値＝０を境として
±両方向に不感帯、レート変化域およびレート制限域を
形成する関数の折線を発生させる関数発生手段とを具備
するものである。また、この蒸気タービンの負荷制御装
置において、再熱器又は湿分分離加熱器による中・低圧
タービンの応答遅れを補償するための進み・遅れ補償手
段を備えたものである。さらに、これらの蒸気タービン
の負荷制御装置において、発電機の出力信号を平均化処
理した後で比較手段へ供給するように、平均化処理手段
を設けたものである。
【００１３】
【作 用】上記の手段によれば、開度設定カウンタへ供
給する増減信号を、制御偏差信号から直接演算して求め
ており、偏差の大きさに応じて増減信号を変化させるこ
とができ、安定した制御特性が得られる。また、進み・
遅れ補償手段を備えることにより、蒸気加減弁やインタ
ーセプト弁の開度を先行的に制御して、再熱器や湿分分
離加熱器による中・低圧タービンの応答遅れを補償し、
応答性を改善している。さらに、発電機の出力信号を平
均化処理することによりノイズを除去して、制御偏差信
号のばらつきを少なくし、開度設定カウンタの出力すな
わち蒸気加減弁やインターセプト弁の開度の制御を安定
化させている。
給する増減信号を、制御偏差信号から直接演算して求め
ており、偏差の大きさに応じて増減信号を変化させるこ
とができ、安定した制御特性が得られる。また、進み・
遅れ補償手段を備えることにより、蒸気加減弁やインタ
ーセプト弁の開度を先行的に制御して、再熱器や湿分分
離加熱器による中・低圧タービンの応答遅れを補償し、
応答性を改善している。さらに、発電機の出力信号を平
均化処理することによりノイズを除去して、制御偏差信
号のばらつきを少なくし、開度設定カウンタの出力すな
わち蒸気加減弁やインターセプト弁の開度の制御を安定
化させている。
【００１４】
【実施例】以下本発明に係る発電用蒸気タービンの負荷
制御装置の一実施例について、図１ないし図４を参照し
て詳細に説明する。なお、これらの図において、図５な
いし図７と同一部分には同一符号を付して示してあるの
で、その部分の説明は省略する。
制御装置の一実施例について、図１ないし図４を参照し
て詳細に説明する。なお、これらの図において、図５な
いし図７と同一部分には同一符号を付して示してあるの
で、その部分の説明は省略する。
【００１５】図１は、本発明に係る発電用蒸気タービン
の負荷制御装置としての、自動負荷調整器（ＡＬＲ）の
一実施例を示した系統図である。自動負荷調整器には、
押しボタンなどを操作して、目標負荷と負荷変化率をデ
ジタル設定システム１３へ入力する操作・表示パネル１
２が設けられている。デジタル設定システム１３では、
目標負荷と負荷変化率とから負荷指令値演算を行い、こ
の結果の演算値は減算器１４へ供給される。一方、減算
器１４には発電機５の出力に関するフィードバック信号
が平均化処理装置３１を介して供給され、ここで演算値
と平均化処理された発電機の出力信号とが比較されて制
御偏差信号を得る。
の負荷制御装置としての、自動負荷調整器（ＡＬＲ）の
一実施例を示した系統図である。自動負荷調整器には、
押しボタンなどを操作して、目標負荷と負荷変化率をデ
ジタル設定システム１３へ入力する操作・表示パネル１
２が設けられている。デジタル設定システム１３では、
目標負荷と負荷変化率とから負荷指令値演算を行い、こ
の結果の演算値は減算器１４へ供給される。一方、減算
器１４には発電機５の出力に関するフィードバック信号
が平均化処理装置３１を介して供給され、ここで演算値
と平均化処理された発電機の出力信号とが比較されて制
御偏差信号を得る。
【００１６】次に、この制御偏差信号は関数発生器３２
へ送られて、開度設定カウンタ２２へ供給するための増
減指令信号を、制御偏差信号に応じて直接求めている。
この関数発生器３２で得られた増減指令信号は、進み・
遅れ補償装置３３へ送られて、湿分分離加熱器１１の時
定数や低圧タービン３の蒸気遅れに伴う応答遅れ分を補
償した上で、開度設定カウンタ２２ヘ供給されている。
なお、開度設定カウンタ２２の出力が、自動負荷調整器
の出力として、蒸気加減弁７およびインターセプト弁９
へ供給されて、これら弁の開度を制御するための開度設
定信号となることは言うまでもない。
へ送られて、開度設定カウンタ２２へ供給するための増
減指令信号を、制御偏差信号に応じて直接求めている。
この関数発生器３２で得られた増減指令信号は、進み・
遅れ補償装置３３へ送られて、湿分分離加熱器１１の時
定数や低圧タービン３の蒸気遅れに伴う応答遅れ分を補
償した上で、開度設定カウンタ２２ヘ供給されている。
なお、開度設定カウンタ２２の出力が、自動負荷調整器
の出力として、蒸気加減弁７およびインターセプト弁９
へ供給されて、これら弁の開度を制御するための開度設
定信号となることは言うまでもない。
【００１７】ここで、関数発生器３２について説明す
る。図２は、関数発生器３２の作用を説明するために示
した特性図であり、関数発生器３２は、横軸を減算器１
４の出力である制御偏差値とし、縦軸を開度設定信号の
増減値としたときに、制御偏差値＝０を境として±両方
向にある幅の不感帯を設け、次にレート変化域として制
御偏差値が＋方向に大きくなるに従ってゲインが高くな
るとともに、制御偏差値が−方向になるに従ってゲイン
も−方向に高くなるような傾きを与え、さらに、制御偏
差値が±両方向に所定の値を越えたときには、開度設定
信号の増減値もある値を越えないようにするための、レ
ート制限域を形成するような折線から成る関数Ｆ（ｘ）
を発生させるものである。
る。図２は、関数発生器３２の作用を説明するために示
した特性図であり、関数発生器３２は、横軸を減算器１
４の出力である制御偏差値とし、縦軸を開度設定信号の
増減値としたときに、制御偏差値＝０を境として±両方
向にある幅の不感帯を設け、次にレート変化域として制
御偏差値が＋方向に大きくなるに従ってゲインが高くな
るとともに、制御偏差値が−方向になるに従ってゲイン
も−方向に高くなるような傾きを与え、さらに、制御偏
差値が±両方向に所定の値を越えたときには、開度設定
信号の増減値もある値を越えないようにするための、レ
ート制限域を形成するような折線から成る関数Ｆ（ｘ）
を発生させるものである。
【００１８】この折線関数Ｆ（ｘ）において、不感帯は
ノイズの影響を無くすように微小入力に対して増減値を
出力しないようにするために設けたものであり、レート
制限域はフィードバック信号の異常による出力の急変を
防止するために設けてある。従って、レート変化域での
み偏差に応じた増減値を出力することができる。
ノイズの影響を無くすように微小入力に対して増減値を
出力しないようにするために設けたものであり、レート
制限域はフィードバック信号の異常による出力の急変を
防止するために設けてある。従って、レート変化域での
み偏差に応じた増減値を出力することができる。
【００１９】次に、進み・遅れ補償装置３３について説
明する。図３は原子力タービンの場合に設けられる進み
・遅れ補償装置３３の一例を示したものである。ただ
し、高圧タービンの蒸気遅れをＴH 、低圧タービンの蒸
気遅れをＴL 、湿分分離加熱器１１の時定数をＴR 、高
圧タービン比出力をｆH 、低圧タービン比出力をｆL と
し、高圧タービン比出力ｆH と低圧タービン比出力ｆL
の和は１である。すなわち、数式１で表される。
明する。図３は原子力タービンの場合に設けられる進み
・遅れ補償装置３３の一例を示したものである。ただ
し、高圧タービンの蒸気遅れをＴH 、低圧タービンの蒸
気遅れをＴL 、湿分分離加熱器１１の時定数をＴR 、高
圧タービン比出力をｆH 、低圧タービン比出力をｆL と
し、高圧タービン比出力ｆH と低圧タービン比出力ｆL
の和は１である。すなわち、数式１で表される。
【数１】ｆH ＋ｆL ＝１ ここで、図３の破線で囲んだ部分のブロック３４は、低
圧タービン系を示しており、この伝達関数をＧL（Ｓ）
とすると、
圧タービン系を示しており、この伝達関数をＧL（Ｓ）
とすると、
【数２】 ＧL（Ｓ）＝ｆH ＋ｆL ／（１＋（ＴR ＋ＴL ）Ｓ） となり、数式１と数式２とから
【数３】ＧL（Ｓ）＝（１＋ｆH （ＴR ＋ＴL ）Ｓ）／
（１＋（ＴR ＋ＴL ）Ｓ） となる。数式３において、（ＴR ＋ＴL ）がタービン応
答の上で最も大きな時定数を持ち、この逆数を補償要素
としている。すなわち、ブロック３４部分の影響を相殺
するように、この部分の関数の逆数となる関数を進み・
遅れ補償装置３３によって制御系に付加することによ
り、制御応答性の改善を図っている。
（１＋（ＴR ＋ＴL ）Ｓ） となる。数式３において、（ＴR ＋ＴL ）がタービン応
答の上で最も大きな時定数を持ち、この逆数を補償要素
としている。すなわち、ブロック３４部分の影響を相殺
するように、この部分の関数の逆数となる関数を進み・
遅れ補償装置３３によって制御系に付加することによ
り、制御応答性の改善を図っている。
【００２０】図４は、進み・遅れ補償装置３３の作用を
説明するために示したタイミングチャートである。ここ
では、デジタル設定システム１３からの負荷指令演算値
がステップ的に上昇した場合を示している。すなわち、
（ａ）は演算値であり、これがステップ的に上昇すると
発電機出力（ｂ）は大きな時定数でゆっくり増加してい
く。このとき、関数発生器３２から（ｃ）のような出力
が得られ、これが進み・遅れ補償装置３３によって
（ｄ）のような出力に補償され、そのため、開度設定カ
ウンタ２２からの出力は（ｅ）のように早く立上がるこ
とになる。ここで、発電機出力（ｂ）と開度設定カウン
タ２２出力（ｅ）とを比較すると明らかなように、進み
補償により弁開度が先行的に開いて、出力の応答性を良
くしていることがわかる。
説明するために示したタイミングチャートである。ここ
では、デジタル設定システム１３からの負荷指令演算値
がステップ的に上昇した場合を示している。すなわち、
（ａ）は演算値であり、これがステップ的に上昇すると
発電機出力（ｂ）は大きな時定数でゆっくり増加してい
く。このとき、関数発生器３２から（ｃ）のような出力
が得られ、これが進み・遅れ補償装置３３によって
（ｄ）のような出力に補償され、そのため、開度設定カ
ウンタ２２からの出力は（ｅ）のように早く立上がるこ
とになる。ここで、発電機出力（ｂ）と開度設定カウン
タ２２出力（ｅ）とを比較すると明らかなように、進み
補償により弁開度が先行的に開いて、出力の応答性を良
くしていることがわかる。
【００２１】なお、平均化処理装置３１は、ノイズフィ
ルタとして機能するもので、発電機５の出力に関するフ
ィードバック信号を、移動平均演算すなわち現時点から
Ｔ秒（例えば１．５秒程度）前までの間の平均を演算し
たものである。従って、ノイズの影響を受けることが少
なくなり、安定した制御偏差信号が得られるので、発電
機の出力変動を防止するのに効果的である。また、ノイ
ズの影響が少なく、制御偏差信号が安定するので、その
分関数発生器３２の不感帯を狭くしたりゲインを大きく
することができる。
ルタとして機能するもので、発電機５の出力に関するフ
ィードバック信号を、移動平均演算すなわち現時点から
Ｔ秒（例えば１．５秒程度）前までの間の平均を演算し
たものである。従って、ノイズの影響を受けることが少
なくなり、安定した制御偏差信号が得られるので、発電
機の出力変動を防止するのに効果的である。また、ノイ
ズの影響が少なく、制御偏差信号が安定するので、その
分関数発生器３２の不感帯を狭くしたりゲインを大きく
することができる。
【００２２】本発明の自動負荷調整器において、デジタ
ル設定システム１３における演算は、ある決められた演
算時間ごとに反復して行われ、演算の結果により制御偏
差信号が小さくなれば、開度設定信号の増減値も小さく
なって、負荷指令演算値と発電機出力が一致すれば開度
設定信号の増減値は零となる。
ル設定システム１３における演算は、ある決められた演
算時間ごとに反復して行われ、演算の結果により制御偏
差信号が小さくなれば、開度設定信号の増減値も小さく
なって、負荷指令演算値と発電機出力が一致すれば開度
設定信号の増減値は零となる。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
蒸気タービンの負荷制御装置において、開度設定カウン
タへ供給する増減信号を、制御偏差信号から直接演算し
て求めるので、偏差の大きさに応じて増減信号を変化さ
せることができ、安定した制御特性が得られる。また、
進み・遅れ補償手段を備えることにより、蒸気加減弁や
インターセプト弁の開度を先行的に制御するので、再熱
器や湿分分離加熱器による中・低圧タービンの応答遅れ
を補償して、応答性が改善される。さらに、発電機の出
力信号を平均化処理することにより、ノイズを除去して
制御偏差信号のばらつきを少なくし、開度設定カウンタ
の出力すなわち、蒸気加減弁やインターセプト弁の開度
の制御を安定化させるなど、極めて顕著な作用効果を奏
する蒸気タービンの負荷制御装置が提供される。
蒸気タービンの負荷制御装置において、開度設定カウン
タへ供給する増減信号を、制御偏差信号から直接演算し
て求めるので、偏差の大きさに応じて増減信号を変化さ
せることができ、安定した制御特性が得られる。また、
進み・遅れ補償手段を備えることにより、蒸気加減弁や
インターセプト弁の開度を先行的に制御するので、再熱
器や湿分分離加熱器による中・低圧タービンの応答遅れ
を補償して、応答性が改善される。さらに、発電機の出
力信号を平均化処理することにより、ノイズを除去して
制御偏差信号のばらつきを少なくし、開度設定カウンタ
の出力すなわち、蒸気加減弁やインターセプト弁の開度
の制御を安定化させるなど、極めて顕著な作用効果を奏
する蒸気タービンの負荷制御装置が提供される。
【図１】本発明に係る蒸気タービンの負荷制御装置にお
ける自動負荷調整器の一実施例を示す系統図である。
ける自動負荷調整器の一実施例を示す系統図である。
【図２】本発明で使用される関数発生器の作用を説明す
るための特性図である。
るための特性図である。
【図３】原子力タービンの場合に設けられる進み・遅れ
補償装置の一例を示す系統図である。
補償装置の一例を示す系統図である。
【図４】本発明で使用される進み・遅れ補償装置の作用
を説明するためのタイミングチャートである。
を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】火力発電用蒸気タービンプラントの要部の系統
図である。
図である。
【図６】原子力発電用蒸気タービンプラントの要部の系
統図である。
統図である。
【図７】従来の蒸気タービンの負荷制御装置における自
動負荷調整器を示す系統図である。
動負荷調整器を示す系統図である。
【符号の説明】 １０ 自動負荷調整器 １３ デジタル設定システム １４ 減算器 ３１ 平均化処理装置 ３２ 関数発生器 ３３ 進み・遅れ補償装置
Claims (3)
- 【請求項１】電気ガバナを有する発電用蒸気タービンの
負荷制御装置において、目標負荷と負荷変化率とから定
まる指令値を演算する指令値演算手段と、この指令値演
算手段によって得られた指令値と発電機の出力とを比較
して制御偏差信号を得る比較手段と、この比較手段によ
って得られた制御偏差信号に応じて、蒸気加減弁やイン
ターセプト弁の開度を制御するための開度設定信号を得
るように、横軸を制御偏差値とし、縦軸を開度設定信号
の増減値としたときに、制御偏差値＝０を境として±両
方向に不感帯、レート変化域およびレート制限域を形成
する関数の折線を発生させる関数発生手段とを具備する
ことを特徴とする蒸気タービンの負荷制御装置。 - 【請求項２】請求項１記載の蒸気タービンの負荷制御装
置において、再熱器又は湿分分離加熱器による中・低圧
タービンの応答遅れを補償するための進み・遅れ補償手
段を備えたことを特徴とする蒸気タービンの負荷制御装
置。 - 【請求項３】請求項１および２記載の蒸気タービンの負
荷制御装置において、発電機の出力信号を平均化処理し
た後で比較手段へ供給するように、平均化処理手段を設
けたことを特徴とする蒸気タービンの負荷制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3788794A JPH07224610A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 蒸気タービンの負荷制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3788794A JPH07224610A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 蒸気タービンの負荷制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07224610A true JPH07224610A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=12510056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3788794A Withdrawn JPH07224610A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 蒸気タービンの負荷制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07224610A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009002266A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Ihi Corp | 火力発電プラントの負荷制御装置 |
| US7827793B2 (en) | 2007-03-30 | 2010-11-09 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | Power generation system |
| JP2012087714A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の制御装置 |
-
1994
- 1994-02-10 JP JP3788794A patent/JPH07224610A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7827793B2 (en) | 2007-03-30 | 2010-11-09 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | Power generation system |
| JP2009002266A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Ihi Corp | 火力発電プラントの負荷制御装置 |
| JP2012087714A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |