JPH0751883B2 - Turbine controller - Google Patents
Turbine controllerInfo
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- JPH0751883B2 JPH0751883B2 JP60148300A JP14830085A JPH0751883B2 JP H0751883 B2 JPH0751883 B2 JP H0751883B2 JP 60148300 A JP60148300 A JP 60148300A JP 14830085 A JP14830085 A JP 14830085A JP H0751883 B2 JPH0751883 B2 JP H0751883B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、原子力および火力発電所の蒸気タービン制御
装置に係り、特に高い応答性および、安定した制御を行
うのに好適なタービン制御装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steam turbine controller for nuclear and thermal power plants, and more particularly to a turbine controller suitable for high responsiveness and stable control.
最近の単機発電容量の増大に伴う、タービン及び発電機
の大型化により、タービン制御装置は、より高い応答性
が要求されている。Due to the increase in size of turbines and generators with the recent increase in single-unit power generation capacity, turbine controllers are required to have higher responsiveness.
一方、システムの運用の複雑化、大規模化に伴い制御要
素も複雑,大規模化しており、安定した制御を行いつ
つ、高い応答性を確保する事が難しくなつてきている。
両者を両立させるためには、全体の制御の安定性を保ち
つつ、必要時,必要個所のみ演算周期を、必要に応じた
時間に変更することによる効率的な応答性の向上を計る
必要がある。なお、この種の装置として関連するものに
は例えば、特開昭59−65301,同54−98480等がある。On the other hand, as the operation of the system has become complicated and large-scaled, the control elements have become complicated and large-scaled, and it has become difficult to secure high responsiveness while performing stable control.
In order to make both of them compatible, it is necessary to improve the efficiency of responsiveness by changing the operation cycle only when and where necessary, while maintaining the stability of overall control. . Related to this type of device, there are, for example, JP-A-59-65301 and JP-A-54-98480.
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、その目
的とするところは、制御装置の応答性を一定として安定
性を保ちつつ、必要時、所定の箇所の応答性を特に高め
ることにより、タービンを安全に制御することのできる
タービン制御装置を提供するにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to keep the responsiveness of the control device constant and to maintain stability, and when necessary, to particularly enhance the responsiveness of a predetermined location. , To provide a turbine control device capable of safely controlling a turbine.
タービン制御においては、タービン速度,発電機出力,
蒸気圧力等を検出し、タービンの速度,出力、あるいは
出力を調整するため、弁の開度を調整する。ここで、制
御の安定性に着眼すると、極力、一定の周期で速度等の
信号を入力し、これにより弁の開度を調整する事が望ま
しい。一方、負荷しや断等のタービン速度の上昇、ある
いは、原子力発電プラントにおける、蒸気圧力の変動に
対しては、特に高い応答性をもつて、対応することが、
タービンの過速防止、あるいは、原子炉等の保護の面で
極めて重要な事である。In turbine control, turbine speed, generator output,
The valve opening is adjusted to detect the steam pressure and adjust the turbine speed, output, or output. Here, if attention is paid to the stability of control, it is desirable to input a signal such as speed at a constant cycle as much as possible and adjust the opening degree of the valve by this. On the other hand, it is necessary to respond to an increase in turbine speed such as load or disconnection, or a change in steam pressure in a nuclear power plant with a particularly high responsiveness.
This is extremely important in terms of preventing the turbine from overspeeding or protecting the nuclear reactor.
ここで、調整すべき弁のいくつかが、タービンの運転状
態によつては、高い応答性が要求されない事に着眼し
(例えば、起動完了後の主蒸気止め弁が通常全開一定で
ある事)、タービン運転モードを合理的に区分し、演算
周期を必要に応じ、可変する事により、上記の安定性及
び応答性を高効率で実現できるようにした。Here, we focused on the fact that some of the valves to be adjusted do not require high responsiveness depending on the operating state of the turbine (for example, the main steam stop valve after startup is normally constant at full open). By rationally dividing the turbine operation mode and changing the calculation cycle as needed, the above stability and responsiveness can be realized with high efficiency.
ここに、本発明は、基本演算部から出力された信号に基
づいて、蒸気タービン系統に設けられた複数の弁を制御
し、該複数の弁毎に設けられた弁開度演算部を有するタ
ービン制御装置において、前記タービン制御装置は、前
記蒸気タービン系統におけるプロセス量と前記基本演算
部の出力信号とを減算すると共に、該減算し得られた信
号が、前記蒸気タービン系統の運転状態における前記複
数の弁の開度特性から区分したタービン運転モードの何
れの運転モードに属するかを判定するタービン運転状態
検出部と、該タービン運転状態検出部によって判定され
た運転モードに見合った演算周期に基づいて、前記各弁
毎に設けられた弁開度演算部の演算周期を夫々独立して
変更せしめる指令を与える演算周期変更指令部とを具備
したものである。Here, the present invention controls a plurality of valves provided in a steam turbine system based on a signal output from a basic calculation unit, and a turbine having a valve opening calculation unit provided for each of the plurality of valves. In the control device, the turbine control device subtracts a process amount in the steam turbine system and an output signal of the basic calculation unit, and the signal obtained by the subtraction is the plurality of signals in the operating state of the steam turbine system. Based on the turbine operation state detection unit that determines which operation mode of the turbine operation mode that is classified from the valve opening characteristic of, and the operation cycle that matches the operation mode determined by the turbine operation state detection unit , And a calculation cycle change command section for giving a command to independently change the calculation cycle of the valve opening calculation section provided for each valve.
まず、タービン制御装置により制御されるプラントの一
例として原子力発電プラントの概略構成について第2図
を用いて説明する。First, a schematic configuration of a nuclear power plant as an example of a plant controlled by the turbine control device will be described with reference to FIG.
第2図において、原子力発電プラントは、タービン作動
蒸気発生源である原子炉21から発生した蒸気を主蒸気配
管22を通し、主蒸気止め弁23、蒸気加減弁24を経てター
ビン本体に導く。高圧タービン25内にて仕事をした蒸気
は、中間蒸気止め弁26を経て中,低圧タービン27へ導か
れ、中,低圧タービン27で仕事を終えた蒸気は復水器28
へ導かれ、いわゆるランキンサイクルを構成する。ま
た、発生蒸気を直接、復水器へ導く、タービンバイパス
弁29によるバイパスラインを有している。In the nuclear power plant shown in FIG. 2, steam generated from a nuclear reactor 21 which is a turbine working steam generation source is introduced into a turbine main body through a main steam pipe 22, a main steam stop valve 23 and a steam control valve 24. The steam that has worked in the high pressure turbine 25 is guided to the middle and low pressure turbines 27 through the intermediate steam stop valve 26, and the steam that has finished the work in the middle and low pressure turbines 27 is condensed in the condenser 28.
Led to the so-called Rankine cycle. In addition, the turbine bypass valve 29 has a bypass line that directly guides the generated steam to the condenser.
この様な、発電プラントの制御装置の内で、タービン制
御装置は通常運用時は蒸気加減弁24を操作しタービン流
入作動蒸気量を調整する事により、タービン速度,ター
ビン出力,主蒸気圧力を制御している。また、主蒸気止
め弁23と中間蒸気止め弁26は、タービン保護のために、
タービンバイパス弁29は原子炉21の保護のために備けら
れたものであり、通常運転時は主蒸気止め弁23,中間蒸
気止め弁26は全開状態、タービンバイパス弁29は全閉状
態にある。しかし、一度、タービン事故、あるいは、負
荷しや断が発生すると、これらの弁は、タービン本体,
原子炉を保護するため、高速で、互いに連係をとりなが
ら動作しなければならない。In such a power plant control device, the turbine control device controls the turbine speed, turbine output, and main steam pressure by operating the steam control valve 24 during normal operation to adjust the turbine inflow working steam amount. is doing. In addition, the main steam stop valve 23 and the intermediate steam stop valve 26 are
The turbine bypass valve 29 is provided to protect the nuclear reactor 21, and during normal operation, the main steam stop valve 23 and the intermediate steam stop valve 26 are fully open, and the turbine bypass valve 29 is fully closed. . However, once a turbine accident or load or disconnection occurs, these valves will
To protect the reactor, it must operate at high speed and in coordination with each other.
第1図は、第2図の原子力発電プラントを制御するため
の本発明に係るタービン制御装置を示している。この装
置はタービン速度,負荷,圧力等を入力として基本的な
ガバナ制御の演算を行うガバナ基本制御演算部1、その
演算結果を基に各種弁の開度を求める演算部としての主
蒸気止め弁開度制御演算部2、蒸気加減弁開度演算部
3、中間蒸気止め弁開度制御演算部3、タービンバイパ
ス弁開度制御演算部5及び、本発明により付加されたタ
ービン運転状態検出部6、演算周期変更指令部7より構
成される。尚、信号8は各弁の開度制御演算部2〜5の
演算周期の変更指令である。FIG. 1 shows a turbine control device according to the present invention for controlling the nuclear power plant of FIG. This device is a governor basic control calculation unit 1 that performs basic governor control calculation by inputting turbine speed, load, pressure, etc., and a main steam stop valve as a calculation unit that calculates the opening of various valves based on the calculation result. Opening control calculation unit 2, steam control valve opening calculation unit 3, intermediate steam stop valve opening control calculation unit 3, turbine bypass valve opening control calculation unit 5, and turbine operating state detection unit 6 added according to the present invention. , And the calculation cycle change command unit 7. The signal 8 is a command to change the calculation cycle of the opening degree control calculation units 2 to 5 of each valve.
第3図は、原子力発電プラント各部の運転状況を示して
おり、起動から定常運転に移りその後負荷しや断すると
したときの、同図(a)は主蒸気圧力,タービン速度,
負荷の変化状況を、同図(b)は各弁の開度状況を、同
図(c)は第1図の演算周期変更指令部7により定めら
れる各種弁開度制御演算部2〜5の演算周期を示してい
る。この図についてより詳細に説明すると、第3図は、
タービン運転状態を、範囲1(原子炉圧力上昇段階)、
範囲2(タービンバイパス弁制御段階)、範囲3(蒸気
加減弁制御段階)、範囲4(負荷しや断制御段階)に分
類して、各弁制御の演算周期との関係を表わしたもので
ある。この一例としてタービンバイパス弁制御段階の演
算周期について詳述すると、この状態では蒸気圧力制御
をタービンバイパス弁29で実施しており、同弁の演算制
御に特に高い応答性が必要である。次にタービンバイパ
ス弁29が全閉し、蒸気圧力,負荷制御が蒸気加減弁24の
調整による範囲3になると、タービンバイパス弁29の演
算周期は、通常に戻り、同時に、蒸気加減弁24の演算周
期を早くすることにより、蒸気圧力負荷制御に対し、高
い応答性を持続する。次に、負荷しや断が発生すると、
再び圧力制御を行うためタービンバイパス弁29の演算周
期を早くする。逆に蒸気加減弁24は全閉しているため蒸
気加減弁演算周期を通常に戻している。このようにし
て、必要時,必要個所の演算周期を早くする事により、
全タービン運転状態において、特に高い応答性を効率的
に得る事ができる。Fig. 3 shows the operating conditions of each part of the nuclear power plant. Fig. 3 (a) shows the main steam pressure, turbine speed,
The change state of the load, the figure (b) shows the opening degree state of each valve, and the figure (c) shows the various valve opening degree control calculation sections 2-5 determined by the calculation cycle change command section 7 of FIG. The calculation cycle is shown. To explain this figure in more detail, FIG.
Turbine operating condition, range 1 (reactor pressure rise stage),
It is classified into a range 2 (turbine bypass valve control stage), a range 3 (steam control valve control stage), and a range 4 (loading and disconnection control stage), and shows the relationship with the calculation cycle of each valve control. . As an example of this, the calculation cycle of the turbine bypass valve control stage will be described in detail. In this state, the steam pressure control is performed by the turbine bypass valve 29, and particularly high responsiveness is required for the calculation control of the valve. Next, when the turbine bypass valve 29 is fully closed and the steam pressure and load control reach the range 3 by adjusting the steam control valve 24, the calculation cycle of the turbine bypass valve 29 returns to normal, and at the same time, the calculation of the steam control valve 24 is performed. By increasing the cycle, high responsiveness is maintained for steam pressure load control. Next, when load or disconnection occurs,
Since the pressure control is performed again, the calculation cycle of the turbine bypass valve 29 is shortened. On the contrary, since the steam control valve 24 is fully closed, the steam control valve calculation cycle is returned to normal. In this way, when necessary, by accelerating the calculation cycle of the necessary parts,
In all turbine operating states, particularly high responsiveness can be efficiently obtained.
表1は、第1図のタービン運転状態検出部6にて第3図
(c)に示した範囲1,2,3,4を区別するための考え方を
示したものであり、例えば、主蒸気止め弁23の開度が全
閉位置でなくて、タービンバイパス弁29の開度指令が全
閉でなくて、タービン速度がターニング速度以下であつ
てかつパワーロードアンバランスリレー不動作のときに
範囲1であると判断される。範囲2,3,4については表1
に示した通りでありその説明を省略する。Table 1 shows the concept for distinguishing the ranges 1, 2, 3, 4 shown in FIG. 3 (c) in the turbine operating state detection unit 6 of FIG. 1, for example, main steam Range when the stop valve 23 opening is not in the fully closed position, the turbine bypass valve 29 opening command is not fully closed, the turbine speed is below the turning speed, and the power load unbalance relay is not operating. It is determined to be 1. Table 1 for ranges 2, 3 and 4
The description is omitted here.
ここで第4図に、運転状態検出部と演算周期指令部の具
体例として、タービンバイパス弁に関する一例を示す。
原子炉で発生した蒸気量(全蒸気流量)と、ガバナ基本
演算部で求められた蒸気加減弁蒸気流量指令を比較し、
タービンバイパス弁要求蒸気流量12を求め、タービンバ
イパス弁を閉させている必要の有無を判断する。更に必
要があつたば場合のみ、タービンバイパス弁制御5に対
し、演算周期高速指令14を出力する。 Here, FIG. 4 shows an example of a turbine bypass valve as a specific example of the operating state detection unit and the calculation cycle command unit.
Compare the amount of steam generated in the reactor (total steam flow rate) with the steam control valve steam flow rate command obtained by the governor basic calculation unit,
The turbine bypass valve required steam flow rate 12 is calculated and it is determined whether or not the turbine bypass valve needs to be closed. Only when necessary, the calculation cycle high speed command 14 is output to the turbine bypass valve control 5.
次に、第5図に、演算周期指令部の指令を受け、演算周
期を変更する例を示す。本図は、第1図の制御要素を演
算のフローに書き直したものである。Next, FIG. 5 shows an example in which the calculation cycle is changed by receiving a command from the calculation cycle command section. This figure is a rewrite of the control elements of FIG.
第5図において、演算周期高速指令31が特定の弁制御部
2に出力されると、当該のスイツチ30が常に閉し、指令
された弁が高速で演算される。演算周期指令部7が、演
算周期低速指令32を出力すると、当該弁制御要素のスイ
ツチ33が間けつ的にしか閉しないため、演算周期は遅く
なる。In FIG. 5, when the calculation cycle high speed command 31 is output to the specific valve control unit 2, the switch 30 is always closed, and the commanded valve is calculated at high speed. When the calculation cycle command unit 7 outputs the calculation cycle low speed command 32, the switch 33 of the valve control element is closed only intermittently, so that the calculation cycle is delayed.
本発明によれば、必要時,必要個所のみ演算周期を特に
高速化でき、タービンの全運転状態での特に高い応答性
を効率よく実現できる。According to the present invention, it is possible to particularly speed up the calculation cycle only when and where needed, and it is possible to efficiently realize particularly high responsiveness in all operating states of the turbine.
第1図における、タービン運転状態検出部6を制御装置
の状態検出に変更すれば、制御装置自体の状態により、
演算の不要な要素の演算中止、又は、周期の低速化を実
施し、全体の処理の高率化を計ることができる。If the turbine operating state detection unit 6 in FIG. 1 is changed to the state detection of the control device, depending on the state of the control device itself,
It is possible to increase the efficiency of the whole process by stopping the calculation of unnecessary elements or reducing the cycle period.
或いは、タービン運転状態として、弁テスト中,タービ
ントリツプ中等、更に細分化すれば、よりきめの細い、
効率化が計れる。Alternatively, if the turbine operating state is further divided into valve test, turbine trip, etc., the texture will be finer.
Efficiency can be measured.
本例の如く、本発明によれば、従来のソフトウエアのタ
スク処理の如く、スケジュールにより、演算を実施する
のと異なり、極めてタービン運転状態に密接した論理
で、演算周期を可変できるため、より効率的、有効な動
作が期待できる。As in this example, according to the present invention, unlike the conventional task processing of software, unlike the case where the calculation is performed according to the schedule, the calculation cycle can be changed with the logic extremely close to the turbine operating state. Efficient and effective operation can be expected.
第1図は本発明の実施構成図、第2図は原子力発電プラ
ントの概要、第3図は本発明の動作を説明する図、第4
図は演算周期変更論理の一例、第5図は演算周期を変更
する具体例。 1……ガバナ基本制御演算部、2,3,4,5……弁開度演算
部、6……タービン運転状態検出部、7……演算周期変
更指令部、8……演算周期指令信号、9……原子炉、10
……全蒸気流量、11……蒸気加減弁流量信号、12……タ
ービンバイパス弁蒸気流量要求値、13……比較器、14…
…演算周期高速指令、15……演算周期通常指令、16……
タービンバイパス弁駆動信号。FIG. 1 is an embodiment configuration diagram of the present invention, FIG. 2 is an outline of a nuclear power plant, FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the present invention, and FIG.
The figure shows an example of the calculation cycle changing logic, and FIG. 5 shows a concrete example of changing the calculation cycle. 1 ... Governor basic control calculation unit, 2, 3, 4, 5 ... Valve opening calculation unit, 6 ... Turbine operating state detection unit, 7 ... Calculation cycle change command unit, 8 ... Calculation cycle command signal, 9 ... Reactor, 10
…… Total steam flow rate, 11 …… Steam control valve flow rate signal, 12 …… Turbine bypass valve steam flow rate required value, 13 …… Comparator, 14…
… Computational cycle high speed command, 15 …… Computational cycle normal command, 16 ……
Turbine bypass valve drive signal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳田 貞雄 茨城県日立市大みか町5丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 辻 真太郎 茨城県日立市幸町3丁目2番1号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−183502(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Sadao Yanagida 5-2-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Omika factory (72) Inventor Shintaro Tsuji 3-chome, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 within Hitachi Engineering Co., Ltd. (56) Reference JP-A-57-183502 (JP, A)
Claims (1)
て、蒸気タービン系統に設けられた複数の弁を制御し、
該複数の弁毎に設けられた弁開度演算部を有するタービ
ン制御装置において、 前記タービン制御装置は、 前記蒸気タービン系統におけるプロセス量と前記基本演
算部の出力信号とを減算すると共に、該減算し得られた
信号が、前記蒸気タービン系統の運転状態における前記
複数の弁の開度特性から区分したタービン運転モードの
何れの運転モードに属するかを判定するタービン運転状
態検出部と、 該タービン運転状態検出部によって判定された運転モー
ドに見合った演算周期に基づいて、前記各弁毎に設けら
れた弁開度演算部の演算周期を夫々独立して変更せしめ
る指令を与える演算周期変更指令部とを具備したことを
特徴とするタービン制御装置。1. A plurality of valves provided in a steam turbine system are controlled based on a signal output from a basic arithmetic unit,
In a turbine control device having a valve opening calculation unit provided for each of the plurality of valves, the turbine control device subtracts a process amount in the steam turbine system and an output signal of the basic calculation unit, and performs the subtraction. And a turbine operation state detection unit that determines to which operation mode of the turbine operation mode the obtained signal belongs from the opening characteristics of the plurality of valves in the operation state of the steam turbine system; And a calculation cycle change command section for giving a command to independently change the calculation cycle of the valve opening calculation section provided for each valve based on the calculation cycle commensurate with the operation mode determined by the state detection section. A turbine control device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60148300A JPH0751883B2 (en) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | Turbine controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60148300A JPH0751883B2 (en) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | Turbine controller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6210405A JPS6210405A (en) | 1987-01-19 |
JPH0751883B2 true JPH0751883B2 (en) | 1995-06-05 |
Family
ID=15449695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60148300A Expired - Lifetime JPH0751883B2 (en) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | Turbine controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0751883B2 (en) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57183502A (en) * | 1981-05-08 | 1982-11-11 | Toshiba Corp | Turbine control device |
-
1985
- 1985-07-08 JP JP60148300A patent/JPH0751883B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6210405A (en) | 1987-01-19 |
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