JPH0932510A

JPH0932510A - 複合発電プラント制御装置

Info

Publication number: JPH0932510A
Application number: JP20674295A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Yamada; 利広山田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【課題】複合発電プラントの負荷上昇中にガスタービ
ンが排ガス温度制限にかかるために生じる複合発電系出
力の上昇率の低下を防ぎ、出力目標値への到達時間を短
かくすることができるようにすることである。【解決手段】バイアス設定関数発生器１５は、排ガス
温度制限制御までの負荷上昇時に予め定めたバイアス参
照信号に基づいて出力指令値Ｐｒの変化率を大きくする
バイアス信号Δαを算出する。そして、バイアス設定関
数発生器１５で得られたバイアス信号Δαを加算器１３
ｃにて変化率制限器１２の変化率基準値αに加算する。
これにより、排ガス温度制限制御までの負荷上昇時にお
いて、出力指令値の変化率（レート）を大きくし、出力
目標値ＰＲへの到達時間を短かくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン発電
設備と蒸気タービン発電設備とを有する複合発電設備の
出力を制御する複合発電プラント制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複合発電プラントは、ガスター
ビン発電設備からの排ガスで蒸気を発生させ、蒸気ター
ビン発電設備を運転するようにしたものであり、エネル
ギーの有効活用を図る上で注目を集めている。図６は、
そのような複合発電プラントの概略系統図である。複合
発電プラントは、ガスタービン発電設備１と、ガスター
ビン設備１からの排ガスを利用して蒸気を発生する排熱
回収ボイラ２と、蒸気タービン発電設備３とから構成さ
れている。すなわち、燃料Ａは燃料調節弁４を通して燃
焼器５に送られ、圧縮機６で圧縮された空気Ｂで燃焼さ
せる。燃焼器５での燃焼ガスはガスタービン７で仕事を
し、発電機８ａを回転させ仕事をすることになる。この
場合、ガスタービン７は発電機８ａだけでなく圧縮機６
も駆動するので、ガスタービン７で発生した動力は、圧
縮機６の駆動動力を差し引いたものが発電機８ａの出力
となる。

【０００３】ガスタービンの排ガスＣは、排熱回収ボイ
ラ２へ送られ、熱回収した後に煙突へ抜ける。排熱回収
ボイラ２で発生した蒸気Ｄは、加減弁９を通して蒸気タ
ービン１０へ送られる。そして、蒸気タービン１０で発
電機８ｂを駆動し、ここで仕事を終えた蒸気は復水器１
１で冷却されて水となり、復水器ホットウエルに貯めら
れ、給水ポンプで排熱回収ボイラ２へ送られる。

【０００４】図７は、このような複合発電プラントの出
力（負荷）を制御する複合発電プラント制御装置の一例
を示す概略ブロック図である。複合発電プラントの負荷
上昇時にあたっては、出力目標値ＰＲが設定される。こ
の出力目標値ＰＲは複合発電プラント全体としての出力
目標値であり、ステップ状に設定される。ステップ状に
設定された出力目標値ＰＲを入力した変化率制限器１２
は、予め定められた変化率基準値αで定まる変化率に
て、現在の出力値から出力目標値ＰＲに向けてランプ状
の出力指令値Ｐｒを出力する。

【０００５】一方、複合発電プラント全体としての出力
値である複合発電系出力Ｐは、ガスタービン発電設備１
の出力Ｐｇと蒸気タービン発電設備３の出力Ｐｔとを加
算器１３ａで加算して求められ、この複合発電系出力Ｐ
は出力指令値Ｐｒと加算器１３ｂで比較され、出力偏差
ΔＰが算出される。制御器１４は、この出力偏差ΔＰを
無くすような燃料流量指令値を算出し、燃料調節弁４の
開度指令ａを出力する。出力偏差ΔＰが正であるときは
燃料調節弁４を開く方向の開度指令ａを出力することに
なる。一方、図６の蒸気タービン発電設備２の加減弁９
は固定開度で運転されるのが一般的である。

【０００６】このように、複合発電プラント制御装置で
は、複合発電プラント全体としての出力目標値ＰＲが与
えられると、変化率制限値１２で所定の変化率に制限し
ながら出力指令値Ｐｒを増加させ、最終的にその複合発
電系出力Ｐが出力目標値ＰＲになるように制御器１４で
燃料流量指令値を算出し燃料調節弁４の開度を制御する
ものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ガスタービ
ン７が排ガス温度制限にかかると、制御器１４からの燃
料流量指令値に制限が加えられ、ガスタービン発電設備
の出力はそれ以上上昇することは出来なくなる。このよ
うな場合には、複合発電系出力Ｐが出力目標値ＰＲに達
する時間が長くなる。

【０００８】図８は複合発電プラントの負荷上昇時の応
答特性である。負荷上昇の初期段階、すなわち、ガスタ
ービン７が排ガス温度制限制御にかかるまで、複合発電
系出力Ｐはほとんど遅れなく出力指令値Ｐｒに追従する
ことができる。これは、蒸気タービン発電設備３の出力
Ｐｔの上昇の遅れを補うために、ガスタービン発電設備
１の出力Ｐｇが出力指令値Ｐｒの変化率よりも大きい変
化率で上昇するためである。ところが、ガスタービン７
が排ガス温度制限にかかると、図示は省略しているが低
値優先器によって、図７の燃料調節弁４の開度指令ａが
除外され、ガスタービン７への燃料流量が固定又は減少
する。このため、ガスタービン発電設備１の出力Ｐｇは
それ以上上昇することは出来なくなる。この場合には、
複合発電系出力Ｐの上昇量は、応答の遅い蒸気タービン
発電設備３の出力Ｐｔの上昇量と一致するため、図８の
ように出力目標値ＰＲに達する時間が長くなる。

【０００９】このように、複合発電プラントの負荷上昇
中は、応答の速いガスタービン７が先に上限に達するこ
と、つまり排ガス温度制限にかかることになり、このと
き、蒸気タービン発電設備３の出力Ｐｔは、依然ゆっく
りと上昇するため、結果的に複合発電系出力Ｐの上昇率
は低下し、出力目標値ＰＲへの到達時間が伸びることと
なる。

【００１０】本発明の目的は、複合発電プラントの負荷
上昇中にガスタービンが排ガス温度制限にかかるために
生じる複合発電系出力の上昇率の低下を防ぎ、出力目標
値への到達時間を短かくすることができる複合発電プラ
ント制御装置を得ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１及び請求項６の
発明は、複合発電系出力の負荷上昇時に変化率制限器の
変化率基準値を大きくする変化率基準値変更手段を備え
るものであり、この変化率変更手段として、排ガス温度
制限制御までの負荷上昇時に予め定めたバイアス参照信
号に基づいて出力指令値の変化率を大きくするバイアス
信号を算出するバイアス設定関数発生器と、バイアス設
定関数発生器で得られたバイアス信号を変化率制限器の
変化率基準値に加算する加算器とを備えている。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、バイアス参照信号は、出力目標値から複合発電系出
力値を減算して得られる目標値偏差としたものである。
あるいは、請求項１の発明において、バイアス参照信号
は、定格主蒸気流量の値から現在の主蒸気流量の検出値
を減算して得られる蒸気流量偏差としたものである。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、バイアス参照信号は、蒸気タービン発電設備の発電
機出力値の変化率としたものである。あるいは、請求項
１の発明において、バイアス参照信号は、蒸気タービン
発電設備の主蒸気流量の変化率としたものである。

【００１４】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、バイアス設定関数発生器は、目標値偏差又は蒸気流
量偏差が正の予め定めた値以上となったとき、その値に
応じて正のバイアス信号を出力するようにしたものであ
る。

【００１５】請求項５の発明は、請求項３の発明におい
て、バイアス設定関数発生器は、蒸気タービン発電設備
の発電機出力値の変化率又は蒸気タービン発電設備の主
蒸気流量の変化率が正の予め定めた値以下であるとき、
その大きさに反比例した正のバイアス信号を出力するよ
うにしたものである。

【００１６】請求項１の発明においては、バイアス設定
関数発生器は、排ガス温度制限制御までの負荷上昇時に
予め定めたバイアス参照信号に基づいて出力指令値の変
化率を大きくするバイアス信号を算出する。そして、バ
イアス設定関数発生器で得られたバイアス信号を加算器
にて変化率制限器の変化率基準値に加算する。これによ
り、排ガス温度制限制御までの負荷上昇時において、出
力指令値の変化率（レート）を大きくし、出力目標値へ
の到達時間を短かくする。

【００１７】請求項２の発明においては、請求項１の発
明の作用に加え、バイアス参照信号として、出力目標値
から複合発電系出力値を減算して得られる目標値偏差を
用いる。これにより、目標値偏差に応じた変化率（レー
ト）で出力を増加させる。あるいは、請求項１の発明の
作用に加え、バイアス参照信号として、定格主蒸気流量
の値から現在の主蒸気流量の検出値を減算して得られる
蒸気流量偏差を用いる。これにより、蒸気流量偏差に応
じた変化率（レート）で出力を増加させる。

【００１８】請求項３の発明においては、請求項１の発
明の作用に加え、バイアス参照信号として、蒸気タービ
ン発電設備の発電機出力値の変化率を用いる。これによ
り、蒸気タービン発電設備の発電機出力値の変化率に応
じた変化率（レート）で出力を増加させる。あるいは、
請求項１の発明の作用に加え、バイアス参照信号とし
て、蒸気タービン発電設備の主蒸気流量の変化率を用い
る。これにより、蒸気タービン発電設備の主蒸気流量の
変化率に応じた変化率（レート）で出力を増加させる。

【００１９】請求項４の発明においては、請求項２の発
明の作用に加え、目標値偏差又は蒸気流量偏差が正の予
め定めた値以上となったとき、その値に応じて正のバイ
アス信号を出力する。これにより、目標値偏差又は蒸気
流量偏差が大きくなったときは、大きな変化率（レー
ト）で出力を増加させる。

【００２０】請求項５の発明においては、請求項３の発
明の作用に加え、蒸気タービン発電設備の発電機出力値
の変化率又は蒸気タービン発電設備の主蒸気流量の変化
率が正の予め定めた値以下であるとき、その大きさに反
比例した正のバイアス信号を出力する。これにより、蒸
気タービン発電設備の発電機出力値の変化率又は蒸気タ
ービン発電設備の主蒸気流量の変化率が小さいときは、
大きな変化率（レート）で出力を増加させる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の第１の実施例のブロック構成図で
ある。複合発電プラントの負荷上昇時にあたっては、ス
テップ状の出力目標値ＰＲが設定される。この出力目標
値ＰＲは複合発電プラント全体としての出力目標値であ
り、ステップ状に設定された出力目標値ＰＲを入力した
変化率制限器１２は、予め定められた変化率基準値αに
バイアス信号Δαを加算器１３ｃで加算して求められた
変化率設定値α１で定まる変化率にて、現在の出力値か
ら出力目標値ＰＲに向けてランプ状の出力指令値Ｐｒを
出力する。

【００２２】変化率制限器１２の変化率基準値αに加算
されるバイアス信号Δαは、バイアス設定関数発生器１
５で算出される。すなわち、バイアス設定関数発生器１
５は、排ガス温度制限制御までの負荷上昇時に、予め定
めたバイアス参照信号に基づいて出力指令値の変化率を
大きくするバイアス信号Δαを算出する。この第１の実
施例では、バイアス参照信号としては出力目標値ＰＲと
複合発電系出力Ｐとの目標値偏差ΔＰＲを用いたものを
示している。この目標値偏差ΔＰＲは、加算器１３ｄに
て出力目標値ＰＲから複合発電系出力Ｐを減算して求め
られる。

【００２３】一方、複合発電プラント全体としての出力
値である複合発電系出力Ｐは、出力指令値Ｐｒと加算器
１３ｂで比較され、出力偏差ΔＰが算出される。制御器
１４は、この出力偏差ΔＰを無くすような燃料流量指令
値を算出し、燃料調節弁４の開度指令ａを出力する。

【００２４】このように、本発明の第１の実施例による
複合発電プラント制御装置では、複合発電プラント全体
としての出力目標値ＰＲが与えられると、変化率制限値
１２の変化率基準値αにバイアス信号Δαを加算した変
化率設定値α１で所定の変化率に制限しながら出力指令
値Ｐｒを増加させる。そして、最終的にその複合発電系
出力Ｐが出力目標値ＰＲになるように制御器１４で燃料
流量指令値を算出し燃料調節弁４の開度を制御する。

【００２５】すなわち、本発明の第１の実施例は、出力
目標値ＰＲと複合発電系出力Ｐとの目標値偏差ΔＰＲを
バイアス参照信号としてバイアス設定関数発生器１５に
入力し、その出力であるバイアス信号Δαを変化率基準
値αに加えることで得られる変化率設定値α１を、変化
率制限器１２の変化率とする構成である。

【００２６】ここで、バイアス設定関数発生器１５は、
例えば図１に示すように、目標値偏差ΔＰＲが正の予め
定めた値以上となったとき、その値に応じて正のバイア
ス信号Δαを出力する特性とし、出力目標値ＰＲと複合
発電系出力Ｐとの目標値偏差ΔＰＲ（バイアス参照信
号）が正の大きな値の場合に、正のバイアス信号Δαを
出力するように設定する。

【００２７】つまり、バイアス設定関数発生器１５は、
排ガス温度制限制御までの負荷上昇時に、予め定めたバ
イアス参照信号である目標値偏差ΔＰＲに基づいて出力
指令値Ｐｒの変化率を大きくするバイアス信号Δαを算
出する。そして、バイアス設定関数発生器１５で得られ
たバイアス信号Δαを加算器１３ｃにて変化率制限器１
２の変化率基準値αに加算する。これにより、排ガス温
度制限制御までの負荷上昇時において、出力指令値Ｐｒ
の変化率（レート）を大きくし、出力目標値ＰＲへの到
達時間を短かくする。

【００２８】図２は、第１の実施例による負荷上昇の応
答特性を示す特性図である。負荷上昇時において、出力
目標値ＰＲと複合発電系出力Ｐとの目標値偏差ΔＰＲが
所定値より大きい場合は、図２に示す負荷上昇の初期段
階において、出力指令値Ｐｒの変化率は大きくなる。す
なわち、バイアス設定関数発生器１５により出力される
バイアス信号Δαが通常の変化率である変化率基準値α
に加算されるので、出力指令値Ｐｒの変化率は通常より
大きくなる。

【００２９】そうすると、制御器１４により、ガスター
ビン７の燃料調節弁４の開度指令信号ａである燃料調節
指令も通常よりも大きく増加する。これにより、図２に
示すようにガスタービン発電設備１の出力Ｐｇも通常よ
りも早めに上昇することとなるが、これは結果的に蒸気
タービン発電設備３の出力Ｐｔの上昇も早めることにな
る。したがって、もし、高負荷近辺でガスタービン７が
排ガス温度制限にかかり、複合発電系出力Ｐの上昇率が
下がってきても、出力目標値ＰＲに到達するまでの時間
を短縮するように作用する。

【００３０】以上述べたように、この第１の実施例によ
れば、複合発電プラントの負荷上昇時において、ガスタ
ービン発電設備１側と蒸気タービン発電設備２側との動
特性の相違のために、ガスタービン７の排ガス温度制限
による複合発電系出力Ｐの上昇率の低下が生じる場合で
も、目標負荷すなわち出力目標値ＰＲまでの到達時間を
十分短くすることができる。

【００３１】次に、図３に本発明の第２の実施例を示
す。この第２の実施例は、図１に示した第１の実施例に
対し、負荷上昇の初期段階を識別する同様の趣旨で、バ
イアス参照信号として、目標値偏差ΔＰＲに代えて、定
格主蒸気流量ＱＲと主蒸気流量Ｑとの蒸気流量偏差ΔＱ
を用いたものである。

【００３２】図３において、複合発電プラントの負荷上
昇時にあたっては、ステップ状の出力目標値ＰＲが設定
される。この出力目標値ＰＲは複合発電プラント全体と
しての出力目標値であり、ステップ状に設定された出力
目標値ＰＲを入力した変化率制限器１２は、予め定めら
れた変化率基準値αにバイアス信号Δαを加算器１３ｃ
で加算して求められた変化率設定値α１で定まる変化率
にて、現在の出力値から出力目標値ＰＲに向けてランプ
状の出力指令値Ｐｒを出力する。

【００３３】変化率制限器１２の変化率基準値αに加算
されるバイアス信号Δαは、バイアス設定関数発生器１
５で算出される。すなわち、バイアス設定関数発生器１
５は、排ガス温度制限制御までの負荷上昇時に、予め定
めたバイアス参照信号に基づいて出力指令値の変化率を
大きくするバイアス信号Δαを算出する。この第２の実
施例では、バイアス参照信号としては、蒸気タービン発
電設備における定格主蒸気流量ＱＲと主蒸気流量Ｑとの
蒸気流量偏差ΔＱを用いたものを示している。この蒸気
流量偏差ΔＱは、加算器１３ｄにて定格主蒸気流量ＱＲ
から現在の主蒸気流量Ｑを減算して求められる。

【００３４】一方、複合発電プラント全体としての出力
値である複合発電系出力Ｐは、出力指令値Ｐｒと加算器
１３ｂで比較され、出力偏差ΔＰが算出される。制御器
１４は、この出力偏差ΔＰを無くすような燃料流量指令
値を算出し、燃料調節弁４の開度指令ａを出力する。

【００３５】このように、この第２の実施例において
は、バイアス参照信号として、定格負荷における主蒸気
流量の値である定格主蒸気流量ＱＲと現在の主蒸気流量
Ｑとの蒸気流量偏差ΔＱを用いる構成としている。これ
により、複合発電プラントの負荷上昇において、目標負
荷までの到達時間を十分短くすることができる。

【００３６】すなわち、負荷上昇過程において、出力指
令値Ｐｒの変化率を一時的に上昇させるために、定格負
荷における主蒸気流量ＱＲと現在の主蒸気流量Ｑとの蒸
気流量偏差ΔＱに基づいたバイアス信号Δαを通常の出
力変化率である変化率基準値αに加える。これにより、
出力指令値Ｐｒの変化率が一時的に増加し、ガスタービ
ン７の燃料流量Ａも通常の変化率よりも大きく変化する
ことになり、ガスタービン７は早めに排ガス温度制限に
かかることとなるが、これは結果的に蒸気タービン発電
設備３の出力Ｐｔの上昇も早めることになるので、目標
負荷（出力目標値ＰＲ）に到達までの時間を短縮するこ
とができる。

【００３７】次に、本発明の第３の実施例を図４に示
す。この第３の実施例は、図１に示した第１の実施例に
対し、バイアス参照信号として、目標値偏差ΔＰＲに代
えて、蒸気タービン発電設備３の発電機出力値Ｐｔの変
化率ｄＰｔ／ｄｔを用いたものである。この場合、バイ
アス設定関数発生器１５は、蒸気タービン発電設備３の
発電機出力値Ｐｔの変化率ｄＰｔ／ｄｔが正の予め定め
た値以下であるときは、その大きさに反比例した正のバ
イアス信号Δαを出力するようにしている。

【００３８】複合発電プラントの負荷上昇時にあたって
は、ステップ状の出力目標値ＰＲが設定される。この出
力目標値ＰＲは複合発電プラント全体としての出力目標
値であり、ステップ状に設定された出力目標値ＰＲを入
力した変化率制限器１２は、予め定められた変化率基準
値αにバイアス信号Δαを加算器１３ｃで加算して求め
られた変化率設定値α１で定まる変化率にて、現在の出
力値から出力目標値ＰＲに向けてランプ状の出力指令値
Ｐｒを出力する。

【００３９】変化率制限器１２の変化率基準値αに加算
されるバイアス信号Δαは、バイアス設定関数発生器１
５で算出される。すなわち、バイアス設定関数発生器１
５は、排ガス温度制限制御までの負荷上昇時に、予め定
めたバイアス参照信号に基づいて出力指令値の変化率を
大きくするバイアス信号Δαを算出する。この第３の実
施例では、バイアス参照信号としては蒸気タービン発電
設備３の発電機出力値Ｐｔの変化率ｄＰｔ／ｄｔを用い
たものを示している。この発電機出力値Ｐｔの変化率ｄ
Ｐｔ／ｄｔは、変化率検出器１６で発電機出力値Ｐｔを
微分演算して求められる。

【００４０】一方、複合発電プラント全体としての出力
値である複合発電系出力Ｐは、出力指令値Ｐｒと加算器
１３ｂで比較され、出力偏差ΔＰが算出される。制御器
１４は、この出力偏差ΔＰを無くすような燃料流量指令
値を算出し、燃料調節弁４の開度指令ａを出力する。

【００４１】このように、第３の実施例では、バイアス
参照信号として、蒸気タービン発電設備３の出力Ｐｔを
変化率検出器１６に入力して得られる出力変化率ｄＰｔ
／ｄｔとした構成としている。また、バイアス設定関数
発生器１５の特性を、図４に示すように、発電機出力値
Ｐｔの変化率ｄＰｔ／ｄｔが正の予め定めた値以下であ
るときは、その大きさに反比例した正のバイアス信号Δ
αを出力する特性としている。したがって、バイアス参
照信号が正の小さい値、すなわち蒸気タービン発電設備
３の出力Ｐｔの変化率ｄＰｔ／ｄｔが小さいときには、
正のバイアス信号を出力することになる。これにより、
複合発電プラントの負荷上昇において、目標負荷までの
到達時間を十分短くする。

【００４２】以上述べたように第３の実施例によれば、
負荷上昇過程において、出力指令値Ｐｒの変化率を一時
的に上昇させるために、蒸気タービン発電設備３の出力
変化率ｄＰｔ／ｄｔに基づいたバイアス信号Δαを、通
常の出力変化率である変化率基準値αに加えるので、出
力指令値Ｐｒの変化率が一時的に増加し、ガスタービン
７の燃料流量Ａも通常の変化率よりも大きく変化するこ
とになる。したがって、ガスタービン７は早めに排ガス
温度制限にかかることとなるが、これは結果的に蒸気タ
ービン発電設備３の出力Ｐｔの上昇も早めることにな
り、目標負荷（出力目標値ＰＲ）に到達までの時間を短
縮することができる。

【００４３】図５に、本発明の第４の実施例のブロック
構成図を示す。この第４の実施例は、図１に示した第１
の実施例に対し、バイアス参照信号として、目標値偏差
ΔＰＲに代えて、蒸気タービン発電設備３の主蒸気流量
Ｑの変化率ｄＱ／ｄｔを用いたものである。この場合、
バイアス設定関数発生器１５は、蒸気タービン発電設備
３の主蒸気流量Ｑの変化率ｄＱ／ｄｔが正の予め定めた
値以下であるときは、その大きさに反比例した正のバイ
アス信号Δαを出力するようにしている。

【００４４】図５において、複合発電プラントの負荷上
昇時にあたっては、ステップ状の出力目標値ＰＲが設定
される。この出力目標値ＰＲは複合発電プラント全体と
しての出力目標値であり、ステップ状に設定された出力
目標値ＰＲを入力した変化率制限器１２は、予め定めら
れた変化率基準値αにバイアス信号Δαを加算器１３ｃ
で加算して求められた変化率設定値α１で定まる変化率
にて、現在の出力値から出力目標値ＰＲに向けてランプ
状の出力指令値Ｐｒを出力する。

【００４５】変化率制限器１２の変化率基準値αに加算
されるバイアス信号Δαは、バイアス設定関数発生器１
５で算出される。すなわち、バイアス設定関数発生器１
５は、排ガス温度制限制御までの負荷上昇時に、予め定
めたバイアス参照信号に基づいて出力指令値の変化率を
大きくするバイアス信号Δαを算出する。この第４の実
施例では、バイアス参照信号としては蒸気タービン発電
設備３の主蒸気流量Ｑの変化率ｄＱ／ｄｔを用いたもの
を示している。この主蒸気流量Ｑの変化率ｄＱ／ｄｔ
は、変化率検出器１６で主蒸気流量Ｑを微分演算して求
められる。

【００４６】一方、複合発電プラント全体としての出力
値である複合発電系出力Ｐは、出力指令値Ｐｒと加算器
１３ｂで比較され、出力偏差ΔＰが算出される。制御器
１４は、この出力偏差ΔＰを無くすような燃料流量指令
値を算出し、燃料調節弁４の開度指令ａを出力する。

【００４７】この第４の実施例では、バイアス参照信号
として、主蒸気流量Ｑを変化率検出器１６に入力して得
られる変化率ｄＱ／ｄｔとした構成としている。また、
バイアス設定関数発生器１５の特性を、主蒸気流量Ｑの
変化率ｄＱ／ｄｔが正の予め定めた値以下であるとき
は、その大きさに反比例した正のバイアス信号Δαを出
力する特性としている。したがって、バイアス参照信号
が正の小さい値、すなわち主蒸気流量Ｑの変化率ｄＱ／
ｄｔが小さいときに、正のバイアス信号Δαを出力する
ことになる。これにより、複合発電プラントの負荷上昇
において、目標負荷までの到達時間を短かくする。

【００４８】以上述べたように第４の実施例によれば、
負荷上昇過程において、出力指令値Ｐｒの変化率を一時
的に上昇させるために、蒸気タービン発電設備３の主蒸
気流量Ｑの変化率ｄＱ／ｄｔに基づいたバイアス信号Δ
αを、通常の出力変化率である変化率基準値αに加える
ので、出力指令値Ｐｒの変化率が一時的に増加し、ガス
タービン７の燃料流量Ａも通常の変化率よりも大きく変
化することになる。したがって、ガスタービン７は早め
に排ガス温度制限にかかることとなるが、これは結果的
に蒸気タービン発電設備３の出力Ｐｔの上昇も早めるこ
とになり、目標負荷（出力目標値ＰＲ）に到達までの時
間を短縮することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、複
合発電プラントの負荷上昇時において、ガスタービン発
電設備側と蒸気タービン発電設備側との動特性の相違の
ためにガスタービンの排ガス温度制限による複合発電系
出力の上昇率の低下が生じる場合でも、目標負荷までの
到達時間を短くにすることができる。

【００５０】すなわち、負荷上昇過程において、出力指
令値の変化率を一時的に上昇させるために、予め定めた
バイパス参照信号に基づいて算出されたバイアス信号
を、通常の出力変化率である基準値に加える。これによ
り、出力指令値の変化率が一時的に増加し、ガスタービ
ンの燃料流量も通常の変化率よりも大きく変化すること
になり、ガスタービンは早めに排ガス温度制限にかかる
こととなるが、これは結果的に蒸気発電設備の出力上昇
も早めることになるので、目標負荷に到達までの時間を
短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック構成図。

【図２】本発明の第１の実施例による負荷上昇の応答特
性を示す特性図。

【図３】本発明の第２の実施例を示すブロック構成図。

【図４】本発明の第３の実施例を示すブロック構成図。

【図５】本発明の第４の実施例を示すブロック構成図。

【図６】複合発電プラントの構成図。

【図７】従来例のブロック構成図。

【図８】従来例における負荷上昇の応答特性を示す特性
図。

【符号の説明】

１ガスタービン発電設備２排熱回収ボイラ３上記タービン発電設備４燃料調節弁５燃焼器６圧縮機７ガスタービン８発電機９加減弁１０蒸気タービン１１復水器１２変化率制限器１３加算器１４制御器１５バイアス設定関数発生器１６変化率検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスタービン発電設備と蒸気タービン発
電設備とを有する複合発電設備の出力目標値を入力し予
め定められた変化率基準値にしたがって出力指令値を出
力する変化率制限器と、前記出力指令値から前記ガスタ
ービン発電設備の発電機出力値と前記蒸気タービン発電
設備の発電機出力値とを加算した複合発電系出力値を減
算して得られる偏差に基づいて前記ガスタービン発電設
備の燃料流量指令値を出力する制御器とを有し、前記ガ
スタービンの排ガス温度が所定値以上となったときは前
記制御器の燃料流量指令値に制限を加え排ガス温度制限
制御を行うようにした複合発電プラント制御装置におい
て、前記排ガス温度制限制御までの負荷上昇時に予め定
めたバイアス参照信号に基づいて前記出力指令値の変化
率を大きくするバイアス信号を算出するバイアス設定関
数発生器と、前記バイアス設定関数発生器で得られたバ
イアス信号を前記変化率制限器の前記変化率基準値に加
算する加算器とを備えたことを特徴とする複合発電プラ
ント制御装置。
【請求項２】前記バイアス参照信号は、前記出力目標
値から前記複合発電系出力値を減算して得られる目標値
偏差あるいは定格主蒸気流量の値から現在の主蒸気流量
の検出値を減算して得られる蒸気流量偏差であることを
特徴とする請求項１に記載の複合発電プラント制御装
置。
【請求項３】前記バイアス参照信号は、前記蒸気ター
ビン発電設備の発電機出力値の変化率あるいは前記蒸気
タービン発電設備の主蒸気流量の変化率であることを特
徴とする請求項１に記載の複合発電プラント制御装置。
【請求項４】前記バイアス設定関数発生器は、前記目
標値偏差又は前記蒸気流量偏差が正の予め定めた値以上
となったとき、その値に応じて正のバイアス信号を出力
するものであることを特徴とする請求項２に記載の複合
発電プラント制御装置。
【請求項５】前記バイアス設定関数発生器は、前記蒸
気タービン発電設備の発電機出力値の変化率又は前記蒸
気タービン発電設備の主蒸気流量の変化率が正の予め定
めた値以下であるとき、その大きさに反比例した正のバ
イアス信号を出力するものであることを特徴とする請求
項３に記載の複合発電プラント制御装置。
【請求項６】ガスタービン発電設備と蒸気タービン発
電設備とを有する複合発電設備の複合発電系出力値を出
力目標値に追従制御させる複合発電プラント制御装置に
おいて、前記出力目標値を入力し予め定められた変化率
基準値にしたがった出力指令値を出力する変化率制限器
と、前記出力指令値と前記複合発電系出力値との偏差に
基づいて制御指令値を出力し複合発電系出力値に追従制
御させる制御器と、前記出力目標値が設定された複合発
電系統出力値の負荷上昇時に前記変化率制限器の変化率
基準値を常時の変化率より大きくする変化率基準値変更
手段とを備えたことを特徴とする複合発電プラント制御
装置。