JPS58139205A - プラント制御方法 - Google Patents
プラント制御方法Info
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- JPS58139205A JPS58139205A JP1962282A JP1962282A JPS58139205A JP S58139205 A JPS58139205 A JP S58139205A JP 1962282 A JP1962282 A JP 1962282A JP 1962282 A JP1962282 A JP 1962282A JP S58139205 A JPS58139205 A JP S58139205A
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明切れ、プラント最適制御システムに係シ、特に、操
作量が制限に掛かってもプラントを安定に制御するに好
適なプラント制御方法に関する。
作量が制限に掛かってもプラントを安定に制御するに好
適なプラント制御方法に関する。
プラント制御システムは、プラントのモデルを用いて最
適操作量を決定する。
適操作量を決定する。
ところで、プラントは、一般に操作量に制限があり、モ
デルを用いて計算した最適操作量がこの制限１１に！Ｉ
かシ、計算した最適操作量適りに１２ントの操作量に動
かすことができず、この結果プラントを安定に制御する
ことが困難になるという問題があった。
デルを用いて計算した最適操作量がこの制限１１に！Ｉ
かシ、計算した最適操作量適りに１２ントの操作量に動
かすことができず、この結果プラントを安定に制御する
ことが困難になるという問題があった。
本発明の目的は、プラントのモデルを用いて計算した最
適操作量がプラントの操作量制限に掛か〕、計算した最
適操作最通シにプラントの操作量を動かすことができな
一場合にもプラントを安定に制御し得るプラント制御シ
ステムを提供するにある。
適操作量がプラントの操作量制限に掛か〕、計算した最
適操作最通シにプラントの操作量を動かすことができな
一場合にもプラントを安定に制御し得るプラント制御シ
ステムを提供するにある。
本発明は、プラントのそデルを用いて計算した最適操作
量がプラントの操作量制限に掛かり、計算した最適操作
最通シにプラントの操作量を動かすことができない場合
にもプラントを安定に制御するために、操作量制限Ｋｍ
かった操作変数に注目して、操作量制限値と計算した最
適操作量との比の絶対値を計算し、この比の絶対値を操
作量制限に掛からなかった操作変数の最適操作量に掛け
、この計算結果に基づｉて操作量制限に掛からなかった
操作変数を操作すると共に、操作量制限に掛かった操作
変数は、操作量制限値で操作することを特徴とする特 以下、本発明をプラント最適制御システムとして火力プ
ラント最適制御システムを例に説明する。
量がプラントの操作量制限に掛かり、計算した最適操作
最通シにプラントの操作量を動かすことができない場合
にもプラントを安定に制御するために、操作量制限Ｋｍ
かった操作変数に注目して、操作量制限値と計算した最
適操作量との比の絶対値を計算し、この比の絶対値を操
作量制限に掛からなかった操作変数の最適操作量に掛け
、この計算結果に基づｉて操作量制限に掛からなかった
操作変数を操作すると共に、操作量制限に掛かった操作
変数は、操作量制限値で操作することを特徴とする特 以下、本発明をプラント最適制御システムとして火力プ
ラント最適制御システムを例に説明する。
第１図５腎本発明の一実施例を示す。発明明稈、モデル
内蔵最適制御システム１００、第２図に詳細 □を示す
火力プラント制御システムのマスク・コントローラ２０
Ｇおよび７ブループ・コントローラ３００からなる。火
力プラント制御システムのマスタ・コントローラ２００
およびサブループ・コントローラ３００は、中央給電指
令所（以下、中給と略称）からの負荷指令Ｌｃに追従し
て、第３図に詳細を示す火力発電プラント４００を制御
する。モデル内蔵最適制御システム１００は、火力プラ
ント制御システムのマスタ・コントローラ２００１サブ
ループ会コントローラ３００および火力発電プラント４
００を組合せたシステムを制御対象として、この制御対
象と中給からの負荷指令発生過程を組合せた特性のモデ
ルを用いて制御対象を最適制御する。次に、これについ
て詳細に説明する。
内蔵最適制御システム１００、第２図に詳細 □を示す
火力プラント制御システムのマスク・コントローラ２０
Ｇおよび７ブループ・コントローラ３００からなる。火
力プラント制御システムのマスタ・コントローラ２００
およびサブループ・コントローラ３００は、中央給電指
令所（以下、中給と略称）からの負荷指令Ｌｃに追従し
て、第３図に詳細を示す火力発電プラント４００を制御
する。モデル内蔵最適制御システム１００は、火力プラ
ント制御システムのマスタ・コントローラ２００１サブ
ループ会コントローラ３００および火力発電プラント４
００を組合せたシステムを制御対象として、この制御対
象と中給からの負荷指令発生過程を組合せた特性のモデ
ルを用いて制御対象を最適制御する。次に、これについ
て詳細に説明する。
火力プラント制御システムのマ
一う２００は、第２図に示すように中給からの負荷指令
り、ｃ （＝ＥＬＤ＋ＡＦＣ）を変化率制限処理した負
荷デマンドＬｏに基づいて、給水流量デマンドＦｒｗｎ
ｂ燃料流量デマンドＦνＤ、空気流量デマンドＦ ｈａ
ｓスプレ流量デマンドＦｇｔｔ＋ および再循環ガス流
量デマンドＦａｍＤを先行的に決定（フィード・フォワ
ード制御）すると共に、主蒸気圧力Ｐｗｓ、主蒸気温［
ＴＭ＠、ガス０＊ −Ｏｔおよび再熱蒸気温度ＴＩＮの
フィード・バック制御によυ上記各操作量のデマンドを
補正し、次式によシ各補正デマンドＦｋｗｏｅ ＦＧＩ
Ｆ’ＡＤ＠ Ｆ’ｕＤおよびＦｌｓ ｎｏ を作成す
る。
り、ｃ （＝ＥＬＤ＋ＡＦＣ）を変化率制限処理した負
荷デマンドＬｏに基づいて、給水流量デマンドＦｒｗｎ
ｂ燃料流量デマンドＦνＤ、空気流量デマンドＦ ｈａ
ｓスプレ流量デマンドＦｇｔｔ＋ および再循環ガス流
量デマンドＦａｍＤを先行的に決定（フィード・フォワ
ード制御）すると共に、主蒸気圧力Ｐｗｓ、主蒸気温［
ＴＭ＠、ガス０＊ −Ｏｔおよび再熱蒸気温度ＴＩＮの
フィード・バック制御によυ上記各操作量のデマンドを
補正し、次式によシ各補正デマンドＦｋｗｏｅ ＦＧＩ
Ｆ’ＡＤ＠ Ｆ’ｕＤおよびＦｌｓ ｎｏ を作成す
る。
ここで、ＣＦＷＤ ｊ主蒸気圧力ｐＨｌ１１フィード
・バックによる給水流量デマンド Ｆｙｗｏの補正 ＣＦＤ ’主蒸気温度ＴＭ１１フィード・バックによ
る燃料流量デマンド ＦＥＤの補正 ＣムＤ ：ガスＯｔ 、 Ｏｘ フィード・）（ツクに
よる空気流量デマンド Ｆｈｏの補正 Ｃ５ｐｏ ’主蒸気温度ＴＭＩフィード・／（ツクによ
るスプレ流量デマン ドＦＩＰＤの補正 Ｃｏｍｔ１’再熱蒸気ｍ再熱蒸気８イＴａｎツイードよ
る再循環ガス流量 デマンドＦａｍｅの補正 なお、タービン蒸気流量デマンドＦ箇−Ｄは、発電機出
力ＭＷのフィード・Ｉ（ツク制御により決定する。また
、マスク・コントローラ２００は、負荷デマンドＬｎの
変化率Ｌｏｇおよび火炉氷壁出口蒸気温度’ｌ’ｗｗの
変化率’］：ｗｗｌを求める。
・バックによる給水流量デマンド Ｆｙｗｏの補正 ＣＦＤ ’主蒸気温度ＴＭ１１フィード・バックによ
る燃料流量デマンド ＦＥＤの補正 ＣムＤ ：ガスＯｔ 、 Ｏｘ フィード・）（ツクに
よる空気流量デマンド Ｆｈｏの補正 Ｃ５ｐｏ ’主蒸気温度ＴＭＩフィード・／（ツクによ
るスプレ流量デマン ドＦＩＰＤの補正 Ｃｏｍｔ１’再熱蒸気ｍ再熱蒸気８イＴａｎツイードよ
る再循環ガス流量 デマンドＦａｍｅの補正 なお、タービン蒸気流量デマンドＦ箇−Ｄは、発電機出
力ＭＷのフィード・Ｉ（ツク制御により決定する。また
、マスク・コントローラ２００は、負荷デマンドＬｎの
変化率Ｌｏｇおよび火炉氷壁出口蒸気温度’ｌ’ｗｗの
変化率’］：ｗｗｌを求める。
モデル内蔵最適制御システム１００は、火力プラント制
御システムのマスク・コントローラ２００、すプループ
・コントローラ３００および火力発電プラント４００を
組合せたシステムを制御対象とし、マスク・コントロー
ラ２００からの負荷デマンド変化率Ｌｏｗを外乱とする
と共に、主蒸気温度偏差ＴＭＩＩ％火炉氷壁出口蒸気温
度変化率Ｔｗｗａおよび再熱蒸気温度偏差Ｔｅｎｔ を
制御量として、上記外乱の発生過程のモデルと制御対象
のモデルを組合せて、２次形式評価関数を用いて上記制
御対象を最適制御する。モデル内蔵最適制御システム１
００の動作をフ、ロー線図で示すと第４図のようになる
。
御システムのマスク・コントローラ２００、すプループ
・コントローラ３００および火力発電プラント４００を
組合せたシステムを制御対象とし、マスク・コントロー
ラ２００からの負荷デマンド変化率Ｌｏｗを外乱とする
と共に、主蒸気温度偏差ＴＭＩＩ％火炉氷壁出口蒸気温
度変化率Ｔｗｗａおよび再熱蒸気温度偏差Ｔｅｎｔ を
制御量として、上記外乱の発生過程のモデルと制御対象
のモデルを組合せて、２次形式評価関数を用いて上記制
御対象を最適制御する。モデル内蔵最適制御システム１
００の動作をフ、ロー線図で示すと第４図のようになる
。
第４図において負荷指令発生過程社、次のように自己回
帰（ＡＲ）モデルで表わされるものとする。
帰（ＡＲ）モデルで表わされるものとする。
Ｘ ＋（−”ｕ（１）Ｘｔ （ｋ−１）＋ ”１ｚ（２
）ｘ 、 （ｋ−２）＋ ＝ −＋ ”ｒ＋ （Ｍ）”
ｔ （ｋ−Ｍ）＋ξ、（ｋ） （２）ここ
で、”１１（イ）（か１，２．・・・１Ｍ）：係数ｘ＊
（ｋ−ｔ）（＃”０，１，２．＝、Ｍ）’ （ｋ ｌ
）サンプリング時点における負荷 デマンド変化率Ｌｏｔ ６℃） ：ｋｔンプリング時点におけるノイズ Ｍ ：モデル次数 また、上記制御対象は、次８のように自己回帰移動平均
（ＡＲＭＡ）モデルで表わされるものとする。
）ｘ 、 （ｋ−２）＋ ＝ −＋ ”ｒ＋ （Ｍ）”
ｔ （ｋ−Ｍ）＋ξ、（ｋ） （２）ここ
で、”１１（イ）（か１，２．・・・１Ｍ）：係数ｘ＊
（ｋ−ｔ）（＃”０，１，２．＝、Ｍ）’ （ｋ ｌ
）サンプリング時点における負荷 デマンド変化率Ｌｏｔ ６℃） ：ｋｔンプリング時点におけるノイズ Ｍ ：モデル次数 また、上記制御対象は、次８のように自己回帰移動平均
（ＡＲＭＡ）モデルで表わされるものとする。
Ｘ ’（ｋ）＝ Ａ’（１）ｘ ’ （ｋ−１）＋Ａ’
（２）ｘ ’ （ｋ−２）＋−＋ Ａ’ＮＸ ’ （ｋ
−Ｍ＋Ｂ’（１）ｕ’ （ｋ−１）＋Ｂ’（２）ｕ’
（ｋ−２）＋・＋Ｂ’Ｍｕ’ （ＩＧ−Ｍｌ＋ξ′（６
） （３）ここ
で、 ｘ’（ｋ−ｌ）＝ Ｔｉｗｓ＊（ｋ−ｌ）
＝ Ｘ５（１＋ｊ）Ｔ ｗｗｍ （ｋ−１）
”ａ （ｋ−ＩＪＴ ｍＩＩｇ （ｋ−１） Ｘ
ａ （ｋ−／Ｊ（ｔ＝０．１．２．・・・、Ｍ） ｕ’ （ｋ−１＞＝ Ｌ ｏｎ （ｋ−ｔ） ＝
Ｘｌ（ｋ−ｌ）ΔＦｙｏ （ｋ−ｊ） ｕｒ
（ｋ ｔ＞ΔＦ ＩＩＰＤ （ｋ−／） ｕｓ
（ｋ−１＞ΔＦＯＲＤ （ｋ−１＞ ”ｓ （ｋ
ｌ＞（、ｌ＝０．１，２．・・・、Ｍ） ＴＭＩ廖（ｋ−１） ｊ （ｋ −１）サンプリング
時点における主蒸気温度偏差 Ｔｗｗ＋ａ（レジ）＋（ｋ−１）サンプリング時点にお
ける火炉水壁出口蒸 気温度変化率 ＴＩＩＩＷ （ｋ−１） ’ （ｋ −１）サンプリ
ング時点における再熱蒸気温度偏 差 ΔＦνｏ（ｋＰｔ） ＋ （ｋ −１）サンプリング時
点における燃料流量デマ／ ド修正信号 ΔＦ１炉ｏ（ｋ−４） ’ （ｋ−ｔ）サンプリング時
点におけるスプレ流量デマ ンド修正信号 −Ｆａｍｅ（ｋＡ） ’ （ｋ−４）サンプリング時点
における再循環ガス流量 デマンド修正信号 （２）、 （３）式を組合せて、負荷指令発生過程と制
御対象を組合せたシステムの特性をＡＲＭＡモデルで表
わすと（荀式のようになる。
（２）ｘ ’ （ｋ−２）＋−＋ Ａ’ＮＸ ’ （ｋ
−Ｍ＋Ｂ’（１）ｕ’ （ｋ−１）＋Ｂ’（２）ｕ’
（ｋ−２）＋・＋Ｂ’Ｍｕ’ （ＩＧ−Ｍｌ＋ξ′（６
） （３）ここ
で、 ｘ’（ｋ−ｌ）＝ Ｔｉｗｓ＊（ｋ−ｌ）
＝ Ｘ５（１＋ｊ）Ｔ ｗｗｍ （ｋ−１）
”ａ （ｋ−ＩＪＴ ｍＩＩｇ （ｋ−１） Ｘ
ａ （ｋ−／Ｊ（ｔ＝０．１．２．・・・、Ｍ） ｕ’ （ｋ−１＞＝ Ｌ ｏｎ （ｋ−ｔ） ＝
Ｘｌ（ｋ−ｌ）ΔＦｙｏ （ｋ−ｊ） ｕｒ
（ｋ ｔ＞ΔＦ ＩＩＰＤ （ｋ−／） ｕｓ
（ｋ−１＞ΔＦＯＲＤ （ｋ−１＞ ”ｓ （ｋ
ｌ＞（、ｌ＝０．１，２．・・・、Ｍ） ＴＭＩ廖（ｋ−１） ｊ （ｋ −１）サンプリング
時点における主蒸気温度偏差 Ｔｗｗ＋ａ（レジ）＋（ｋ−１）サンプリング時点にお
ける火炉水壁出口蒸 気温度変化率 ＴＩＩＩＷ （ｋ−１） ’ （ｋ −１）サンプリ
ング時点における再熱蒸気温度偏 差 ΔＦνｏ（ｋＰｔ） ＋ （ｋ −１）サンプリング時
点における燃料流量デマ／ ド修正信号 ΔＦ１炉ｏ（ｋ−４） ’ （ｋ−ｔ）サンプリング時
点におけるスプレ流量デマ ンド修正信号 −Ｆａｍｅ（ｋＡ） ’ （ｋ−４）サンプリング時点
における再循環ガス流量 デマンド修正信号 （２）、 （３）式を組合せて、負荷指令発生過程と制
御対象を組合せたシステムの特性をＡＲＭＡモデルで表
わすと（荀式のようになる。
ｘ（ｋ）＝ Ａ（１） Ｘ （ｋ−１）＋Ａ（２）Ｘ
（ｋ−２）＋ ・＋ＡＭＸ （ｋ→西＋ Ｂ（１） ｕ
（ｋ−１）＋Ｂ（２）ｕ （ｋ−２）＋−＋ｔ４ｕ
（ｋ−Ｍ）＋ξへ）（４） ＜ｔ＝ｏ、 １．２．・・・、Ｍ） （ｔ＝１．２．・・・、Ｍ） （４式を状態遷移表現に変換するために、次式で示す変
数Ｚ ５（ｋ）を導入する。
（ｋ−２）＋ ・＋ＡＭＸ （ｋ→西＋ Ｂ（１） ｕ
（ｋ−１）＋Ｂ（２）ｕ （ｋ−２）＋−＋ｔ４ｕ
（ｋ−Ｍ）＋ξへ）（４） ＜ｔ＝ｏ、 １．２．・・・、Ｍ） （ｔ＝１．２．・・・、Ｍ） （４式を状態遷移表現に変換するために、次式で示す変
数Ｚ ５（ｋ）を導入する。
（９式を書下すと次のようになる。
（荀
（６）式は、次のように状態遷移表現で表わすことがで
きる。
きる。
Ｚ（ｋ）＝Φ・Ｚ （ｋ−１＞＋ｒ−ｕ （ｋ−１）＋
Ｖ（ｋ） （７）坤）＝（ＩＯ・・・・・・０
）Ｚ（６） （榎ここで、Ｚ ’（ｋ
） ” Ｃｇｏ ’（ｋ）” ｓ？（ｋ） ・” ｚニ
ーｔ （１０■？（６）＝〔ξ？（ｋ）０・・・・・・
０〕ｒ９＝ ＣＢ’（１） Ｂ’（２）−・−・Ｂ”
（Ｍ−１） ａ’ＱＪ ）ｌ：単位行列 評価関数Ｊとしては、次の２次形式評価関数を用いる。
Ｖ（ｋ） （７）坤）＝（ＩＯ・・・・・・０
）Ｚ（６） （榎ここで、Ｚ ’（ｋ
） ” Ｃｇｏ ’（ｋ）” ｓ？（ｋ） ・” ｚニ
ーｔ （１０■？（６）＝〔ξ？（ｋ）０・・・・・・
０〕ｒ９＝ ＣＢ’（１） Ｂ’（２）−・−・Ｂ”
（Ｍ−１） ａ’ＱＪ ）ｌ：単位行列 評価関数Ｊとしては、次の２次形式評価関数を用いる。
（９）
ここで、Ｅ：期待値を表わす記号
ＱＩ（Ｍ−４）Ｘ（Ｍ・４） 次の半玉定値行列（重み
） Ｒｊ ３Ｘ３次の正定値行列（重み） （７）、（９）式にダイナミック・プロゲラζフグ（Ｄ
Ｐ）を適用して、次の漸化式により最適操作量ｕ ＠（
ｋ）を求めることができる。
） Ｒｊ ３Ｘ３次の正定値行列（重み） （７）、（９）式にダイナミック・プロゲラζフグ（Ｄ
Ｐ）を適用して、次の漸化式により最適操作量ｕ ＠（
ｋ）を求めることができる。
（ｌＯ）
（ｌＯ）式よりｕ’（ｋｌｆｉ、次式のようになる。
すなわち、口１）式は、マスク・コントローラ２０Ｇか
らの負荷デマンド変化率ＬＤｌ、主蒸気温度偏差Ｔｍ５
ｗｔ火炉水壁出口蒸気温度変化率Ｔｗｗｍおよび再熱蒸
気ｍ度偏差Ｔｗｉｇ を用いて、燃料流量デマンド修正
信号ΔＦＦＤ、スプレ流量デマンド修正信号ΔＦ ｍｐ
ｎ および再循環ガス流量デマンド修正信号ΔＦａｍＤ
の最適値を計算する式である。
らの負荷デマンド変化率ＬＤｌ、主蒸気温度偏差Ｔｍ５
ｗｔ火炉水壁出口蒸気温度変化率Ｔｗｗｍおよび再熱蒸
気ｍ度偏差Ｔｗｉｇ を用いて、燃料流量デマンド修正
信号ΔＦＦＤ、スプレ流量デマンド修正信号ΔＦ ｍｐ
ｎ および再循環ガス流量デマンド修正信号ΔＦａｍＤ
の最適値を計算する式である。
次に、（１１）式で求めた各操作量のデマンド修正信号
を用いて、（１２）式により各操作量の修正デマンドＦ
’ｔ １１ ｅ Ｆ ＃１Ｆ ＤおよびＦ′ａｌＤを求
める。
を用いて、（１２）式により各操作量の修正デマンドＦ
’ｔ １１ ｅ Ｆ ＃１Ｆ ＤおよびＦ′ａｌＤを求
める。
（１２）式で求めた各操作量の修正デマンドは、次式に
よシ上下限値制限に掛かつているかどうかチェックする
。
よシ上下限値制限に掛かつているかどうかチェックする
。
（Ｃ） （ＦＩＤ）Ｍ−−＜Ｆτｏ Ｊ
（１３）ここで、（Ｆｚｏ）ｗ＋−’修正デマ
ンドＦａｎの下限値（ｉ＝ＦＤ、ＳＰＤ、ＧＲＤ） （ＦＩＤ）謔、１８＋修正デマンドＦ’＋ｎの上限値（
ｉ＝ＦＤ、８ＰＤ、ＧＲＤ） Φ）の場合は、 （１１）式で求めた最適操作量、す
なわち、燃料流量デマンド修正信号ｊ Ｆｔａｂスプレ
流量デマンド修正信号ΔＦ ＩＦＤ および再循環ガ
ス流量デマンド修正信号ΔＦ６１０ の最適値をマス
ク・コントローラ２０Ｇにそのｔｔ出力する。
（１３）ここで、（Ｆｚｏ）ｗ＋−’修正デマ
ンドＦａｎの下限値（ｉ＝ＦＤ、ＳＰＤ、ＧＲＤ） （ＦＩＤ）謔、１８＋修正デマンドＦ’＋ｎの上限値（
ｉ＝ＦＤ、８ＰＤ、ＧＲＤ） Φ）の場合は、 （１１）式で求めた最適操作量、す
なわち、燃料流量デマンド修正信号ｊ Ｆｔａｂスプレ
流量デマンド修正信号ΔＦ ＩＦＤ および再循環ガ
ス流量デマンド修正信号ΔＦ６１０ の最適値をマス
ク・コントローラ２０Ｇにそのｔｔ出力する。
（Ｊｌ）、 （Ｃ）の場合は、操作量制限に掛かった操
作変数に注目して、操作量制限値と計算した最適操作量
との比の絶対値を計算し、この比の絶対−を操作量制限
に掛からなかった操作変数の最適操作量に掛けて修正最
適操作量とすると共に、操作量制限に掛かった操作変数
は操作量制限値を修正最適操作量としてマスク・コント
ローラ２００に出力する。例えば、燃料流量修正デマン
ド信号Ｆ ’ｔ 。
作変数に注目して、操作量制限値と計算した最適操作量
との比の絶対値を計算し、この比の絶対−を操作量制限
に掛からなかった操作変数の最適操作量に掛けて修正最
適操作量とすると共に、操作量制限に掛かった操作変数
は操作量制限値を修正最適操作量としてマスク・コント
ローラ２００に出力する。例えば、燃料流量修正デマン
ド信号Ｆ ’ｔ 。
のみが上限値に掛かった場合（（Ｃ）の場合）、燃料流
量補正デマンド信号ＰＧｏが上限値制限に掛かつている
かどうか次式によりチェックする。
量補正デマンド信号ＰＧｏが上限値制限に掛かつている
かどうか次式によりチェックする。
（Ｃ’）の場合は、燃料流量デマンドの上限修正余裕（
７Ｐｒｏ）ｉ＊＊ｘ＝ｏとする。（的の場合は、燃料流
量デマンドの上限修正余裕（ΔＦｙｎ）ｉｚａｘ を次
式で計算する。
７Ｐｒｏ）ｉ＊＊ｘ＝ｏとする。（的の場合は、燃料流
量デマンドの上限修正余裕（ΔＦｙｎ）ｉｚａｘ を次
式で計算する。
（ΔＦＦＤ ）肩、ヨ＝ （ＦＦＤ）Ｍ−−−Ｐメ。
（１５）次に、燃料流量デマンドの上限修正
余裕（ｊＰｒｏ）ｍａｔ と燃料流量デマンド修正信号
ΔＦｔ。
（１５）次に、燃料流量デマンドの上限修正
余裕（ｊＰｒｏ）ｍａｔ と燃料流量デマンド修正信号
ΔＦｔ。
との比Ｋｙｏを次式で計算する。
この結果を用ｉて、制限値に掛からなかった残シの操作
変数の修正最適操作量Δ１Ｍｏ （ｉ ＝ Ｓ Ｐ、
ＧＲ）を次式で計算する。 、・ また、上限値に掛かった燃料流量デマンドの修正最適操
作量ΔＦＩＤは、次式で計算する。
変数の修正最適操作量Δ１Ｍｏ （ｉ ＝ Ｓ Ｐ、
ＧＲ）を次式で計算する。 、・ また、上限値に掛かった燃料流量デマンドの修正最適操
作量ΔＦＩＤは、次式で計算する。
モデル内破最適制御システム１００は、（１７）。
（１８）式で計算した結果を最適操作量としてマスク・
コントローラ２０Ｇに出力する。
コントローラ２０Ｇに出力する。
また、燃料流量修正デマンド信号Ｆ％ｏのみが下限、値
に掛かった場合（（ＩＩ）の場合）、燃料流量補正デマ
ンド信号ＦＥＢが下限ｍＫ掛かっているがどうか次式に
よりチェックする。
に掛かった場合（（ＩＩ）の場合）、燃料流量補正デマ
ンド信号ＦＥＢが下限ｍＫ掛かっているがどうか次式に
よりチェックする。
（杓の場合は、燃料流量デマンドの下限修正余裕（ΔＦ
νｎ）＋ｓ＋ｍ＝Ｏとする。（ｂ＃）−の場合は、燃料
流量デマンドの下限修正余裕（ｊＰｒｏ）ｍ＋ｓを次式
で計算する。 − （ΔＦｙｔ＋ ｂｎ−＝ （Ｆｙｏ ｂｌｌ −−Ｆ’
ＦＤ （２０）次に、炉料流量デマンドの下
限修正余裕（Δｒｙｅ）ｗ％、と燃料流量デマンド修正
信号ΔＦｔｏ との比ＫｙＤを次式で計算する。
νｎ）＋ｓ＋ｍ＝Ｏとする。（ｂ＃）−の場合は、燃料
流量デマンドの下限修正余裕（ｊＰｒｏ）ｍ＋ｓを次式
で計算する。 − （ΔＦｙｔ＋ ｂｎ−＝ （Ｆｙｏ ｂｌｌ −−Ｆ’
ＦＤ （２０）次に、炉料流量デマンドの下
限修正余裕（Δｒｙｅ）ｗ％、と燃料流量デマンド修正
信号ΔＦｔｏ との比ＫｙＤを次式で計算する。
この結果を用いて、制限値に掛からなかった残シの操作
変数の修正最適操作量ΔＦ ？Ｄ （ｉ＝ ＳＰ、 Ｇ
Ｒ）を次式で計算する。
変数の修正最適操作量ΔＦ ？Ｄ （ｉ＝ ＳＰ、 Ｇ
Ｒ）を次式で計算する。
また、下限値に掛かった燃料流量デマンドの修正最適操
作量ΔＦＩＩｎは、次式で計算する。
作量ΔＦＩＩｎは、次式で計算する。
ΔＦＧＤ＝ （ｊＰｒｏ）ｓ＋−（２３）モデル内蔵最
適制御システム１００は、（２２）。
適制御システム１００は、（２２）。
（塾）式で計算した結果を最適操作量としてマスターコ
ントローラ２００に出力する。
ントローラ２００に出力する。
火力プラント制御システムのマスタ・コントローラ２０
０は、（２４）式により各操作量の修正デマンドＦ”ｍ
ａｔ Ｐａｗｎｓ Ｍｅ、 Ｆ’ＡＤ、 Ｆ’ｌＰＤお
よびＦ’ｏｍｏを計算し、更めてこれらの各操作量の修
正デマンドが操作量デマンドの上下限値に掛かつている
かどうかチェックして、上下限値に掛かつている場合は
、と下限値に掛かつている操作量の修正デマンドを上下
限に置換えてサブループ・コントローラａＯＯに出力す
る。
０は、（２４）式により各操作量の修正デマンドＦ”ｍ
ａｔ Ｐａｗｎｓ Ｍｅ、 Ｆ’ＡＤ、 Ｆ’ｌＰＤお
よびＦ’ｏｍｏを計算し、更めてこれらの各操作量の修
正デマンドが操作量デマンドの上下限値に掛かつている
かどうかチェックして、上下限値に掛かつている場合は
、と下限値に掛かつている操作量の修正デマンドを上下
限に置換えてサブループ・コントローラａＯＯに出力す
る。
ここで、ｆ（ΔＦｒｔ＋） ’燃料流ｌ：デマンド修正
信号に対応する空気流量デ マンド修正信号 火力プラント制御システムのサブルーズ・コントローラ
３００は、各操作量の修正デマンドＦ％ｓＤｅ Ｆ＄ｗ
ｏｅ ＦＥＤ、 Ｆ’ＡＤ、 Ｆ’ｌＰＤおよびＦ“ａ
ｇｏに基づいて、タービン蒸気流量ＦＭＳ、給水流量Ｆ
ＦＷ％燃料流量ＦＦ％空気流量ＦＡＧ スプレ流量Ｆａ
ｔおよび再循項ガス流量Ｆａｔを制御する。
信号に対応する空気流量デ マンド修正信号 火力プラント制御システムのサブルーズ・コントローラ
３００は、各操作量の修正デマンドＦ％ｓＤｅ Ｆ＄ｗ
ｏｅ ＦＥＤ、 Ｆ’ＡＤ、 Ｆ’ｌＰＤおよびＦ“ａ
ｇｏに基づいて、タービン蒸気流量ＦＭＳ、給水流量Ｆ
ＦＷ％燃料流量ＦＦ％空気流量ＦＡＧ スプレ流量Ｆａ
ｔおよび再循項ガス流量Ｆａｔを制御する。
本発明の一実施例によれば、火力プラント制御システム
のマスタ・コントローラ、サブループコントローラおよ
び火力発電プラントを組合せたシステムを制御対象とし
、この制御対象と中給からの負荷指令発生過程を組合せ
た特性のモ・デルを利用して、２次形式評価関数を用い
て最適操作量を決定し、この最適操作量がプラントの操
作量制限に掛かＬ計算した最適操作量適シにプラントの
操作量を動かすことができない場合、操作量制限に掛か
った操作変数に注目して、操作量制限値と計算した最適
操作量上の比の絶対値を計算し、この比の絶対値を操作
量制限に掛からなかった操作変数の最適操作量に掛け、
この計算結果に基づいて操作量制限に掛からなかった操
作変数を操作すると共に、操作量制限に掛かった操作変
数は、操作量制限値で操作するので、汚デルを用いて計
算した最適操作量が操作量制限に掛かった場合でも制御
ゲインを落とした分制御性能が少し悪くなるだけで制御
対象を安定かつ安全に制御できる。
のマスタ・コントローラ、サブループコントローラおよ
び火力発電プラントを組合せたシステムを制御対象とし
、この制御対象と中給からの負荷指令発生過程を組合せ
た特性のモ・デルを利用して、２次形式評価関数を用い
て最適操作量を決定し、この最適操作量がプラントの操
作量制限に掛かＬ計算した最適操作量適シにプラントの
操作量を動かすことができない場合、操作量制限に掛か
った操作変数に注目して、操作量制限値と計算した最適
操作量上の比の絶対値を計算し、この比の絶対値を操作
量制限に掛からなかった操作変数の最適操作量に掛け、
この計算結果に基づいて操作量制限に掛からなかった操
作変数を操作すると共に、操作量制限に掛かった操作変
数は、操作量制限値で操作するので、汚デルを用いて計
算した最適操作量が操作量制限に掛かった場合でも制御
ゲインを落とした分制御性能が少し悪くなるだけで制御
対象を安定かつ安全に制御できる。
発明の実施例においては、火カブテント制御システムの
マスタ・コント＝・−ラ、サブルーズ・コントローラお
よび火力発電プラントを組合せたシステムを制御対象と
し、負荷デＶンド変化率ＬＤｌを外乱、主蒸気ｇＡｒＩ
ｔ偏差ＴＭＩ１％火炉氷壁出口蒸気温度変化率Ｔｗｗｍ
および再熱蒸気Ｉ！ＷＩＬ偏差Ｔｗｉｇ を制御量
、燃料流量デマンド修正信号ΔＦＦＤ％ スプレ流量
デマンド修正信号ΔＦｓｔｏおよび再循環ガス流量デマ
ンド修正信号ΔＦａｍｅを操作量としたが、制御量とし
て発電機出方偏差Ｍｗ冨、主蒸気圧力偏差Ｐ＊ｓｍ お
よびガスｏｓ ％偏差０１ｇを追加し、操作量としてタ
ービン蒸気流量デマンド修正信号ΔＦＩＩＩＤ％給水流
量デマンド修正信号ΔＦＦＷＩＩおよび空気流産デマン
ド修正信号ΔＦＡＤを追加するようにしてもよい。
マスタ・コント＝・−ラ、サブルーズ・コントローラお
よび火力発電プラントを組合せたシステムを制御対象と
し、負荷デＶンド変化率ＬＤｌを外乱、主蒸気ｇＡｒＩ
ｔ偏差ＴＭＩ１％火炉氷壁出口蒸気温度変化率Ｔｗｗｍ
および再熱蒸気Ｉ！ＷＩＬ偏差Ｔｗｉｇ を制御量
、燃料流量デマンド修正信号ΔＦＦＤ％ スプレ流量
デマンド修正信号ΔＦｓｔｏおよび再循環ガス流量デマ
ンド修正信号ΔＦａｍｅを操作量としたが、制御量とし
て発電機出方偏差Ｍｗ冨、主蒸気圧力偏差Ｐ＊ｓｍ お
よびガスｏｓ ％偏差０１ｇを追加し、操作量としてタ
ービン蒸気流量デマンド修正信号ΔＦＩＩＩＤ％給水流
量デマンド修正信号ΔＦＦＷＩＩおよび空気流産デマン
ド修正信号ΔＦＡＤを追加するようにしてもよい。
発明の実施例において、プラントのモデルを用いて計算
した最適操作量が、プラントの操作量制限に掛かり、計
算した最適操作量適りに、プラントの操作量を動かすこ
とができない場合、操作量制限に掛かった操作変数に注
目して、操作量制限値と計算した最適操作量との比の絶
対値を計算し、この比の絶対値を操作量制限に掛からな
かった操作変数の最適操作量に掛け、この計算結電に基
づいて操作量制限に掛からなかった操作変数を操作する
と共に、操作量制限に掛かった操作変数は、操作量制限
値で操作するようにしたが、操作量制限に掛かった場合
、最適操作量を零にするようにしてもよい。また、前回
の一サンプリング時に計算した最適操作量を決ｔられた
変化率で、あるいは決められた時定数で零にもっていく
ようにしてもよい。
した最適操作量が、プラントの操作量制限に掛かり、計
算した最適操作量適りに、プラントの操作量を動かすこ
とができない場合、操作量制限に掛かった操作変数に注
目して、操作量制限値と計算した最適操作量との比の絶
対値を計算し、この比の絶対値を操作量制限に掛からな
かった操作変数の最適操作量に掛け、この計算結電に基
づいて操作量制限に掛からなかった操作変数を操作する
と共に、操作量制限に掛かった操作変数は、操作量制限
値で操作するようにしたが、操作量制限に掛かった場合
、最適操作量を零にするようにしてもよい。また、前回
の一サンプリング時に計算した最適操作量を決ｔられた
変化率で、あるいは決められた時定数で零にもっていく
ようにしてもよい。
また、発明の実施例において、計算した最適操作量がプ
ラントの操作量制限に掛かった場合の処置ｔモデル内ｔ
ＩＩｋ適制御システムで行なうようにしたが、火力プラ
ント制御システムのマスク・コントローラで行なうよう
にしてもよい。
ラントの操作量制限に掛かった場合の処置ｔモデル内ｔ
ＩＩｋ適制御システムで行なうようにしたが、火力プラ
ント制御システムのマスク・コントローラで行なうよう
にしてもよい。
さらに、発明の実施例では、計算した最適操作量の１つ
がプラントの操作量制限に掛かった場合を扱ったが、複
数の最適操作量がプラントの操作量制限に同時に掛かっ
た場合は、操作量制限に掛かった全ての操作変数に対し
て操作量制限値と計算した最適操作量との比の絶対値を
計算して、この比の絶対値のうちで最小のものを選び、
選ばれた比の絶対値番傘ての計算した最適操作量に掛け
、この計算結果に基づいて操作変数を操作するようにし
てもよい。
がプラントの操作量制限に掛かった場合を扱ったが、複
数の最適操作量がプラントの操作量制限に同時に掛かっ
た場合は、操作量制限に掛かった全ての操作変数に対し
て操作量制限値と計算した最適操作量との比の絶対値を
計算して、この比の絶対値のうちで最小のものを選び、
選ばれた比の絶対値番傘ての計算した最適操作量に掛け
、この計算結果に基づいて操作変数を操作するようにし
てもよい。
本発明によれば、モデルを用いて計算した最適操作量が
操作量制限に掛かった゛場合で亀、制御ゲインを落とし
た分、制御性能が少し悪くなるだけで制御対象を安定、
かつ、安全に制御できる。
操作量制限に掛かった゛場合で亀、制御ゲインを落とし
た分、制御性能が少し悪くなるだけで制御対象を安定、
かつ、安全に制御できる。
第１，２図は本発明の一実施例を示すブロック図、第３
図は火力発電プラントの例を示す図、第４図はモデル内
軟最適制御システムのフロー線図である。 ２０１・・・加算器、２０２・・・変化率制限器、２０
３゜２０４．２０５，２０６，２０７・・・補正回路、
２０８．２２１・・・変化率計算器、２０９，２１１゜
２１４．１１８・・・減算器、２１Ｏ・・・主蒸気圧力
制御器、２１２，２１６・・・主蒸気温度制御器、２１
３゜２１７．２２０，２２３〜２２７・・・加算器、２
１９・・・再熱蒸気温度制御器、２２２・・・発電機出
力制御器、３０１・・・タービン制御器、３０２・・・
給水流量制御器、３０３・・・燃料流量制御器、３０４
・・・空弊流量制御器、３０５・・・スプレ流量制御器
、３０６・・・再循環ガス流量制御器。
図は火力発電プラントの例を示す図、第４図はモデル内
軟最適制御システムのフロー線図である。 ２０１・・・加算器、２０２・・・変化率制限器、２０
３゜２０４．２０５，２０６，２０７・・・補正回路、
２０８．２２１・・・変化率計算器、２０９，２１１゜
２１４．１１８・・・減算器、２１Ｏ・・・主蒸気圧力
制御器、２１２，２１６・・・主蒸気温度制御器、２１
３゜２１７．２２０，２２３〜２２７・・・加算器、２
１９・・・再熱蒸気温度制御器、２２２・・・発電機出
力制御器、３０１・・・タービン制御器、３０２・・・
給水流量制御器、３０３・・・燃料流量制御器、３０４
・・・空弊流量制御器、３０５・・・スプレ流量制御器
、３０６・・・再循環ガス流量制御器。
Claims (1)
- １．１［数の操作量をプラントのモデルを利用して定め
るシステムにおいて、前記モデルで求められた第１の操
作量がその操作量制限値を越えた場合、前記第１の操作
量のモデルで求めた出方と前記操作量制限値との比に応
じて、他の複数の操作量を定め、前記第１の操作量を紡
紀操作量制限値で置換えることを特徴とするプラント制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1962282A JPS58139205A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | プラント制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1962282A JPS58139205A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | プラント制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58139205A true JPS58139205A (ja) | 1983-08-18 |
Family
ID=12004283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1962282A Pending JPS58139205A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | プラント制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58139205A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6093507A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Toshiba Corp | プラント制御装置 |
-
1982
- 1982-02-12 JP JP1962282A patent/JPS58139205A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6093507A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Toshiba Corp | プラント制御装置 |
| JPH0519726B2 (ja) * | 1983-10-28 | 1993-03-17 | Tokyo Shibaura Electric Co |
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