JPS58144203A - プラント制御システム - Google Patents

プラント制御システム

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Publication number
JPS58144203A
JPS58144203A JP2612682A JP2612682A JPS58144203A JP S58144203 A JPS58144203 A JP S58144203A JP 2612682 A JP2612682 A JP 2612682A JP 2612682 A JP2612682 A JP 2612682A JP S58144203 A JPS58144203 A JP S58144203A
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JP
Japan
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plant
model
control
controlled variable
controlled
Prior art date
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Pending
Application number
JP2612682A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahide Nomura
野村 政英
Yoshio Sato
佐藤 美雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS58144203A publication Critical patent/JPS58144203A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04Adaptive 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
+兄明ンよ、プラント制(2)システムに係り、特に、
だ富仏恕においてオフセント無しに制−電を設定in!
i VC一致させ6tL tkf通なプラント制御シス
テムに関す心。 (it米のプラント制のシステムは、比例・積分+ +
) I )制御を組合せて1ts成していた。このため
、慴叔の?1lt14御菫と複数の操作音から成るプラ
ントをlIJ+1@J−f 6庵合、定常状態において
オフセット無しVC市1j御−を設にfI#l VC一
致きせることはできるが、a数の制@皺間の干渉が起こ
りfOl制@f+畦が得られないという間馳がめった。 本発明の目的は、複数の制御蓋と複数の操作音からなる
プラントをfItlJ御する鍮台、複数の制(財)1間
の干渉を抑制して外乱に対する制#−の戻動を抑制する
と共に、定常状態においてオフセント無しに制御11′
會設定値に一致させ侍なプラント制御システムを提供す
るにある。 本発81Jは、複数の制御蓋と複数の操作−から成るプ
ラントを制御する場合、複数の制−に間の干渉を抑制し
て外乱に対する制御蓋の変動を抑制すると共に、定常状
態においてオフセット無しに制#tを設定価に一致させ
るために、プラントをツー形回帰モデルで表わし、プラ
ントの制#Mと収疋イ鉤との偏差を積分して、この積分
器とL紀#l形回帰モデルとを組合せた拡張モデルを作
&してこの拡張モデルを用いてプラントの厳適操作−を
次足し、この1jlk通操作皺に基づいてプラントケ制
岬することを%像とする。 本発明は、火カプラント制帆システムを例fed明する
。すなわち、本発明の一実施例は、第1図i’LyY<
すように、モデル内被最適制御システム100、第2図
に拝戯を示すフィード・フォワード制御システム200
ふ−よびブブループ・コントローラ300からなる。フ
ィード・フォワード制御システム200おIひサプルー
グ・コントローラ300は、中夫給醸指令所(以下中給
と略称する)からのw6tr指令L c  (= E 
L l’) + A F C)に追従して第3し1に旺
細を示す火力発酸プラント400を開−1する。モデル
内幀岐珈詐J御システム100は、フィード・フォワー
ド制御システム200、−7プルートコントローラ30
0および火力発電グラノド伊@48せたシステムケ制御
対象として、この市11■Z1象と中給から送られて来
る負荷指令の発生1樺を和賢せた特性のモデルに火力発
電プラントの制御−と設定(■との偏差の積分特性を追
加したイIIQ・1にモデルを用いて上記制御対象を最
適制御する。 フィード・フォワード制御システム200は、弔2凶に
)f<すように中給からの負荷指令Lc(=ト; L 
l)十A )’ C)を変化率制限した負荷デマンドL
o k各操作普の静特性に基ついて、ターヒ:/iA気
流量デマンドF w 1lDb給水airデマンドFr
wo、燃料流量テマンドFyo、空気流奮テマンドFム
D、スグレ流蓋デマンドFIPD および8備堪ガスω
L−ナマンドFo虱oを先行的に決定(フィード・)、
1−17−ド制御)すると共に、発電慎出力Mvv、−
’+:蒸気圧力PMI  、主蒸気m度Tms、カス0
,0.および丹熱蒸気温度’l”msとそれぞれの設定
値との偏脂MWm + Pu5hs Tv+ms Ot
gおよびTm5i:’tr?l’lLする。また、フィ
ード・フォワード制御システム200は、負荷デマンド
Loの変化率LoIIふ・よひ火炉水壁出口蒸気m度T
wwの変化率’l’ wwlL を求める。 モデル内被最適制御システム100は、フィード・フォ
ワード制御システム200、プブ/l−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、フィード・フォワード制御システ
ム200からの負性デマンド変化率LI)lを外乱とす
ると用番′こ、発畦恢出力偏差MWm、主蒸気圧力偏差
PMst、主蒸気【品曳諷点’I’vgg+ ガス01
.偏差OB4 火炉水壁用1」蒸気fMIJL質化率’
l’wwlおよび再熱蒸気湯度偏差1’istを制(1
141菫として、上記外乱の発生過機と上dC刊(2)
朽験を組合せた特性のモデルに火力発醒プラントの制@
i41JsMMWt 、 Pws+c、 Tsut、 
OtgおよびTe5tの槓5+特性ケ追加した拡彊モデ
ルを用い一〇ヒ5己?blJ■対歇會敢通制御する。以
下、詐細に=5+明王る。 νj句相合発生過程と上記制御対象ケ組会せた特+% 
y、Ls次のように目己回146移動平均(AR,MA
)Lデルで衣わされるものとする。 xfk>−A(1)x (k−1)+A(2)x (k
−2)十・・・・・4 AMx (k −M )−1)
ml)u (k−1)+ 8(2)u (k−2)十・
・−・−十団Mu(k−M)+ζ(k)       
            (1)(l=0.1,2. 
・・・、M) (l=1.2.  ・・・、N1) Low (k−1)  ’ (k −1) V 7ブリ
ング時点における負荷テマ7ド度 化率 MWg−(k l)  ’ (k  t ) T 7グ
+)770点における発屯慎出カー差 Pws+e (k l)  ’ (k−1) y7プリ
ング時点における主#気圧力1jIIl差 Twm鳶(k−()  : (k −1)サンプリング
時点における主#気編度一点 0tt(k−l)  ’(k  1)v77”)7/h
点におけるガスO!−差 Twwm (k−1)  ’ (k −1) ”j ノ
ブリック時点における火炉氷壁出口蒸 気lA4嵐変化率 ’L’asg (k−))  :(k−1)V:/グリ
ング時点における丹熱蒸気温度偏 差 Δll1o(k−1) : (k−1) 97ノリング
時点におけるタービン蒸気流 菫デマンド修正イ^号 ΔFrwo (k−7E (k−1) t”フ!77/
時点における給水流量デマン ド修正信号 ΔFro(k−1)  ’ (k  l )”jングリ
ング時点における煤料流蓋デマン ド修正信号 ΔFio (k−7)  ’  (k  l )サップ
リング時点における空気流量デマン ド修正信号 ΔPspo (k−Jり ’ (k  l ) サップ
リング時点におけるスプレ流量デマ ンド修正個号 ΔFaao(kj)’ (k−1)”jンプIJ :、
y り+Q点におけるスプレ訛−テマ ント修正債号 :係数 (1)式を状態遷移表視に変換するために、次式で示す
fa Z r(ト))を導入する。 (2)弐を資十゛すと次のようになる。 G) Xだ、次式に示すように火力プラントの制御音とIfゾ
)E f+hとの偏差を積分した変数’j t(k)を
導入する。 ここで、xs (k 1)” MWm (k  l )
xs (k  1)=Pwgm (k  1 )X4(
k−1)= Tvmm (k−1)xs (k 1)=
 (hyg  (k−1)xv (k  1)= Tm
5m (k  l )(3)式とは)式を組合せると、
次のように体感49−%Qで表わすことができる。 Z(k)=Φ−Z (k−1)+7’−u (k−1)
+V(k)     (5)X(k)=[IO・・・・
・・O)Zへ)(6)ここで、Z曝)=(yt(’)y
t)ys(k) y4(k) yi(k)”@()k”
+’(k)”・・・・zニー+ (k) 〕■旬=(o
r’春)0・・・・・・0〕Φ+i−[+]     
              、rΦ□=
〔0〕 !”=’cB’tl)B−)・・・・・・B’ (M−
1> 8’ (M) ]■:単位行列 評価間ffJとしては、次の2次形式計価関数を用いる
。 Qi(5+(M−7)X(M−7) )次の半正定餉行
列(重み) 1(; 6 X6次の正定触行列(重み)(5)、(7
)式にダイナミック・プログラミング(DP)を適用し
て、次の順化式により最適操作ri 11°(k)を求
めることができる。 Q(I)=Q (i=1.2.・・・・・・、I)     (8)(
8)式よりu@(k)は、次式のようになる。 すなわち、(9)式は、フィード・フォワード制御シス
テム200からの負荷デマンド変化率Loss発電機出
力偏差MW■、主蒸気圧カーMPbuv、主蒸気温度偏
差TMsm、ガス08、−差01、火炉氷壁出口蒸気温
度偏差Tw−および丹熱蒸気編度偏差Tmm1 t−用
いて、タービン蒸気kmデマンド修正信号ΔFMID%
給水流蓋デマンド修正匍号ΔFr町、燃料流量デマンド
修正(m号Δ)”FD%  空気流量デマンド修正信号
ΔFAD%  スグレa′ftデーンンド修正1占りΔ
F trpo および8循環ガス流量デマンド修止伯号
Δに’o*o  17J敢選稙を計算する式である。 サブルーズ・コントローラ300は、(10)式にηく
ず?!r P’w作−の修正デマンドF”MIID、 
F ’ywoaF / 、 、 、 F/ムos h”
mpoおよびF’o*oに基づいて一タービン#、気m
jmFus、給水流皺Frw、燃料流量Fr1空気流置
Fム、スグレ流皺Fspおよび再循環ガス流iit F
 a凰を制御する。 以上の説明から分かるように、本発明の一実施列によれ
ば、負荷デマンドと火力発電プラントの6揮作にの静特
性に基づいて各操作祉のデマンド1aQを先行的に決定
するフィード・フォワード制(財)システム、このデマ
ンド信号に基づいて火力発電プラントの各操作tft制
御するサブルーズ・コントローラおよび火力発電プラン
トの3つを組合せたシステムを制御対象として、この制
@i対幕と中給からの負荷指令発生過程を組合せた特注
?モデル化し、このモデルに火力発電プラントの制(財
)菫と設定値との偏差を積分した特性を退/Jtl シ
’fC%張モデルを用いて、上記制御対象を破適酌帥す
るので、定常状態においてオフセント無しに火力発電プ
ラントの制#綾を設定鎗に一攻させることができると共
に、火力発電プラントの4X数の制御1間の干渉を抑制
して外乱丁なわち中給からの負荷指令に対する火力発電
プラントの複数の制614116Lの変動を抑制できる
。 発明の実施例においては、負荷指令発生過程の特性と制
御対象の特性を組合せた特性のモデルの係数は予め求め
られているものとしたが、オンフィンで逐次固定するよ
うにしてもよい。 本発明によれば、複数の制御蓋とa数の操rv mから
なるプラントを制御する場合、プラント倉綜形回帰モデ
ルで表わし、プラントの制御祉と設定値との偏差を積分
し大特性を上記モデルに追加し斤拡張されたモデルを用
いてグ2ントのIn操作−を決電し、この最適操作縁に
基づいてプラント?r制御するので、定常状態において
オフセット無し7に市りU−ケ設疋(1自に一致させる
ことができると具に、抜数の制#に間の干渉を抑制して
外乱に対する制御1の変動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
第1,2凶は、本発明の一実施例を示す図、第3図は、
火力発電プラントの例を示す図である。 201・・・JIII算器、202・・・変化率制限器
、203゜204.205,206,207,208・
・・先行側−蕗、209・・・変化率W′f″#L器、
210,211゜212.213,214・・・減算器
、215・・・変化率81綽器、216,217,21
8,219゜220.221・・・8口算器、301・
・・タービン制御器、302・・・給水流を制6141
器、303・・・燃料流量制御指、304・・・空気苑
緻制御器、305・・・スグレ流社制御器、306・・
・再循環ガス流量制御器、401・・・押込通風機、4
02・・・空気予熱器、403・・・−次空気フアン、
404・・・石炭バノカ、405・・・給炭機駆動モー
タ、406・・・給炭機、407・・・石炭ミル、40
8・・・2次過熱器、409・・・2医書熱器、41O
・・・火炉水冷壁、411・・・1次過熱Hms412
・・・ガスsinファン、413・・・スフ゛し・市1
」呻弁、414・・・誘引通風機、415・・・柘水ボ
/)°、416・・・主蒸気加減弁、417・・・尚圧
タービン、418・・・中・低圧タービン、419・・
・元祇憬、420・・・復水器、421・・・スプレ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 プラントを嫁杉回啼モデルで衣わし、プラントの制
    (2)1と#i矩11扉との端差を積分して、この槍か
    器とEd已線形回帰モデルとを組合せた拡張モデル11
    乍J戊して該拡張モデルな用いてプラントの最珈煉咋−
    を決定し、この破迩操作綻に基づいてプフントケ制呻す
    ることを特徴とするプラント制御/ステム。
JP2612682A 1982-02-22 1982-02-22 プラント制御システム Pending JPS58144203A (ja)

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JP2612682A JPS58144203A (ja) 1982-02-22 1982-02-22 プラント制御システム

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ID=12184865

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