JPS5840605A - Efficiency optimization controlling method of thermal power plant - Google Patents

Efficiency optimization controlling method of thermal power plant

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JPS5840605A
JPS5840605A JP13846781A JP13846781A JPS5840605A JP S5840605 A JPS5840605 A JP S5840605A JP 13846781 A JP13846781 A JP 13846781A JP 13846781 A JP13846781 A JP 13846781A JP S5840605 A JPS5840605 A JP S5840605A
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JP
Japan
Prior art keywords
efficiency
point
trial
plant
manipulated variable
Prior art date
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Pending
Application number
JP13846781A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Matsumoto
弘 松本
Yoshio Sato
佐藤 美雄
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5840605A publication Critical patent/JPS5840605A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00Control systems for steam boilers
    • F22B35/18Applications of computers to steam boiler control

Abstract

PURPOSE:To optimize the efficiency of a plant speedily with high precision without any restriction of the response speed of the plant, by using a plant model for efficiency calculation which is incorporated in a control system, and then carrying out model standard type efficiency estimating calculation. CONSTITUTION:When a maximum efficiency searching means 230 has an O2 excess rate m1 and the opening extent m2 of a parallel damper as operation parameters, a trial manipulated variable which corresponds to a trial point 1 is supplied to a plant model 240 for efficiency calculation to find efficiency eta. At trial points 2 and 3, the efficiency eta is found similarly. On the prolonged line of the straight line which connects the point 1 with minimum efficiency to the center of gravity between the remaining points 2 and 3, a new trial point 4 is set, and the efficiency which corresponds to its trial manipulated variable is found. Then, a new trial point 5 is found similarly from the triangle 234. In this case, a new trial point is determined on the basis of the difference between efficiency at each trial point and prescribed standard efficiency. This trying method is repeated until a maximum efficiency point 7, thereby obtaining the best manipulated variables m1<7> and m2<7>.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は火力発電プラントの制御方法に係り、特に通常
負荷運転時において海水温度、大気温度など周囲条件が
変動する場合でも常にプラント効率を最高点に維持する
のに好適な制御方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling a thermal power plant, and is particularly suitable for maintaining the plant efficiency at the highest level even when ambient conditions such as seawater temperature and atmospheric temperature fluctuate during normal load operation. related to control methods.

火力発電プラントの高効率化運用制御の問題は話題にな
ってから久しいが、プラントを総括的な観点から効率向
上を図った〜制御/ステムは末だ実用化に至っていない
。僅かに、空燃比を操作することによるボイラ効率の最
適化に関する報告(例えば、plMoran et a
l、、 Development andapplic
ation of self−optimising 
controlto coal−fired stea
m−generating plant。
The issue of highly efficient operation and control of thermal power plants has been a hot topic for a while, but the control/system that aims to improve the efficiency of the plant from a comprehensive perspective has yet to be put into practical use. Few reports on optimizing boiler efficiency by manipulating the air-fuel ratio (e.g. plMoran et a
l,, Development andapplic
self-optimizing
control to coal-fired steam
m-generating plant.

P rOc、 IEE、 VOL、 115. A2 
(1968−2) )があるのみである。これら従来の
制御/ステムでは、第1図に示すように、プラント10
0からの状態フィードバック4に基づいて制御装置2内
の探索手段3において最大効率探索を行ない、最適操作
量5を決定する。
PrOc, IEE, VOL, 115. A2
(1968-2)). In these conventional control/systems, as shown in FIG.
Based on the state feedback 4 from 0, the search means 3 in the control device 2 performs a maximum efficiency search to determine the optimum operation amount 5.

しかし、従来方式の第1の問題点は、大きな熱時定数を
もつプラントからの状態フィードバックに基づいて制御
するため、最大効率点即ち最適操作量を見出すのに多大
な時間を要することである。
However, the first problem with the conventional system is that it takes a lot of time to find the maximum efficiency point, that is, the optimum operating amount, because the control is based on state feedback from the plant with a large thermal time constant.

また、従来方式の第2の問題点は、効率を高精度で実測
することが困難なため、例えば主蒸気圧力などの挙動を
効率評価の代用とする効率イ/デノクス法を用いている
ため、その信憑性が低いことである。さらに、従来方式
の第3の問題点は、実測値を用いるためノイズ及び検出
誤差の影響を受は易いという点である。
In addition, the second problem with the conventional method is that it is difficult to actually measure efficiency with high precision, so the efficiency i/denox method is used, which uses behavior such as main steam pressure as a substitute for efficiency evaluation. Its credibility is low. Furthermore, the third problem with the conventional method is that it is easily influenced by noise and detection errors because it uses actually measured values.

本発明の目的は、火力発電プラントの制御方法において
、前記従来方式の欠点を無くすとともに、プラントを総
括的な観点から効率向上を可能ならしめ、特に、安定な
制御特性をもつ火力発電プラントの効率最適化制御方法
を提供するにある。
It is an object of the present invention to eliminate the drawbacks of the conventional methods described above in a control method for a thermal power plant, and to improve the efficiency of the plant from an overall perspective. To provide an optimization control method.

本発明では、従来方式の問題点を克服するために、第2
図に示す制御システムL旦」に内蔵させた効率計算用の
プラントモデル240を用いて、モデル規範形効率予測
計算を施すことにより、プラントの応答速度に拘束され
ず、じん速かつ高精度の効率最適化を実現した。本制御
/ステム200における最大効率探索手段230の基本
方式は、     ′最適操作量11を決定する前にプ
ラントモデル礼土」に対して試行操作量旦を出力し、こ
れに対応したプラント効率1oを求めるという手順を繰
返すことにより最大効率点を探索してゆく方法である。
In the present invention, in order to overcome the problems of the conventional method, the second
By using the plant model 240 for efficiency calculation built into the control system shown in the figure to perform model standard efficiency prediction calculations, it is possible to achieve rapid and highly accurate efficiency without being constrained by the response speed of the plant. Achieved optimization. The basic method of the maximum efficiency search means 230 in this control/system 200 is to output a trial operation amount 1 to the plant model before determining the optimum operation amount 11, and calculate the corresponding plant efficiency 1o. This is a method of searching for the maximum efficiency point by repeating the procedure of finding.

この場合、各試行点における効率と所定の標準効率との
差分値に基づいて新試行点を決定する。
In this case, a new trial point is determined based on the difference value between the efficiency at each trial point and a predetermined standard efficiency.

第3図は本発明の実施例である効率最適化制御/ステム
の基本構成を示すものである。但し、本図は効率最適化
に特有な機能についてのみ示すもので、従来方式をその
まま適用できる各種のマイナ制御系及びプラント制御系
については図面の繁雑化を避けるために省略した。尚、
第3図において各記号は夫々以下のものを表わしている
FIG. 3 shows the basic configuration of an efficiency optimization control/system according to an embodiment of the present invention. However, this diagram only shows functions specific to efficiency optimization, and various minor control systems and plant control systems to which conventional methods can be applied as is are omitted to avoid cluttering the diagram. still,
In FIG. 3, each symbol represents the following.

9aは試行02過″剰率、9bは試行ダンパ開度、9C
は試行復水器真空度、llaは最適o2過剰率、11b
は最適ダンパ開度、11cは最適復水器真空度、13a
は節炭器囚、13bは節炭器CB)、14は水壁、15
は1次過熱器、16は2次過熱器、17は主蒸気、18
は高圧タービン、19は1次再熱器、20は2次再熱器
、21は再熱蒸気、22は中・低圧タービン、23は発
電機、24は復水器、25は復水、26は低圧給水加熱
器、27は給水ポンプ、28は高圧給水加熱器、29は
循環水ポンプ、30はパラレルダンパ、31は微粉炭ミ
ル、32は空気予熱器、33は押込み通風機、34は吸
引通風機、りはボイラ、口はタービア、60・・・給水
系統。
9a is the trial 02 excess rate, 9b is the trial damper opening degree, 9C
is the trial condenser vacuum degree, lla is the optimum O2 excess rate, 11b
is the optimum damper opening degree, 11c is the optimum condenser vacuum degree, 13a
is the economizer prisoner, 13b is the economizer CB), 14 is the water wall, 15
is the primary superheater, 16 is the secondary superheater, 17 is the main steam, 18
is a high pressure turbine, 19 is a primary reheater, 20 is a secondary reheater, 21 is reheated steam, 22 is a medium/low pressure turbine, 23 is a generator, 24 is a condenser, 25 is condensate, 26 is a low pressure feed water heater, 27 is a feed water pump, 28 is a high pressure feed water heater, 29 is a circulating water pump, 30 is a parallel damper, 31 is a pulverized coal mill, 32 is an air preheater, 33 is a forced draft fan, 34 is a suction Ventilator, boiler, turbia, 60... water supply system.

効率に影響を及ぼす操作パラメータは多数あるが、本実
施例の説明では比較的効果が大きい02過剰率m1、パ
ラレルダンパ開度m2、復水器真空度m、の3つを選択
し、これを−例として最適化することにした。最大効率
探索のための基本アルゴリズムとして、極値探索手法の
1つであるコンプレックス法を利用すz00a図の最大
効率探索手段230では、コンプレックス法による最大
効率探索の原理をわかり易く解説するために、操作パラ
メータがmlとm2の2つの場合について示した。今、
試行点1に対応した試行操作量m1゜m↓ を効率計算
用のプラントモデル240に与え、定常値としての効率
η1を求める。試行点2,3についても同様にη2,1
3を求める。このうちの効率が最低となる点(この場合
1とする〕と残された点の重心(この場合は線分2.3
上にある)を結んだ直線の延長上に新たな試行点4を選
び、試行操作量m4  、 m4 に対応した効率η4
を求める。ここで、試行点1を除いて新たにできた三角
形234から同様に新たな試行点5を求める。このとき
、試行点5がプラント状態量の制約条件を侵害する場合
は定義域内の試行点6に戻り、新たな三角形346を用
いて試行方向を決定する。このような試行方法を繰返す
ことにより、最大効率点(この場合7)に達することが
できる。この点に対応した操作蓋が最適値(この場合m
7 、 m7)であり、プラントに対する実際の操作出
力となる。
There are many operating parameters that affect efficiency, but in the explanation of this example, we selected three that have a relatively large effect: 02 excess ratio m1, parallel damper opening m2, and condenser vacuum degree m. -I decided to optimize it as an example. As a basic algorithm for maximum efficiency search, the complex method, which is one of the extreme value search methods, is used. In the maximum efficiency search means 230 of the z00a diagram, in order to clearly explain the principle of maximum efficiency search using the complex method, we will explain the operation Two cases where the parameters are ml and m2 are shown. now,
The trial operation amount m1゜m↓ corresponding to the trial point 1 is given to the plant model 240 for efficiency calculation, and the efficiency η1 as a steady value is determined. Similarly for trial points 2 and 3, η2,1
Find 3. Among these, the point with the lowest efficiency (in this case, it is set as 1) and the center of gravity of the remaining points (in this case, the line segment 2.3
) above), select a new trial point 4 on the extension of the straight line connecting them, and calculate the efficiency η4 corresponding to the trial operation amounts m4 and m4.
seek. Here, a new trial point 5 is obtained in the same way from the newly created triangle 234 excluding the trial point 1. At this time, if the trial point 5 violates the constraint conditions of the plant state quantity, the process returns to the trial point 6 within the defined domain, and a new triangle 346 is used to determine the trial direction. By repeating this trial method, the maximum efficiency point (7 in this case) can be reached. The operating lid corresponding to this point is the optimum value (in this case m
7, m7), which is the actual operating output for the plant.

このような制御動作を続行することにより、海水温度や
大気温度などの周囲条件の変動により最大効率点が移動
しても、これに追従して最適操作kを決定することがで
きる。
By continuing such control operations, even if the maximum efficiency point moves due to changes in ambient conditions such as seawater temperature and atmospheric temperature, it is possible to follow this and determine the optimal operation k.

以上は、コンプレックス法を適用した効率最適化制御の
原理説明にとどめたが、次に実施例における制御アルゴ
リズムの概要について説明する。
The above has been limited to explaining the principle of efficiency optimization control applying the complex method, but next, an outline of the control algorithm in the embodiment will be explained.

第4図は本発明の実施例における効率最適化制御の基本
処理手順を示すものである。以下、順を追ってその制御
アルゴリズムを説明する。但し、記号は次のように定義
する。
FIG. 4 shows the basic processing procedure of efficiency optimization control in the embodiment of the present invention. The control algorithm will be explained step by step below. However, the symbols are defined as follows.

m、:操作量 i−102過剰率(%) I−2パラレルダンパ開度(%) i=3  復水器真空度(wHg) ここで、m2はパラレルダンパの開度を示してもよいが
、ここでは次式で定義する。
m,: Manipulated variable i-102 excess rate (%) I-2 parallel damper opening degree (%) i=3 Condenser vacuum degree (wHg) Here, m2 may indicate the parallel damper opening degree. , here defined by the following equation.

ここで、Gsは第3図において1次過熱器15、節炭器
■13aが配置されているガス通路でのガス流量を表わ
し、 G RFi 1次再熱器19、節炭器■13bが
配置されているガス通路でのガス流量を表わす。
Here, Gs represents the gas flow rate in the gas passage where the primary superheater 15 and the economizer 13a are arranged in FIG. represents the gas flow rate in the gas passage.

” I rrax Hml 1ml’n :操作量上、
下限i−10□過剰率上、下限 1==2 パラレルダンパ開度上、下限i = 3  
復水器真空度上、下限 Gct、 mat I Gct、 mln” 4水器循
環水流量上、下限(Kg/5ec) DT max ’復水器循環水温度上昇幅上限(C)Y
ゆ、x :低圧タービン排気湿り度上限(%)GGR□
x + GGRmla :ガス再循環流量上、下限(K
g/歎) STEP−1初期ノンプレックスの形成初期試行点m’
、(i=l〜3)は上記制約条件を全て満足するものと
し、ml、m2.m3が作る3次元空間にに角(第4図
の場合はに−6)の多角形(これをシンプレックスとい
う)を形成させ、これを初期シンプレックスとする。こ
の形成方法としては、1点は初期試行点m′1とし、残
りの(k−13個の点は例えば一様乱数rJ(j−2〜
k)を用いて次式により決定する。
” I rrax Hml 1ml'n: On the amount of operation,
Lower limit i-10□ Excess rate upper, lower limit 1==2 Parallel damper opening upper, lower limit i = 3
Condenser vacuum upper and lower limits Gct, mat I Gct, mln" 4 Condenser circulating water flow rate upper and lower limits (Kg/5ec) DT max 'Condenser circulating water temperature rise upper limit (C) Y
Yu, x: Low pressure turbine exhaust humidity upper limit (%) GGR□
x + GGRmla: Upper and lower limits of gas recirculation flow rate (K
g / 歎) STEP-1 Initial non-plex formation initial trial point m'
, (i=l~3) satisfy all of the above constraints, and ml, m2. In the three-dimensional space created by m3, a polygon (called a simplex) with an angle of (-6 in the case of Fig. 4) is formed, and this is set as an initial simplex. As for this formation method, one point is the initial trial point m'1, and the remaining (k-13 points are, for example, uniform random numbers rJ(j-2~
k) using the following formula.

m’−mI111111+r’(”+max”+mtn
l・・・=・−(21但し、0(rj<1 このようにして決定したmlは操作量としての制約条件
(これを陽の制約条件という)を必ず満足するが、プロ
セス状態量としての制約条件(これを陰の制約条件とい
う)は満足しない場合もちる。その場合は、その試行点
をすでに決定された点の重心方向へ中点まで移動させる
。このようにして究極的には全ての点が決定される。そ
して以上の試行により決定された各点に対応したプラン
ト効率ηI(」=1〜6)がプラントモデル灸±且を′
用いて得られる。
m'-mI111111+r'("+max"+mtn
l...=...-(21 However, 0(rj<1) ml determined in this way always satisfies the constraint condition as a manipulated variable (this is called an explicit constraint condition), but as a process state variable. The constraint condition (this is called the implicit constraint condition) may not be satisfied.In that case, the trial point is moved in the direction of the center of gravity of the already determined point to the midpoint.In this way, ultimately all Then, the plant efficiency ηI (' = 1 to 6) corresponding to each point determined through the above trial is expressed as the plant model moxibustion ± and '
It can be obtained using

I丁F1重心の計算 ここでは、シンプレックスの各点のうち効率が最も低い
点を除外した(k−11個の点で定義されるシンプレッ
クスの重心mGIを求める。今、効率−2 また、効率最低点から重心までの距離ΔmG、は次式で
表わされる。
Calculation of the center of gravity of I-Ding F1 Here, we exclude the point with the lowest efficiency among the points of the simplex (calculate the center of gravity mGI of the simplex defined by k-11 points. Now, the efficiency -2 The distance ΔmG from a point to the center of gravity is expressed by the following equation.

ΔmQ 、 ==mQ l −m’、     ・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)区
I巾E司新試行点の決定 新たに試行する方向を、最低効率点から重心方向にとり
、両点間の距離ΔmQ、のα1倍だけ重心から延長した
点を新試行点とし、これをm、  とすると、 mI SmGI十α1ΔmGI  ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・(5)で表わされる。
ΔmQ , ==mQ l -m', ...
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4) Determination of new trial point The new trial point is a point extended from the center of gravity by α1 times the distance between the points ΔmQ, and this is m, then mI SmGI ten α1ΔmGI ・・・・・・・・・・・・
It is represented by (5).

この場合、陽の制約条件を侵害する場合は試行点を制約
条件上にとることにする。
In this case, if an explicit constraint condition is violated, the trial point is set on the constraint condition.

すなわち、上限m 、 m、、を侵害する場合は、k◆
1 m 、  :=m 、 mI−−−−−°°−°−゛−
−−−−−°°−°、°、−,(51とし、下限m、f
fl、、を侵害する場合は、mk+11=m1min…
………………………(7)とする。
That is, if the upper limit m, m, , is violated, then k◆
1 m, :=m, mI−−−−−°°−°−゛−
−−−−−°°−°, °, −, (51, lower limit m, f
If fl, , is violated, mk+11=m1min...
………………………(7).

圧i効率計算 効率計算用のプラントモデル240を用いて、新試行点
m、  に対応した効率η  を求める。
Pressure i efficiency calculation Using the plant model 240 for efficiency calculation, the efficiency η corresponding to the new trial point m, is determined.

ここで、プラントモデルとしての模擬範囲は、通常負荷
運転で必要とされる系統のうち、エネルギー収支が問題
となる系統の全てを対象としている。
Here, the simulation range as a plant model covers all systems where energy balance is a problem among systems required for normal load operation.

タービン系統においては抽気系統はもとより、/−ル蒸
気についても考慮する。また、ボイラ系統においては排
ガスによる熱損失はもちろん、ボイラ壁からの熱放射も
考慮する。さらに、゛各機に対するマイナ制御系及びプ
ラント制御系は当然のことではあるが横壁対象としてい
る。また、周囲条件としての海水温度、大気温度及び風
速は実測値を用いる。
In the turbine system, not only the extraction system but also the /-le steam is considered. In addition, in the boiler system, not only heat loss due to exhaust gas but also heat radiation from the boiler wall is considered. Furthermore, the minor control system and plant control system for each machine are, of course, targeted to the side wall. In addition, actual measured values are used for seawater temperature, atmospheric temperature, and wind speed as ambient conditions.

匿I口日I制約条件監視 効率計算用のプラントモデル240で計算したプロセス
状態が陰の制約条件を侵害している場合は試行点m1 
に関する情報は全て無効とし、5TEP−3に戻り、新
試行点を決定する。この場合、操作とプロセス状態の因
果関係を考慮して次式に従ってα1を修正して5TEP
−3に戻る。
If the process state calculated by the plant model 240 for monitoring efficiency calculation violates the implicit constraint condition, the trial point m1
All related information is invalidated, and the process returns to 5TEP-3 to determine a new trial point. In this case, considering the causal relationship between the operation and the process state, α1 is corrected according to the following formula, and 5TEP
- Return to 3.

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・(8)U (DT>DT 、、、 ) U (
Y>Y lTl−、) −−(91ここで、0□過刺率
に対するα1は修正しない。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
...(8) U (DT>DT ,,, ) U (
Y>Y lTl-, ) --(91 Here, α1 for the 0□ overbite rate is not corrected.

その理由は、02過剰率を制限値内で操作する限り、陰
の制約条件を侵害することがないからである。
The reason is that as long as the 02 excess rate is operated within the limit value, the implicit constraint condition will not be violated.

圧子IF国収束判定 新試行点と元のノンプレックスを構成する各点に対応し
た効率のうち、最大及び最小の効率を、それぞれ’7 
mat及びη1゜とじ、効率最大点に到達したか否かを
次式に従って判定する。
Among the efficiencies corresponding to the new trial point for indenter IF country convergence judgment and each point constituting the original non-plex, the maximum and minimum efficiencies were determined by '7, respectively.
mat and η1°, and it is determined whether the maximum efficiency point has been reached according to the following equation.

ここに、εは効率最大点到達判定基準である。Here, ε is the criterion for reaching the maximum efficiency point.

上式が満足されれば実用上最大効率点到達したといえる
。最大点に達したならばη、8に対応する操作量を出力
し、再び5TEP−1に戻り初期シンプレックスを形成
する。最大点に達しなければ次の5TEP−7に進む。
If the above formula is satisfied, it can be said that the practical maximum efficiency point has been reached. When the maximum point is reached, the manipulated variable corresponding to η, 8 is output, and the process returns to 5TEP-1 to form an initial simplex. If the maximum score is not reached, proceed to the next 5TEP-7.

[mヨI効率向上方向判定 新試行点が元のソングレックスを構成する各点の効率の
どれよりも高い効率が得られる場合は、最大効率点に達
していなくとも、操作出力をし、次の5TEP−8へ進
む。操作出力しない場合は、そのまま次の5TEP−8
へ進む。本機能を設けた理由は、試行点が現在の運転状
態よりも効率を確実に向上させるならば、最大効率点に
到達するのを待たずして、実際に操作出力をするためで
ある。
[MyoI Efficiency Improvement Direction Judgment If the new trial point yields a higher efficiency than any of the efficiencies of the points that make up the original songplex, the operation output is performed even if the maximum efficiency point has not been reached, and the next Proceed to 5TEP-8. If there is no operation output, continue with the next 5TEP-8
Proceed to. The reason for providing this function is that if the trial point reliably improves the efficiency compared to the current operating state, then the actual operation output will be performed without waiting for the maximum efficiency point to be reached.

M新シンプレックスの形成 元のシンプレックスを構成している点のうち、最も低い
効率を示す操作点を除外し、新試行点を追加してできた
に個の点から新たなノンプレックスを形成し、5TEP
−2に戻る。
Among the points composing the simplex from which the M new simplex is formed, exclude the operating point showing the lowest efficiency, add new trial points, and form a new nonplex from the resulting points. 5TEP
- Return to 2.

次に、本発明による効率最適化制御過程の1例を第5図
に示す。本図は、操作パラメータである0□過刺率m、
 、 ハラレルダンパ開度貫2、復水器真空度m、が張
る3次元空間で各々が最適値に向って移動する軌跡を3
つの平面に投影したものである。この図で1〜6は初期
シンプレックスの頂点、7〜11は試行点、二重丸は最
大効率点、7〜11の点を結ぶ点線は試行操作過程、7
〜11の点を線を結ぶ実線は最適操作過程である。
Next, an example of the efficiency optimization control process according to the present invention is shown in FIG. This figure shows the operating parameters 0□overbite rate m,
In the three-dimensional space defined by , Haralel damper opening 2 and condenser vacuum m, each locus moves toward its optimum value as 3.
It is projected onto two planes. In this figure, 1 to 6 are the vertices of the initial simplex, 7 to 11 are trial points, the double circle is the maximum efficiency point, and the dotted line connecting points 7 to 11 is the trial operation process, 7
The solid line connecting the points ~11 is the optimal operation process.

例えば、”1 とm2の関係をみると、第11回目の試
行で最適点に到達している。しかし、m3については、
最適点の近傍まで来ているが、最適点には達していない
For example, looking at the relationship between "1" and m2, the optimal point is reached in the 11th trial. However, for m3,
Although it has come close to the optimal point, it has not yet reached the optimal point.

以上は、実施例における415制御アルゴリズムの概要
説明にとどめたが、以下その具体方式について追加説明
する。
Although the above has been limited to an overview of the 415 control algorithm in the embodiment, the specific method will be additionally explained below.

初期シンプレックス形成ステップ1において初期試行点
m11とシンプレックスの大きさを如何に決定するかは
、最大効率探索の収束性を左右する重要な問題でおる。
How to determine the initial trial point m11 and the size of the simplex in the initial simplex formation step 1 is an important issue that affects the convergence of the maximum efficiency search.

収束性を良くするためには、できるだけ効率が高い点に
初期試行点m11を選ぶべきであり、また、このm11
と操作許容限界までの距離に応じて初期シンプレックス
の大きさを決定すべきと考え、次のような方式とした。
In order to improve convergence, the initial trial point m11 should be selected at a point with as high efficiency as possible, and this m11
We thought that the size of the initial simplex should be determined according to the distance from the distance to the allowable operating limit, and adopted the following method.

第6図は0□過刺率m1に対するプラント効率の関係を
示すもので、大気温度が効率特性に与える影響について
も示した。つまり、実線が大気温度30Cのときの点線
が1Orのときの効率特性である。m、の許容域として
の上限及び下限はボイラ排ガス規制値、燃焼の安定性、
ファン容量などで定まるが、負荷レベルによって異なる
。この特性から、負荷りの関数として操作量の上限m、
。□(ト)、下限m1.、、In(ト)を表わすことが
でき、負荷りと大気温1f、T、の関数として最大効率
点に対応する操作量”rM(L、 T −3を表わすこ
とができる。
FIG. 6 shows the relationship between the plant efficiency and the 0□ overcutting rate m1, and also shows the influence of atmospheric temperature on the efficiency characteristics. In other words, the solid line represents the efficiency characteristic when the atmospheric temperature is 30 C, and the dotted line represents the efficiency characteristic when the atmospheric temperature is 1 Or. The upper and lower limits of the allowable range for m are based on boiler exhaust gas regulation values, combustion stability,
It is determined by fan capacity, etc., but varies depending on the load level. From this characteristic, the upper limit of the manipulated variable m as a function of the load,
. □(G), lower limit m1. .

従って、第7図に示すように、初期試行点決定部96で
は、操作許容域内で最大効率が期待できる点に初期試行
点m、を選ぶ。次に初期7ンプレツクスの大きさを、m
: から操作許容限界までの距離に応じて決定するため
に、ml  を除く初期ノンプレツクスの頂点のm、座
標m、、(j=2〜k)を次式で決定する。
Therefore, as shown in FIG. 7, the initial trial point determination unit 96 selects the initial trial point m, which is the point within the operation permissible range where the maximum efficiency can be expected. Next, the size of the initial 7 complex is m
: In order to determine the distance from to the operational permissible limit, m and the coordinates m, , (j=2 to k) of the vertices of the initial non-plex excluding ml are determined by the following equation.

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・0υ但し、mr = (”+ mar +”
i 1a )/2、r」は−掻乱(15) 数(0(r ’ <t ) % KLIは定数(0<K
tt <、11である。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
...0υHowever, mr = ("+ mar +"
i 1a )/2, r'' is -disturbance (15) number (0(r'<t) % KLI is constant (0<K
tt<,11.

第9図はパラレルダンパ開度m2に対するプラント効率
及びガス再循環流量の関係を示すものである。m2の許
容域としての上限は、カス再循環ファン容量限界特性a
と高速ガス流による1次過熱器15及び節炭器■13a
のアラツユカットを防止するためのアツ/ユカノト防止
限界特性すで定まる。また、下限は1次再熱器19及び
節炭器(B) 13 bに対するアツ/ユカット防止限
界特性Cガス再循環流量低下に伴なうNOx#度の上昇
を抑制するためのNOX対策下限特性d及び再熱蒸気温
度安定化下限特性eで定まる。ffL2U29m2UI
Im、L3. m2L2. m2L、は夫々特性aT 
b、c、’1eで定まる限界点であり、この図の場合は
m2L3とm2υ1 の間が操作許容域となる。第8図
のような特性となる物理的根拠は、m2を小さくすると
、(11式の定義から明らかなように、1次再熱器側に
分流されるガス量が増すが、再熱蒸気温度制御系では、
ガス再循環流量を低下させることにより再熱蒸気温度を
一定に保つためである。第9図に示す5つの操作許容限
界は負荷レベルに応じて変化するため、最終的許容限界
m2□、と”2+1nVi第10図に示すようにして決
定する。即ちm2□、Xは、ガス再循環ファン容量限界
計算手段102で得られた上限m2U2  とアノンユ
カノト防止上限計算手段103で得られた上限m2U1
  のうち低い方の値を低値選択手段107により決定
する。また、m2ff、、、は、アシ/ユカット防止下
限計算手段104で得られた下限”2 L3 、N Q
 X対策下限計算手段105で得られた下限m2L2及
び再熱蒸気温度安定化下限計算手段106で得られた下
限m2シ、のうち最も大きな値を最大値選択手段108
により決定する。ここで、m2[、、m2L29m2L
、は負荷L+7)関数として計算され、m2υ、、m2
13はJ@暁ガス体積流量VGASの関数として計算さ
れる。また、VGASは燃焼ガス体積流量計算手段10
1により負荷の関数として計算される。第9図に示すよ
うに、m2が大きくなるにつれカス再循環流量が増大し
、これに伴なってガス再循環ファン動力が増すため、プ
ラント効率は垂下特性をもつ。従って、最大効率点は常
に操作許容限界の下限m2m1nにあると見做して、初
期試行点m4  をこれに選ぶ。また、m、の場合と同
様に、初期ノンプレックスの大きさをm; からの操作
許容限界までの距離に応じて決定するために、m↓を除
く初期/ンプレノクスの頂点のm2座標m2J(J−2
〜k)を次式で決定する。
FIG. 9 shows the relationship between the plant efficiency and the gas recirculation flow rate with respect to the parallel damper opening m2. The upper limit of the allowable range of m2 is the capacity limit characteristic of the waste recirculation fan a
and primary superheater 15 and energy saver ■13a using high-speed gas flow
The limit characteristics for preventing heat/burning are already determined to prevent the heat from being cut. In addition, the lower limit is the NOx countermeasure lower limit characteristic for suppressing the increase in NOx # degree due to the decrease in the gas recirculation flow rate. d and the reheat steam temperature stabilization lower limit characteristic e. ffL2U29m2UI
Im, L3. m2L2. m2L, each has the characteristic aT
This is the limit point determined by b, c, and '1e, and in the case of this figure, the range between m2L3 and m2υ1 is the allowable operation range. The physical basis for the characteristics shown in Figure 8 is that when m2 is decreased, the amount of gas diverted to the primary reheater increases (as is clear from the definition of Equation 11), but the reheat steam temperature In the control system,
This is to keep the reheated steam temperature constant by lowering the gas recirculation flow rate. Since the five operating permissible limits shown in Fig. 9 change depending on the load level, the final permissible limits m2□ and "2+1nVi" are determined as shown in Fig. 10. That is, m2□, Upper limit m2U2 obtained by circulation fan capacity limit calculation means 102 and upper limit m2U1 obtained by Anon Yukanoto upper limit calculation means 103
The lower value among them is determined by the low value selection means 107. In addition, m2ff,... is the lower limit "2 L3, N Q obtained by the reed/cut prevention lower limit calculation means 104.
The maximum value selection means 108 selects the largest value of the lower limit m2L2 obtained by the X countermeasure lower limit calculation means 105 and the lower limit m2L2 obtained by the reheat steam temperature stabilization lower limit calculation means 106.
Determined by. Here, m2[,, m2L29m2L
, is calculated as a function of load L+7), m2υ,, m2
13 is calculated as a function of the J@Dawn gas volumetric flow rate VGAS. Further, VGAS is the combustion gas volumetric flow rate calculation means 10.
1 as a function of load. As shown in FIG. 9, as m2 increases, the waste recirculation flow rate increases, and the power of the gas recirculation fan increases accordingly, so that the plant efficiency has a drooping characteristic. Therefore, assuming that the maximum efficiency point is always at the lower limit m2m1n of the operational permissible limit, the initial trial point m4 is selected as this point. In addition, as in the case of m, in order to determine the size of the initial nonplex according to the distance from m; to the operational permissible limit, m2 coordinates m2J(J -2
~k) is determined by the following formula.

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・α2但
し、m2−(”2ea’x +”2’m+o )/2、
fjは一様乱数(0(r ’<1 )、Kt、2は定数
(0<KL2 <1 )である。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・α2 However, m2-("2ea'x +"2'm+o)/2,
fj is a uniform random number (0(r'<1), and Kt and 2 are constants (0<KL2<1).

第10図は復水器真空度m3に対するプラント効率、循
環水流量、及び循環水温度上昇幅の関係を示すものであ
る。このような特性を示す物理的根拠は、m3を大きく
するとタービン内部効率が上昇するが、その反面、循環
水流量の増加に伴ないポンプ動力が増し、結果として、
プラント効率が最大となる点をもつことによる。また、
m3の低下と共に循環水流量が低下するため循環水温度
上昇幅が大きくなる。ここで、操作許容域を規定するの
は循環水ポンプ容量で定まる循環水流量上限特性f1冷
却管内のスケール付着速度を制限するための循環水流量
下限特性g1及び循環水に含まれるプランクトンを保護
するための循環水温度上昇幅上限特性りである。以上の
制限は、プラントの計画段階で定まるもので、運転中に
変化するものではないが、これらにより規定される操作
許容域は、第11図に示すように負荷レベル及び海水温
度により大きく左右される。図で実線は海水温度21t
rのときの、また点線は18Cのときの効率を示す。そ
こで、初期試行点m〜を決定するために第12図に示す
ような初期試行点決定手段109を用いる。本手段では
、−第11図に示す特性に基づき、負荷りの関数として
操作量の上限m3.、、.8(ト)、下限m、。1jバ
最犬効率点に対応する操作量m8M(ト)を表わすとと
もに、海水温度TcをパラメータとしてTc ”T+ 
、 T2 、・・・・・・T、に対応した特性関数を準
備している。従って、第12図に示すように、初期試行
点決定手段109では、操作許容域内で最大効率が期待
できる点に初期試行点m〜を選ぶ。次に初期シンプレッ
クスの大きさを、m′sから操作許容限界までの距離に
応じて決定するために、mlを除く初期ノンプレックス
の頂点のm、座標ms” (j=2〜k)を次式で決定
する。
FIG. 10 shows the relationship between the plant efficiency, the circulating water flow rate, and the circulating water temperature rise width with respect to the condenser vacuum degree m3. The physical basis for this characteristic is that increasing m3 increases the turbine internal efficiency, but on the other hand, as the circulating water flow rate increases, the pump power increases, and as a result,
By having a point where the plant efficiency is maximum. Also,
Since the flow rate of circulating water decreases as m3 decreases, the range of increase in temperature of the circulating water increases. Here, the allowable operation range is defined by the circulating water flow rate upper limit characteristic f1 determined by the circulating water pump capacity, the circulating water flow rate lower limit characteristic g1 for limiting the scale deposition rate in the cooling pipe, and the protection of plankton contained in the circulating water. This is the upper limit characteristic of the circulating water temperature rise range. The above limits are determined at the plant planning stage and do not change during operation, but the allowable operating range defined by these limits is greatly influenced by the load level and seawater temperature, as shown in Figure 11. Ru. In the figure, the solid line is the seawater temperature of 21t.
The dotted line shows the efficiency at 18C. Therefore, in order to determine the initial trial point m~, an initial trial point determining means 109 as shown in FIG. 12 is used. In this means, - based on the characteristics shown in FIG. 11, the upper limit m3 of the manipulated variable is determined as a function of the load. ,,. 8 (g), lower limit m. 1j represents the manipulated variable m8M (g) corresponding to the most efficient point, and Tc ”T+ with seawater temperature Tc as a parameter.
, T2 , . . . , characteristic functions corresponding to T are prepared. Therefore, as shown in FIG. 12, the initial trial point determining means 109 selects the initial trial point m~ at the point where maximum efficiency can be expected within the operation permissible range. Next, in order to determine the size of the initial simplex according to the distance from m's to the operational tolerance limit, m and the coordinates ms'' (j = 2 to k) of the vertices of the initial nonplex excluding ml are Determine by formula.

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・Q3)但し、”3= (m3ma x +ms 
rn + n I / 2、rJは一様乱数(0<r 
’<、1 )、Kt、3は定数(0<KL3 <、1 
)である。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
...Q3) However, "3= (m3max +ms
rn + n I/2, rJ is a uniform random number (0<r
'<,1 ), Kt, 3 is a constant (0<KL3<,1
).

第6図、第8図、第11図に示したプラントの緒特性に
ついては、プラントモデル240を用いて知ることがで
きる。また、第7図、第9図、第12図に示す各手段で
決定する操作量上限m1.、.1!(i=1〜31及び
下限” 1m1n (i−1〜31は、いずれも陰の制
約条件を考慮したものであり、(2)式で用いている陽
の制約条件とは意味が異なる。従って旧103 Q3)
式で決定する初期シンプレックスの各頂点座標m、(i
=l〜a、j=2〜k)が陽の制約条件を侵害する場合
は、+61(7)式と同様の考え方により、各頂点座標
を陽の制約条件の上にとる。また、II 111210
3)式における定数KLIい=1〜3)の値は、ノミュ
レー/ヨンにより制御特性を解析することにより、制御
対象プラントに合った適切な値を決定すればよい。
The plant characteristics shown in FIGS. 6, 8, and 11 can be known using the plant model 240. In addition, the upper limit of the operation amount m1 determined by each means shown in FIGS. 7, 9, and 12. ,.. 1! (i=1 to 31 and lower limit "1m1n (i-1 to 31 are all taken into consideration implicit constraints, and have different meanings from the explicit constraints used in equation (2). Therefore, Old 103 Q3)
Each vertex coordinate m, (i
=l~a, j=2~k) violates the explicit constraint, the coordinates of each vertex are set above the explicit constraint using the same idea as in formula +61 (7). Also, II 111210
The value of the constant KLI = 1 to 3) in equation 3) may be determined to be an appropriate value suitable for the plant to be controlled by analyzing the control characteristics using a model.

本発明の実施例に関する以上の説明では、負荷変動及び
補機運転台数切替に伴なうプラントの過渡状態に対する
取扱いについては触れなかったが、これについて以下に
説明する。
In the above description of the embodiments of the present invention, handling of transient states of the plant due to load fluctuations and switching of the number of auxiliary machines in operation has not been mentioned, but this will be explained below.

プラントは大きな熱容量をもつため、過渡時に真の効率
を把握することは困難である。そのため本実施例では第
13図に示すように、負荷変動中と負荷変動完了直後は
最大効率探索手段230は動作を休止する方式としてい
る。負荷変動の有無を検知するために、現時刻をtoと
しサンブリフグ間隔Δtで過去n点までの負荷L(to
l、L(t。
Because plants have a large heat capacity, it is difficult to understand their true efficiency during transients. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 13, the maximum efficiency search means 230 stops operating during the load change and immediately after the load change is completed. In order to detect the presence or absence of load fluctuation, the current time is set to and the load L (to
l, L(t.

−月)、・・・・・・L (to−nΔt)のうち最大
値をL cnax、最小値をL m +。とじ、 L m a x  L m lゎ〉ε、  ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Iならば負荷
変動が有ったと見做す、即ち第13図の時刻t2までは
Oa式に従って定常負荷と見做し、t2で負荷変動を検
知したのち最大効率探索手段主ユ」を休止する。負荷変
動が完了してもプラントが熱的に過渡状態にある時刻t
4 までは最大効率探索手段230は休止している。【
4以降は定常状態と見做し、再び動作する。この場合は
、最大効率探索手段230において、第4図の初期7/
プレツクス形成ステツプ1から動作が開始されることに
なる。ここで、nΔtの値は制御対象プラントの過渡特
性を考慮して、必要十分な値を用いる。
- month), ...... L (to-nΔt), the maximum value is L cnax, and the minimum value is L m +. Binding, L m a x L m lゎ〉ε, ・・・・・・
If it is I, it is assumed that there has been a load fluctuation, that is, it is assumed that there is a steady load according to the Oa formula until time t2 in Fig. 13. , t2, after detecting the load fluctuation, the maximum efficiency searching means main unit is stopped. Time t when the plant is in a thermal transient state even after the load change is completed
4, the maximum efficiency search means 230 is inactive. [
After 4, it is regarded as a steady state and starts operating again. In this case, in the maximum efficiency search means 230, the initial 7/
The operation will start from plex formation step 1. Here, as the value of nΔt, a necessary and sufficient value is used in consideration of the transient characteristics of the plant to be controlled.

微粉炭ミル、給水ポンプなど補機類の運転台数に切替が
伴なうような大幅な負荷変動時に対しては、台数切替に
よる熱的過渡状態を考慮して最大効率探索手段230を
動作あるいは休止させる。
When there is a large load change that involves a change in the number of auxiliary machines in operation, such as a pulverized coal mill or water pump, the maximum efficiency search means 230 is activated or deactivated in consideration of the thermal transient state caused by the change in the number of auxiliary machines. let

即ち第14図に示すように、第13図に示した例に補機
運転台数の切替が伴なった場合は、台数切替ンーケンス
作動中及び台数切替結果必要となる熱平衡化時間tsだ
け経過してから最大効率探索手段230を動作させる。
In other words, as shown in FIG. 14, when the example shown in FIG. 13 involves switching the number of auxiliary machines in operation, the number of auxiliary machines in operation is in operation and the heat equilibration time ts required as a result of the number switching has elapsed. The maximum efficiency search means 230 is operated from.

定常負荷状態においても補機運転台数が切替えられる場
合は、切替/−ケンス作動中と1s間だけは休止するこ
とになる。
If the number of auxiliary machines in operation is to be changed even in a steady load state, the operation will be stopped for 1 second during the switching/-can operation.

第15図は、上記目的に対する実施例の処理手順を示す
ものである。この処理は周期Δtで動作し、/−ケンス
作動判定手段111では、補機運転台数切替のノーケン
スが作動中であるかどうかを判断し、作動中であれば、
タイマリセット手段112で、切替ノーダンス完了後の
時間tAを計時するためのタイマをリセットし、最大効
率探索手段230の動作を休止指令手段1°13により
休止させる。一方、切替7−タンスが完了した場合は、
その後の経過時間t^を計時手段114で計時する。次
に、負荷変動状態判定手段115では04)式に従って
負荷変動中であるか否かを判断する。負荷変動中であれ
ば、最大効率探索手段230の動作を休止させ、負荷変
動が完了していれば熱平衡状態判定手段116でLAと
ISO大小を比較することにより熱平衡状態を判定する
。熱平衡状態であれば動作指令手段117により最大効
率探索手段230を動作させる。
FIG. 15 shows the processing procedure of the embodiment for the above purpose. This process operates at a cycle Δt, and the /-can operation determination means 111 determines whether or not the no-ken for switching the number of auxiliary machines in operation is in operation, and if it is in operation,
The timer reset means 112 resets a timer for counting the time tA after the completion of the switching no-dance, and the operation of the maximum efficiency search means 230 is stopped by the stop command means 1°13. On the other hand, if the switching 7-tance is completed,
The elapsed time t^ thereafter is measured by the clock means 114. Next, the load fluctuation state determination means 115 determines whether or not the load is fluctuating according to equation 04). If the load is changing, the operation of the maximum efficiency searching means 230 is stopped, and if the load changing is completed, the thermal equilibrium state determining means 116 determines the thermal equilibrium state by comparing LA and ISO magnitude. If the state is in thermal equilibrium, the operation command means 117 causes the maximum efficiency search means 230 to operate.

本実施例において、初期シンプレックスの各頂点の座標
を決めるにあたり、02過剰率に関する初期試行点mi
 を負荷りと大気温度T1の両者を考慮して決定してい
る。しかし、大気温度がプラント特性に与える影響は比
較的小さいため、必ずしも大気温度を考慮する必要はな
く、単に負荷のみ考慮して初期試行点m1を決定する方
式としても制御特性を大幅に悪化する心配はない。また
、第4図で示したように、操作量が最大効率点に収束し
た場合、第6図〜第12図に示すような方法で、再び初
期シンプレックスを形成するとしたが、負荷変動あるい
は補機運転台数切替などで最大効率探索手段230の動
作が中断されない限り、収束点付近で初期シンプレック
スを形成する方式としても勿論制御特性は損わない。
In this example, when determining the coordinates of each vertex of the initial simplex, the initial trial point mi regarding the 02 excess rate is
is determined by considering both the load and the atmospheric temperature T1. However, since the influence of atmospheric temperature on plant characteristics is relatively small, it is not necessarily necessary to take atmospheric temperature into account, and even if the method determines the initial trial point m1 by simply considering the load, there is a risk that the control characteristics will deteriorate significantly. There isn't. In addition, as shown in Fig. 4, when the manipulated variable converges to the maximum efficiency point, the initial simplex is formed again by the method shown in Figs. 6 to 12. As long as the operation of the maximum efficiency search means 230 is not interrupted due to switching of the number of operating vehicles, etc., the control characteristics will not be impaired even if the method forms an initial simplex near the convergence point.

また、本実施例において、新試行点の方向を、効率が最
低となるシンプレックスの頂点から(3)式で表わされ
る重心方向に決定しているが、必ずしもこのような方向
とする必要はなく、次の方法によっても安定な効率最適
化が可能である。その第1の方法は、シンプレックスを
形成するに個の頂点のうち、効率が低い方からp個の点
の重心と残りの(k−91個の点の重心を通る直線上に
新試行点を決定する方法である。また、第2の方法は、
k個の頂点を効率の低い方のp個からなるA群゛と残り
のq個からなるB群に分け、両群の効率最低点からt<
t=1〜p)番目の点を除いた重、シ・を通る直線方向
に新たな試行点を1個決定する方法である。また、第3
の方法は、シンプレックスの重心mGIを求める際に、
(3)式を用いて各m点の効率η11を直接重み係数と
する代りに、標準値ηに対する差分η;−7を重み係数
とする次式で求める方法である。
Furthermore, in this embodiment, the direction of the new trial point is determined from the vertex of the simplex with the lowest efficiency to the direction of the center of gravity expressed by equation (3), but it is not necessarily necessary to set it in such a direction. Stable efficiency optimization is also possible by the following method. The first method is to place a new trial point on a straight line that passes through the centroids of the p points with the lowest efficiency and the centroids of the remaining (k-91) points among the vertices forming the simplex. This is a method of determining.The second method is
Divide the k vertices into group A consisting of p vertices with lower efficiency and group B consisting of the remaining q vertices, and from the lowest efficiency point of both groups t<
In this method, one new trial point is determined in the straight line direction passing through the points excluding the points t=1 to p). Also, the third
When calculating the center of gravity mGI of a simplex, the method of
Instead of using equation (3) to directly use the efficiency η11 of each m point as a weighting coefficient, this method uses the following equation to calculate the difference η;-7 with respect to the standard value η as a weighting coefficient.

ただし、7は負荷レベルに応じて修正するのが望ましい
。上記、第1及び第2の方式は最低効率点の特異性に左
右されることなく安定な収束性を期待できる。また、0
5)式に基づく第3の方式は(3)式と比較して、操作
量に対する効率特性の最大傾斜方向をより適確に見極め
て新試行点を決定するため、良好な収束性が期待できる
However, it is desirable to modify 7 according to the load level. In the first and second methods described above, stable convergence can be expected without being affected by the singularity of the lowest efficiency point. Also, 0
Compared to formula (3), the third method based on formula 5) more accurately determines the direction of maximum slope of the efficiency characteristic with respect to the manipulated variable and determines a new trial point, so good convergence can be expected. .

また、本実施例において、新試行点が元の/ンプレツク
スを構成する各点の効率のどれよりも高い効率が得られ
る場合は、最大効率点に達していなくとも操作出力をす
ることにより、操作量の急激な変更を避けている。更に
、この効果を上げるために、//プレックスの頂点での
効率が高い方からn個の頂点を選び、その重心点を実際
の操作量とする方式も有効である。この場合、nの値は
2くn(k/2の範囲で選ぶと有効である。
In addition, in this example, if the new trial point has a higher efficiency than any of the efficiencies of the points that make up the original / complex, the operation output can be performed even if the maximum efficiency point has not been reached. Avoid sudden changes in volume. Furthermore, in order to increase this effect, it is also effective to select n vertices from the ones with the highest efficiency at the vertices of the //plex and use their center of gravity as the actual manipulated variable. In this case, it is effective to select the value of n in the range of 2 x n (k/2).

また、本実施例において、新試行点におけるプロセス状
態が陰の制約条件を侵害している場合は、侵害した制約
条件に直接関係のある操作量のみを18)(9+式に従
って後退させている。しかし、制約条件が課せられたプ
ロセス状態と操作量の因果関係は必ずしも1対1に対応
しないから、侵害した制約条件に直接関係する操作量に
対しては+8)(9]式をそのまま生かすものとし、直
接関係がない操作量に対しては α 1−α l (1−β)・・・・・・t+61に従
ってα量を修正するのが望ましい。たたし、上式におい
てβ=0.2程度とすればよい。また、別の方法として
、陰の制約条件の侵害度合により操作量限界を推定し、
限界値まで後退させる方法も有効である。この方法は、
操作量に対する効率特性が単調関数を示す操作量の最適
化に有効である。いま、ノンプレックスにおける効率最
低点での状態量をxl、新試行点での状西量をx2、制
約条件をXLとすると、αを修正して操作量を限界値ま
で後退させるには、例えば次式 により線形補間してα′を求めることができる。
Further, in this embodiment, when the process state at the new trial point violates the implicit constraint condition, only the manipulated variable directly related to the violated constraint condition is retreated according to formula 18) (9+). However, since the causal relationship between the process state to which the constraint is imposed and the manipulated variable does not necessarily correspond one-to-one, formula (9) (+8) can be used as is for the manipulated variable that is directly related to the violated constraint. For manipulated variables that are not directly related, it is desirable to correct the α amount according to α 1-α l (1-β)...t+61. However, in the above equation, β=0. It may be about 2. Another method is to estimate the operation amount limit based on the degree of violation of the implicit constraint,
A method of retreating to the limit value is also effective. This method is
It is effective for optimizing the manipulated variable whose efficiency characteristic with respect to the manipulated variable shows a monotonic function. Now, if the state quantity at the lowest efficiency point in the non-plex is xl, the state quantity at the new trial point is x2, and the constraint condition is XL, then in order to correct α and retreat the manipulated variable to the limit value, for example, α' can be determined by linear interpolation using the following equation.

実際には非線形性を考慮して補正係数ξ(0くξく1)
を用いて次式で新試行点を決定することになる。
In reality, the correction coefficient ξ (0 × ξ × 1) takes into account nonlinearity.
The new trial point will be determined using the following formula.

また、本実施例において、負荷の変動状態及び補機運転
台数切替に応じて最大効率探索手段230を動作あるい
は休止させているが、この場合、第13図、第14図に
示す負荷変動監視区間nΔtは必ずしも一定である必要
はなく、要するにプラントが熱平衡状態に達する必要最
小限の時間であればよい。従って、負荷レベル及び負荷
変動幅に応じて逐次修正することにより、最大効率探索
手段230が動作する機会を多くすることができる。
In addition, in this embodiment, the maximum efficiency search means 230 is operated or paused depending on the load fluctuation state and the switching of the number of auxiliary machines in operation, but in this case, the load fluctuation monitoring section shown in FIGS. nΔt does not necessarily have to be constant, and in short, it is sufficient as long as it is the minimum necessary time for the plant to reach a state of thermal equilibrium. Therefore, by sequentially correcting the load level and the load fluctuation width, the maximum efficiency search means 230 can have many chances to operate.

火力発電プラントでは、一般に高負荷運転時には低負荷
運転時よりも熱時定数が小さいから、高負荷運転時はど
熱平衡時間は短かくなりnΔtは小さくできる。また、
補機運転台数の切替に伴なう熱平衡化所要時間tsも上
記理由により負荷レベルに応じて修正することが望まし
い。この1.はさらに、台数切替の対象となる補機の種
類によっても異なるから、負荷レベルと補機の種類を考
慮して修正することが望ましい。これにより、効率最適
化制御手段の稼動率を極力高めることが可能であり、プ
ラントの高効率化運用への貢献度を向上できる。
In a thermal power plant, the thermal time constant is generally smaller during high-load operation than during low-load operation, so the thermal equilibrium time is shortened during high-load operation, and nΔt can be reduced. Also,
For the above-mentioned reasons, it is desirable to modify the time ts required for heat equilibrium due to switching the number of operating auxiliary machines according to the load level. This 1. Furthermore, since it differs depending on the type of auxiliary equipment whose number is to be changed, it is desirable to modify it by considering the load level and the type of auxiliary equipment. Thereby, it is possible to increase the operating rate of the efficiency optimization control means as much as possible, and the degree of contribution to highly efficient operation of the plant can be improved.

本発明による第1の効果は、制御システムに内蔵したプ
ラントモデルを用いた予測制御を行なうため、大きな熱
時定数をもつプラントの応答速度に拘束されず、5分以
内のじん速な効率最適化が可能となり、最適化機能の稼
動率を大幅に向上できる点である。従来方式においては
最適化に3′0〜60分の時間が必要であり、このこと
は定常負荷状態がこれ以上継続しないと最適化の機能を
なさないことを意味し、近年の火カグラントに対する中
間負荷運用のニーズに対しては殆ど実用に供し得ないと
いえる。
The first effect of the present invention is that because predictive control is performed using a plant model built into the control system, efficiency optimization can be achieved quickly within 5 minutes without being constrained by the response speed of a plant with a large thermal time constant. This makes it possible to significantly improve the operating rate of the optimization function. The conventional method requires a time of 3'0 to 60 minutes for optimization, which means that the optimization function cannot be achieved unless the steady load condition continues for any longer. It can be said that this method cannot be practically used for load operation needs.

本発明による第2の効果は、プラント効率に影響を及ぼ
す複数の操作パラメータの操作量を最適化することによ
りプラントの総括的観点から効率を向上でき、機器単体
の効率向上を対象とした従来方式と比較して大幅に効率
を向上できる点である。
The second effect of the present invention is that by optimizing the manipulated variables of multiple operating parameters that affect plant efficiency, efficiency can be improved from a comprehensive perspective of the plant, and the conventional method targeted at improving the efficiency of individual equipment. The point is that the efficiency can be significantly improved compared to the conventional method.

本発明による第3の効果は、効率最適化に際し、制御シ
ステムに内蔵したプラントモデルを用いて直接計算した
プラント効率を用いているため、効率インデックス法に
基づいて間接的に効率を検知する従来方式と比較して、
最適値への収束精度が高い点である。
The third effect of the present invention is that when optimizing efficiency, the plant efficiency directly calculated using the plant model built into the control system is used, so the conventional method indirectly detects efficiency based on the efficiency index method. compared to
The point is that the convergence accuracy to the optimum value is high.

本発明による第4の効果は、制御システムに内蔵したプ
ラントモデルを用いて効率の最適化を図るため、実測値
に基づいて効率最適化を図る従来方式と比較して、ノイ
ズ及び検出誤差の影響を受けず、安定かつ高精度の最適
化が可能となる点である。
The fourth effect of the present invention is that since efficiency is optimized using a plant model built into the control system, the influence of noise and detection errors is greater than in the conventional method, which optimizes efficiency based on actual measured values. The point is that stable and highly accurate optimization is possible without being affected by

本発明による第5の効果は、最大効率点への安定な収束
が可能となる点である。
The fifth effect of the present invention is that stable convergence to the maximum efficiency point is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、第2図に示す本発明の制御システムとの対比
させて、従来方式の制御/ステムの構造的差異を説明す
るためのもの。第2図は、第1図に示した従来方式の制
御ンステムとの対比させて、本発明の制御ンステムの構
造的特徴を説明するためのもの。第3図は、効率最適化
制御ノステムの基本構成を示す。第4図は、効率最適化
制御の基本処理手順を示す。第5図は、効率最適化制御
過程の1例を示す。第6図は、02過剰率に対するプラ
ント効率の特性を示す。第7図は、第7図の特性に基づ
き02過剰率についての初期試行点及び操作量限界の決
定方法を示す。第8図は、パラレルダンパ開度に対する
プラント効率及びガス再循環流量の特性を示す。第9図
は、第8図の特性に基づきパラレルダンパ開度について
の初期試行点及び操作量限界の決定方法を示す。第10
図は、復水器真空度に対するプラント効率、循環水流量
、及び循環水温度上昇幅の特性を示す。第11図は、復
水器真空度に対するプラント効率の特性を負荷レベル及
び海水温度をパラメータとして示す。第12因は、第1
1図の特性に基づき復水器真空度についての初期試行点
及び操作量限界の決定方法を示す。第13図は、負荷変
動に伴なう最大効率探索手段の動作区間及び休止区間を
示す。第14図は、負荷変動と補機運転台数切替に伴な
う最大効率探索手段の動作区間及び休止区間を示す。第
15図は、第14図に示した目的を実現するための処理
手段を示す。 100・・・プラント、2・・・制御ンステム、3・・
・最大効率探索手段、4・・・状態フィルドパック、5
・・・最適操作量、200・・・制御/ステム、230
・・・最大効率探索手段、240・・・プラントモデル
、工・・・試行操作量、10・・・プラント効率、11
・・・最適操作代理人 弁理士 高橋明晰−、、、イ イベ、f7」− 14図 第 S 口 (h場身j牟 第 6日 第 7目 6 ′IIp13図 嬰 14−図 蔓 15図
FIG. 1 is for explaining the structural difference between the conventional control/stem and the control system of the present invention shown in FIG. 2. FIG. 2 is for explaining the structural features of the control system of the present invention in comparison with the conventional control system shown in FIG. FIG. 3 shows the basic configuration of the efficiency optimization control system. FIG. 4 shows the basic processing procedure of efficiency optimization control. FIG. 5 shows an example of the efficiency optimization control process. FIG. 6 shows the characteristics of plant efficiency versus 02 excess rate. FIG. 7 shows a method for determining the initial trial point and operating amount limit for the 02 excess rate based on the characteristics shown in FIG. FIG. 8 shows the characteristics of plant efficiency and gas recirculation flow rate with respect to parallel damper opening. FIG. 9 shows a method for determining the initial trial point and operation amount limit for the parallel damper opening based on the characteristics shown in FIG. 10th
The figure shows the characteristics of plant efficiency, circulating water flow rate, and circulating water temperature rise width with respect to condenser vacuum degree. FIG. 11 shows the characteristics of plant efficiency with respect to condenser vacuum degree using load level and seawater temperature as parameters. The twelfth cause is the first
Based on the characteristics shown in Figure 1, the method for determining the initial trial point and operating amount limit for the degree of vacuum in the condenser is shown. FIG. 13 shows the operating section and the stopping section of the maximum efficiency search means due to load fluctuations. FIG. 14 shows the operation section and the stop section of the maximum efficiency search means due to load fluctuations and switching of the number of operating auxiliary machines. FIG. 15 shows processing means for realizing the purpose shown in FIG. 14. 100...Plant, 2...Control system, 3...
・Maximum efficiency search means, 4... State filled pack, 5
...Optimum operation amount, 200...Control/Stem, 230
... Maximum efficiency search means, 240 ... Plant model, engineering ... Trial operation amount, 10 ... Plant efficiency, 11
...Optimal Manipulating Agent Patent Attorney Akiaki Takahashi -,,, Good, f7'' - Figure 14 S Mouth (hBa body JMU 6th day 7th 6' II p13 Figure 14- Figure 15)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.02過剰率、パラレルダンパ開度、復水器真空度の
うち少なくとも1つを運用制御上の操作パラメータとす
る火力発電プラントの該パラメータの操作量の関数とし
てプラント効率を求めることと、該プラント効率を用い
て前記パラメータの操作量を決定することを有し、前に
dプラット効率を用いた試行操作により効率を最大なら
しめる操作量を決定する制御方法において、複数の試行
点に対応した効率に基づいて新たな試行点を決定するこ
とを特徴とする火力発電プラントの効率最適化制御方法
。 2、特許請求の範囲第1項記載の新試行点決定において
、各試行点における効率と所定の標準効率との差分値に
基づいて新試行点を決定することを特徴とする火力発電
プラントの効率最適化制御方法。
1.02 Determining plant efficiency as a function of the manipulated variable of a thermal power plant in which at least one of the excess ratio, parallel damper opening degree, and condenser vacuum degree is an operational parameter for operational control; In a control method, the control method includes determining the manipulated variable of the parameter using the plant efficiency, and determines the manipulated variable that maximizes the efficiency through a trial operation using the d-plat efficiency, which corresponds to a plurality of trial points. An efficiency optimization control method for a thermal power plant, characterized by determining a new trial point based on efficiency. 2. Efficiency of a thermal power plant, characterized in that in determining a new trial point as set forth in claim 1, the new trial point is determined based on the difference value between the efficiency at each trial point and a predetermined standard efficiency. Optimized control method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9436168B2 (en) 2009-11-09 2016-09-06 Exergy Limited System and method for maximising thermal efficiency of a power plant

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50112638A (en) * 1974-02-18 1975-09-04

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