JPS5870310A - 適応制御システム - Google Patents

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】 本発明は適応制御システムに係り、特に、火力プラント
の特性が時間的に変動する場合に使用するに好適な適応
制御システムに関する。

第１図は従来の火力プラント制御システムの構成例を示
すブロック図である。同図において、■は負荷制御装置
、２はタービン蒸気流量制御装置、３け主蒸気圧力制御
装置、４は主蒸気圧力補正装置、５は給水流量制御装置
、６は主蒸気温度制御装置、７は主蒸気温度補正装置、
８は燃料流量制御装置、９はガス０２制御装置、１０は
ガス０２補正装置、１１は空気流量制御装置、１２は主
蒸気温度制御装置、１３は主蒸気温度補正装置、１４は
スプレ流量制御装置、１５は再熱蒸気温度制御装置、１
６は再熱蒸気温度補正装置、１７は再循環ガス流量制御
装置である。

上述の火力プラント制御システムは、第１図に示すよう
に、中央給電指令所（以下中給と略称する）からの負荷
指令ＥＬＤとプラントの静特性に基づいて、給水流量Ｆ
ＦＷ　％燃料流量’　Ｆ　％空気流量”Ａ％スプレ流量
Ｆｓｐ及び再循環ガス流量ｆ”ｃＲを先行的に操作（フ
ィード・フォワード制御）するとともに、主蒸気圧力”
　Ｍ　Ｓ　％主蒸気温度ＴＭＳ、ガス０２０２及び再熱
蒸気温度ＴＲＨのフィード・バック制御により上記操作
量を補正操作する。なお、タービン蒸気流量ＦＭｓは、
発電機出力ＭＷのフィード・バックにより制御する。

ところで、プラントの静特性は、経年変化、燃料のカロ
リー変動等によシ時間的に変動する。特に、石炭焚火カ
プラントの場合、炭種の変動が太きいため、プラントの
静特性が太きく変動する。

”　この結果、試運転時に求めたプラント静特性を用い
てフィード・フォワード制御する従来の方式では、試運
転時と比べて制御特性が悪化するという問題があった。

本発明の目的は、火力発電プラントの静特性が経年変化
、燃料のカロリー変化等により変動しても、この変動に
適応して良好な負荷追従制御を行ない得る火力プラント
適応制御システムを提供するにある。

本発明は、上記目的を達成するため、プラント静特性を
同定し、その同定結果を用いてプラントを制御する適応
制御システムにおいて、プラントの特性を平均点特性と
平均点近傍の動特性に分け、プラントの状態変数及び操
作変数のＨ側データから上記特性のパラメータ及び平衡
点の経時変動分を同定し、上記動特性のパラメータと上
記平衡点の経時変動分の同定結果を用いてプラント静特
性を求めるようにしたものである。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第２図は、火力発電プラントの静特性の一例を示す特性
図である。この図において、横軸には発電機出力ＭＷ（
％）が示され、縦軸には燃料流量ＦＦが示されている。

この図に示すように、火力発電プラントの静特性は、大
きな非線形性を有する。この例は、負荷すなわち発電機
出力ＭＷに対する燃料流量ＦＦの関係を示す特性である
。また、操作量を変化させたときの負荷、すなわち発電
機出力ＭＷの時間的変化は、第３図に示すように時間的
遅れを伴なう。

すなわち、餉３図（Ｉ）に示すように負荷を増加させる
ために燃料流量Ｆｐをステップ的に増加させたとき、負
荷は時間遅れを伴なって増加する。

第３図（ｎ）は、燃料流量Ｆ　Ｆをステップ的に減少さ
せたときの負荷の応答を示し、負荷は時間遅れを伴なっ
て減少する。この負荷の時間遅れは、燃料の流量遅れ、
熱の伝達遅れ、蒸気の流動遅れ、蒸気管の保有熱の増加
、減少、蒸気の内部エネルギーの増加減少等によって起
因する。

上で説明した特性は、次の微分方程式で表わすことがで
きる。

ここで、Ｘ、：状態変数　（ｌ二１．２．・・・ｎ）ｕ
Ｊ　：操作変数　（ｊ＝１．２．・・ｍ）（１）式より
プラント静特性すなわち平衡点特性は次式のようになる
。

ここで、マ１：状態変数の平衡点（ｉ＝１．２．・・・
、ｎ）（５） 石ｊ：操作変数の平衡点（ｊ　＝　１．２．・・・、ｍ
）（１）、（２）式より平衡点、近傍の動特性すなわち
操作量変化に対する状態量変化の時間遅れ時性は、次式
のようになる。

本発明は、プラントの特性を静特性すなわち平衡点特性
と平衡点近傍の動特性に分け、中給からの負荷指令ＥＬ
Ｄに従って火力プラント制御システムにより負荷追従運
転中は火力プラントの状態は平衡点近傍を動くことに注
目して、状態変数及び操作変数の観測データに基づき平
衡点近傍の動特性を同定し、この同定結果を用いてプラ
ントの静特性に基づいて各操作量をフィード・フォワー
ド制御するとともに、各制御量のフィード・バック制御
により上記操作量を補正するようにしたものである。

第４図は本発明の一構成例を示すブロック図である。本
実施例は火力プラントの特性を静特性すなわち平衡点特
性と平衡点近傍の動特性とに分け、状態変数及び操作変
数の観測データに基づき平衡点近傍の動特性を同定し、
この同定結果を用いてプラントの静特性を同定するプラ
ント静特性同定装置１００と同定したプラント静特性を
用いて火力プラントを制御する火力プラント制御装置（
１０１〜１１９）より成る。ここで、上記火力プラント
制御装置（１０１〜１１９）の構成を分類すると、１０
１は負荷制御装置、１０２けタービン蒸気流量制御装置
、１０３は主蒸気圧力制御装置、１０４は主蒸気圧力補
正装置、１０５は給水流量制御装置、１０６は主蒸気温
度制御装置、１０７は主蒸気温度補正装置、１０８は燃
料流量制御装置、１０９はガス０２制御装置、１１０は
ガス０２補正装置、１１１は空気流量制御装置、１１２
は主蒸気温度制御装置、１１３は主蒸気温度補正装置、
１１４はスプレ流量制御装置、１１５は再熱蒸気温度制
御装置、１１６は再熱蒸気温度補正装置、１１７は再循
環ガス流量制御装置、１１８は発電機出力制御装置、１
１９け発電機出力補正装置である。

火力プラントの特性は、（２）式に示す静特性すなわち
平衡点特性と、（３）式に示す平衡点近傍の動特性とに
分けられるが、プラント特性が変化すると（２）、（３
）式は次のようになる。

（８）式は次のように変形できる。

（１１） （１２）式を変形すると次のようになる。

（１２） （１４）式をマトリクス表現にすると共に観測ノイズを
考慮すると次のようになる。

Ｙ　（１０−Ｃ（１＜）　Ｆ　（１＜）　−１−ｗ　（
Ｉリ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１５）
Ｘ（１０−（ΔＸ１（ｋ−１）Δｘ２（ｋ−１）−Δｘ
、（ｋ−１）Δｕ、（ｋ−１）　Δ１１２　（ｋ−１）
−ΔＬ１．．　　（ｋ−１）　〕Ｆ　Ｔ（ｋ）＝（φ＋
　ｒ　（ｋ）φ１２（ｋ）・・・φＩ−（”）ｋＩＩ（
ｋ）ｋ１２（”）・・・ｋ、、（１＜）　・・・φ、＋
（ｋ）φ、２（ｋ）−・・φ−ｎ（ｋ）　ｋ−＋（ｋ）
１（。２０）・・・ｋ。、、（１０） ｗ、（ｋ）：ノイズ　　　（ｌ＝　１．２．−、　ｎ　
）また、パラメータＦ（ｋ）の遷移式は、次のようにな
るものとする。

Ｆ　（ｋＩＩ）　−Ｆ（ｋ）　　　　　　　　　　　　
　　　（１６）したがって、（１６）式を状態遷移式、
（１５）式を観測式としてカルマン・フィルタを構成す
ると次のように々る。

ここで、Ｆ（ｋ）　：　Ｆ（Ｉりの推定値Ｗ：ｗ（Ｉり
の共分散行列 Ｐ　（ｋ）　：　Ｆ　（１＜）の推定誤差の共分散行列
次に、プラント静特性の変動分ξ１（ｋＨｉ＝１．２．
・・・＋ｎ）の遷移式は、次式のようになるものとする
。

ξ（ｋ＋１）−ξ（１０（１８） ここで、　　ξ７σ０−〔ξ、　（１０，ξ２（１０，
・・・、ξ。Ｑり）〕また、変動分ξ（ｋ）の観測式は
、（１２）式より次の（１９）式をマトリクス表現にす
ると共に観測ノイズを考慮すると次式のようになる。

Ｘ　（１＜）　＝　　ξ（１＜）＋ｖ（ｌリ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２０）ここで
、 （１５） ｖＴ（ｋ）−（Ｖｌ（ｋ）、　Ｖ２（ｋ）、　＝・、　
ｕ　、（ｋ））　）：ノイズ （１８）、　（１９１式に対してカルマン・フィルタを
構成すると次のようになる。

ここで、ξ（ｋ）：ξ少）の推定値 （１６） ｖ　：ｖの共分散行列 Ｑ（１０：ξ（Ｉりの推定誤差の共分散行列（１７）、
　（２１）式によりプラントの平衡点近傍の離散形動特
性パラメータφ１４＋１（ｉｊ及びプラント静特性の離
散形変動項ξｉの推定値φ＋１（１０，”　＋　３ＱＯ
。

ξＩ（ｋ）が得られると（１３）式からプラントの平衡
点近傍の連続形動特性パラメータ”　ｉｊ　＋　ｂｌ　
ｊ及びプラント静特性の連続形変動項ξ３の推定値ａ目
（１す。

名目ＱＯ２η１ＱＯは次式により得られる。

なお、逐次処理を行なうために（１５）式のＹ　（１０
は次式のように変更する必要がある。

（１７） 次に、状態変数は火力プラント制御装置により制御され
定常状態においてΔＸ１−０となるので、（２２）式よ
り求めたプラントの平衡点近傍の連続形動特性パラメー
タの推定値”Ｎ＋ｂ１４及びプラント静特性の連続形変
動項の推定値η１に基づき各操作量に対する平衡点変動
量Δｕ＊、　（ｒ　＝１．２゜・・・、ｍ）を次式によ
り求める。

Δｌ］−−Ｂ−’η　　　　　　　　　　　　　（２５
）（１８） η　”　（９１＋　９７２・・・・・・分、〕（２５）
式により求めた各操作量に対する平衡点変動量Ｊｕ、　
（ｉ＝１．２．・・・、ｍ）から次式により最新のプラ
ント静特性を求める。

ｇｕｉＬ１ＪＤ＋’）　＝＝ｕ、　（Ｌｎ　、　ｌ　　
１）十ΔＵ。

（１−１，２，・・・ｍ　）　　（２６）ここで、ｇｕ
　ｉ　（”ｎ＋　ｌ）　：負荷デマンドＴＪＤに対する
操作量用の最新 の静特性 ｇｕ＋　（Ｌｏ、ｅ　１１：負荷デマンドｆＪＤに対す
る操作＠（Ｊ　、の前回 求めた静特性 ド 以上で説明したプラント静特性の同定処理を７０−−チ
ャ−１・にすると第５図のように々す、次のようにまと
めることができる。

（１９） フロー５１において、ｋ時点の負荷デマンドＬ　Ｄ　（
ｋ）に対応する状態変数Ｘ及び操作変数Ｕの平衡点ｘ、
（ｋ）、　ｕ、（ｋ）　（ｉ＝　Ｌ２．、、、、　ｎ　
；　　」−１，２，−、。

ｍ）を次式により求める。

ここで、ｇｘ＋　（ＬＤ　）　　：負荷デマンドＩＪＤ
に対する状態変数顕の静 特性 ｇｏｊ（”ｏ　、ｊ’）　：負荷デマンドＬＤに対する
操作変数Ｕ、の最 新の静特性 次に、フロー５２において、Ｋ時点の状態変数値ｘ＋（
ｋ）および慄１乍叢数１直ｕ、（ｋ３　（ｉ　＝　１．
２　、　＝、ｎ　；Ｊ　”　１，２＋　”’＋　”　Ｊ
の平衡点ｘ、（ｋ）、　ｕ、（Ｉリ　（１＝１．２゜・
・・＋　ｎ；　Ｊ　−１，２、・・・ＩＩＩ　ｊを次式
により求める。

さらに、フロー５３において、（１７）式に基づいてプ
ラントの平衡点近傍の離散形動特性パラメ（２０） 一タｄｒ１５　、　ｋ　＋１ノｔｍ定値’ａ＋１（ｋ）
　、　ｉｓ、（＋＜）　　ヲ求メる。

さらに、フロー５４において、（ｋ＋１）時点の負荷デ
マンドＬＤ（ｋ＋１）に対応する状態変数Ｘおよび操作
変数ｎの平衡点マｉ（ｋ＋１）。

”Ｊ（ｋ＋１）（’＝１，２．　・・・、　ｎ；Ｊ＝１
．２．・・−；ｍ）を次式により求める。

また、フロー５５において、（ｋ＋１）時点の状態変数
値ＸＩ（ｋ＋１）および操作変数値Ｕ。

（ｋ＋１　）　（夏＝１．２．−．ｎ　；　」＝　１．
２．−、ｍ　）ノ平衡点Ｘ　ｉ　（ｋ＋ｌ　Ｌ　ｕ、　
（ｋ−４−１）　（ｉ＝１．２．・、ｎ；ｊ　＝　１．
２．・、　ｍ　）からの変化分Δｘｔ（ｋ＋ｉ）。

Δｕ、　（ｋ＋１）（ｉ＝１．２．−、　　ｎ　；　ｊ
　＝　１．２．＝−、ｍ）を次式により求める。

ΔＸ＋（ｋ＋１）−Ｘ＋　（ｋ＋１）　　Ｘｉ　（ｋ４
−１）（ｉ＝］Ｊ、−、・・、ｎ）Δｕ、（ｋ＋１）−
Ｌｌｊ（ｋ＋１）−１１，（ｋ−ト１　）　（、ｉ−１
，２，、、、、ｍ）（３０） 次いで、フロー５６において、　　（２１１式に基づ（
２１） いてプラント静特性の離散形変動項ξｉの推定値ξｔ（
’０（ｉ　＝　１．２．−、　ｎ　）を求める。

フロー５６においては、上記フロー３および６で求めた
プラントの平衡点近傍の離散形動特性パラメータφｌｊ
＋１（ｉ４およびプラント静特性の離散形変動項ξ１の
推定値φ＋１（ＩＯ，ｋ＋１０９．ξ３．（１つを用い
て（２２）式によりプラントの平衡点近傍の連続形動特
性パラメータ”　ｉｊ＋　ｂ＋４およびプラント静特性
の連続形変動項ηｉの推定値ａ　、（Ｉす、ｂｌｊ（ｋ
）。

ηｉ　ｊ　（ｋ）を求める。

フロー５８において、（２５）式を用いて各操作＊　　
　。

量に対する平衡点変動量ΔＬＪ、（１＝１．２．・・・
、ｎ］）を求める。

最後に、フロー５９において、（２６）式ヲ用いて最新
のプラント静特性ｇ＋＋＋　（Ｌｏ　、　ｅ　）を求め
る。

プラント静特性同定装置１００は、上述のアルゴリズム
によりプラント静特性ｇｕ＋を同定し、このプラント静
特性ｇ、、Ｉを火力プラント制御装置（１０１〜１１９
）に出力する。火力プラント制御装置（１０１〜１１９
）は、負荷デコンドＬＤ（２２） とプラント静特性の推定値ｇｕｌに基づき（３１）式に
よりタービン蒸気流量ＦＭｓ、給水流動’　Ｆ　Ｗ　＋
燃料流量■、Ｉ　Ｆ、空気流量↓パＡ、スプレ流量」・
ｓｐおよび再循環ガス流量Ｉ”ＧＲのデマンドを決定（
フィード・フォワード制御）すると共に、発電気出力Ｍ
Ｗ、主蒸気圧力ＰＭＳＩ主蒸気温度”　Ｍ　Ｓ　＋ガス
０２および再熱蒸気温度ＴＲＨのフィード・バック制御
により（３２）式を用いて上記デマンドを補正し、この
補正されたデマンドに基づいて上記各操作量を制御する
。

１・＋、Ｄ−升＋（Ｌｏ）　　　　　　　　　　　　（
３１）ここで、に１，２．・・・、６ ル１１Ｄ：タービン蒸気流量デマンド １４’２１１：給水流計デマンド Ｅ’３Ｄ：燃料流計デマンド １＝’、１）：空気流計デマンド Ｅ’、ｌ）ニスブレ流量デマンド Ｊｊ”６［１：再循環ガス流計デマンド１、＋／　Ｉ　
θ　＝　ｌ’　ｉ　　Ｄ　　十　ε真　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　（３２）ここで
、ｉ　＝　１．２．・・・、６ （２３） Ｆ′１Ｄ、εＩ＝タービン蒸気流量修正デマンドおよび
フィード・ バック補正量 Ｆ′２Ｄ、ε２：給水流量修正デマンドおよびフィード
・バック補 正量 Ｆ′３Ｄ、ε３：燃料流量修正デマンドおよびフィード
・バック補 正量 Ｆ／、Ｄ、ε４：空気流量修正デマンドおよびフィード
・バック補 正量 Ｆ’、Ｄ、ε５ニスプレ流量修正デマンドおよびフィー
ド・バック 補正量 Ｆ′６Ｄ、ε６　：再循環ガス流量修正デマンドおよび
フィード・バ ツク補正量 なお、負荷デマンドＬＤは、負荷制御装置１０１におい
て中給からの負荷指令ＥＬＬ）に変化率制限（２４） 処理した信号である。

以上の説明から分かるように、本発明の一実施例によれ
ば、プラントの特性を静特性すなわち平衡点特性と平衡
点近傍の動特性に分け、状態変数および操作変数の四側
データに基づき、平衡点特性の変動項と平衡点近傍の動
特性を固定し、この平衡点特性の変動項と基準となるプ
ラント静特性から最新のプラント静特性を同定すると共
に、中給からの負荷指令と同定したプラント静特性に基
づいて火力プラントをフィード・フォワード制御すると
共に、制御量フィード・バックにより補正制御するので
、火力発電プラントの静特性が経年変化、燃料のカロリ
ー変化等により変動しても、この変動に適応してプラン
トの静特性を精度よく同定でき良好な負荷追従制御を行
なうことができる。

上に説明した例では、（８）式に示すようにプラントの
平衡点近傍の動特性を微分方程式で表わし、この微分方
程式の係数を同定するようにしたが、次のようにＡＫＭ
Ａ１自己回帰移動平均）モデル（２５） （２６） （２７） ここで、 Δｘ＋（ｋ−ｚ）−ｘ＋（ｋ−ｚ）−ｘ＋（ｋ−ｚ）　
（’＝’＋２＋”’＋ｎ）（Ｊ＝０．１．・・・、　Ｍ
） ΔｕＪ（ｋＪ）−ｕｊ（ｋ　ｚ）　−ｕｊ（ｋｌ）　（
Ｊ−１，２，−、ｍ）（Ｊ＝１．２．・・・、Ｍ） ”　＋　ｊ（’）　”係数（１＋　Ｊ　＝１．２．・−
、ｎ　）（ｅ＝１．２．・・・、１ｖｒ） ｂｌ、（１）：係数＜　ｉ＝ｌ、２．−＝、ｎ　；　」
−ｔ、２．−、　ｍ）（１＝　１．２．・・・、Ｍ） η（ｋ（）：静特性の変動環 （３３）式をマトリクス表現にすると次のようになる。

Δｘ（１＜）−Ａα）ΔＸ（ｋ−１）＋Ａ伐）ΔＸ（ｋ
−２）＋・・・十Ｎ（６）Δｘ（ｋ−１す）十Ｂ（１）
Δｕ　（ｋ−１）十Ｂ（２）Δｕ　（ｋ−２）−＋−十
Ｂ（Ｍ）Δｕ（ｋ−Ａ４）＋η（ｋ−１）　　　　　　
　　　　　　　　　　（３４）（２８） ΔｕＴ（ｋ−ｅ）−（Δｘ、（ｋ−ｌ）Δｘ、、　（ｋ
−／？　）−Δｘ、（ｋ−１））Δ１１（ｋ−（’）（
Δｕ、（ｋ　−／）　Δｕ□（ｋ−７？）　・・・Δ１
１．ｎ　（ｋ　−／！’）　）η（ｋ−１）＝（η、（
ｋ−１）η２（ｋ−１）・・・・・・η。（ｋ−１））
（３４）式は、観測ノイズを考慮して次のように変形で
きる。

Ｙ（ｋ）　−（、’（ｋ）　Ｆ（ト））−４−Ｗ　（ｋ
）　　　　　　　　　　　（３５）−Ｘ（１０＝　（Δ
Ｘ　（ｋ−１）　Δ１１　（ｋ−１）　Δｘ（ｋ−２）
　Δｕ（ｋ−２）−・−（２９） ｈ−Ｔ＜＋リー　（ｉ’、　Ｔ（ｋ）　ｌ”２Ｔ（１０
・・・・・・Ｆ、”ｉ））’　＋　（ｋ）　−（Ａ＋（
１）Ｈ＋（１）Ａ＋（２）Ｂ　、（２）・・・・・・Ａ
、（縛Ｂ、（紛）〕Ａ＋（１）＝　（”ｏ（１）　ａ１
２（ｊ’）　−−”　＋ｎ（Ｊ）　”ＪＢ＋（１）−（
ｂ＋＋（Ｊ）　ｂ＋２（３・−・ｂ＋ｎ（ｊ’）　：）
Ｗ　（１０−（ｗ、　（１＜）　Ｗ２（１０・＝・ｗ、
（ｋ）　：ノイズまた、パラメータ士゛（ｋ）の遷移式
は、次のようになるものとする。

Ｆ（ｋ＋１）−上’（１０（３６） （３６）式を状態遷移式、（３５）式を観測式としてカ
ルマン・フィルタを構成すると次のようになる。

ここで、Ｆ（ｋ）：Ｆ’（ｋ）の推定値Ｗ　　：Ｗ（１
０の共分散行列 Ｐ（ｋ）：１・Ｑ（）の推定誤差の共分散行列底に、プ
ラント静特性の変動分η（ｋ）の遷移式は次式のように
なるものとする。

η（ｋ＋１）−η［有］）　　　　　　　　　　　　　
（３８）壕だ、変動分η（ト））の観測式は、観測ノイ
ズを考慮して（３４）式のようになる。

（３０） Δｘ（ｋ＋１）−Ａ（１）　Δｘ（１＜）　−ノ（（２
）ΔＸ　（ｋ−１）−ＡＣＭ）ΔＸ（ｋＪ−１）−Ｂ（
１）Δｕ（１＜）−１３（２）Δｕ　（ｋ−１）　−＝
Ｂ（Ｉｖｉ）Δｕ　（ｋ　−Ｍ＋１　）−η（ｋ）＋ｖ
σ０　　　　　　　　　　　　　　　（３９）ここで、
Ｖ　（１０−（ｖ、（ｋ）　ｖ２（ｋ）　・＝　ｖ、（
ｋ）　〕：ノイズ （３９）式を変形すると次の」：うになる。

Ｘ、　（ｋ）　−ｙｙ　（ｋ）　」−ｎ　（ｋ）　　　
　　　　　　　　　（４０）こコテ、　Ｚ（１＜）−Δ
Ｘ　（ｋ＋１　）−Ａ（１）ΔＸ（１０−Ａ（２）ΔＸ
（ｋ＋１）・・・・・Ａ（財）Δｘ（ｋ−Ｍ−４−１）
＋　８（１）　Δｕ（ｋ）十Ｂ　（２）　Δｕ（ｋ−１
）　・・・Ｈ（Ｍ）Δｕ　（ｋ　−Ｍ−ｌ−１） （３８）、　（３９）式に対してカルマン・フィルタを
構成すると次のようになる。

９（ｋ）−♂（ｋ−１）＋Ｑ（１０Ｖ−’　ｉ　ｘ（Ｉ
り一分（ｋ−１’）Ｑ（ｋ）−（Ｑ−’　（ｋ−１）＋
Ｖ−’）−’　　　　　　　　　（４，１）ここで、η
（ｋ）　：η（ｋ）の推定値Ｖ：ｖ（１＜）の共分散行
列 Ｑ（１０：η（ｋ）の推定誤差の共分散行列（３７）、
　（４１）式により求めたプラントの平衡点近傍の動特
性パラメータ”　Ｎ　（ｇ）、　　ｂＢｕ）およびブ（
３１） ラント静特性の変動量η、　（１０の推定値ａ目（１）
。

ｆ　＋　１　（’）　＋　ｅ　Ｉ　に基づき各操作量に
対する平衡点変動量ΔＵ、を次式により求める。

（４２）式は、ｎ＝＝ｍのとき次式のようになる。

ΔＵニーＢ−＋η ・　　ここで、Δｕ　−〔ΔｕＩｎΔｕ２＋・・・、Δ
Ｕ□〕（３２） 會＋＋＝ｂ＋ｔ（１）４−介＋　ｒ　（２）十・・・＋
６．、（縛りＴ−（分１．ｑ２・・・・・・、叛〕（４
３）式により求めた各操作量に対する平衡点変動量ΔＵ
、から次式により最新のプラント静特性を求める。

ｇ、、４（Ｌｏ、ｊ？）−ｇｌ４（Ｌｎ、／？　１）＋
Δｕ４（ｊ＝１．２．−・・、　ｍ）（４４） また、上に説明した例では、（２６）式により各操作量
に対する平衡点変動量から最新のプラント静特性を逐次
修正するようにしたが、次のように基準となるプラント
静特性ｇ　ｕｉｒと平衡点変動量Δｕ１を分離して記憶
し、負荷デマンドＬ　■）が与えられるとこれに対応す
る平衡点１１１　（ＩＪｌｌ）を求めるようにしてもよ
い。

”＋　（”ｎ）−ｇｕ＋ｒ（ｊＪｎ）十Δｕ　＋　（Ｌ
ｎ　、　ｌ　）　　　（４５）ここで、ｇｌ、＋、（Ｌ
ｎ）：負荷デマンド１月）に対する操作量１１．の基準 となる静特性 ΔＵ量（ＬＤ、ｅ）：負荷デマンドＬＤに対する操作量
Ｌ１１の最新 （３３） の変動量 また、次のようにプラント特性同定のための平衡点ｕ＋
（Ｌｏ）とフィード・フォード制御のだめの平衡点ｕ、
Ｆ（ＬＤ）　　を分離して求めるようにしてもよい。

また、上に説明した例では、（１４）　、　（１９）式
に示すようにプラントの平衡点近傍の動特性パラメータ
ａ１１．Ｊｌおよびプラント静特性の変動量ξ１を分離
して推定するようにしたが、次のように同時に推定する
ようにしてもよい。

ΔＸ１（ト））−ΔＸ、（ｋ−１）φ、、（ｋ）＋Δｘ
、、（ｋ−ｉ）φ１２（ｋ）十・・佳ΔＸ、　（Ｌ−１
）φＩ　、（ｋ）＋Δｕ、　（ｋ−ｔｌ＜＋＋（ｋ）十
Δ”２　（ｋ　１）ｋ＋２（ｋ）＋＝伴Δｕ、　（ｋ−
ｉ）　ｋ、　ｍ（ｋ）十ξ、　（ｋ−１） ΔＸ２（ｋ）−Δｘ、（ｋ−ｉ）φ２１（ｋ）＋ΔＸ２
（ｋ−１）φ２２（ｋ）七・・＋Δｘ、（ｋ−１）φ２
　、、（ｋ）十Δｕ、　（ｋ−ｇ　ｋ２Ｉ（ｋ）十Δ”
２（ｋｌ）ｋ２２（ｋ）−１−・十Δｕ、、　（ｋ−１
）ｋ２．（ｋ）十ξ２　（ｋ−１）　　　　　　　　　
　　　　（４，７）（３４） ΔＸ、（ｋ）−Δｘ、（ｋ−１）φｎｌ　（ｋ）十Δｘ
２（ｋ−１）φ。２　（”）十・・・十ΔＸ、（ｋ−１
）φ、、（ｋ）十Δｕ、　（ｋ　−１）　ｋ、、（ｋ）
＋Δ１２　　（ｋ−１）　　ｋ１１２（ｋ）−１−・−
＋Δｕ　ｍ　（ｋ　−１）　ｋ　、、、（１＜）十ξ、
、（ｋ−１） （４７）式をマトリクスを表現にすると共に観測ノイズ
を考慮すると次式のようになる。

Ｙ　（１＜）　＝　Ｃ（１＜）　ｌＩ’（ト））４−　
ｗ　（ｋ）　　　　　　　　　　（４８）Ｘ（ｋ）＝Ｃ
Δｘ、（ｋ　−１）　Δｘ、、（ｋ−１）　・・・Δｘ
、（ｋ−１）Δｕ、（ｋ−１）Δｕ、、（ｋ−１）・・
・Δｕ、、、　（ｋ−ｏ　） Ｅ”（１０＝　　（φ、　、　（ｋ）φ１．（１す・・
・φ、　、、（ｋ）　ｋ、　、　（ｋ）　ｋ、　２（１
＜）（３５） 、、、に、訳ｌリ　ξｌ　　（ｋ（）・・・φＪｌＯφ
ｎ２（１０・・・φ−（ｋ）ｋ−１（ｋ）ｋ−２（”）
、、、ｋｎ、（ｋ）ξｎ（ｋ−１）） ｗ”（ｋ）　−ＣＷ＋（１０Ｗ２（ｋ）　・＝　Ｗ、（
ｋ）　）　：ノイズまた、パラメータＦ　（１００遷移
式は、次のようになるものとする。

上”　（ｋ＋１）　−Ｆ（ｋ）　　　　　　　　　　　
　　　（４９）（４９）式を状態遷移式、（４８）式を
観測式としてカルマン・フィルタを構成すると次のよう
になる。

Ｆ（１＜）−Ｆ　（ｋ−ｔ）＋　Ｐ（１００′（ト））
Ｗ−’　ｉ　Ｙ　（１＜）−ｅ（１＜）Ｆ　（ｋ　−１
）ＰΦ）−（Ｐ−１（ｋ−１）十〇’（ｋ）　Ｗ−’　
Ｃ（ｋ））−’（５０） ここで、Ｆ（ｋ）：上゛（ｋ）の推定値Ｗ　：Ｗの共分
散行列 Ｐ（ｋ）：Ｉ！’（ｌりの推定誤差の共分散行列以上説
明したように本発明によれば、プラントの特性を静特性
すなわち平衡点特性と平衡点近傍の動特性に分け、状態
変数および操作変数の観測データに基づき、平衡点特性
の変動項と平衡点近傍の動特性を同定し、この平衡点特
性の変動項と（３６） 基準となるプラント静特性から最新のプラント静特性を
同定すると共に、中給からの負荷指令と同定したプラン
ト静特性に基づいて火力プラントをフィード・フォワー
ド制御すると共に、制御量フイ、−ド・バックにより補
正制御するので、火力発電プラントの静特性が経年変化
、燃料のカロリー変化等により変動しても、この変動に
適応してブランＩ・の静特性を精度よ〈同定でき良好な
負荷追従制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の火力プラント制御システムを示すブロッ
ク図、第２図はプラント静特性の一例を示す特性図、第
３図（１）及び■）は、操作量を変化させたときの負荷
の応答遅れを示す特性図、第４図は本発明の一実施例を
示すブロック図、第５図は同フローチャートである。 １００・・・プラント静特性同定装置、１０１〜１１９
（３７） ７１ Ｙ　２　図 ＭＷ（’／−） ギ　３　区 （ＩＩ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、プラント静特性を同定し、その同定結果を用いてプ
   ラントを制御する適応制御システムにおいて、プラント
   の特性を平衡点特性と平衡点近傍の動特性に分け、プラ
   ントの状態変数及び操作変数の観測データから上記動特
   性のパラメータ及び平衡点の経時変動分を同定し、上記
   動特性のパラメータと上記平衡点の経時変動分の同定結
   果を用いてプラント静特性を求めることを特徴とする適
   応制御システム。