JPS5896131A - ガスタ−ビン速度制御方法 - Google Patents

ガスタ−ビン速度制御方法

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JPS5896131A
JPS5896131A JP19454481A JP19454481A JPS5896131A JP S5896131 A JPS5896131 A JP S5896131A JP 19454481 A JP19454481 A JP 19454481A JP 19454481 A JP19454481 A JP 19454481A JP S5896131 A JPS5896131 A JP S5896131A
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JP
Japan
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speed
acceleration
control system
value
setting
Prior art date
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Pending
Application number
JP19454481A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeki Adachi
足立　茂樹
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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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Priority to EP82104480A priority patent/EP0066223A1/en
Priority to US06/380,774 priority patent/US4517797A/en
Publication of JPS5896131A publication Critical patent/JPS5896131A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26—Control of fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/02—Purpose of the control system to control rotational speed (n)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/04—Purpose of the control system to control acceleration (u)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/11—Purpose of the control system to prolong engine life
    • F05D2270/112—Purpose of the control system to prolong engine life by limiting temperatures

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (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】 本発明はガスタービンの制御装置に係り、特に、円滑な
昇速を可能とする速度制御方式に関する。
第１図にガスタービン発電所の機器系統の一例を示すう
圧縮機１により圧縮された空気は燃焼器２により加熱さ
れ、高温のガスとなる。このガスはタービン３により仕
事を行ない、発電機４を駆動し電力を発生させる。発生
したｄ力は、しゃ断器５を経て系統６へ送電される。
燃料調整弁７は燃料制御装置の出力信号によって燃焼器
に流入する燃料量を制御する。
第２図に燃料制御装置のブロック図を示す。ガスタービ
ンの燃料制御系は大きく、起動制御系９、速度／負荷制
御系１０、加速度制御系１１、温度制御系１２に分けら
れる。
起動制御系はガスタービン起動時に定められた起動プロ
グラム信号によって燃料流量を制御し、ガスタービンを
定格速度まで立上げる。
速度／負荷制御系はガスタービンが定格速度になってか
らの速度および負荷を制御するものである。
加速度制御系は起動時のタービン加速度が定められた値
を越えないように制御する。
温度制御系はタービンの高温部の寿命を管理するために
設けられており、起動時には温度変化率が定められた値
を越えないように制御し、負荷運転中は燃焼温度が定め
られた値を越えないように制御する。
切換ゲート１３は上記の４つの制御信号のうち、タービ
ンの運転状態に応じて最適の信号Ｆ、Ｃを選択する。
従来の制御系においては、加速度制御系は定格速度に到
達するまで一定の設定加速度で制御されでいた。また、
切換ゲートは低値優先回路であり、定格速度に到達して
速度／負荷制御系の出力が加速度制御系の出力より小さ
くなったとき；加速度制−から速度／負荷制御に燃料制
御信号が切換っていた。
このような方式では、定格速度になるまで加速が続くた
め、定格速度に到達したときオーバーシュートを生ずる
。
本発明の目的は定格速度到達時にオーバーシュートがな
く、制御モード切換時、速度変動の無い制御装置を提供
するにある。
本発明の特徴は加速度の設定値を定格速度に近づくに従
い零に近づけるとともに、加速度制御から速度／負荷制
御に切換えるときの燃料制御信号の値を等しくする点に
ある。
第３図に本発明の一実施例を示す。
加速度制御系はアナログスイッチ２１の出力である加速
設定とタービン速度を微分器２３で微分した値とをつき
あわせ、比例積分した値を切換ゲートへ出力する。
速度／負荷制御系は速度設定値ＣＦＮと実速度ＮＨＰを
つきあわせ、ゲイン設定１５により比例演算を行なった
値を切換ゲートへ出力する。
加速度制御系の設定値は速度／負荷制御モードへの切換
以前（ＧＶＲＮ＝Ｏ）のときけアナログスイッチ２１に
よって速度偏差に比例した量が選ばれる。
即ち、加速度設定ＣＦＡは、 ＣＰＡ＝［ＫＸ（ＣＦＮ−ＮＩＰ））’ここで、　ＣＦ
Ｎ、速度設定値であり発電機しゃ断器が入るまでは定格
速度と なる。
ＮＨＰ　；タービン実速度 Ｋ　　；ゲイン設定！１９による糸数 〔〕ゝ　；すξツタ２０による制限値、下限ａ、上限す
を表わす。
となる。このような制御ブロックによる加速度設定は第
５図に示すように変化する。起動時にはＮＨＰは零であ
りＣＦＮけ定格速度であるのでＫ（ＣＦＮ−ＮＨＰ）は
大きな値となり、リミッタの制限値すで制限される。こ
の値が起動時の加速度設定となる。次第に速度が上昇し
て、Ｋ　（ＣＦＮ−Ｎｕ（Ｐ）＜ｂ となったとき、加速度設定は減少しはじめる。
例えば、ｂが１優／秒、Ｋが１／３とすると９７チ速度
より減速を開始する。
速度上昇とともに加速度設定は減少しＣＦＮ＝ＮＨＰ、
つまり、定格速度に到達したとき加速度設定は零となる
。
定格速度に到達したことにより、ＧＶＲＮが１となり、
加速度設定は切換バイアス値が選ばれる。
切換バイアスは非常に大きな値としているため、加速度
制御の出力は大きな値となり、切換ゲートにより速度／
負荷制御が選択される。
速度／負荷制御系において定格速度時の燃料を確保する
ために全速無負荷バイアスがあるが、この値は加速度制
御で定格速度に到達したときの加速度制御系の出力と等
しくなければならない。
もしこの値が等しくないと第６図に示すように制御モー
ドが切変ったとき速度変化を生じる。
切換時の速度変化を防ぐため速度／負荷制御系にホール
ド回路１８を設ける。このホールド回路けＧＶＲＮが１
となり速度／負荷制御に切換ったとき、そのときの切換
ゲートの出力ＯＦＦを出力する。このとき、ＣＦＮ＝Ｎ
ＨＰであり速度／負荷制御系の出力は（”ＦＦとなり、
パンプレスに切換えることができる。
なお、図中１４．１６．１７および２０はリミッタ、１
９けゲイン設定器、２２は比例＋積分演算器を示す。
以下、第４図にて本実施例に使用した特殊な制御モジュ
ールの機能の股間を行なう。
Ｙ＝Ｘ ８Ｗ＝１のとき Ｙは変化しない Ｙ＝Ｘ２ ８Ｗ＝１のとき Ｙ＝Ｘ１ 本発明によればガスタービン昇速時、定格速度に達した
ときオーバシュートを生じない。また加速度制御から速
度／負荷制御に切換時に速度変化を生じない。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のガスタービン発電所の機器構成の系統図
、第２図は従来のガスタービンの制御系のブロック図、
第３図は本発明の一実施例の制御ブロック図、第４図は
本発明の制御モジュール図、第５図は加速度設定の推移
を示す特性図、第６図はガスタービン速度の特性図であ
る。 １・・・圧縮機、２・・・燃焼器、３・・・タービン、
４・・・発を機、５・・・しゃ断器、６・・・系統、７
・・・燃料制御弁、８・・・燃料制御装置、９・・・起
動制御系、１０・・・速度／負荷制御系、１１・・・加
速度制御系、１２・・・温度制御系、１３・・・切換ゲ
ート、１４・・・リミッタ、１５・・・ゲイン設定器、
１６・・・リミッタ、１７・・・リミッタ、１８・・・
ホールド回路、１９・・・ゲイン設定器、２０・・・リ
ミッタ、２１・・・アナログスイッチ、第１　目 Ｊｌｚ　目 ８３図 第４　目 ５ｖ Ｗ ｌｓ目

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、速度偏差をリミッタで制限することＫよって、起動
    時の加速度設定値を定めるとともに、加速度制御から速
    度／負荷制御切換時の加速度制御系と速度／負荷制御系
    の燃料制御信号を等しくすることを特徴とするガスター
    ビン速度制御方法。
JP19454481A 1981-05-25 1981-12-04 ガスタ−ビン速度制御方法 Pending JPS5896131A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19454481A JPS5896131A (ja) 1981-12-04 1981-12-04 ガスタ−ビン速度制御方法
EP82104480A EP0066223A1 (en) 1981-05-25 1982-05-21 Fuel control method for gas turbine
US06/380,774 US4517797A (en) 1981-05-25 1982-05-21 Fuel control method for gas turbine

Applications Claiming Priority (1)

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JP19454481A JPS5896131A (ja) 1981-12-04 1981-12-04 ガスタ−ビン速度制御方法

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JPS5896131A true JPS5896131A (ja) 1983-06-08

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01224413A (ja) * 1988-03-04 1989-09-07 Hitachi Ltd ガスタービン燃料制御装置
EP0979933A1 (en) * 1998-01-05 2000-02-16 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Revolution speed control method in gas turbine shutdown process
CN105388923A (zh) * 2015-11-06 2016-03-09 浙江宇视科技有限公司 一种控制不同球机输出相同转速的预配置方法及系统

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CN105388923B (zh) * 2015-11-06 2018-07-13 浙江宇视科技有限公司 一种控制不同球机输出相同转速的预配置方法及系统

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