JPS59162727A

JPS59162727A - 複合型発電プラントの統括負荷制御装置

Info

Publication number: JPS59162727A
Application number: JP58036608A
Authority: JP
Inventors: 敏夫酒井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-03-08
Filing date: 1983-03-08
Publication date: 1984-09-13
Also published as: JPS6361864B2

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】〔発明の技術分野〕本発明は゛複数台の発電ユニットで構成される複合型発
電プラントの統括負荷制御装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

最近の発電プラントにおいては、発電効率の向上を目的
として複合サイクル発電ユニットが開発され、実用化さ
れつつある。この発電ユニットはガスタービン、蒸気タ
ービン、発電機を一軸上に結合し、ガスタービンを駆動
し終えた排ガスを利用して蒸気タービンを駆動し、両者
の駆動力で発電機を駆動することにより、熱エネルギー
の有効利用を図るようにしたものである。しかし、この
発電ユニットは単機容量が小さく、各発電ユニット毎に
独立して運転するのは不経済となるため、系統運用上は
複数台で１台の発電プラントを構成している。

ところで、発電プラントの負荷制御は、一般には中央給
電指令所から与えられる負荷目標値とＡＦＣ（自動周波
数制御）信号とから得られる負荷指令信号に基づいて行
なわれるが、ＡＦＣ制御を行なう際にはＡＦＣ巾に対す
る考慮が必要となる。

従来の単一発電プラントにおいては、このＡＦＣ巾を一
定にして制御を行なっていたが、前記のような複合型発
電プラントの場合には、その運転台数がそのときどきで
変化するだめ、ＡＦＣ巾を一定にするとＡＦＣ制御がう
まく行なわれなくなる場合が生じる。例えば、運転台数
が少ない場合には前記負荷指令値がそのときの運転台数
の最大出力値よシ大きくなシ、大きな偏差が生じて制御
系が飽和し、制御機器に悪影響を及ぼす。一方、運転台
数が多い場合は前記負荷指令値がそのときの運転台数の
最大出力値に比べて小さな値となるため、短期的な負荷
変動に対するＡＦＣ制御が良好に行なわれなくなる問題
点が生じる。

〔発明の目的〕

本発明はＡＦＣによる短期的な負荷変動制御を効果的に
行なうことのできる複合型発電プラントの統括負荷制御
装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

このため、本発明は複数台の発電ユニットで構成される
複合型発電プラントにおいて、ＡＦＣ巾を統括負荷制御
中の発電ユニット運転数に応じて上下限設定することに
より、従来の単一型発電プラント同様のＡＦＣ制御を可
能としだものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る統括負荷制御装置の構
成図を示したもので、１は中央給電指令所、２は所内モ
ード負荷設定器、３は中央給電指令所１から与えられる
負荷目標値信号ａ又は所内モード負荷設定器２から与え
られる所内モード負荷目標値信号すのどちらかを選択す
る切替器、４は切替器３から出力される負荷目標値信号
の変化率を制限した上、負荷指令基″単信信号Ｃとして
出力する負荷変化率制限器である。５は中央給電指令所
１から与えられるＡＦＣ信号ｄの上限を決める上限設定
器、６は下限を決める下限設定器、７はその上下限値を
決めるＡＦＣ上下限設定器である。

８は負荷指令基準値信号Ｃと、上、下限設定器５゜６に
よ、９　ＡＦＣ巾の制限されたＡＦＣ指令値信号ｅとを
加算し、複合型発電プラントの負荷指令値信号ｆとして
出力する加算器、９は各発電ユニットからの実負荷信号
を加算する加算器、１ｏは負荷指令値信号ｆと加算器９
から出力される複合型発電プラント実負荷信号ｇとの偏
差信号りを出力する減算器、１１は偏差信号りを比例積
分して負荷目標値信号１を作る比−例狽分器、１２は据
置ユニット起動停止時等に使用されるバイアス設定器、
１３は負荷目標値信号ｌとバイアス設定器１２から出力
されるバイアス信号ｊとの偏差をとり負荷指令値信号に
として出力する減算器、１４は発電ユニットの負荷指令
を手動設定するための手動設定器、１５は切替器である
。１６は発電ユニットの実負荷を検出する負荷検出器、
１７は切替器１５から出力される負荷指令値信号にと負
荷検出器１６からの発電ユニット実負荷信号との偏差を
算出する減算器、１８は減算器１７から出力される偏差
信号ｔに応じて変化する速度設定信号を出力する速度設
定器である。

第２図は上記速度設定器１８から先の発電ユニットの構
成図を示したもので、１９は減算器、２０は演算増幅器
、２１はサーブ増幅器、２２は燃料調整弁、２３は回転
数検出器、２４はガスタービン燃焼器、２５はコンプレ
ッサ、２６はガスタービン、２７は発電機、２８は排熱
回収ディジ、２９は蒸気加減弁、３ｏは蒸気タービン、
３１は復水器である。

以上の構成で、第１図の切替器１５が減算器１３側に切
シ替わっているときは、この発電ユニットは統括負荷制
御中にあるものとして、ＡＦｃ上下限設定器７には信号
Ｚｎ　（ｎは第ｎ番目の発電ユニットを表わす）＝ｒｌ
Ｊが入力される。一方、切替器１５が手動設定器１４側
に切シ替わっているときは、信号Ｚｎ＝ｒＯＪがＡＦＣ
上下限設定器７に入力される。

ＡＦＣ上下限設定器７はこれらの入力信号ｚ１〜ｚｎか
ら現在統括負荷制御中の発電ユニット運転台数を判断し
、その運転台数に対応した上限値。、下限値Ｐをそれぞ
れ上限設定器５．下限設定器６に与える。

これによシ、中央給電指令所１がら入力されるＡＦＣ信
号ｄは上限設定器５、下限設定器６にょシ、そのＡＦＣ
巾が制限されて、現在の複合型発電ゾラランドの発電ユ
ニット運′□転台数に応じたＡＦＣ信号ｅとして加算器
８に入力される。これと同時に中央給電指令所１から与
えられる負荷目標値信号８も切替器３から負荷変化率制
限器４を経て負荷指令基準値信号Ｃとして加算器８に入
力される。これらの信号ｅとＣは加算器８で加算されて
負荷指令値信号ｆとなり、減算器１０に加えられる。一
方、各発電ユニットの実負荷は負荷検出器１６によシ検
出されて加算器９で加算され、複合型発電プラント実負
荷信号ｇとして減算器１０に加えられる。

次いで、この減算器１０で算出される負荷指令値信号ｆ
と複合型発電プラント実負荷信号ｇとの偏差信号りは比
例積分器１１に加えられて負荷目標値信号ｌとなり、各
発電ユニットに与えられる。

各発電ユニットにおいては、与えられた負荷目標値信号
蓋からバイアス信号ｊを減算器１３で減算することによ
り負荷指令値信号ｋが算出され、切替器１５を介して減
算器１７に加えられる。この減算器１７には負荷検出器
１６より偏差信号ｔも加えられて偏差信号ｍが算出され
、この偏差信号ｍにより速度設定器１８の設定器が増減
される。

この速度設定器１８によシ出力される速度指令１５号ｎ
は、第２図の減算器１９に入力され、そこで回転数検出
器２３から得られるガスタービン・蒸気タービン、発電
機の回転数（ガスタービン。

蒸気タービン、発電機は連結されているため回転数は同
一）との偏差が算出される。算出された偏差は演算増幅
器２０で比例演算が施されたのち、ザーボ増幅器２１に
加えられる。これにより、燃料調整弁２２０開度が制御
され、ガスタービンのガスタービン燃焼器２４に入る燃
料量が制御され、ガスタービン２６の軸トルクが制御さ
れる。

一方、蒸気タービンの方はガスタービン２６の排ガスの
エンタルピ一つまり燃料流量によシ、排熱回収がイラ２
８からの蒸気のエンタルピーが決定されるため、蒸気加
減弁２９を全開または一定開度にしておくと、復水器３
１の真空度との関係で一義的に蒸気タービンの軸トルク
が決定される。

この結果、発電機がガスタービン、蒸気タービンに連結
されているので、ガスタービンと蒸気タービンの軸トル
クの和に発電機の効率を乗じたものが発電機の出力とな
って電力系統に出力される。

このように、統括負荷制御中の発電ユニット運転台数が
多い場合はＡＦＣ巾を大きくすることによシ、中央給電
指令所１から与えられるｙｃ信号ｄに応じた周波数制御
が可能となシ、また、統括負荷制御中の発電ユニット運
転台数が少ない場合はＡＦＣ巾を小さくすることによυ
、負荷指令値信号ｆが運転中の台数の最大出力をオーバ
ーすることを防ぐことができ、良好なＡＦＣ制御を行な
うことができるようになる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、ＡＦＣ信号の上下限値を
統括負荷制御中の発電ユニット運転台数に応じて設定す
るようにしたので、複数台から成る複合型発電グランド
のＡＦＣ制御を良好に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例に係る複合型発
電プラント統括負荷制御装置の構成図である。１・・・中央給電指令所、２・・・所内モード負荷設定
器、３，１５・・・切替器、４・・・負荷変化率制限器
、５・・・上限設定器、６・・・下限設定器、７・・−
ＡＦＣ上下限設定器、８，９・・・加算器、１０，１３
，１７゜１９・・・減算器、１１・・・比例積分器、１
２・・・バイアス設定器、１４・・・手動設定器、１６
・・・負荷検出器、１８・・・速度設定器、２０・・・
演算増幅器、２１・・・ザーポ増幅器、２２・・・燃料
調整弁、２３・・・回転数検出器、２４・・・ガスター
ビン燃焼器、２５・・・コンプレッサ、２６・・・ガス
タービン、２７・・・発電機、２８・・・排熱回収？イ
ラ、２９・・・蒸気加減弁、３０・・・蒸気タービン、
３１・・・復水器。

Claims

【特許請求の範囲】

複数台の発電ユニットから成る複合型発電プラントを中
央給電指令所からの指令に基づいて負荷制御する複合型
発電プラントの統括負荷制御装置において、各発電ユニ
ットをそれぞれ統括負荷制御側又は除外側に切り替える
各切替器と、これら切替器からの状態信号に基づき統括
負荷制御中の発電ユニット運転台数を判断し、この台数
に対応して前記中央給電指令所から与えられるＡＦＣ信
号の上下限中を設定する上下限設定器とを備えているこ
とを特徴とする複合型発電プラントの統括負荷制御装置
。