JPS6166808A - 蒸気および電力の同時発生装置 - Google Patents
蒸気および電力の同時発生装置Info
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- Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は一般に蒸気及び電力の同時発生装置ｖｃ関わり
、特にマトリックスの使用によるプロセス制御のコンピ
ュータを用いて蒸気及び電力の同時発生装置を最適化制
御する装置に関する。 〔従来の技術〕 特にエネルギ消費ならびＫそれと関連した生産性もしく
は製造出力（関し、生産性を最大に。 し且つ（または）工業プロセスの操業コストを最小限度
にするために最適化技術が用いられることが知られてい
る。このような最適化制御方法は特に化学工学分野にお
いて適用可能であり、運転費用を最小にしつつ投資九対
し最大の収益を得る操業条件を設定するために採用され
ている。 リニアプログラミング（ｌｓ形計画法）およびエホリュ
−７ヨナリーオペレーション（ＥＶＯＰ）法のような数
理的な最適化制御方法が従来より知られている。ｇｖｏ
ｐ 法は、１９６５年６月５日付ケ［ケミカル・エン
ジニアリング（ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｔｎ
ｇ）Ｊ 、 ＋ １７−１２６頁掲載のビーーエイチ
・カーベンター（ｓ、Ｈ，Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ）および
エイチー７−ｅスイ一二一（Ｈ，Ｃ，Ｓｗｅｅｎｅｙ）
の論文［ノンプレックス自己決定型ＥＶＯＰ Ｋよる
プロセス改良（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎ
ｔ ｗｉｔｈ ＳＩＭＰＬｇＸＳｅｌｆ−Ｄｉｒｅｃｔ
ｉｍｇ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ ０ｐｅｒａｔｉｏ
ｎ ） Ｊに開示されている。このＥＶＯＰ 最適化制
御方法は、本出願人に゛よる特願昭５９−２５１４６８
号明細書に開示されているようＪ蒸気−電力同時発生装
置（Ｓｔｅａｍ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｖｒｅｒ Ｃ
ｏｇｅｎｅｒａｔｏｒ）により発生される電力を、蒸気
流量に換算して取扱い最適解を得る相続くテストに容易
に適用可能なモデルを創成するようにプロセスにおけろ
蒸気流量および電力の平衡条件を用いる蒸気−電力同時
発生プロセス（Ｓｔｅａｍ−ｐｏｗｅｒ ｃｏｇｅｎｔ
−ｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ） Ｋ理想的に適用さ
れている。 別の最適化制御方法として、やはり蒸気流量に換算して
、同時発生プロセスにおける主要な変数およびパラメー
タを反映するマトリックス（行列）を用いる上述のリニ
アプログラミング法（線形計画法）がある。上述のＥＶ
ＯＰ モデル法とは対称的に、リニアプログラミングマ
トリックス法は、より多くのプロセス変数およびより多
くのパラメータを考直することができしかも１手動／自
動、オ／／オフのような、設備がとり得る種々な状態を
反映し且つ多（の拘束条件を取扱うことができる。この
リニアプログラミング法は、例えば、（１）米国プリン
ストン大学（Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ
ｙ）出版社１９６３年発行のジー・ビーｅダンツィング
（ｏ、ｓ、Ｄａｎｔｚｉｎｇ）著の［リニアプログラミ
ング及び拡張（ＬｉｎｅａｒＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ
ａｎｄ Ｅｘｔｅｎｓｌｏｎｓ） Ｊ 、 （２）アデ
ィソン・ウエズリイ（Ａｄｄｉｓｏｎ Ｗｅａｌｅｙ）
出版社１９６２年発行のジー嗜ハドリイ（Ｇ、Ｈａ
ｄｌｅ’ｙ） 著の「リニアプログラミング（Ｌｉｎ
ｅａｒ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）Ｊ。 （３）ホルト・ラインハート拳ウイノストン（Ｈａｌｔ
、Ｒｉｎｅｈａｒｔａｎｄ ’＃１ｎｓｔｏｎ）社１９
６４年発行のアール・ダブリュ・レウエリン（Ｒ，Ｗ、
Ｌｌｅｗｅ−１１ｙｎ）著の［リニアプログラミング
（Ｌｉｎｅａｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）Ｊ 、および
（４）ジョン争つィリー書アンドーサンズ（Ｊｏｈｎ
Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ ５ｏｎｓ）社１９７０年発行のマ
クシミリアン・クロード（ＭｃＭｌｌｌａｎ、Ｃ１ａｕ
ｄｅ）著の「数理的プログラミング（Ｍａｔｍｈｅｍａ
ｔｉｃａｌ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ） Ｊ等に示され
ている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 リニアプログラミングは、非常に複雑であるために、最
適化の解を迅速（得る必要があるような事例においては
非現実的であると考えられていた。これが、従来１周知
のリニアプログラミング法が、蒸気−電力同時発生プラ
ントプロジェクトで決して用いられなかった理由である
。 即ち、最適化プロセスが所望の解に収斂したと考えられ
る時点では、既にマ） ＩＪラックス用いて行なわれる
計算で考慮された初期状態が相当大きく変化してしまい
、したがって、得られた算術群が物理的意味を失ってし
まい、プラントの制御に実現されないことになるからで
ある。しかしながら、リニアプログラミング法並びに上
記特許出願明細書罠開示されているＥＶＯＰ 法に従が
って行なわれる特定の質量流量処理によれば、蒸気−電
力同時発生プラントにおけろ最適化にリニアプログラミ
ング法を用いろ二とが実際上可能（されている。 好ましい実施例忙関する後述の説明で例示する如く蒸気
および電力の質量流量処理に基ずくリニアプログラミン
グマトリックス法では、真の質量流量をプロットするの
に設備状態を考慮し圧力および温度を付加すること（よ
り導入される複雑性を反映しつつ、マトリックスを、取
扱いが容易な大きさに減少し得るばかりではなく、非常
に多くの零係数を有するマトリックスが得られるので、
プログラムコードは、マトリックス内の零要素を飛越し
て短い時間内で解を求めることができ、それにより見つ
けられた解での制御を直接実現することができる。これ
は好ましい様相である。と言うのは、プロセスにおける
多数の初期条件が確められたならば、直ちにできるだけ
迅速に最適化結果が何んであるかを確定できることが望
ましいからである。プラントには、新しい蒸気需要ある
いは新しい電力需要が起り得るし、また連終電力練和割
当てられた需要限界に関し需要制御を行なう必要性が存
在し得るからである。 したがって１本発明の目的は、各圧力（おけるプロセス
蒸気需要および電力需要に整合する利用可能な蒸気の最
適な分配を確立するための新しい制御平面として定義さ
れた特定の蒸気−電力同時発生装置全体に亘る蒸気流量
および電力の最適な割当ての予測を可能くすることにあ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的を達成するための手段として１本発明ではそ
れぞれ高圧力および低圧力で需要蒸気を通すための流体
回路網と、該流体回路網（設けられて、異なった圧力で
対応した流体管路間に動作接続された２つの蒸気−電力
変換裟ｉ／ｊ（ＴＧ５、ＴＧ６）と、異なった圧力で対
応した流体管路間に動作接続された少なくとも２つの減
圧弁（ｖｖ＋、ｖｖ２）とを備えた蒸気および電力の同
時発生装置において、予め定められた同時蒸気／電力需
要に従い前記蒸気−電力変換装置により発生される電力
を最適化し且つ前記流体回路網における蒸気流量を最適
化するための最適化手段（ＰＭＯＡ、ＳＰＭ、ＰＭＤ、
ＯＳＴ；ＣＭＰ）であって、それぞれ前記回路網の所与
の状態および構成形態によって定められる複数の予め定
められた制御平面に関連して動作可能であるもの（Ｆｉ
ｇ ７Ｄ、７［ε）と。 実際の回路網の状態および構成形態の変化に応答して、
前記回路網の新しい実際の状態および構成形態と関連し
た新しい制御平面を基準として前記最適化手段による最
適化を選択するための手段（ｏｐｃ）と、前記新しい制
御平面に対する最適化結果罠従って、＠配回路網におけ
る蒸気ならびに同時発生される電力の分配を制御するた
めの手段（Ｃ３Ｏ；ＴＣ，ＰＧＶ、Ｖｌ 、Ｖ２．Ｖ５
）とを備えているここシ特徴とした蒸気および電力の同
時発生装置が提供される。 〔作 用〕 本発明によれば、最適化制御法（例えばＥＶＰ法または
リニアプログラミング法による最適化制御法）が、第４
及び第２の蒸気−電力変換装！ｉｖｃより蒸気−電力発
生／処理設備において主たる蒸気流から蒸気が導出され
る制御平面（おいて、蒸気の利用および電力の発生を最
大にするために用いられる。蒸気の主流は、それぞれ第
４および第２の変換装置（例えば蒸気−電力発生用ター
ビン発電機）に対する第４および第２の独立して調整さ
れる蒸気流量入力にそれぞれ分配される。第４および第
２０変換装置は互いｖｃ２１！立して調整される第４お
よび第２の蒸気流量出力をそれぞれ有する。第４および
第２の変換装置はまた、第４および第２の蒸気流量入力
および出力に関連して同時発生モード（コージェネレー
ション・モード＝ Ｃｏｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅ
）で電力を発生するためにそれぞれ第４および＠２の蒸
気−電力応答特性を有する。設備の予め定められた電力
需要および蒸気需要に従（・、第４および第２の蒸気流
量出力で蒸気を供給し電力を発生するために、第４およ
び第２の入力および出力におけろ蒸気流量を制御するた
めの手段が設けられる。同時発生蒸気から導出される電
力とは異なったコストもしくは費用で。 上記電力需要九対する補充電力を供給するための連絡線
回路網が設けられる。複数の予め定められた不連続制御
平面を確定するのに、ンステムの幾つかのグローバルな
設備状態および回路網構成形態が予測される。このよう
な制御平面の１つは１例えば、全ての蒸気タービンが運
転されている状態に対応し、そして他の制御平面は、特
定のタービンが引外されている状態に対応することがで
きろ。存在するかしないかに拘わりなく、各予測された
郁１＃千面忙対し、初期設定に基づき第４および＠２の
蒸気流量人力および出力間に平衡質量流量を斎らすモデ
ルを用いてオフラインで最適化プロセスが実行される。 この様な最適化の結果として、第４および第２の蒸気流
量入力および出力釦、モデルのオフラインでの最適化に
より発生された値（従い特定の設定量が与えられること
を仮定した結果が得られる。これらの結果は、記憶され
、蒸気および電力需９＜おける変動に整合するように、
リフレツンエもしくは更新される。特定の制御平面が能
動状態（なると、例えば新たに現在０制御平面となると
直ちに該特定の平面に対して設定置が確定される。 オフラインでの最適化は、典型的には、蒸気および電力
の平衡入力および出力に基づいてのみ構成されたマトリ
ックスを用いてＥＶＯＰモデルを用いるかまたはリニア
プログラミングにより実行され、したがって、同時発生
プロセスで得るべき電力の決定には、エンタルピーある
いはエントロピー特性を利用する必要はない。 最適化プロセス中、拘束条件は有効化され、設備のオン
およびオフ状態が認識され、そして入力および（または
）出力が最適化プロセス中下限または上限に達したかど
うかが考広される。 この様な上限または下限はモデル応答評価において拘束
条件として受は入れられる。 幾つかの制御平面に対する蒸気および電力の同時発生の
ためのこのような最適化プロセスを繭もって利用して１
本発明では、複平面系におけるオフラインでの最適化法
が採用される。上記複平面系におけろ各制御平面は蒸気
の？ｊ員直流量含み、そして流路、タービン弁、ボイラ
。 蒸気需要人力および蒸気需要出力の異なった構造配列形
態九対応し、それにより、新しい制御平面で直ちに異な
った設定量を確定することができ、しかも別の最適化プ
ロセスの迅速な利用が可能となる。 本発明は、（１）制御平面間における迅速且つ安全な切
換モードを実現し、そして（２）制御平面間の接続点圧
おける弁制御に先行して、新しい制御平面への切換ＹＷ
ａし予測される不確定イベント（事象）０各々に対し予
め計画された応答を与えることＶＣより、現在の制御平
面を出て新しい！１ｉｌ （’ｕ平面に達す７）際Ｖこ
１種々の不Ａｔ１定゛］２象に対し迅速且つ正確な応答
が行なわれる。以後。 蒸気弁は流入ヘッダ（管寄せ）内の圧力を安全値に保持
するために１通常の如く減圧弁として用いたり必要に応
じこれを放出弁として用いることができる。放出弁（ｌ
ｅｔ−ｄｏｗ、ｙ ｖａｌｖｅ）としての機能は、安全
の見地から与えられるものである。と言うのは弁の入口
圧力の方が弁の出口圧力ループ命令よりも（情報として
）優れているからである。 この点と関連して慣用の技術は、２つの別々のコントロ
ーラを設け、それら２つの出力の高い方を選択すると言
うアナログ的な方法で実施されていた。交互解におけろ
２つの出力信号は。 加算器に印加され、その結果、高圧コントローラの出力
信号が他のコントローラの信号を陵駕したならば、直ち
に制御を司るようになっていた。しかしながら、いずれ
か一方の現在勤作中のコントローラが他方のコントロー
ラの制御を完全に引受ける前に切換動作を行なうとする
と。 クイミ／グ上り間；’ｌｊ ／Ｊ：ｌｌ： ’じ／、ｏ
コノドロー ラ′「１ま、関連の積分器が減衰するのに
要する時間に起因する相当な時間経過が伴なう。さらに
、介在時間間隔中１両方のコントローラがブツ／ユ・プ
ル態様で応動する傾向を示す。本発明による制御平面切
換では、このような減衰や相互作用が除去される。本発
明は、フィードバック制御で用いられる速度アルゴリズ
ムを提供し、それにより、各弁に対して設けられている
位置レジスタを外部源から調節することを可Ｉｒ！にす
ると共に、上述のような擾乱が生じたならば直ちに該レ
ジスタに対し出力されロードされる予め計算された値が
用いられろ。続いて、＋９８５年１１月１１日付けの米
国特許願Ｓｅｒ、ＡＳ４０４７８号明細書に開示されて
いる技術に従いＰＩＤコントローラのアルゴリズムが通
常通り実行されて。 残留ヘッダ圧力誤差もしくはエラーを公差範囲（許容範
囲）内圧するために弁位置の調節のための値が発生され
る。 したがって、上述の第４の点は、複平面蒸気／′−力分
配システム（おいて最適化のために選択された新しい平
面内での実施に至る初期相と関係がある。 例えば、蒸気−電力同時発生プラン）においては、オフ
ラインで１つまたは２つ以上のタービン発電機を引外す
際に、プラントを遷移すべき弁位置の設定時点より以前
（計算を必要とするような偶発事象が生じ得る。このよ
うな事象として、連絡線の遮断器が偶発的（開になる事
象が挙げられよう。 本発明は、予め定められた種々の設備状態および回路網
構成形態を取り得る装置疋おける複制御平面流体／電力
最適化にある。 本発明によれば、新しい制御平面で実施されるこのよう
な流体もしくは蒸気および電力分配最適化と同時ＶＣ，
実質的に直ちに定常状態に達するよう（圧力の即時調節
を行なうための手段が設けられる。このようＫして１本
発明は、新しい制御平面への切換から生じ得る擾乱罠起
因する偶発事象の予３１１１対処を行なう。 制御平面内で用いられる最適化技術は公知の任意の最適
化方法であって良い。しかしながら。 本発明によれば１本出願人の米国特許願（本出願人のケ
ース番号ＷＦ−５Ｑ８１９号）明細書に開示されている
ＥＶＯＰ法を用いるかあるいはりニアプログラミング方
法を用いることが提案される。 〔実施例〕 本発明の詳細な説明に入る前に１本明細書で用いられる
術語についてここで定義しておく。 術Ｍ「制御平面」とは、所与の電力需要および所与の蒸
気需要に従い異ったエンタルピーレベルでの蒸気の発生
ならびに蒸気消費中の需要電力の発生において蒸気−電
力変換装置に生ずる蒸気の平衡質量流量状態における蒸
気管路と変換装置との予め定められた組合せを表すもの
と理解されたい。したがって、運転中の変換装置の数、
予め定められた圧力レベルで所要の蒸気流量を許容する
のに用いられている管路の数に依存して、異なった制御
平面が定義される。 成る制御平面においては、所与の圧力レベルでの色々な
蒸気ｉｔに対する要求が存在し得る。 このような流量には、高レベルの圧力および温度の原蒸
気および（または）低圧力レベルの蒸気流１例えば、蒸
気りｌビンから抽気される蒸気流量ならび（復水器にお
けるｉｔが含まれろ。 高圧側と低圧側の幾つかの蒸気管路間には減圧弁が設け
られ、これら減圧弁は、制御平面において定常状態を設
定し１つの蒸気分岐管路からの蒸気を他の分岐管路に側
路するように制御される。このような減圧弁は、関連の
管路における圧力の増加または減少を吸収し現在の電力
および蒸気需要を満すため罠１種々接続された管路間に
一定の圧力関係を保証する減圧機能の定常状態を回復す
るための緊急且つ迅速な調節を必要とする。このような
緊急状況は、蒸気−電力需要系統全体の制御平面におけ
る変化圧より生ずる新しい設定量から生じ得る。この新
しい制御平面は１例えば、蒸気−電力変換装置の引外し
から生ずる。このような場合、引外された蒸気−電力変
換装置による電力発生のための蒸気の消費は最早や必要
でない。また、蒸気需要を満すための蒸気源としてのこ
の引外された変換装置からの蒸気の油気は最早や行われ
ない。 このような場合、流量に関する要求を維持し需要を満た
すために、減圧弁を経る入力側の管路から蒸気はそらさ
れる。また、運転状態に留まっている蒸気−電力変換装
置の蒸気消費量は。 該変換装置からの油気量を増加したり、より大きな電力
を発生するために増加し得る。したがって、一般的に言
って、「新しい制御平面」には、実行しなければならな
い数多（の判断が存在する。このよ５な一連の流量制御
平面は、圧力制御の「連続した」制御平面を画定する減
圧弁から要求される調節とは対照的に「不連続な」制御
平面と称することができよう。後者の場合には新しい「
不連続な」制御平面における最適化に起因する流れもし
くは流量の変化で、減圧弁を中心とする「連続した」制
御平面に圧力変動が生じ得る。この圧力変動は、減圧弁
の上流側における圧力の増加または減圧弁の下流側にお
ける圧力の減少の形態を取り得る。このような異常な増
加または減少を補償するために弁開度位置の変化が必要
となる（前者の場合圧は。 例えば、所要の上流側の正常圧力を基準とした制御によ
る「放出（ｌｅｔ−ｄｏｗｎ）Ｊ動作であり、後者の事
例においては１例えば、下流側の所要の正常圧力を基準
とした弁位置の制御による「圧力減少」動作である）。 先ず、流体分配および電力発生装置全体における設備の
状態変化に起因する「不連続な」制御平面の変化につい
て考察すると、このような状態の変化が生起した場合に
は、ノステムと関連の最適化制御で、監視もしくはモニ
タによりこの事実もしくは事象を確認し評価して、設備
の新しい状態に従い新しい制御平面で最適化制御が行わ
れる。したがって。 これは、蒸気−電力同時発生プラント（ｃｏｇｅｎｅｒ
ａｔｘｏｎ ｐｌａｎｉ） において成る蒸気タービン
を引外した場合であって、他のタービンは電力を発生し
、抽気ならび（複水器への流れを供給している運転状態
にある。定常状態に達する前に、新しいマトリックスお
よび関連した拘束条件罠従い、ンステムにおける新しい
弁位置設定量を導出するための予備計算が行われる。式
が線形であるという性質を利用して、リニアプログラミ
ング（線形計画法）を用い最適化を達成することができ
る。「連続した」制御平面の変化について考察すると、
このような変化は減圧弁の上流側における圧力の立上り
または下流側における圧力の降下のような緊急状況が生
じた時に減圧弁を中心として生起するものである。 この場合には、減圧弁の位置は予め定められた量だけ変
更されて、圧力の過剰分もしくは不足分力５、例えば、
上述のような「放出（ｌｅｔ−ｄｏｗｎ）Ｊ動作または
圧力減少動作により迅速に吸収される。このよう九緊急
状態九迅速に対処した後Ｋ。 微調節を行って定常状態において要求される流量および
圧力の分配５即ち最適化演算の結果ならびに不連続平面
における二次的制御により規定される流量および圧力分
配を維持する。不運続平面で減圧弁に要求される通常の
変調制御動作シては、一連の微分方程式が用いられる。 第４図を参照するに、この図には１本発明の好ましい適
用を図解するために、同時発生プロセス（ｃｏｇｅｎｅ
ｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｒｓ） 最適化／制御方式
がブロック図で示されている。製造プロセスＰＲ，Ｐは
、１！力ＰＤ および蒸気ＳＤ の形態でエネルギ需
要ＥＤ を要求する。電力ＰＤ および蒸気ＳＤ は、
電力−蒸気同時発生プロセスｃｐ から。 それぞれ線路１３および管路２６を介して取出される。 プロセスＣＰＶＣ，は、燃料ＦＵ および空気ＡＩ
が供給され、更に、連絡線路網を介して購入される補充
電力ｐｐ も供給される。 プロセスモデルコンピュータ最適化システムＰＭＤは、
同時発生プロセスＣＰ から線路１３および管路２６
における現在エネルギ需要（対する最適化条件を探索し
決定する。この目的のため、システムＰＭＤは、当該シ
ステム九割当てられた（ブロックＳＣＯＫより設定され
る）拘束条件（電力容竜、最大蒸気号、圧力限界、ボイ
ラ容量、絞り弁流量および弁設定流入／流出流量限界、
復水器最小負荷）を表す信号、同時発生プロセスＣＰ
を特徴的に表す（ブロックＰＩ により発生される
）プロセスモデル入力信号、および（ブロックＥＤ
Ｋより規定される）エネルギ需要レベル、例えば要求さ
れる全蒸気／電力需要を表す信号、に応答する。ブａセ
スモデル最適化システムＰＭＤは、ブロックＯＳＴ Ｋ
よって画定される最適設定点を設定する。自己同調調整
アルゴリズＡ ＲＩＥＧ （Ｓｅｌｆ−Ｔｕｎｉｎｇ
ＲｅｇｕｌａｔｏｒＡｉｇＯｒｌ ｔｈｍ） に従っ
て適宜更新されるＤＤＣ制御制御モデル０トＯ最適設定
点ブロックＯＳＴから得られる設定点、ブロックｐｘ
から得られるプロセス入力およびブロックＥＤ からの
エネルギ需要に応答する。制御モデルＣＭＯは、制御シ
ステム出力ＣＳＯをして指令信号を発生せしめることＫ
より、同時発生プロセスｃｐ を制御すると共和、事象
（イベント）の発生に際してプロセスオーバーライド（
無効）を行う回路ｐｏｖをも制御する。さらに１本発明
による最適化装置を実現し、所与の装置がオンラインで
あるか或いはオフラインであるかを考慮したり、圧力お
よび（または）温度の変化の発生に際して変動する絞り
弁流量係数を考慮するプロセスモデル発生／適応化コン
トローラＰＭ（）Ａ と関連して、定常状態プロセス
モデルＳＰＭが設けられている。 第２図を参照するに、電力−蒸気同時発生プロセス自体
は１通常、（例えば２２０ ｐｓｉｇ （１５，４ｋｇ
／ｃｖａ’ ｅ計器圧）下で５５０下（２８７，８℃）
において２１００００１ｂ／時（９５２５６に９／時）
の蒸気容量を有する）１つの低圧ボイラＢＬＲ（＃［ｌ
）と、（伊１えば ８５０ ｐｓｉｇ （５９，５ｋｇ
／ｃｍ’ ・計器圧）下で８２５下（４４０，５℃）
において２１００００１ｂ／時（９５２５６に９／時）
の蒸気容量を有する）第４の高圧ボイラＢＬＲ（＃９）
と、（例えば３５０ｐｓｉｇ （２４，５ｋｐ／ａｍ’
＠計器圧）下で８２５下（４４０，５℃）において２
＋ ＯＯＯＯｌｂ／ｌ！ｐ （９５２５６ｋｇ／ｆｌ
）の蒸気容量を有する）第２の高圧ボイラＢＬＲ（＃
ＩＯ）を含む。 ボイラＢＬＲ（＃１１）は、プラント要求に従いプロセ
スに対してバイブ２０および２４を介し２２０ ｐｓｉ
ｇ および５５０〒Ｃ２８７，８℃）で補充蒸気をプ
ラン）Ｋ供給する。さら（、製造プロセスＥ’ＲＦＩＣ
対し、蒸気需要ＳＤ Ｋ応じて５８ｐｓｉ （２，７
峰ら２）および５５０下（１７６，７°Ｃ）で蒸気が供
給される（管路６，７および２５）。 ボイラＢＬＲ（＃９）およびＢＬＲ（＃ｌＯ）は、それ
ぞれの管路２１および２２を介して、Ｓつの平行な分配
管路１，６およびｊＯＫ蒸気を供給する管寄せもしくは
ヘッダ２５に接続されている。管路１は蒸気を二段抽気
復水タービンＴＧ５に供給する。タービンＴＧ５からの
抽出蒸気は製造プロセスＰＲＰＶｃ供給される。管路２
により接続点ＪＩＫ供給される一方の抽出蒸気は、管路
２０および２４に接続されて、２２ｏｐｓｔｇ（１５−
４ｋｌｌ／ｃｆｆｌｔ＠計器圧）で５ Ｓ Ｏ’ｌ”
（２８７，８℃）の蒸気となる。管路６および２５を介
しての他方の抽出蒸気、即ち油気は、５８ ｐｓｉｇ
（２，７に９／ｃｍ’ ）および２５０下（１２１，１
℃）の蒸気である。タービンＴＯ５の低圧段ＬＰからの
管路４は復水器ＣＩＫ達している。管寄せもしくはヘッ
ダ２５からの管路６は、８５０ｐｓｉの蒸気を単段抽気
ターピノＴＯ６に供給する。この単段油気タービンＴＧ
６からの蒸気は管路７を介して、５８ ｐｓｌｇ （２
，７に９／ｃｓ２・計器圧）および５ＳＯ’Ｆ（１７６
，７℃）の蒸気のための管路Ｓおよび２５間の接続点３
２に供給される。したがって、管２４および２５は、蒸
気需要ＳＤ の要求する処に従い、それぞれ２２０ ｐ
ｓｉ （＋５．口ｆｍ２）およびＳ ８ ｐｓｉ （２
，７ｋｇ／ｃｍ”）で蒸気を製造プロセスＰＲＰ Ｋ供
給する。この場合の蒸気需要ＳＤ の表示は、プロセ
スＰＲＰに蒸気を供給する管路２４および２５にそれぞ
れ結合されている蒸気需要センサＳＤＩおよびＳＤ２
から線路５６を介して発生される。タービンＴＧ６が
らの管路８は、関連の復水器Ｃ２に到っている。タービ
ンＴ（）５内における回転速度での蒸気の膨張およびそ
れに相関したエンタルピー損に１発電機ＥＧ５＋’！、
を力Ｐ１を発生し、この電力Ｐ１は線路５を介して、電
気回路網の連絡線ＴＬからの線路１２との接続点Ｊ！Ｉ
Ｋ供給される。ね路１２とｔｙｊ連して電力需要制御サ
ブ／ステムが設けられ゛（（・る。 同様に、タービンＴＱ６によって駆動される発電機ＥＧ
６は、電力Ｐ２を発生し、この電力は線路９を介して同
上の接続点ＪＳＫ供給されろう接続点Ｊ５から、を力Ｐ
Ｄは、プラットの需要に従い線路１６を介して流れる。 線路５シておけろ電力ＰＩ、線路９における電力Ｐ２お
よび線路１２におけろ電力ＰＴＬは電力計（図示せず）
により検出される。需要ＦＤ を満たすのに必要とされ
る補充電力ＰＴＬは、線路１２を介して連絡線ＴＬから
得られる。所要の電力ＦＤ は、線路１３を介して製造
プロセスＰＲＰ Ｋ供給される。 管路２０を介してボイラＢＬＲ（＃８）がら供給される
２ ２０ ｐｓｉｇ （１５，４ｋｇ／ｃｍ’ ・計器
圧）および５５０″Ｆ（２８７，８℃）の補充蒸気は、
接続点Ｊ１で、必要に応じ、タービンＴＯ５から管路２
を介して抽出された蒸気に加えられる。タービンＴ（）
５からの管路６の５８ ｐｓｉ （２，７ｋｌｚｃ＋
’）の蒸気ならびにタービンＴ（）６から管路７を経て
取出される蒸気は、接続点Ｊ２を介して合流し。 管路２５を介して製造プロセスＰＲＰ Ｋ供給される。 蒸気の分配および調整の目的で、８５０ｐｓｉ（５９，
５ｋｌ？／ｃｓ２）から２２０ ｐｓｉ （＋５．４
ｋｖｃｓ２％の減圧能力を有する第４のバイパス弁ＶＶ
＋が。 管路２５と、管路２の接続点Ｊ１との間で管路１０に設
置されており、タービンＴＧ５の高圧Ｒを側路する。２
２０ ｐｓｉ （１５，４ｋｇ／Ｃｓ” ）からＳ ８
ｐｓｉ （２，７ｋ２／ｃｍ’）への減圧能力を有す
る第２のバイパス弁ＶＶ２が、管路２の接続点Ｊ４と管
路２５の接続点Ｊ５との間（設置されておって、タービ
ンＴ（）５をその２つの段ＨＰおよびＬＰ間で側路する
。これら２つの弁ＶＶ＋およびた蒸気流量Ｈ１）ならび
にタービンＴＧ５から管路５を介して且つタービンＴＣ
）６から管路７を介して抽気される蒸気流量（図示しな
いｆｆ量計によって測定される蒸気流量Ｌ２）を決定す
る作用をなす。さらに、タービンＴＯ５Ｋ到る管路１に
は絞り弁ＴＨ１が設けられ、タービンＴＯ６Ｋ到る管路
６には絞り弁ＴＨ２が設けられ、これら２つの絞り弁は
５例えば、タービン速度に応じて、組み合わされた調速
装置により制御されて、ヘッダ２３からの各給気量を調
整する。絞り弁流量Ｔ１および＋２は、それぞれ、流量
計によって測定される。第２図に例示的に示した蒸気の
いろいろな供給の総合的な考察から、管路２４における
５５０″Ｆ（２８７，８℃）および２２０ ｏｓｌｇ（
Ｉｓ、４ ｋｇ／ｃｖａ’・計器圧）の蒸気のプラント
需要５ＤＩＫ依存し、ボイラ（ＢＬＲ２ｔ８ 、 ＢＬ
Ｒ＃９ オヨびＢＬＲ＃Ｉ Ｏ）の容量、管路１および
６を介してのタービン消費量ならびにタービンＴＧ５お
よび管路２からの２２Ｑｐｓｉｇ （１５，４ゆ／Ｃｆ
ｆ１２・計器圧）の抽気を考慮して、ヘッダ圧力を下限
より上に維持するように減圧弁ＶＶ＋が制御されること
は理解されるであろう。 同様にして、必要ならば、減圧弁ＶＶ２を作動して、接
続点Ｊ５ Ｋ向け５５０下（１７６，７℃）および５８
ｐｓｉ （２，７）９／ｃｍ’）補充蒸気を供給し。 この５８ ｐｓｔ （２，７ｋｇ／ｃｍ２） ヘッダ（
管寄せ）／ｃ対する圧力下限を維持することができる。 本発明てよる装置の目的は需要ＳＤ＋ＦＤ を満すよ
う′ＩＣ，消費される単位蒸気ｉ当りの費用ならびに購
入電気エネルギの単位量当りの費用に関して。 両タービン（おける６５０下（１７６，７°Ｃ）および
Ｓ ８ ｐｓｉｇ （２，７ｖｃｓ’・計器圧）での蒸
気の油気（タービンＴ（）５かも管路６を介してのＥχ
１および／またはタービニ／ Ｔｅ３からの管路７を介
してのＥＸ２ ）ならび（電力の発生（タービンＴ（）
５ ）の発電機ＥＧ５ ）からの線５の電力Ｐ１および
／またはタービンＴＧ６０発電機ＥＧ６かもの線路９の
電力Ｐ２を最適化することにある。 したがって、蒸気−電力同時発生プロセスには１次のよ
うな変数が介入する。 表 ■ さらに、各特定の情況（おいて多数の拘束条件が含まれ
る。例えば、スロットル弁（ＴＨＩ。 ＴＨ２）を経る可能最大蒸気流量、対応する発電機（Ｅ
Ｇ５．ＥＣ）６）から得られる最大電力Ｐ１またはＰ２
がある。次表■には、変数の特定の組合せに対して守ら
れるべき拘束条件と共忙、最適化プロセスで用いられる
幾つかの線形方程式が掲げである。 表 ■ ＭｖＭＭＭＭＭｌｌ ：ｌ １１１Ｉ ＩＩ
ＩＩ １１／Ｎへ１へへ表■の最後の行は、哨１シさ
れる雇気および購入電力の費用を表わし、他方最後（右
）の列は／ステムに存在する拘束条件の大きさを例示す
る。 表ｌｌＩＣおいて、質量流量式（Ｉ）（行＃３）は単て
、ターピア Ｔｏ５ＶＣ対して流入蒸気（第２図の管路
１の量は、流出蒸気（第２図の管路２，５および４の量
の総和に等しいことを表わすに過ぎない。同様にして１
式（２）（行＃９）は、管路６から直入する蒸気が第２
図の抽気管路７と復水管路８とに分割されると言う事を
表わすタービンＴＧ６の質量流量式である。 表■の式Ｓは、絞り弁ＴＨ４から到来し蒸気流Ｔ１
としてタービンＴＧ５を通り仕事を行ない電力Ｐ１を発
生し、しかる後に抽気Ｈ１，Ｌｌされる蒸気の膨張を考
慮した動態方程式である。タービンＴＯ５Ｋ：関し、第
５Ａ図を参照すると１図示の特性曲線は一般式Ｔ＝ａ、
＋ ａ 、 Ｈ＋ａ 、Ｌｌａ、Ｐの線形方程式に従う
（たＭＬ、ａ、−ａ、は定数鬼電力が零（ｐ＝ｐ＋＝ｏ
）および抽気が零（Ｈ＝ＨＩ＝：Ｏ，Ｌ：＝ＬＩ：Ｏ）
の場合にはａ、の値は。 慣性を克服し、損失を補填するため罠絞り弁ＴＨＩを介
してタービンＴＧＳ ＩＣ給気される最小蒸気流量を表
わすものと言うことかできる。この値は、破線り、（第
３Ａ図における油気零点）と垂直の縦軸（電力Ｐが零を
表わす）との交差点Ａの縦座標により表わされる。第６
Ａ図の曲線（より例示されているＯＡ：ｊ ２ ｏ ｏ
ｏ ｔｂ／時（５４００ｋｙ／時）はタービンＴＣ）
５ Ｋ対するものである。タービンの第二段（第３Ａ図
の曲線Ｌ）において、Ｌｌ−特性曲線上に位置する所与
の動作点Ｍ１に対し、ａ２Ｌ＋は、Ｂ（抽気景零）から
ＩＪ＋（油気量１．＋）への垂直（変化している。 この例においては、抽気量Ｌｌはａｏｏｏｏ１ｂ／時（
＋ａｏｏｉｉ、’時）に等しい。電力軸に沿う同時発生
電力Ｐ１は、係数ａ、＝８ によりキロワットから単
位蒸気流量に変換され、蒸気流量として表わすことがで
きる。第一段に対しては、動作点Ｍ１は１曲線群ＨｔＣ
おけるＨ、上の油気零点ｎｌＫ水平変換される。タービ
ンＴＧ５の利得的ｌａＨは、表１１の行ＩＭＯならびＩ
Ｃ表ｍの行列＃ＩＯＫ記述されているよ’） ＶＣ，ａ
、＝０．７５である。６ｏｏｏ１ｂ／時（ｚ７ｏｏｋｇ
／時）特性曲線上の点ｎ１の座標Ｎ ＋は絞り弁流量Ｔ
１をｚ９ｏｏｏ１ｂ／時（５５５５０に９／時）と定め
る。したがって、タービンＴ（）５１ｃ対する弐（５１
においては、 ａ、＝ ８ 、 ａ、 ＝ ＯｌＳ、ａ
、＝ ０．７５ テする。 同様にして、第３Ｂ図は、一群の曲線で、絞り弁流量Ｔ
２がタービンＴＧ６との単一段で膨張して電力Ｐ２を発
生すると共に抽気量より蒸気を製造プロセスに供給−ｒ
７）際の表１１の式（４）に従って換算した動的変化を
表わす。図から明らかなように１式（４１において、係
ｆｉａ、＝７．２ 。 ａ、＝０．５ 、 ａ、＝Ｏである。 式（１）および（３）の比較から、＄Ｃ，質ｔａＸだけ
罠依拠するだけで、制御変数（タービンＴＯ５に対して
はＴＩ 、Ｍｌ 、Ｌ１、ＣＩおよびＰｌそしてタービ
ンＴＯ６ではＴ２．Ｌ２．Ｃ２およびＦ’２）を相関さ
せることが判る。したがって、タービンならびにタービ
ン間における蒸気の分配および発電電力の分配におけろ
最適化を探索する場合には、パラメータのうちの２．５
のパラメータだけを修正するだけでよい。これら２，５
のパラメータを選択したならば、全ての他のパラメータ
は単純な算術計算罠より決定される。最適化プロセスを
実行し２つのタービン間ならびに各タービンに対する好
ましい蒸気および電気の分配が判明したならば、システ
ムは、好ましくは、上述した特願昭５９−２ｉ１１４６
８号明細書に開示されている内容に従って調節される。 即ち。 絞り弁ＴＨ＋およびＴ８２には設定点が与えられ。 そして抽気の値ＥＸＩおよびＥＸ２ならび（復水器流量
Ｃ１およびＣ２も調整される。言い換えるならば、製造
プロセスの現在の需要ＳＤおよびＰＤを満足させるため
に本最適化制御九より費用面での改善が達成されるので
ある。 再び第５Ａ図を参照するに、説明の便宜上。 タービンＴＧ５の同時発生電力であるＰｌは４０００キ
ロワツトを下回ることはなく、また９２００キロワツト
を越えることはできないものと仮定する。これらの拘束
条件で４０００（］ｌｔ＋／時（１８０００に、９／時
と曲線Ｌｌ上の動作点Ｍ１ならびｖｃｊＱｏｏ（１０１
ｂ／時（４ＳＯＯ（１ｋｙ／時）の仮想最大抽気流量曲
線Ｌ２上の動作点Ｍ２に対する全絞り弁流量が決定され
る。タービンＴＣ’、Ｓの蒸気特性曲線は１図示のよ５
［、零から５００００１ｂ／時（＋５ｓｏｏｋｇ／時）
Ｋ亘る中間流量曲脚群工？を含む。この曲線群において
琴曲線上の１ならびに２００００１ｂ／時（９０００ｋ
ｇ／時）曲線上の工により定められる動作点Ｍ′ は１
曲線群Ｈ内の動作点ｎ′ および６００００１ｂ／時（
２７０００ｋｇ／時）曲線上の点Ｎ′、即ち第一段のた
めの動作点までつながっている。従って、動作点Ｍ’、
ＮＫ関し、最大絞り流量値ＴＭは Ｎ／の縦座標に定義
され１例えば１８６０００１ｂ／時（８ｉ１７００ゆ７
時）であり、そして最小絞り流量値Ｔｍ はｚ９ｏｏ１
ｂ／時（５５５５ゆ７時）である。 なお、第５Ａ図および第Ｓ８図に示した曲線は実験デー
タ（基づくものである。これら曲線は、従来、所与のタ
ービン九対する流量対発生電力関係を計算で求めるため
に一般罠使用されているものである。本発明においても
、これら曲線が利用される。と言うのは、質量流量式な
らび（質量流量対電力関係だけを用いるだけで済み、最
適化機能を実現する際にエンドクビーやエンタルピーの
計算は不用となるからである。 次１て、第２図のシステムと閏達して、表１の語列の最
後の列に示されている拘束条件について説明する。表置
の行≠１は、タービンＴＧ５に対する絞り弁流λＴ１が
２４００００１ｂ／時（＋ ０８０００ｋｇ／ＦＪ）の
最大拘束量を有することを示す。断面流に起因する制限
は、行φ２に、Ｓ ８ ｐｓｌ （２，７’Ｃ９／備２
）の抽気管および復水気管４ ＩＣついて表わされてお
り、例えば、流量Ｈ１およびＣｊ ｔｉ＋ ４００００
１ｂ／時（６Ｓ ０００；ｃｇ／時）のｔ１１限合、安
売−を有することができる。また、復水器油気−＋ｉＣ
＋は、行中１６・で示してあ５ように、＋ ００００１
ｂ／時（４５９０４９／時）を下回ることはできない。 また、行す３には、連絡線から得られる電力ＰＴＬは６
０００ ＫＷを越えられないことが示されており、他方
、行◆４は、同時発生電力でらるｐ＋Ｉｒｉ９ｓｏｏｏ
ｘｗより小さく且つ４０００ＫＷ（行す１４参照）より
大きいことを示している。同様にして、タービンＴＯ６
Ｋ対する拘束条件は次の通りである。即ち、Ｔ２≦１５
５００（ｌｂ／時（６０７５０４ｇ／時）、３ワ０ＯＫ
Ｗ二Ｐ２≦９５００ＫＷ、およびＣ２≧１ＯＯＯｏＨ）
／時（４５００ｔ９／時ンである。行す１ａおよび行す
１１時＜５４００に９７時）およびＴ２≦＋ ２４００
１ｂ／時（５５８０ｒｃ９．／時）である。 行◆１１および≠１２は、ｐｓｉ比８５０／２２５（符
号列１０）および２２５１５’ｌ（符号列１１）で減圧
に用いられる減圧弁ｖｖ＋、ｖｖ２に関連する。 第２．２１を参照するに、減圧弁ＶＶＩは管路１ｏ上の
８５０ ｐｓｉの蒸気圧を、過熱低減水を付加し接続点
Ｊ１へと下向急に流すことにより２２５ｐａｉ（＋ ５
．７５ｋｙ／、ｘ” ）の飽和蒸気に変換する。２２５
ｐｈｉ （１５，７５に９／ｃｗｔ２） ノＩ ｆｉ
＋ｄ、ｖｖｌｈ ラヒｉ’ｃ’ｔ２、例えばタービンＴ
Ｃ）Ｓｈらの抽気流：ｋＬｊの和である。第２図の接続
点Ｊ４からの全蒸気流は接続点ＪＩＫ達し、そこで、ボ
イラＢＬＦｔす８から管路２０を介して直棗供給される
蒸気に加えられる。ヘッダ２において、接続点Ｊ１から
プラントが消費する蒸気は管路２４におけるＳＤＩでち
る。減圧ｆＦＶ■２ｄ、Ｓ路１１にら・け句２２５ｐ８
ユ（１５，７５’ｃｇｆｉ＊２）の髪玩点Ｊ４からのプ
ル気を、やはり、過熱低減水を加えると、！：によす３
８ ｐｓｉ （２，７；ｔ９／α２）の飽ｔｏ蒸気に変
候するっ接続点Ｊ５では、減圧弁！／Ｖ２からノ５８ｐ
ｓｉ（２、７ｋｑ／こ−）の油気、ｔらびにターピ／Ｔ
Ｇ５０庁路６およびターピノＴＧ６０′Ｕ路７に共通の
ｆＩ ａ点Ｊ２からの７５気力；集まる。ｓ ａ ｐｓ
ｉ （２，７＝ｇ７．ｙｎ２）の蒸気は接続点Ｊ５で収
集されてヘッダ５により、管路２５を介して蒸気需要３
Ｄ２としてプラントに送られる。ＳＤｉおよびＳｎ２は
、プラントプロセスＰＲＰの全蒸気需要ｌ５Ｄｔ−ａわ
す。したがって、表賢の行≠１１は、減圧弁７Ｖｌなら
びに減圧弁ｖｙ２からのｖａｔ ＨｋとしてＳＤｌ表わ
し、ＳＤｌの正味流−亀は、したがって接続点Ｊ１にお
１／’１てｊ５５７０Ｇ１ｂ／時（６１０６ｓ＝ｇ７時
）ｉｃ？４（、Ｍ。 この関係は次式で表わされる。 ５Ｄ１＝Ｈｊ ＋Ｌｊ ２４ＶＶ＋−ＶＶ２ ・
！３１同僚にして、表■の行手１２（ｉ、減圧弁
’ｌｖ２からの流産ならびにタービア Ｔｅ３およ□
Ｔ０６からの５８ ｐｓｉ （２，７ｋｇ／ｃＸ ）の
蒸気を媒介としてＳｎ２を示しており、ｒｃノ５ｒｎＶ
′ｉ接ａ点ｓ ５［ｊ？けル４７１２０１ｂ／時＜ｚ＋
２ａ４ｈｇ７時）ノ出方である。その関係式は次の通り
である。 ５Ｄ２＝＝ｆ＋ ＋Ｌ２＋１．Ｇ１１５Ｖ”ｖ２ ・
ｆ６１再び＠２Ｗを参照すると、タービンＴＯ５に結合
されている発を機Ｅ、ＧＳからの線路５の同時発生電力
Ｐ１ならびにタービンＴＧ６に結合されている発電機Ｅ
Ｇ６かもの線路９の同時発生電力Ｐ２は、線路１２を介
し接続線ＴＬから供給される補充電力ＰＴＬと加算され
て、線路１Ｓ上に全電力ＦＤを発生し、この゛覗カＦＤ
は線路１Ｓを介してプラントに供給される。これと関連
して、表１の行す１４には、消費される全電力（列５，
９．おｊｏｌ ２）ｄ ＋２７４５ＫＷ Ｋ等しいこと
が記述されて−る。 表Ｉの行列の最後の行には、タービンＴＧ５ 。 Ｔｅ３で膨張される蒸気（Ｔ＋ 、Ｔ２）および減圧弁
ＶＶ１を通され、従ってタービｙ Ｔｅ３を０１路する
蒸気の初期費用が示されている。また、接続線ＴＬを介
して購入される補充電りｐ、の費用が示されている。こ
れらの費用は、例として、消費蒸気単位当Ｆ）０．０コ
ロ７２７ であり溝入電気エネルギの単位当９０．０
４５５である。 この場合、電力Ｐ１又はＰ２を連絡１ａＴＬを介して購
入するよりも、タービンにおける３気の膨張により同時
充！−柱する方が高く付く。タービンＴＧ５およびＴｅ
３を経る蒸気間の最適な分配および抽気ＥＸＩ （管
路２ ） 、ＥＸ２（７路７）閾の最コ４な分配、復水
器の出力Ｃ１，０２（′７７路４よび８）ならび）て同
時８生される；力ＰＩ。 ｐ２（線路５および９）を評１山する”烏合、最ｊな店
呆に関する請、自を出すしで当っては、屑入・−力ＰＴ
Ｌの方が同時発生電力よりもコスト的に高い７５・ある
いは低いかを考憲する必要力；ちる。 蒸気および電力を供給するための同時％’４Ｅプロセス
を制御する上述の質履流量副御方法と関連して２つの好
ましい最適化方法が考えられる。 １つの方法は、上述したリニアグログラミフグ（線形計
画法）環１°１化方法として知られてぃる。これと関連
し、プリンストン大学出版社１９６５年兄行のジロージ
・ビー・・ダノツイグ（ＧＧＯｒｇｅ Ｂ、 Ｄａｎｔ
ｚｉｇ）著の「リニアグログラミフグ及びその改良（Ｌ
ｉｎｅａｒ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ａｎｄＥｘｔｅ
ｎｓｉｏｎｓ） Ｊ、および１９７９年９月発行の「ジ
ャーオル・オブ・ジ・インステイテユート・オプ拳エナ
ーン（Ｊｏｕｎａｌ ｏｆ ｔｈａ 工ｎ５ｔｉ℃ｕｔ
ｅ ｏｆＥｎｅｒｇ７） Ｊに掲載のジエイ・エイ拳プ
レイ （Ｊ、八Ｂ１５ａ７）およびイアン・フエルズ（
Ｉａｎ Ｆｅ１ｌｓ）の論文「熱及び４力計画設計の最
適化：リニアプログラミング法（Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉ
ｏｎ ｏｆ ｔｈｅＤｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｃｏｍｂｉｎ
ｅｄ Ｈｓａｔ ａｎｄ Ｐｏｖｒ Ｓｃｈｅｍｅａ：
ＡＬｉｎｅａｒ ＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＡｐｐｒｏａ
ｃｈ） Ｊ （頁１２５−１５９）を参照きれたい。 上述の特頭昭５９−２５１４６８号明細書に記述されて
いる別の最適化方法によれば、複ユニットタービン発電
機蒸気−電力同時発生プロセス’ｔＣおけるプロセス変
数の上述の質量流量処理と関連して上述のｚｖｏ ｐ最
適化法が適応される。 このｇｖｏｐ法は、１９６５年７月５日付けの「クミカ
ル・工／ジニアリ／グ（ＣｈｅｚｉｃａｌＥｎｇｉｎｅ
ｅｒｉｎｇ） ４頁１１７１２６に掲５．σ、のフノー
ペ／ター（Ｃａｒｐｅｎｔｅ ｒ ）およびス（−二−
（Ｓｗｅθｎｅｙ ）の論文に説明されている。このＥ
＋７０Ｐ法のオフライン処理は、複タービン発１１濃β
ｊ時発生設備における・ド衡′）′ｉ量流、・１に清ず
くモデルを用いて行なわれる。その場合、絞りおよび抽
気流１制却は、オフラインで得られた結漫に従って行な
われる。 再び第４図’ｉａ−謬照すると、生・ｌプロセスは所与
の時点で非常に大きい蒸気および大へい電力ＳＤおよび
ＰＤｔ要求する。本発明による装置は非常に短かい時間
、典型的ＶＣは、特別に選択されたアルゴリズムを用い
てのマイクロプロセッサによる計算に要する時間内に、
タービンＴＧ５およびＴｅ３に対する最適な割合の原像
流電ならびに蒸気、省要ＳＤに４する管路２６の蒸気ミ
ならびに電力、幇要ＰＤｖｒ一対する線路ＩＳ上のｄ力
Ｊを最小費用で満足する発生電力および購入電力が計算
で求められるように、同時発生プロセスｃｐを制御すべ
く調整される。 第２図において、蒸気−電力同時発生プロセスにおいて
、マイクロプロセッサ演算およびその結論に従い蒸気お
よび電力′ｔ−割当てること
、特にマトリックスの使用によるプロセス制御のコンピ
ュータを用いて蒸気及び電力の同時発生装置を最適化制
御する装置に関する。 〔従来の技術〕 特にエネルギ消費ならびＫそれと関連した生産性もしく
は製造出力（関し、生産性を最大に。 し且つ（または）工業プロセスの操業コストを最小限度
にするために最適化技術が用いられることが知られてい
る。このような最適化制御方法は特に化学工学分野にお
いて適用可能であり、運転費用を最小にしつつ投資九対
し最大の収益を得る操業条件を設定するために採用され
ている。 リニアプログラミング（ｌｓ形計画法）およびエホリュ
−７ヨナリーオペレーション（ＥＶＯＰ）法のような数
理的な最適化制御方法が従来より知られている。ｇｖｏ
ｐ 法は、１９６５年６月５日付ケ［ケミカル・エン
ジニアリング（ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｔｎ
ｇ）Ｊ 、 ＋ １７−１２６頁掲載のビーーエイチ
・カーベンター（ｓ、Ｈ，Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ）および
エイチー７−ｅスイ一二一（Ｈ，Ｃ，Ｓｗｅｅｎｅｙ）
の論文［ノンプレックス自己決定型ＥＶＯＰ Ｋよる
プロセス改良（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎ
ｔ ｗｉｔｈ ＳＩＭＰＬｇＸＳｅｌｆ−Ｄｉｒｅｃｔ
ｉｍｇ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ ０ｐｅｒａｔｉｏ
ｎ ） Ｊに開示されている。このＥＶＯＰ 最適化制
御方法は、本出願人に゛よる特願昭５９−２５１４６８
号明細書に開示されているようＪ蒸気−電力同時発生装
置（Ｓｔｅａｍ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｖｒｅｒ Ｃ
ｏｇｅｎｅｒａｔｏｒ）により発生される電力を、蒸気
流量に換算して取扱い最適解を得る相続くテストに容易
に適用可能なモデルを創成するようにプロセスにおけろ
蒸気流量および電力の平衡条件を用いる蒸気−電力同時
発生プロセス（Ｓｔｅａｍ−ｐｏｗｅｒ ｃｏｇｅｎｔ
−ｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ） Ｋ理想的に適用さ
れている。 別の最適化制御方法として、やはり蒸気流量に換算して
、同時発生プロセスにおける主要な変数およびパラメー
タを反映するマトリックス（行列）を用いる上述のリニ
アプログラミング法（線形計画法）がある。上述のＥＶ
ＯＰ モデル法とは対称的に、リニアプログラミングマ
トリックス法は、より多くのプロセス変数およびより多
くのパラメータを考直することができしかも１手動／自
動、オ／／オフのような、設備がとり得る種々な状態を
反映し且つ多（の拘束条件を取扱うことができる。この
リニアプログラミング法は、例えば、（１）米国プリン
ストン大学（Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ
ｙ）出版社１９６３年発行のジー・ビーｅダンツィング
（ｏ、ｓ、Ｄａｎｔｚｉｎｇ）著の［リニアプログラミ
ング及び拡張（ＬｉｎｅａｒＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ
ａｎｄ Ｅｘｔｅｎｓｌｏｎｓ） Ｊ 、 （２）アデ
ィソン・ウエズリイ（Ａｄｄｉｓｏｎ Ｗｅａｌｅｙ）
出版社１９６２年発行のジー嗜ハドリイ（Ｇ、Ｈａ
ｄｌｅ’ｙ） 著の「リニアプログラミング（Ｌｉｎ
ｅａｒ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）Ｊ。 （３）ホルト・ラインハート拳ウイノストン（Ｈａｌｔ
、Ｒｉｎｅｈａｒｔａｎｄ ’＃１ｎｓｔｏｎ）社１９
６４年発行のアール・ダブリュ・レウエリン（Ｒ，Ｗ、
Ｌｌｅｗｅ−１１ｙｎ）著の［リニアプログラミング
（Ｌｉｎｅａｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）Ｊ 、および
（４）ジョン争つィリー書アンドーサンズ（Ｊｏｈｎ
Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ ５ｏｎｓ）社１９７０年発行のマ
クシミリアン・クロード（ＭｃＭｌｌｌａｎ、Ｃ１ａｕ
ｄｅ）著の「数理的プログラミング（Ｍａｔｍｈｅｍａ
ｔｉｃａｌ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ） Ｊ等に示され
ている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 リニアプログラミングは、非常に複雑であるために、最
適化の解を迅速（得る必要があるような事例においては
非現実的であると考えられていた。これが、従来１周知
のリニアプログラミング法が、蒸気−電力同時発生プラ
ントプロジェクトで決して用いられなかった理由である
。 即ち、最適化プロセスが所望の解に収斂したと考えられ
る時点では、既にマ） ＩＪラックス用いて行なわれる
計算で考慮された初期状態が相当大きく変化してしまい
、したがって、得られた算術群が物理的意味を失ってし
まい、プラントの制御に実現されないことになるからで
ある。しかしながら、リニアプログラミング法並びに上
記特許出願明細書罠開示されているＥＶＯＰ 法に従が
って行なわれる特定の質量流量処理によれば、蒸気−電
力同時発生プラントにおけろ最適化にリニアプログラミ
ング法を用いろ二とが実際上可能（されている。 好ましい実施例忙関する後述の説明で例示する如く蒸気
および電力の質量流量処理に基ずくリニアプログラミン
グマトリックス法では、真の質量流量をプロットするの
に設備状態を考慮し圧力および温度を付加すること（よ
り導入される複雑性を反映しつつ、マトリックスを、取
扱いが容易な大きさに減少し得るばかりではなく、非常
に多くの零係数を有するマトリックスが得られるので、
プログラムコードは、マトリックス内の零要素を飛越し
て短い時間内で解を求めることができ、それにより見つ
けられた解での制御を直接実現することができる。これ
は好ましい様相である。と言うのは、プロセスにおける
多数の初期条件が確められたならば、直ちにできるだけ
迅速に最適化結果が何んであるかを確定できることが望
ましいからである。プラントには、新しい蒸気需要ある
いは新しい電力需要が起り得るし、また連終電力練和割
当てられた需要限界に関し需要制御を行なう必要性が存
在し得るからである。 したがって１本発明の目的は、各圧力（おけるプロセス
蒸気需要および電力需要に整合する利用可能な蒸気の最
適な分配を確立するための新しい制御平面として定義さ
れた特定の蒸気−電力同時発生装置全体に亘る蒸気流量
および電力の最適な割当ての予測を可能くすることにあ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的を達成するための手段として１本発明ではそ
れぞれ高圧力および低圧力で需要蒸気を通すための流体
回路網と、該流体回路網（設けられて、異なった圧力で
対応した流体管路間に動作接続された２つの蒸気−電力
変換裟ｉ／ｊ（ＴＧ５、ＴＧ６）と、異なった圧力で対
応した流体管路間に動作接続された少なくとも２つの減
圧弁（ｖｖ＋、ｖｖ２）とを備えた蒸気および電力の同
時発生装置において、予め定められた同時蒸気／電力需
要に従い前記蒸気−電力変換装置により発生される電力
を最適化し且つ前記流体回路網における蒸気流量を最適
化するための最適化手段（ＰＭＯＡ、ＳＰＭ、ＰＭＤ、
ＯＳＴ；ＣＭＰ）であって、それぞれ前記回路網の所与
の状態および構成形態によって定められる複数の予め定
められた制御平面に関連して動作可能であるもの（Ｆｉ
ｇ ７Ｄ、７［ε）と。 実際の回路網の状態および構成形態の変化に応答して、
前記回路網の新しい実際の状態および構成形態と関連し
た新しい制御平面を基準として前記最適化手段による最
適化を選択するための手段（ｏｐｃ）と、前記新しい制
御平面に対する最適化結果罠従って、＠配回路網におけ
る蒸気ならびに同時発生される電力の分配を制御するた
めの手段（Ｃ３Ｏ；ＴＣ，ＰＧＶ、Ｖｌ 、Ｖ２．Ｖ５
）とを備えているここシ特徴とした蒸気および電力の同
時発生装置が提供される。 〔作 用〕 本発明によれば、最適化制御法（例えばＥＶＰ法または
リニアプログラミング法による最適化制御法）が、第４
及び第２の蒸気−電力変換装！ｉｖｃより蒸気−電力発
生／処理設備において主たる蒸気流から蒸気が導出され
る制御平面（おいて、蒸気の利用および電力の発生を最
大にするために用いられる。蒸気の主流は、それぞれ第
４および第２の変換装置（例えば蒸気−電力発生用ター
ビン発電機）に対する第４および第２の独立して調整さ
れる蒸気流量入力にそれぞれ分配される。第４および第
２０変換装置は互いｖｃ２１！立して調整される第４お
よび第２の蒸気流量出力をそれぞれ有する。第４および
第２の変換装置はまた、第４および第２の蒸気流量入力
および出力に関連して同時発生モード（コージェネレー
ション・モード＝ Ｃｏｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅ
）で電力を発生するためにそれぞれ第４および＠２の蒸
気−電力応答特性を有する。設備の予め定められた電力
需要および蒸気需要に従（・、第４および第２の蒸気流
量出力で蒸気を供給し電力を発生するために、第４およ
び第２の入力および出力におけろ蒸気流量を制御するた
めの手段が設けられる。同時発生蒸気から導出される電
力とは異なったコストもしくは費用で。 上記電力需要九対する補充電力を供給するための連絡線
回路網が設けられる。複数の予め定められた不連続制御
平面を確定するのに、ンステムの幾つかのグローバルな
設備状態および回路網構成形態が予測される。このよう
な制御平面の１つは１例えば、全ての蒸気タービンが運
転されている状態に対応し、そして他の制御平面は、特
定のタービンが引外されている状態に対応することがで
きろ。存在するかしないかに拘わりなく、各予測された
郁１＃千面忙対し、初期設定に基づき第４および＠２の
蒸気流量人力および出力間に平衡質量流量を斎らすモデ
ルを用いてオフラインで最適化プロセスが実行される。 この様な最適化の結果として、第４および第２の蒸気流
量入力および出力釦、モデルのオフラインでの最適化に
より発生された値（従い特定の設定量が与えられること
を仮定した結果が得られる。これらの結果は、記憶され
、蒸気および電力需９＜おける変動に整合するように、
リフレツンエもしくは更新される。特定の制御平面が能
動状態（なると、例えば新たに現在０制御平面となると
直ちに該特定の平面に対して設定置が確定される。 オフラインでの最適化は、典型的には、蒸気および電力
の平衡入力および出力に基づいてのみ構成されたマトリ
ックスを用いてＥＶＯＰモデルを用いるかまたはリニア
プログラミングにより実行され、したがって、同時発生
プロセスで得るべき電力の決定には、エンタルピーある
いはエントロピー特性を利用する必要はない。 最適化プロセス中、拘束条件は有効化され、設備のオン
およびオフ状態が認識され、そして入力および（または
）出力が最適化プロセス中下限または上限に達したかど
うかが考広される。 この様な上限または下限はモデル応答評価において拘束
条件として受は入れられる。 幾つかの制御平面に対する蒸気および電力の同時発生の
ためのこのような最適化プロセスを繭もって利用して１
本発明では、複平面系におけるオフラインでの最適化法
が採用される。上記複平面系におけろ各制御平面は蒸気
の？ｊ員直流量含み、そして流路、タービン弁、ボイラ
。 蒸気需要人力および蒸気需要出力の異なった構造配列形
態九対応し、それにより、新しい制御平面で直ちに異な
った設定量を確定することができ、しかも別の最適化プ
ロセスの迅速な利用が可能となる。 本発明は、（１）制御平面間における迅速且つ安全な切
換モードを実現し、そして（２）制御平面間の接続点圧
おける弁制御に先行して、新しい制御平面への切換ＹＷ
ａし予測される不確定イベント（事象）０各々に対し予
め計画された応答を与えることＶＣより、現在の制御平
面を出て新しい！１ｉｌ （’ｕ平面に達す７）際Ｖこ
１種々の不Ａｔ１定゛］２象に対し迅速且つ正確な応答
が行なわれる。以後。 蒸気弁は流入ヘッダ（管寄せ）内の圧力を安全値に保持
するために１通常の如く減圧弁として用いたり必要に応
じこれを放出弁として用いることができる。放出弁（ｌ
ｅｔ−ｄｏｗ、ｙ ｖａｌｖｅ）としての機能は、安全
の見地から与えられるものである。と言うのは弁の入口
圧力の方が弁の出口圧力ループ命令よりも（情報として
）優れているからである。 この点と関連して慣用の技術は、２つの別々のコントロ
ーラを設け、それら２つの出力の高い方を選択すると言
うアナログ的な方法で実施されていた。交互解におけろ
２つの出力信号は。 加算器に印加され、その結果、高圧コントローラの出力
信号が他のコントローラの信号を陵駕したならば、直ち
に制御を司るようになっていた。しかしながら、いずれ
か一方の現在勤作中のコントローラが他方のコントロー
ラの制御を完全に引受ける前に切換動作を行なうとする
と。 クイミ／グ上り間；’ｌｊ ／Ｊ：ｌｌ： ’じ／、ｏ
コノドロー ラ′「１ま、関連の積分器が減衰するのに
要する時間に起因する相当な時間経過が伴なう。さらに
、介在時間間隔中１両方のコントローラがブツ／ユ・プ
ル態様で応動する傾向を示す。本発明による制御平面切
換では、このような減衰や相互作用が除去される。本発
明は、フィードバック制御で用いられる速度アルゴリズ
ムを提供し、それにより、各弁に対して設けられている
位置レジスタを外部源から調節することを可Ｉｒ！にす
ると共に、上述のような擾乱が生じたならば直ちに該レ
ジスタに対し出力されロードされる予め計算された値が
用いられろ。続いて、＋９８５年１１月１１日付けの米
国特許願Ｓｅｒ、ＡＳ４０４７８号明細書に開示されて
いる技術に従いＰＩＤコントローラのアルゴリズムが通
常通り実行されて。 残留ヘッダ圧力誤差もしくはエラーを公差範囲（許容範
囲）内圧するために弁位置の調節のための値が発生され
る。 したがって、上述の第４の点は、複平面蒸気／′−力分
配システム（おいて最適化のために選択された新しい平
面内での実施に至る初期相と関係がある。 例えば、蒸気−電力同時発生プラン）においては、オフ
ラインで１つまたは２つ以上のタービン発電機を引外す
際に、プラントを遷移すべき弁位置の設定時点より以前
（計算を必要とするような偶発事象が生じ得る。このよ
うな事象として、連絡線の遮断器が偶発的（開になる事
象が挙げられよう。 本発明は、予め定められた種々の設備状態および回路網
構成形態を取り得る装置疋おける複制御平面流体／電力
最適化にある。 本発明によれば、新しい制御平面で実施されるこのよう
な流体もしくは蒸気および電力分配最適化と同時ＶＣ，
実質的に直ちに定常状態に達するよう（圧力の即時調節
を行なうための手段が設けられる。このようＫして１本
発明は、新しい制御平面への切換から生じ得る擾乱罠起
因する偶発事象の予３１１１対処を行なう。 制御平面内で用いられる最適化技術は公知の任意の最適
化方法であって良い。しかしながら。 本発明によれば１本出願人の米国特許願（本出願人のケ
ース番号ＷＦ−５Ｑ８１９号）明細書に開示されている
ＥＶＯＰ法を用いるかあるいはりニアプログラミング方
法を用いることが提案される。 〔実施例〕 本発明の詳細な説明に入る前に１本明細書で用いられる
術語についてここで定義しておく。 術Ｍ「制御平面」とは、所与の電力需要および所与の蒸
気需要に従い異ったエンタルピーレベルでの蒸気の発生
ならびに蒸気消費中の需要電力の発生において蒸気−電
力変換装置に生ずる蒸気の平衡質量流量状態における蒸
気管路と変換装置との予め定められた組合せを表すもの
と理解されたい。したがって、運転中の変換装置の数、
予め定められた圧力レベルで所要の蒸気流量を許容する
のに用いられている管路の数に依存して、異なった制御
平面が定義される。 成る制御平面においては、所与の圧力レベルでの色々な
蒸気ｉｔに対する要求が存在し得る。 このような流量には、高レベルの圧力および温度の原蒸
気および（または）低圧力レベルの蒸気流１例えば、蒸
気りｌビンから抽気される蒸気流量ならび（復水器にお
けるｉｔが含まれろ。 高圧側と低圧側の幾つかの蒸気管路間には減圧弁が設け
られ、これら減圧弁は、制御平面において定常状態を設
定し１つの蒸気分岐管路からの蒸気を他の分岐管路に側
路するように制御される。このような減圧弁は、関連の
管路における圧力の増加または減少を吸収し現在の電力
および蒸気需要を満すため罠１種々接続された管路間に
一定の圧力関係を保証する減圧機能の定常状態を回復す
るための緊急且つ迅速な調節を必要とする。このような
緊急状況は、蒸気−電力需要系統全体の制御平面におけ
る変化圧より生ずる新しい設定量から生じ得る。この新
しい制御平面は１例えば、蒸気−電力変換装置の引外し
から生ずる。このような場合、引外された蒸気−電力変
換装置による電力発生のための蒸気の消費は最早や必要
でない。また、蒸気需要を満すための蒸気源としてのこ
の引外された変換装置からの蒸気の油気は最早や行われ
ない。 このような場合、流量に関する要求を維持し需要を満た
すために、減圧弁を経る入力側の管路から蒸気はそらさ
れる。また、運転状態に留まっている蒸気−電力変換装
置の蒸気消費量は。 該変換装置からの油気量を増加したり、より大きな電力
を発生するために増加し得る。したがって、一般的に言
って、「新しい制御平面」には、実行しなければならな
い数多（の判断が存在する。このよ５な一連の流量制御
平面は、圧力制御の「連続した」制御平面を画定する減
圧弁から要求される調節とは対照的に「不連続な」制御
平面と称することができよう。後者の場合には新しい「
不連続な」制御平面における最適化に起因する流れもし
くは流量の変化で、減圧弁を中心とする「連続した」制
御平面に圧力変動が生じ得る。この圧力変動は、減圧弁
の上流側における圧力の増加または減圧弁の下流側にお
ける圧力の減少の形態を取り得る。このような異常な増
加または減少を補償するために弁開度位置の変化が必要
となる（前者の場合圧は。 例えば、所要の上流側の正常圧力を基準とした制御によ
る「放出（ｌｅｔ−ｄｏｗｎ）Ｊ動作であり、後者の事
例においては１例えば、下流側の所要の正常圧力を基準
とした弁位置の制御による「圧力減少」動作である）。 先ず、流体分配および電力発生装置全体における設備の
状態変化に起因する「不連続な」制御平面の変化につい
て考察すると、このような状態の変化が生起した場合に
は、ノステムと関連の最適化制御で、監視もしくはモニ
タによりこの事実もしくは事象を確認し評価して、設備
の新しい状態に従い新しい制御平面で最適化制御が行わ
れる。したがって。 これは、蒸気−電力同時発生プラント（ｃｏｇｅｎｅｒ
ａｔｘｏｎ ｐｌａｎｉ） において成る蒸気タービン
を引外した場合であって、他のタービンは電力を発生し
、抽気ならび（複水器への流れを供給している運転状態
にある。定常状態に達する前に、新しいマトリックスお
よび関連した拘束条件罠従い、ンステムにおける新しい
弁位置設定量を導出するための予備計算が行われる。式
が線形であるという性質を利用して、リニアプログラミ
ング（線形計画法）を用い最適化を達成することができ
る。「連続した」制御平面の変化について考察すると、
このような変化は減圧弁の上流側における圧力の立上り
または下流側における圧力の降下のような緊急状況が生
じた時に減圧弁を中心として生起するものである。 この場合には、減圧弁の位置は予め定められた量だけ変
更されて、圧力の過剰分もしくは不足分力５、例えば、
上述のような「放出（ｌｅｔ−ｄｏｗｎ）Ｊ動作または
圧力減少動作により迅速に吸収される。このよう九緊急
状態九迅速に対処した後Ｋ。 微調節を行って定常状態において要求される流量および
圧力の分配５即ち最適化演算の結果ならびに不連続平面
における二次的制御により規定される流量および圧力分
配を維持する。不運続平面で減圧弁に要求される通常の
変調制御動作シては、一連の微分方程式が用いられる。 第４図を参照するに、この図には１本発明の好ましい適
用を図解するために、同時発生プロセス（ｃｏｇｅｎｅ
ｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｒｓ） 最適化／制御方式
がブロック図で示されている。製造プロセスＰＲ，Ｐは
、１！力ＰＤ および蒸気ＳＤ の形態でエネルギ需
要ＥＤ を要求する。電力ＰＤ および蒸気ＳＤ は、
電力−蒸気同時発生プロセスｃｐ から。 それぞれ線路１３および管路２６を介して取出される。 プロセスＣＰＶＣ，は、燃料ＦＵ および空気ＡＩ
が供給され、更に、連絡線路網を介して購入される補充
電力ｐｐ も供給される。 プロセスモデルコンピュータ最適化システムＰＭＤは、
同時発生プロセスＣＰ から線路１３および管路２６
における現在エネルギ需要（対する最適化条件を探索し
決定する。この目的のため、システムＰＭＤは、当該シ
ステム九割当てられた（ブロックＳＣＯＫより設定され
る）拘束条件（電力容竜、最大蒸気号、圧力限界、ボイ
ラ容量、絞り弁流量および弁設定流入／流出流量限界、
復水器最小負荷）を表す信号、同時発生プロセスＣＰ
を特徴的に表す（ブロックＰＩ により発生される
）プロセスモデル入力信号、および（ブロックＥＤ
Ｋより規定される）エネルギ需要レベル、例えば要求さ
れる全蒸気／電力需要を表す信号、に応答する。ブａセ
スモデル最適化システムＰＭＤは、ブロックＯＳＴ Ｋ
よって画定される最適設定点を設定する。自己同調調整
アルゴリズＡ ＲＩＥＧ （Ｓｅｌｆ−Ｔｕｎｉｎｇ
ＲｅｇｕｌａｔｏｒＡｉｇＯｒｌ ｔｈｍ） に従っ
て適宜更新されるＤＤＣ制御制御モデル０トＯ最適設定
点ブロックＯＳＴから得られる設定点、ブロックｐｘ
から得られるプロセス入力およびブロックＥＤ からの
エネルギ需要に応答する。制御モデルＣＭＯは、制御シ
ステム出力ＣＳＯをして指令信号を発生せしめることＫ
より、同時発生プロセスｃｐ を制御すると共和、事象
（イベント）の発生に際してプロセスオーバーライド（
無効）を行う回路ｐｏｖをも制御する。さらに１本発明
による最適化装置を実現し、所与の装置がオンラインで
あるか或いはオフラインであるかを考慮したり、圧力お
よび（または）温度の変化の発生に際して変動する絞り
弁流量係数を考慮するプロセスモデル発生／適応化コン
トローラＰＭ（）Ａ と関連して、定常状態プロセス
モデルＳＰＭが設けられている。 第２図を参照するに、電力−蒸気同時発生プロセス自体
は１通常、（例えば２２０ ｐｓｉｇ （１５，４ｋｇ
／ｃｖａ’ ｅ計器圧）下で５５０下（２８７，８℃）
において２１００００１ｂ／時（９５２５６に９／時）
の蒸気容量を有する）１つの低圧ボイラＢＬＲ（＃［ｌ
）と、（伊１えば ８５０ ｐｓｉｇ （５９，５ｋｇ
／ｃｍ’ ・計器圧）下で８２５下（４４０，５℃）
において２１００００１ｂ／時（９５２５６に９／時）
の蒸気容量を有する）第４の高圧ボイラＢＬＲ（＃９）
と、（例えば３５０ｐｓｉｇ （２４，５ｋｐ／ａｍ’
＠計器圧）下で８２５下（４４０，５℃）において２
＋ ＯＯＯＯｌｂ／ｌ！ｐ （９５２５６ｋｇ／ｆｌ
）の蒸気容量を有する）第２の高圧ボイラＢＬＲ（＃
ＩＯ）を含む。 ボイラＢＬＲ（＃１１）は、プラント要求に従いプロセ
スに対してバイブ２０および２４を介し２２０ ｐｓｉ
ｇ および５５０〒Ｃ２８７，８℃）で補充蒸気をプ
ラン）Ｋ供給する。さら（、製造プロセスＥ’ＲＦＩＣ
対し、蒸気需要ＳＤ Ｋ応じて５８ｐｓｉ （２，７
峰ら２）および５５０下（１７６，７°Ｃ）で蒸気が供
給される（管路６，７および２５）。 ボイラＢＬＲ（＃９）およびＢＬＲ（＃ｌＯ）は、それ
ぞれの管路２１および２２を介して、Ｓつの平行な分配
管路１，６およびｊＯＫ蒸気を供給する管寄せもしくは
ヘッダ２５に接続されている。管路１は蒸気を二段抽気
復水タービンＴＧ５に供給する。タービンＴＧ５からの
抽出蒸気は製造プロセスＰＲＰＶｃ供給される。管路２
により接続点ＪＩＫ供給される一方の抽出蒸気は、管路
２０および２４に接続されて、２２ｏｐｓｔｇ（１５−
４ｋｌｌ／ｃｆｆｌｔ＠計器圧）で５ Ｓ Ｏ’ｌ”
（２８７，８℃）の蒸気となる。管路６および２５を介
しての他方の抽出蒸気、即ち油気は、５８ ｐｓｉｇ
（２，７に９／ｃｍ’ ）および２５０下（１２１，１
℃）の蒸気である。タービンＴＯ５の低圧段ＬＰからの
管路４は復水器ＣＩＫ達している。管寄せもしくはヘッ
ダ２５からの管路６は、８５０ｐｓｉの蒸気を単段抽気
ターピノＴＯ６に供給する。この単段油気タービンＴＧ
６からの蒸気は管路７を介して、５８ ｐｓｌｇ （２
，７に９／ｃｓ２・計器圧）および５ＳＯ’Ｆ（１７６
，７℃）の蒸気のための管路Ｓおよび２５間の接続点３
２に供給される。したがって、管２４および２５は、蒸
気需要ＳＤ の要求する処に従い、それぞれ２２０ ｐ
ｓｉ （＋５．口ｆｍ２）およびＳ ８ ｐｓｉ （２
，７ｋｇ／ｃｍ”）で蒸気を製造プロセスＰＲＰ Ｋ供
給する。この場合の蒸気需要ＳＤ の表示は、プロセ
スＰＲＰに蒸気を供給する管路２４および２５にそれぞ
れ結合されている蒸気需要センサＳＤＩおよびＳＤ２
から線路５６を介して発生される。タービンＴＧ６が
らの管路８は、関連の復水器Ｃ２に到っている。タービ
ンＴ（）５内における回転速度での蒸気の膨張およびそ
れに相関したエンタルピー損に１発電機ＥＧ５＋’！、
を力Ｐ１を発生し、この電力Ｐ１は線路５を介して、電
気回路網の連絡線ＴＬからの線路１２との接続点Ｊ！Ｉ
Ｋ供給される。ね路１２とｔｙｊ連して電力需要制御サ
ブ／ステムが設けられ゛（（・る。 同様に、タービンＴＱ６によって駆動される発電機ＥＧ
６は、電力Ｐ２を発生し、この電力は線路９を介して同
上の接続点ＪＳＫ供給されろう接続点Ｊ５から、を力Ｐ
Ｄは、プラットの需要に従い線路１６を介して流れる。 線路５シておけろ電力ＰＩ、線路９における電力Ｐ２お
よび線路１２におけろ電力ＰＴＬは電力計（図示せず）
により検出される。需要ＦＤ を満たすのに必要とされ
る補充電力ＰＴＬは、線路１２を介して連絡線ＴＬから
得られる。所要の電力ＦＤ は、線路１３を介して製造
プロセスＰＲＰ Ｋ供給される。 管路２０を介してボイラＢＬＲ（＃８）がら供給される
２ ２０ ｐｓｉｇ （１５，４ｋｇ／ｃｍ’ ・計器
圧）および５５０″Ｆ（２８７，８℃）の補充蒸気は、
接続点Ｊ１で、必要に応じ、タービンＴＯ５から管路２
を介して抽出された蒸気に加えられる。タービンＴ（）
５からの管路６の５８ ｐｓｉ （２，７ｋｌｚｃ＋
’）の蒸気ならびにタービンＴ（）６から管路７を経て
取出される蒸気は、接続点Ｊ２を介して合流し。 管路２５を介して製造プロセスＰＲＰ Ｋ供給される。 蒸気の分配および調整の目的で、８５０ｐｓｉ（５９，
５ｋｌ？／ｃｓ２）から２２０ ｐｓｉ （＋５．４
ｋｖｃｓ２％の減圧能力を有する第４のバイパス弁ＶＶ
＋が。 管路２５と、管路２の接続点Ｊ１との間で管路１０に設
置されており、タービンＴＧ５の高圧Ｒを側路する。２
２０ ｐｓｉ （１５，４ｋｇ／Ｃｓ” ）からＳ ８
ｐｓｉ （２，７ｋ２／ｃｍ’）への減圧能力を有す
る第２のバイパス弁ＶＶ２が、管路２の接続点Ｊ４と管
路２５の接続点Ｊ５との間（設置されておって、タービ
ンＴ（）５をその２つの段ＨＰおよびＬＰ間で側路する
。これら２つの弁ＶＶ＋およびた蒸気流量Ｈ１）ならび
にタービンＴＧ５から管路５を介して且つタービンＴＣ
）６から管路７を介して抽気される蒸気流量（図示しな
いｆｆ量計によって測定される蒸気流量Ｌ２）を決定す
る作用をなす。さらに、タービンＴＯ５Ｋ到る管路１に
は絞り弁ＴＨ１が設けられ、タービンＴＯ６Ｋ到る管路
６には絞り弁ＴＨ２が設けられ、これら２つの絞り弁は
５例えば、タービン速度に応じて、組み合わされた調速
装置により制御されて、ヘッダ２３からの各給気量を調
整する。絞り弁流量Ｔ１および＋２は、それぞれ、流量
計によって測定される。第２図に例示的に示した蒸気の
いろいろな供給の総合的な考察から、管路２４における
５５０″Ｆ（２８７，８℃）および２２０ ｏｓｌｇ（
Ｉｓ、４ ｋｇ／ｃｖａ’・計器圧）の蒸気のプラント
需要５ＤＩＫ依存し、ボイラ（ＢＬＲ２ｔ８ 、 ＢＬ
Ｒ＃９ オヨびＢＬＲ＃Ｉ Ｏ）の容量、管路１および
６を介してのタービン消費量ならびにタービンＴＧ５お
よび管路２からの２２Ｑｐｓｉｇ （１５，４ゆ／Ｃｆ
ｆ１２・計器圧）の抽気を考慮して、ヘッダ圧力を下限
より上に維持するように減圧弁ＶＶ＋が制御されること
は理解されるであろう。 同様にして、必要ならば、減圧弁ＶＶ２を作動して、接
続点Ｊ５ Ｋ向け５５０下（１７６，７℃）および５８
ｐｓｉ （２，７）９／ｃｍ’）補充蒸気を供給し。 この５８ ｐｓｔ （２，７ｋｇ／ｃｍ２） ヘッダ（
管寄せ）／ｃ対する圧力下限を維持することができる。 本発明てよる装置の目的は需要ＳＤ＋ＦＤ を満すよ
う′ＩＣ，消費される単位蒸気ｉ当りの費用ならびに購
入電気エネルギの単位量当りの費用に関して。 両タービン（おける６５０下（１７６，７°Ｃ）および
Ｓ ８ ｐｓｉｇ （２，７ｖｃｓ’・計器圧）での蒸
気の油気（タービンＴ（）５かも管路６を介してのＥχ
１および／またはタービニ／ Ｔｅ３からの管路７を介
してのＥＸ２ ）ならび（電力の発生（タービンＴ（）
５ ）の発電機ＥＧ５ ）からの線５の電力Ｐ１および
／またはタービンＴＧ６０発電機ＥＧ６かもの線路９の
電力Ｐ２を最適化することにある。 したがって、蒸気−電力同時発生プロセスには１次のよ
うな変数が介入する。 表 ■ さらに、各特定の情況（おいて多数の拘束条件が含まれ
る。例えば、スロットル弁（ＴＨＩ。 ＴＨ２）を経る可能最大蒸気流量、対応する発電機（Ｅ
Ｇ５．ＥＣ）６）から得られる最大電力Ｐ１またはＰ２
がある。次表■には、変数の特定の組合せに対して守ら
れるべき拘束条件と共忙、最適化プロセスで用いられる
幾つかの線形方程式が掲げである。 表 ■ ＭｖＭＭＭＭＭｌｌ ：ｌ １１１Ｉ ＩＩ
ＩＩ １１／Ｎへ１へへ表■の最後の行は、哨１シさ
れる雇気および購入電力の費用を表わし、他方最後（右
）の列は／ステムに存在する拘束条件の大きさを例示す
る。 表ｌｌＩＣおいて、質量流量式（Ｉ）（行＃３）は単て
、ターピア Ｔｏ５ＶＣ対して流入蒸気（第２図の管路
１の量は、流出蒸気（第２図の管路２，５および４の量
の総和に等しいことを表わすに過ぎない。同様にして１
式（２）（行＃９）は、管路６から直入する蒸気が第２
図の抽気管路７と復水管路８とに分割されると言う事を
表わすタービンＴＧ６の質量流量式である。 表■の式Ｓは、絞り弁ＴＨ４から到来し蒸気流Ｔ１
としてタービンＴＧ５を通り仕事を行ない電力Ｐ１を発
生し、しかる後に抽気Ｈ１，Ｌｌされる蒸気の膨張を考
慮した動態方程式である。タービンＴＯ５Ｋ：関し、第
５Ａ図を参照すると１図示の特性曲線は一般式Ｔ＝ａ、
＋ ａ 、 Ｈ＋ａ 、Ｌｌａ、Ｐの線形方程式に従う
（たＭＬ、ａ、−ａ、は定数鬼電力が零（ｐ＝ｐ＋＝ｏ
）および抽気が零（Ｈ＝ＨＩ＝：Ｏ，Ｌ：＝ＬＩ：Ｏ）
の場合にはａ、の値は。 慣性を克服し、損失を補填するため罠絞り弁ＴＨＩを介
してタービンＴＧＳ ＩＣ給気される最小蒸気流量を表
わすものと言うことかできる。この値は、破線り、（第
３Ａ図における油気零点）と垂直の縦軸（電力Ｐが零を
表わす）との交差点Ａの縦座標により表わされる。第６
Ａ図の曲線（より例示されているＯＡ：ｊ ２ ｏ ｏ
ｏ ｔｂ／時（５４００ｋｙ／時）はタービンＴＣ）
５ Ｋ対するものである。タービンの第二段（第３Ａ図
の曲線Ｌ）において、Ｌｌ−特性曲線上に位置する所与
の動作点Ｍ１に対し、ａ２Ｌ＋は、Ｂ（抽気景零）から
ＩＪ＋（油気量１．＋）への垂直（変化している。 この例においては、抽気量Ｌｌはａｏｏｏｏ１ｂ／時（
＋ａｏｏｉｉ、’時）に等しい。電力軸に沿う同時発生
電力Ｐ１は、係数ａ、＝８ によりキロワットから単
位蒸気流量に変換され、蒸気流量として表わすことがで
きる。第一段に対しては、動作点Ｍ１は１曲線群ＨｔＣ
おけるＨ、上の油気零点ｎｌＫ水平変換される。タービ
ンＴＧ５の利得的ｌａＨは、表１１の行ＩＭＯならびＩ
Ｃ表ｍの行列＃ＩＯＫ記述されているよ’） ＶＣ，ａ
、＝０．７５である。６ｏｏｏ１ｂ／時（ｚ７ｏｏｋｇ
／時）特性曲線上の点ｎ１の座標Ｎ ＋は絞り弁流量Ｔ
１をｚ９ｏｏｏ１ｂ／時（５５５５０に９／時）と定め
る。したがって、タービンＴ（）５１ｃ対する弐（５１
においては、 ａ、＝ ８ 、 ａ、 ＝ ＯｌＳ、ａ
、＝ ０．７５ テする。 同様にして、第３Ｂ図は、一群の曲線で、絞り弁流量Ｔ
２がタービンＴＧ６との単一段で膨張して電力Ｐ２を発
生すると共に抽気量より蒸気を製造プロセスに供給−ｒ
７）際の表１１の式（４）に従って換算した動的変化を
表わす。図から明らかなように１式（４１において、係
ｆｉａ、＝７．２ 。 ａ、＝０．５ 、 ａ、＝Ｏである。 式（１）および（３）の比較から、＄Ｃ，質ｔａＸだけ
罠依拠するだけで、制御変数（タービンＴＯ５に対して
はＴＩ 、Ｍｌ 、Ｌ１、ＣＩおよびＰｌそしてタービ
ンＴＯ６ではＴ２．Ｌ２．Ｃ２およびＦ’２）を相関さ
せることが判る。したがって、タービンならびにタービ
ン間における蒸気の分配および発電電力の分配におけろ
最適化を探索する場合には、パラメータのうちの２．５
のパラメータだけを修正するだけでよい。これら２，５
のパラメータを選択したならば、全ての他のパラメータ
は単純な算術計算罠より決定される。最適化プロセスを
実行し２つのタービン間ならびに各タービンに対する好
ましい蒸気および電気の分配が判明したならば、システ
ムは、好ましくは、上述した特願昭５９−２ｉ１１４６
８号明細書に開示されている内容に従って調節される。 即ち。 絞り弁ＴＨ＋およびＴ８２には設定点が与えられ。 そして抽気の値ＥＸＩおよびＥＸ２ならび（復水器流量
Ｃ１およびＣ２も調整される。言い換えるならば、製造
プロセスの現在の需要ＳＤおよびＰＤを満足させるため
に本最適化制御九より費用面での改善が達成されるので
ある。 再び第５Ａ図を参照するに、説明の便宜上。 タービンＴＧ５の同時発生電力であるＰｌは４０００キ
ロワツトを下回ることはなく、また９２００キロワツト
を越えることはできないものと仮定する。これらの拘束
条件で４０００（］ｌｔ＋／時（１８０００に、９／時
と曲線Ｌｌ上の動作点Ｍ１ならびｖｃｊＱｏｏ（１０１
ｂ／時（４ＳＯＯ（１ｋｙ／時）の仮想最大抽気流量曲
線Ｌ２上の動作点Ｍ２に対する全絞り弁流量が決定され
る。タービンＴＣ’、Ｓの蒸気特性曲線は１図示のよ５
［、零から５００００１ｂ／時（＋５ｓｏｏｋｇ／時）
Ｋ亘る中間流量曲脚群工？を含む。この曲線群において
琴曲線上の１ならびに２００００１ｂ／時（９０００ｋ
ｇ／時）曲線上の工により定められる動作点Ｍ′ は１
曲線群Ｈ内の動作点ｎ′ および６００００１ｂ／時（
２７０００ｋｇ／時）曲線上の点Ｎ′、即ち第一段のた
めの動作点までつながっている。従って、動作点Ｍ’、
ＮＫ関し、最大絞り流量値ＴＭは Ｎ／の縦座標に定義
され１例えば１８６０００１ｂ／時（８ｉ１７００ゆ７
時）であり、そして最小絞り流量値Ｔｍ はｚ９ｏｏ１
ｂ／時（５５５５ゆ７時）である。 なお、第５Ａ図および第Ｓ８図に示した曲線は実験デー
タ（基づくものである。これら曲線は、従来、所与のタ
ービン九対する流量対発生電力関係を計算で求めるため
に一般罠使用されているものである。本発明においても
、これら曲線が利用される。と言うのは、質量流量式な
らび（質量流量対電力関係だけを用いるだけで済み、最
適化機能を実現する際にエンドクビーやエンタルピーの
計算は不用となるからである。 次１て、第２図のシステムと閏達して、表１の語列の最
後の列に示されている拘束条件について説明する。表置
の行≠１は、タービンＴＧ５に対する絞り弁流λＴ１が
２４００００１ｂ／時（＋ ０８０００ｋｇ／ＦＪ）の
最大拘束量を有することを示す。断面流に起因する制限
は、行φ２に、Ｓ ８ ｐｓｌ （２，７’Ｃ９／備２
）の抽気管および復水気管４ ＩＣついて表わされてお
り、例えば、流量Ｈ１およびＣｊ ｔｉ＋ ４００００
１ｂ／時（６Ｓ ０００；ｃｇ／時）のｔ１１限合、安
売−を有することができる。また、復水器油気−＋ｉＣ
＋は、行中１６・で示してあ５ように、＋ ００００１
ｂ／時（４５９０４９／時）を下回ることはできない。 また、行す３には、連絡線から得られる電力ＰＴＬは６
０００ ＫＷを越えられないことが示されており、他方
、行◆４は、同時発生電力でらるｐ＋Ｉｒｉ９ｓｏｏｏ
ｘｗより小さく且つ４０００ＫＷ（行す１４参照）より
大きいことを示している。同様にして、タービンＴＯ６
Ｋ対する拘束条件は次の通りである。即ち、Ｔ２≦１５
５００（ｌｂ／時（６０７５０４ｇ／時）、３ワ０ＯＫ
Ｗ二Ｐ２≦９５００ＫＷ、およびＣ２≧１ＯＯＯｏＨ）
／時（４５００ｔ９／時ンである。行す１ａおよび行す
１１時＜５４００に９７時）およびＴ２≦＋ ２４００
１ｂ／時（５５８０ｒｃ９．／時）である。 行◆１１および≠１２は、ｐｓｉ比８５０／２２５（符
号列１０）および２２５１５’ｌ（符号列１１）で減圧
に用いられる減圧弁ｖｖ＋、ｖｖ２に関連する。 第２．２１を参照するに、減圧弁ＶＶＩは管路１ｏ上の
８５０ ｐｓｉの蒸気圧を、過熱低減水を付加し接続点
Ｊ１へと下向急に流すことにより２２５ｐａｉ（＋ ５
．７５ｋｙ／、ｘ” ）の飽和蒸気に変換する。２２５
ｐｈｉ （１５，７５に９／ｃｗｔ２） ノＩ ｆｉ
＋ｄ、ｖｖｌｈ ラヒｉ’ｃ’ｔ２、例えばタービンＴ
Ｃ）Ｓｈらの抽気流：ｋＬｊの和である。第２図の接続
点Ｊ４からの全蒸気流は接続点ＪＩＫ達し、そこで、ボ
イラＢＬＦｔす８から管路２０を介して直棗供給される
蒸気に加えられる。ヘッダ２において、接続点Ｊ１から
プラントが消費する蒸気は管路２４におけるＳＤＩでち
る。減圧ｆＦＶ■２ｄ、Ｓ路１１にら・け句２２５ｐ８
ユ（１５，７５’ｃｇｆｉ＊２）の髪玩点Ｊ４からのプ
ル気を、やはり、過熱低減水を加えると、！：によす３
８ ｐｓｉ （２，７；ｔ９／α２）の飽ｔｏ蒸気に変
候するっ接続点Ｊ５では、減圧弁！／Ｖ２からノ５８ｐ
ｓｉ（２、７ｋｑ／こ−）の油気、ｔらびにターピ／Ｔ
Ｇ５０庁路６およびターピノＴＧ６０′Ｕ路７に共通の
ｆＩ ａ点Ｊ２からの７５気力；集まる。ｓ ａ ｐｓ
ｉ （２，７＝ｇ７．ｙｎ２）の蒸気は接続点Ｊ５で収
集されてヘッダ５により、管路２５を介して蒸気需要３
Ｄ２としてプラントに送られる。ＳＤｉおよびＳｎ２は
、プラントプロセスＰＲＰの全蒸気需要ｌ５Ｄｔ−ａわ
す。したがって、表賢の行≠１１は、減圧弁７Ｖｌなら
びに減圧弁ｖｙ２からのｖａｔ ＨｋとしてＳＤｌ表わ
し、ＳＤｌの正味流−亀は、したがって接続点Ｊ１にお
１／’１てｊ５５７０Ｇ１ｂ／時（６１０６ｓ＝ｇ７時
）ｉｃ？４（、Ｍ。 この関係は次式で表わされる。 ５Ｄ１＝Ｈｊ ＋Ｌｊ ２４ＶＶ＋−ＶＶ２ ・
！３１同僚にして、表■の行手１２（ｉ、減圧弁
’ｌｖ２からの流産ならびにタービア Ｔｅ３およ□
Ｔ０６からの５８ ｐｓｉ （２，７ｋｇ／ｃＸ ）の
蒸気を媒介としてＳｎ２を示しており、ｒｃノ５ｒｎＶ
′ｉ接ａ点ｓ ５［ｊ？けル４７１２０１ｂ／時＜ｚ＋
２ａ４ｈｇ７時）ノ出方である。その関係式は次の通り
である。 ５Ｄ２＝＝ｆ＋ ＋Ｌ２＋１．Ｇ１１５Ｖ”ｖ２ ・
ｆ６１再び＠２Ｗを参照すると、タービンＴＯ５に結合
されている発を機Ｅ、ＧＳからの線路５の同時発生電力
Ｐ１ならびにタービンＴＧ６に結合されている発電機Ｅ
Ｇ６かもの線路９の同時発生電力Ｐ２は、線路１２を介
し接続線ＴＬから供給される補充電力ＰＴＬと加算され
て、線路１Ｓ上に全電力ＦＤを発生し、この゛覗カＦＤ
は線路１Ｓを介してプラントに供給される。これと関連
して、表１の行す１４には、消費される全電力（列５，
９．おｊｏｌ ２）ｄ ＋２７４５ＫＷ Ｋ等しいこと
が記述されて−る。 表Ｉの行列の最後の行には、タービンＴＧ５ 。 Ｔｅ３で膨張される蒸気（Ｔ＋ 、Ｔ２）および減圧弁
ＶＶ１を通され、従ってタービｙ Ｔｅ３を０１路する
蒸気の初期費用が示されている。また、接続線ＴＬを介
して購入される補充電りｐ、の費用が示されている。こ
れらの費用は、例として、消費蒸気単位当Ｆ）０．０コ
ロ７２７ であり溝入電気エネルギの単位当９０．０
４５５である。 この場合、電力Ｐ１又はＰ２を連絡１ａＴＬを介して購
入するよりも、タービンにおける３気の膨張により同時
充！−柱する方が高く付く。タービンＴＧ５およびＴｅ
３を経る蒸気間の最適な分配および抽気ＥＸＩ （管
路２ ） 、ＥＸ２（７路７）閾の最コ４な分配、復水
器の出力Ｃ１，０２（′７７路４よび８）ならび）て同
時８生される；力ＰＩ。 ｐ２（線路５および９）を評１山する”烏合、最ｊな店
呆に関する請、自を出すしで当っては、屑入・−力ＰＴ
Ｌの方が同時発生電力よりもコスト的に高い７５・ある
いは低いかを考憲する必要力；ちる。 蒸気および電力を供給するための同時％’４Ｅプロセス
を制御する上述の質履流量副御方法と関連して２つの好
ましい最適化方法が考えられる。 １つの方法は、上述したリニアグログラミフグ（線形計
画法）環１°１化方法として知られてぃる。これと関連
し、プリンストン大学出版社１９６５年兄行のジロージ
・ビー・・ダノツイグ（ＧＧＯｒｇｅ Ｂ、 Ｄａｎｔ
ｚｉｇ）著の「リニアグログラミフグ及びその改良（Ｌ
ｉｎｅａｒ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ａｎｄＥｘｔｅ
ｎｓｉｏｎｓ） Ｊ、および１９７９年９月発行の「ジ
ャーオル・オブ・ジ・インステイテユート・オプ拳エナ
ーン（Ｊｏｕｎａｌ ｏｆ ｔｈａ 工ｎ５ｔｉ℃ｕｔ
ｅ ｏｆＥｎｅｒｇ７） Ｊに掲載のジエイ・エイ拳プ
レイ （Ｊ、八Ｂ１５ａ７）およびイアン・フエルズ（
Ｉａｎ Ｆｅ１ｌｓ）の論文「熱及び４力計画設計の最
適化：リニアプログラミング法（Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉ
ｏｎ ｏｆ ｔｈｅＤｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｃｏｍｂｉｎ
ｅｄ Ｈｓａｔ ａｎｄ Ｐｏｖｒ Ｓｃｈｅｍｅａ：
ＡＬｉｎｅａｒ ＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＡｐｐｒｏａ
ｃｈ） Ｊ （頁１２５−１５９）を参照きれたい。 上述の特頭昭５９−２５１４６８号明細書に記述されて
いる別の最適化方法によれば、複ユニットタービン発電
機蒸気−電力同時発生プロセス’ｔＣおけるプロセス変
数の上述の質量流量処理と関連して上述のｚｖｏ ｐ最
適化法が適応される。 このｇｖｏｐ法は、１９６５年７月５日付けの「クミカ
ル・工／ジニアリ／グ（ＣｈｅｚｉｃａｌＥｎｇｉｎｅ
ｅｒｉｎｇ） ４頁１１７１２６に掲５．σ、のフノー
ペ／ター（Ｃａｒｐｅｎｔｅ ｒ ）およびス（−二−
（Ｓｗｅθｎｅｙ ）の論文に説明されている。このＥ
＋７０Ｐ法のオフライン処理は、複タービン発１１濃β
ｊ時発生設備における・ド衡′）′ｉ量流、・１に清ず
くモデルを用いて行なわれる。その場合、絞りおよび抽
気流１制却は、オフラインで得られた結漫に従って行な
われる。 再び第４図’ｉａ−謬照すると、生・ｌプロセスは所与
の時点で非常に大きい蒸気および大へい電力ＳＤおよび
ＰＤｔ要求する。本発明による装置は非常に短かい時間
、典型的ＶＣは、特別に選択されたアルゴリズムを用い
てのマイクロプロセッサによる計算に要する時間内に、
タービンＴＧ５およびＴｅ３に対する最適な割合の原像
流電ならびに蒸気、省要ＳＤに４する管路２６の蒸気ミ
ならびに電力、幇要ＰＤｖｒ一対する線路ＩＳ上のｄ力
Ｊを最小費用で満足する発生電力および購入電力が計算
で求められるように、同時発生プロセスｃｐを制御すべ
く調整される。 第２図において、蒸気−電力同時発生プロセスにおいて
、マイクロプロセッサ演算およびその結論に従い蒸気お
よび電力′ｔ−割当てること
【よって、５５０’Ｆ Ｃ
２８７，８’Ｑ）で２２０ｐｅｉ （１５，４’Ｃ９／
ス２）の蒸気（管路２０，２．Ｔｏおよび２４）の流量
ならびＫ ５５０°Ｆ（＋７６．６℃）で５８ ｐｈｉ
（２，７に９／ｃ属８）の蒸気（管路５，７．１１およ
び２５）の流量、即ち、ボイ？ ＢＬＲ亭８からの所与
の蒸気供給に対する油気量）！＋、Ｌ２が影響を受ける
。さら＋′Ｃまた、復水器ＣＩ、０２への排出も影３を
受ける。また、管路１および６ておける絞り弁流量によ
って決定されるボイラＤＬＲす９およびＢＬＲす１０か
ら盟要全蒸気流量が、設定点が変動して制御される時の
調速装置（タービ／ＴＧ５テ１ｄＧｖＩ 、 ｌ −ヒ
ｙＴＧ６テ１ｊＧＶ２） ＩｃＪ：つて要求される。 第４図を参照し、タービｙＴＧ５について説明すると、
調速装置１ＧＶｊ？′ｉ、管路７９を介して絞り弁ＴＨ
Ｉを制御する速度負荷ｖ４整器ＴＣＩを備えている。ま
た、タービン：ｕ、” ’ｈｏ ５．λは工刀支換４Ｐ
Ｔから線路７６および７６１ に発生される圧力信号に
それぞれ応答する２つの圧力ｒＪ４整器ＰＧＶ＋ 、Ｐ
ＧＶ２を備えている。圧力調整器？ＧＶ Ｉは線路７７
を介して、高圧段、中圧段および低王段のアクチュエー
タｖ ＋ 、 ｖ ２およびｖ ５．２制御する。圧カ
フ４Ｍ Ｂ ＰＧＶ２ ｄ 、これらの圧力段を線路７
８を介してＩｌ！Ｉｊ御する。所与の調整器と所与のア
クチュエータとの間の利得は、信号が内部減猪合（ｆ虚
ｅｃｏｕｐｌｉｎｇ”）の目的で用いられる場合には、
１よりも小さくすることができ乙ことは理解されよう。 同【子にして、タービ／Ｔ〕６には、調速装置Ｇ−／２
内に、速量負荷調整２９または咬り（スロットル）？Ａ
Ｉ器ＴＯ２および圧力−ＡＩ Ｒ’ｙ ＰＧＶ ５
（図示せず）が設けられてｈ−リ、それぞれ、速度およ
び圧力の設定信号により。ｊｌ 釘される。管路５にお
ける抽気変化ｔｓＪＬＸ＋および発電機ＺＧ５の電力変
化、ムＰ１は、ＰＧＶ２に対し線路７５と介して基Ｎ１
設定点ＥＸＩおよびタービ／ＴＧ５のための調整ＥコＴ
ｅｌに対する基錯設定点ｐｓ＋を−ｉ′５！ｒ７２ｉ介
して設定することにより、最適化後、コンビコータＣＭ
Ｆにより求められる。 同碌にして、コンピュータＣＭＦは、タービン発電９Ｅ
Ｃ）６ ；て対して、ｐＧｇ（図示せず）に基準点を設
定し且つ（″または）ターピノＴＧ６のための調整器Ｔ
Ｃ２に対し基準点ＰＳ２を設定することにより、基準設
定点ｇｘ２の新しい算を定める。蒸気の割当でで、マイ
クロ処理演Ａに従い、タービンＴＧ５とＴｅ３との間に
おける発生電力Ｐ１およびＰ２の分配が決定される。最
後に、コンピュータＣＭＰによる最適化評価で、連絡線
回路網ＴＬから線路１２に与えるべき最適補充電力ＰＴ
Ｌが求められる。この補充電力ＰＴＬは、最適化過程に
おいて、電力（Ｐ ＋ ＋Ｐ ２）を現場で発生した方
が廉いか或いは送′を網から電力ＰＴＬを購入する方が
廉いかに依存して上記連絡線２１ＴＬから購入される。 引外しが生ずると、設備＃−ｉ使用から除外される。こ
のことＦｉ第２図に、ターピｙ Ｔｅ３ Ｋよって発生
される電力に対しては線路５上の遮断器ＩｊＫｊゼ（よ
り、そしてタービンＴＧ！％Ｉ（よう−こ発生される４
力番てメ１しては線路９上の痩肴器ＢＫ２により、そし
て連絡＋ｒ、ＩＴＬにより供給される電力しこ対しては
線路１２の遮断器ＢＫ５によって１力娼断される。これ
らに各々対応した線路１）Ｋｌ。 ｂＫ２およびｂＫ５１ｉ、仁のような遮断器の１．４所
作用に応答して、その新しい状態をコンピュータＣＭＰ
Ｋ伝送する。この状態は、モニタ３２８で監視すると
七により、新しい不運ｒ、先平面の識ラリに当って考慮
される。 最適化プロセスにおいては、表Ｎ４て掲げである式の行
列（マトリックス）が用いられる。例え；ず、マイクロ
プロセッサによる最適化では、ｇｖｏｐ法モデルが用い
られる。 特１昭５９−２５１４６８号明Ｉ！Ｂ書に説明されてい
るように、リニアグログラミング法（線形計画法）を用
い、最初に１タ一ビン発１・褒ＴＧ５ 。 Ｔｅ３により選方が発生されているか否かが４詔される
。こ（Ｌは、タービン回路系が、最小電力レベルを越え
た運転状態にあるか或いは停止しているかに関するテス
トである。電力が発生してｌなｌ／１場合には、各単位
タービン発電機ＴＧ５゜Ｔｅ３の絞シ弁流星が、表層の
絞り弁ｆｉｔ方程式（タービンＴＧ５の場合には方程式
＋３）、ターｔ’ンＴｌ］６の場合には式（４））を用
いて決定される。この目的で、それぞれ、線路５および
９に設けられている電力計（図示せず）で電力Ｐ１．Ｐ
２が検出される。タービンＴＧ５の管路２および５の抽
気１（Ｈｊ、Ｌｌ）およびタービンＴＧ６のための管路
Ｓの抽気量（Ｌｌ）が、これら管路に取付けられている
流量計（図示せず）により検出される（第２図参照）。 説明の便宜ＬＳ出力零で、＋２０Ｇ（ｌｂ／時ｔ５４０
０に９７時）ノ最小絞り流量を含む式１３）Ｋついて考
察すると、測定された値は次のように式（３）に代入さ
れる。 ＴＩ＝０．７５）１＋＋０．ＳＬ＋＋８ＰＩＩＩ２，０
００ （３）これＫより、絞り弁流量値Ｔ１が求めら
れる。 表Ｉの式（４）＆ζついても同じ仁とを打って、単段タ
ービンＴ（）６に対する絞り弁ＣＩ量Ｔ２の値を求める
。即ち、 Ｔ ２＝Ｉ］、０５ Ｌ２＋７．２Ｐ２ＪＬ４’ Ｉ−
１２，４００＋４１次いで、平市りク礒流−１を式）１
）および１２）によって表す。それにより、復水器蒸気
ＩＣＩおよびＣ２が決定される。なぜならば、 ＴＩ＝Ｈ１＋Ｌｊ＋（＋ 、 Ｔ２＝Ｌ２４−
Ｃ！２でりるからである。この段階では、全てのパラメ
ータＰＩ、Ｔｉ、Ｈ＋ 、Ｌｊ、ＣＩ、Ｐ２．Ｔ２．Ｌ
ｌおよび（ｉ２１ま既知である。これらパラメータも最
適１ヒのために用いられること（なる０ ここで、低連のＥＶＯＰ（エポルー／ヨナリーオペレー
ンヨ／）モデル法は、計画された一連の買物の語用とし
て７ステムに及；Ｉされる旧札に基づ、くものであるこ
とを切起されたい。ここでｍ要なのは、どのよう圀して
蒸気流役分配および電力を最１通な相互１係に向けて収
斂するかを考察することである。 一旦最ｉな関係が設定さｒＬｔｔげ、制御卸が行われる
。 第２図を参照すると、所与の時点で、Ｖ造プロセスＰＲ
Ｐは線路１３を介して電力ＦＤ、＝Ｐ ＋ ＋Ｐ ２
十Ｐ Ｔ Ｌ を受ける。ここで”ＴＬは、電力会社
から（連絡線ＴＬ ｉ介して）購入した電力（２、であ
る。またプロセスＰＲＰは、ヘッダ（管寄せ）２．５か
らそれぞれ管路２４および２５を介して蒸気５Ｄ＝ＳＤ
１ ＋ Ｓｎ２を受ける。消費される蒸気は管路２４の
蒸気とすることができ、この場合の蒸気は、タービンＴ
Ｇ５の上段ＨＰから管路２を介して得られる２ ２０
ｐ６１ （１５，４，！：、９／♂）の蒸気またけ８５
０ ｐｓｉ （５９，５ｋｇ／ｃｍ” ）のヘッダ１（
ボイラＢＬＲφ９からの管路２１）から管路２４、接続
点Ｊ１および管路１０を介して減圧弁ｖｖ１により側路
された蒸気である。管路２４の蒸気はまた、管路２０お
よびボイラＢＬＲす８から直接補光２として得ることも
できる。他方、管路２５の蒸気は、タービンＴＧ５のＬ
ｊ油気区間（管路はまた、管路２および接続点Ｊ４から
減圧弁ｖｖ２を介して側路された蒸気であっても良い。 ）Ｏセｘ ｍｌ 要ｄ、電力需要ＦＤ＝Ｐ＋＋Ｐ２＋Ｐ
ＴＬと気気需要Ｓ Ｄ：ＳＤＩ ＋ Ｓｎ２の４和であ
る。コノピユータｃｙｐＶｃｒｉ、 ｐＤ（ｌ路ｓｓ＞
、ｓＤ＜＜４路５７）、Ｈｌ（線路６＋）、 Ｌｌ（線
路６２〕 、Ｌ２（ｌ路６３）、タービンテコ５の復水
器からの排出２Ｃ１（線路６４）、タービンＴＧ６の復
水器からの排出ｉ、Ｃ２（ｉ−路６５）、ＰＩ（紳＠６
６′）ＳＦ３（線路６７）およびＰＴＬ ’線路６Ｂ）
を表す入力信号が与えられる。追って説明すも計算の結
呈として、ターピノに対する指令信号・ｅｌ （線路５
１）、が２（線路５２）、涼１（線路５６）、乙＋
＜＠路５４）およびん２（線路５５）ならび【て補充電
力用連絡線ＴＬ［対する指令信号ｔ２？、＜線路５６）
を用いて制＠プロセスが行われる。本発明に従って発生
されるこれら側聞信号は、生産プラントの綜合的′ｄ理
プロセス制御に！ｉ畳されて、やはり本発明に従って行
れる洗諌された最適化−１ｆｌもしくは詞滌プロセス制
御が実現される。 叡路５１の指令信号、♂１は、絞り弁調整器（コントロ
ーラ） Ｔｅｌの速度設定入力に供給され、該調整器Ｔ
ｅｌは、タービンＴＧ５および発電機ＫＧ５と組み合わ
せて設けられているタコメータ（回転速度計） Ｔｏ
Ｋ応答して、タービンの高圧段Ｈに到る蒸気管１の絞り
弁ＴＨＩを調整する。 その結果、線路５に発生される発電機ｇｏｓの電力Ｐ１
は、実際上、信号ｉ１により調整されて、速度設定入力
で対応する発電機速度が達成される。 同様にして、線路５２の信号、♂２はタービンＴＧ６の
絞り弁論ｉ器ＴＣ２に供給されて、蒸気管６の絞り弁Ｔ
Ｈ２の開度を調節し、それＫより、発１）ＪＫＧ６の線
路９の電力Ｐ２を相応に修正する。タービ／ＴＧ５の抽
気ＺＨすなわちＬｌは、線路５４０指令信号二１により
調整され、他方抽気ＫＸ２すなわちＬ２は、線路５５０
指令信号ニ２によりタービンＴＧ６に対して調整される
。 典型的には、発電機ＦｉＧ５ 、 Ｅ（）６は交流同期
機であり、したがって設定速度に変化が生ずると電力も
しくは出力にも変化が生ずる０調速装置（ＧＶ１、ＧＶ
２ ）ｄ、絞り弁調整器（Ｔ（！１．ＴＣ２） オよび
絞り弁（ＴＨ１、ＴＨ２）を含む圧力及び速度制御ルー
プの一部分である。 第４図には、−例として、タービンＴ０５ Ｋ設置され
た慣用の速ｔ（および圧力調整器および弁作動装置もし
くはアクチュエータｉ）；示しである。 アクチュエータｖ１は、速度調整器ＴＣｊからの制御線
７９／ｃ応答して、蒸気２路１からの蒸気を給気する絞
り弁ＴＨＩを制御することによりタービンの高圧段ＨＰ
内の蒸気の圧力を制−する。 同様にして、アクチュエータｖ２は、タービ／の低王段
ＬＰに流れる蒸気流量を制御する。抽気出口管路２にお
ける圧力変換器ＦＴおよび管路７５を介して感知された
圧力は、線路７６：ておいて、圧力調整器ＰＧＶｊを介
し抽気ｆ路２内（（所望の一定の２２０ ｐｓｉ （１
５，４人“ｇ／ｃｒｎ” ）のｆ気圧を設定するのに用
いられる。また、アクチュエータｖ５は、圧力ｍ整量ｐ
Ｇｖからの制御信号２８に応答して、ＬＰ段から復水器
への蒸気の流入を制御する。低圧出口管路６で管路２５
１および圧力変換器ＦＴを介して検知された圧力は、線
路７６１ を介し、圧力調整器ｐＧｖ２ Ｋより抽気管
路６内て所望の一定の５’ｌｐθｉ（２，７にｇ／α２
）の蒸気圧を設定するのに用いられる。さら（（、圧力
調整器ＰＧＶ２ け、最適化の結果としてコンピュー
タＣＭＦにより・線路７５に出力さｎる設定点変化ムＫ
Ｘｊ １１１（より制■される。その結果、アクチュエ
ータｖ５は抽気管路３に値Ｌ１すなわちＥＸＴの蒸気流
量を設定し且つ管路４からの復水器排出流量Ｃ１を設定
する。同様にして、タコメータＴＡＣは線路７４を介し
て速度負荷調整器ＴＣｊに電力設定点Ｐ１を設定する。 該速度負荷調整器Ｔｅｌ自体は、最適化の結果としてコ
ンピュータｃｙｐ Ｋより線路７２を介して設定点が変
化される。 上に述べた制御される線路以外の上記２つのアクチュエ
ータに線路７７．７８および７９から塊びる平行機は、
一般に知られているタービン制御慣行に従いこれら各線
路に「１」よりも小さい利得Ｇが与えられている点で異
なる。 例示的に、ｌ！４図は第２図のタービンＴ０５ Ｋつい
て示したものである。しかしながら、同様に、圧力訓１
／器訃よび仕度調うこ器・ｃ１第２．Ａのタービｙ Ｔ
ｅ６ ｉてついても、コンピュータから１共恰される変
化もしくは変分ΔＥＸ２に応答して抽気Ｊｉ（ＥＸ２を
設定１．たり、また上記コンピュータから供給される変
分、ジ２に応答して同時′Ａｔされる心力Ｐ２を設定す
ることは容易にり利されるであろう。第４図ＶＣ的示し
であるように、需要制御ループが設けられており、この
ループは、関連のξ力系、線路７０．需要制御器ＴＩ、
ＣおよびコンピュータａＭｐに到る線路７１を介して、
電力会社の連絡線から弧びている。需要制御器は、米国
特許第５８７２２８６号明細書に開示されている教示に
従って構成されている。さらに、上記特願昭５９−２５
１４６８ 号明細書に開示されているような分離制御
ループも設けられる。 油圧コントロー２ｆ′ｉ、所与の圧力を維持する圧力設
定点に従い抽気部（ＥＸＴ 、Ｊ！！Ｘ２ ） Ｋ作用
することによＶ復水器排出Ｍ１１．Ｃ！２）を決定する
。 油圧ループは、復水器排出量、絞り弁流λおよび速度を
調整することにより圧力を維持する。 プラント内の電気負荷分配を変える需要１ｉｒｌＩｆｉ
Ｘｌ下また？ｉ最適化制御下或い？′ｉ需要制師および
最適化制御下で制御が行われると、同時発生される電力
ｉＰｊ、Ｐ２ならびに引入れられる連絡線電力ＰＴＬに
おける変化が、圧力設定点を調節することにより、上記
の分離アルゴリズムに従い、２つのタービン発電機ユニ
ット間における蒸気流量の分配の変化により決定される
。 タービンＴＯ５およびＴ０６ Ｋ到るヘッダ（Ｗ寄せ）
１内の全蒸気流量７＝ｌＩ＋Ｔ２ に関して、該全蒸
気流；Ｔは、抽気量および復水器流量の徳利に等しい。 部ちＴ ＝ ｉ（Ｉ ＋ＥＸ１ （Ｌ ｌ） ＋ｇＸ２
（Ｌ２）＋ＣＩ＋０２ である。一方の抽気１破、
例えばＥＸｌ（Ｌｌ）が不変であるとすれば、他方の抽
気１ＺＸ２ （Ｌ２） Ｔｒｙ、Ｔ−１４ＣＨ−ＣＩ−
０２１Ｃ等し’／’ｏしたがって、電力Ｐ２の変化は゛
ＫＸ２山２）を調節することにより実現することができ
る。この抽気量が一定である場合には、調節は復水流ｆ
ｉｃｊおよびＣ２の復水器について行うことができる。 この４合、復水ａｉｃｌを一定にすれば、Ｖ水流せＣ２
だけンζついて調節を行う。出し、このＪ水流量Ｃ２は
その下限より上にあることが前提条件である。従って、
タービア Ｔ０６ Ｋ対する制御作用について考察して
みると、復水流−２ｃ２を増加すると電力Ｐ２が増加し
、他方抽′Ａ−を町ス２（Ｌ２）を減少すると電力Ｐ
２７５ｉ増加する。こｉｔは、タービンエネルギ変換の
原理から一般に知られているところである。 概略的に述べると、油圧ループは、復水器排出量、絞り
弁蒸気流量およびタービン−１変に従って圧力を制御り
し維持し、他方、最】４化により、１ｉｉｌｌ姉設定点
は、抽気只ｕｘ＋、ｇス２）、絞り弁蒸気流ン（Ｔ＋、
Ｔ２）、倶水器流Ｈｙ、（ｃ１、０２）、同時発生重力
（Ｐｉ、Ｐ２）および連絡線電力（ＰｒＬ）間ＶＣ最適
な関係を設定する最Ａ屏しζ向けて調夏される。 制御は、タービン発電機ユニットで自動的に行われろ（
ＡσＴｏ）。したがって、一方或いは他方のタービン或
いは両方のグービンか、最適化プロセス分実施する前に
ＡＵＴＯモードにあるかどうかを確める必要があ乙。 タービンＴＧ５に関する第４国の購成ならびにタービン
Ｔｏ６′に、同様に適応回層な調速制御系について一般
的な考察をしてみると、プラントのオペレータは、蒸気
および（！たは）；力の実線の需要を考１痘して、選択
された安定動作モードに対応する圧カニＪ４整器の設定
点を先ず手動「ＭＡＮＵＡＬＪで設定する。然る後に、
タービンは自。 ｆｉ ｌ” ＡＵＴＯＪモードて設定され、コンピュー
タｃＭｐは、最適な設定点および（ｔたは）需要制一般
定点を計算し、その結果、例えば、タービア ＴＧ５０
線路７２ 、７５ ｉ（変化が生ずる。計算された最適
値を実現するのに要求される設定量変化或いは需要制御
要件を満すために必要とされる設定量変化は、行われろ
べき変化（零にすべき誤差）の大きさを表す時間中、（
現在の設定点からの誤差の記号に従い）いずれかの方向
に回転する小型モータにより動かされる接触器を用いて
行われる。したがって、コンピュータＣＭＦにより出力
される信号（例えば第４図の線路７２および７６巳て出
力される信号）は最】１１化の結果を表すものであって
、十記接１馳ａ：）と［ｙ１速してのモータＪ転の期間
（時間３・過）に変ｉ９！式第４Ａ図において、６０サ
イクルのＡＣｉメへか雰点通】ｑで同期される計数器Ｃ
ＮＴ＋Ｋｉ込合されている。計数ｌ５ＣＮＴｌの出力は
、接害、Ｔ″Ａ戎′荊岬プログラム下で蟇点閉成周期を
定めろ１／１０秒の時間間隔（人型例）を設定する。第
４Ａ図（でおいて、線路９１および９２（ｉ、接触器モ
ーターリ１卸回路ＣＭＯＴ（ｆ′）つ１１御綿であり、
該回路ＣＭＯＴに１１、（例えば第４図の線路７２の同
時発生電力Ｐ１またはタービンＴＧ５の蒸気に対し線路
７Ｓを介して要求される抽気ＫＸ＋（Ｌ＋）のような）
特定のプロセス変数に関する設定量変化或号ＳＣを線路
８８を介して供給される。この回路ＣＭＯＴは線路９６
に１同上プロセス変数（＠路９８）に対する接触器ＣＮ
０Ｔの駆動制郭蓋を発生する。 線路９１は、第２の計数器ＣＮＴ２の入力に接続されて
おり、該計数器ＣＮＴ２の線路９５に発生される出力は
、（典型的に＋′ｉ）１秒苺に生起する時間間隔を有し
ている。この時間間隔は、線路９４を介して需要°コン
トローラＤＣＯ内での１要制御周期係数に用いられる。 したがって、毎秒毎に、需要制御周期が更新される。そ
の結果、（典型的には１５分である）需要周期の終了時
＆’Ｃｔ：ｔ 、需要コントローラＤＣＯは割当てられ
た需要限界値に達する。この場合の制御期間としては、
制御が行なわれない第４の期間、不感帯制御期間、そし
て最後に７Ａｉｌｉｌｉ可能なバイアス兼非不感帯制御
期間が存在する。この場合の制Ｊとしては、線路９７を
介しての負荷減少回動（ＬＤＳ）および線路９８１ ま
たは９７Ｉ を介してのプラント内での動作として、電
力需要ＦＤを維持するために（例えば、連絡線ＰＴＬ上
の）電力減少を補償するための回路ｃ ｏｐｃによる同
時発生電力の増加がある。また、線路９０を介しタービ
アＴＧ５の、または線路９０’ を介しタービア Ｔ
ｅ３の同時発生電力の減少を行なうことがで鳥る。これ
らの作用は、プロセス変数（ｄ力Ｐ１またはＰ２）に対
する対応の設定点変化（りＳ）をもたらす、。 線路９５の時間間隔信号は、第６の計数器（ＮＴ Ｓを
トリガし、該計Ｍ器ＣＷＴ ５はその出力線路９５に、
典型的には２０秒の第３の時間間隔信号を発生する。こ
の時間間隔は、最適化コントローラ０ＰＣＶＣよる最適
化ならびに、−路９５’を介して需要コントローラによ
り実ｈａｉされるミ力需要制御アルゴ１ノズムの実行の
操返し１、！、１ ｊυ］てちる。したがって、線路９
９を介してｏｐｃの出力から蒸気側ａＩａが行なわれ、
タービンＴ０５ Ｋχ１しては線路８９上に抽気１１１
１Ｅ ｆｔ ｍＸ １（Ｌ ＋ ）を辰わす信号が、ま
たタービンＴＧ６のための線路８９＋上には抽気流量Ｋ
Ｘ２（Ｌ２）を表わす信号がそれぞれ発生される。また
、線路９９− を介して同時発生電力を変えることがで
き、その場合には、回路ｃｏｐｅ Ｋより、線路９０上
罠はタービンＴＧ５のための゛近方増分が１またＶｉ線
路９０１ 上にタービンＴ（）６のための電力増分Ｊ２
が発生される。 Ｑ適化制御では、１つの：Ａ連芸電が自動（ＡＵＴＯ）
モードにあるかどうかの検査が行なわれる。これは、２
つの調速装置が手動（ＭＡＮＵＡＬ）モードにある場合
には、最適化で行なうことかでさないからである。一方
の調速装置、例えばタービンＴＧ５の調速装置ＧＶｊが
手動モードにある時には、手動で、抽気量ＥｉＸにＨｊ
＋Ｌｊ が設定される。その理由は、一方のタービンＴ
Ｇ５が手動モードであるために、蒸気分配側＃は他方の
タービア ＴＧ６の抽気１１ 已）Ｃ２および（または
）復水流量０２に対して行なわなければならないからで
ある。抽気ｉＥＸ＋は所与の流量に固定する必要がある
。また、タービンＴＧ６の方が手ｉ１＋モードである場
合には、上とは逆の設定が行なわれる。また、いずれか
の油気が手動モードに設定されているか否かの判断が行
なわれる。その判断結果が肯定的である場合には、両方
の抽気を手動に設定し、一方を他方に対して手動で調節
する。しかる後に、選ばれた最適化方法に依存してＨＶ
ＯＰモデルに関し最適化またはリニアプログラミング法
（Ｃ３形計画法）で、所与の変改群に用いて最ゴ４化１
制御と実行する。 全ζ力Ｐおよび全抽気廿は、電力および油気に対する入
力に基づいて決定さｎる。この情報は、′心力計および
流１計から得られる。これと関連して、抽気量ＥＸＴお
よびＥＸ２は暁に決定されており、したがって計算は、
総和Ｐ：ＰＩ＋Ｐ２＋ＰＴＬオヨび３Ｊｊ ＋ ＥＸ２
＝ ＥＸ ＩＣツイテ行なわれること？想起されたい
。後者の計算とｒ′Ａ連して必要に応じ１表Ｉの行列の
列１０に従い、減圧弁ｖｖ２による蒸気［ｔの偏差を考
、ｖＬすることができる。 設備の成る利用可能条件下で、システムを特徴付ける所
与のマトリックスに対しどのｔＪにして蒸気および電力
の分配を最適化するかに関しては、既に第２図を参照し
て説明した。また、ＦＪｖｏｐ法を適用するかあるいは
リニアプログラミングによるかして質１流荒の平衡化’
ｔＣよろ最適化方法の最も実際的な例であって、非常（
・ζ迅速な応答を示す実施例を説明した。マｈ ＩＪラ
ックス例えばボイラ、タービン、圧力管路、接続および
減圧弁のような能動要素からなる１つの集合に関連・し
た上記の方法は、１つの平面内で貢施されるものと見做
すことができる。この平面内における最適化法によれば
、最適解により規定される弁設定、異なった圧力のパイ
プに対する所要の蒸気流入ユおよび流出州の設定、ター
ビンに対する調速弁の設定、所１の抽気およびＶ水器流
、量に対する弁設定が行なわれる。また、非常時には、
ボイラ入力の加減、タービンの付加または切離し、入力
バイブまたは出力バイブの増減が必要とされ、そｔ’Ｌ
Ｋより、新たな蒸気および電力需要に即応するようにパ
イプ系における全体的質ｆｌ：流量分配のＡ更が必要と
なる。設備要素の利用可能性によって決定されるこのよ
うな所しいシステム樽成が、システム全体を通しての最
適な蒸気および電力分配？決定することを可能にする新
規な制御用「不連続平面」を画定する。このような各シ
ステム構成に対し、最適化り法は、特定の「不運ｌ九」
平面内で適用されると言うことができる。新しい／ステ
ム構成の局面に入る時には／ｌに、状乙の監視により、
まず最初に、新しいマトリックスを予測して新しい制御
平面に対する条件が設定される。そしてこの新しいマト
リックスは、該マトリックスで実施されるべき最］４化
プロセスで最適設定量を導出するのに用いられる。 他方、非常事態に対処するために減圧弁を、刊向して、
°不４続平面で規定された新たな圧力レベルおよび流１
で定常状態を回復すべき場合には、不測事態により１つ
の平面から次の平面への「切換」が行なわれるが、この
ことに関して第７図を参照し説明する。ここで、一般的
に述べると、本発明は、蒸気および電力の同時発生に最
も適している複平面最適化ａ＠に関するものであると言
える。 さて、第５図および第７図に参照し、本発明の実施例な
らびに動作ｊ一様に関して説明する。 第５図は、第２図のものと同様の２タービン蒸気／電力
同時発生プラント全示す図であるが、本発明の複平面最
適化”υ１ｊ御と言う概念を図解するために筒略化しで
ある。第４７）最適化制御平面においては、２つのター
ビニ／ＴＧ５およびＴａ２はｉ１転状ら鴫にある。所与
の時点で、例えば８２０．１９ ｐｓｉｇ （５７，４
，’；ｇ／ｃｍ２）および７５７．７９°Ｆ（５９２，
１℃）の蒸気が管路２５を介して、タービｙＴＧ５の入
口に到る管路１と、タービンＴＯ６０入口に到る管路６
と、減圧弁’ＶＶｊに到る管路１０との接続点に給気さ
れている。タービンＴＧ５は、高圧（Ｈｌ）抽気管路２
、低圧ＣＩ、、）抽気管路Ｓおよび復水器Ｃ１に到る抽
気管路４を有している。タービンＴＧ６は低圧抽気復水
器０２を有している。減圧弁ｖｖ１の低圧側および管路
２から、２２０ｐθ１の蒸気が集められて共通の管路２
４を介し製造プロセスに供給される。 Ｓ ８ ｐｓｉ （２，７／；ｇ／ＣＩＬ” ）の定常
圧力蒸気が管路４および３ならびに管路２および２４に
接続された減圧弁ｖｖ２かも取出される。この５８ｐθ
１（２，７ｋｇ／Ｃａｔｚ）の蒸気は、共通の管路２５
を介して夫造プロセスシ′こ供給される。タービンＴＧ
５およびＴａ２は、それぞれ発電Ｉｌｌ ＥＧ５．Ｅ
Ｇ６をニセ勤しており、該発電機はそれぞれ、線路５上
にメガワット台の電力Ｐ１および＠路９て電力Ｐ２を発
生する。これら線路５および９は、幼用電力線から補充
シカＰＴＬを受ける線路ＴＬに接続される。このｄ路Ｔ
Ｌは、需要磁力ＰＤを供給する。 上述の総ての設備要素を含む第４の１ｉＩＩ鐸平：１１
Ｊについて考察すると、管路２３における入力′ｉ、？
委蒸気（Ｄ工、ｌ）は、同時発生された電力ＣＰ Ｉ
＋Ｐ２）および排出された復水ｉ世（ｃ ｊ ＋０２）
の形聾で補充エネルギと共に線路２５および２４上にプ
ロセス需要（ＤＯ，＝１９ＤＩ ＋ ８Ｄ２）として現
われる。 復水器ａ１＋ｃ２に供給される蒸気と共に発生電力Ｐ１
およびＰｌと組合せられた蒸気需要ＳＤＩおよびＥＩＤ
２で管路１，６およびｌｏｔこおける蒸気分配の最適化
が抽気管路２，５，４．７および８を介して行なわれる
。所与の蒸気流量に対しタービンの最大容ｉを決定した
りタービンおよび（または）圧力管路に対する制限を唯
持するための決定因子は減圧−Ｊ′Ｐｖｖ１．ｖｖ２で
ある。 減圧弁ｖｖ１．ｖｖ２は、高圧管路（それぞれ１０およ
び２４ンと低圧管路（それぞれ２４および２５）との間
に設けられている。これらの弁は、低圧管路側から制御
されるか或いは高圧管路側から制御されるかによって、
減圧弁或いは放出弁として動作する。減圧弁としてる作
する場合には、流量の増加により下流側の圧力を降下し
て、下流側て増加した量の蒸気を＠給し、その結果圧力
は増加する。他方、放出弁として動作する場合には、上
流側の管内の圧力増加を吸収して、余剰蒸気を逃すよう
に作用する。 このシステムにおいては、費用の面から蒸気は次のよう
な順序に分類される。 １）管路２６の８５０ ｐａｉｇ（５９，５＃ｇ／ｃＴ
ｎ”計器圧ンの７５０’ｐ（Ｓ９８．９℃）の蒸気 ２）管路２４の２２０ ｐａｉｇ（Ｉ ５．４ｋｇ／ａ
ｎ２計器圧）の５５０’）’ （２８７，８’（りの蒸
気５）管路２５の５８ ｐａｉｇ（２、ｙｒｃｇ７ｃａ
′計器圧）の５５０’ｐ（１７６，７”Ｃ）の蒸気 ！司特発！セされる電力の費用は、電カニ’ｌｔ、−よ
び（または）ｐ２の発生に際して消費され復水器Ｃ１ま
たはＣ２への排出により回収される蒸気の量に依存する
。また、電力Ｐｊ 、Ｐｌの費用は、連絡＠ＴＬからの
補充電力ＰＴＬ（／ｃ要すも費用とも関連する。弁ｖｖ
１について考察すると、この弁が減圧弁として動作して
いる時には、管路２３から管路１１へのａｎｓ、’よび
圧力条件下での蒸気の流量は、管路２４におけろ流ｌお
よび圧力条件を基準にして調整される。言い換えるなら
ば、蒸気は、弁ｖｖ１が開状態に制ｉ９されるまでは、
管路１０に側路される。したかつて、タービンＴＧＳ内
での拡張によ！ｌｌ冠力Ｐ１を発生するのに利用される
蒸気の′ｄは変更され、したがってＰｌも変わる。同時
に、管路２および５における圧力および流量Ｈ１および
Ｌｌも変わる。弁ｖ″ｌ／１０制！８は、電力Ｐ１の発
生を−」牲にしてもよいとするような優先度が与えられ
ている場合１Ｃｒｉ、管路２４＃Ｃおける蒸気ｆ） ｔ
ＩＪ ｓｐ＋に基づいて行われることになろう。また、
タービンＴ０５がその最大容重に達し、管路２３からの
蒸気の余剰量を分路すべき場合にも弁ｖＶｌがち１１倒
される。この場合には、弁ｖｖ１は、放出弁として動作
し、管路１０の圧力を放出する。同様：こ、減圧弁ｖｖ
２も、ｖｖｌと関連して動作し、管路２４における需要
５Ｄ１ｆ−影響を与えることなく、管路２Ｓにおける高
い圧力で蒸気１要ＳＤ２を供給する。また弁ｖｖ２ （
ｉ、タービンＴＧ５からの抽気量Ｈ１を増加し、七ｔｔ
（てよりＩ力Ｐ１０発生量を減少したり或いＶｉ復水器
Ｃ１の負荷を軽減する。 ここで考察している制御平面においては、蒸気および電
力分配の最適化は、需要、ＳＤＩ、５Ｉ）２゜ＰＤ、Ｐ
Ｉ、Ｐ２ならびにタービンＴＧＳおよびＴｅ３の容量、
復水器Ｃ１およびＣ２の限界、管路１゜６およびｌ０Ｉ
Ｃおける圧力限界および管路２５゜２４および２５にお
ける蒸気の限界等の拘束条件により決定される。これら
の限界内で、最適化方法により解が見つけ出される。例
えば、絞り弁位１スＴＨ＋、Ｔｉ（２、抽気’Ｊ ＨＩ
、 Ｈ２、Ｌ ＋ お：びイリ水眞、’ｎ Ｃ＋
、 Ｃ２、ならびｉこ−１，ン’４ Ｓ Ｄ ＋ 、
Ｓ Ｄ２ 、 Ｐ Ｉ。 Ｐ２に対する所望（１ｔ「もしくは許容値が設定される
。このためには、升ＶＶＩおよび（または）ｖｖ２に付
する弁の位置決めが要求される。 したがって、最適化ＩＣ当っては、先ず、リニアブログ
ラミノグ論理代能が格納されているマトリックスの設定
が要求される。このマトリックスは、種々の設備要素の
状？（１劾、手動、利用可睨、利用不可ｉ走ンに従いシ
ステムの定数を用いて（実際に、または仮想的に）設定
される。目ＩＩ需要（Ｓ Ｄ 、 Ｆ Ｄ）は計算され
た需要と関連している。 次いで、最適化方法（リニアプログラミングまたはＩＯ
Ｐ法）に従い、電力Ｐ１およびＰ２０発生における管路
５および９のｉ！気の最大利用ができるようにするため
の、絞り弁位１、抽気量、管路ｊ、２，３．４および６
，７．８の決定因子を用いて、質量流量の決定が行われ
る。このプロセスにおいて用いられる＠適化モデルによ
り解が絞られ、そしてこの解は、既述の特願昭５９−２
５１４６１１ 号明細書の教示に従うプロセス制御ま
たは他のプロセス制御により実際に求められる。このよ
うに、費用を考慮して黛良の解をオフライ／で設定し、
オンラインで実際に求めたならば、上記方法を＋１返し
て、タービンの引外しその他の設備要素の状態の変化に
起因し、同一の製造プロセスにおける修正式れた需要Ｓ
Ｄ＋ 、 Ｓｎ２またはＰＤから生ずる新しい状況に心
合するようＫｖ４ｉを行う。例えば、タービンＴ（）６
を運転から除外する。このようにして、供給管路ｊ、Ｔ
Ｏ、電力Ｐ１を発生しているターピ／ＴＧ５、抽気管
路２．ｉ１、４および管路２および６の下流側の出力需
要管路２４．２５ならびに弁ｖｖ１． ｖｖ２を含む第
２の制御平面に到る。 この制御千面穎おいては、同時発生プロセスに平衡状態
が達成されるように、ｔ′１ｒＧの拘束′：Ｉ′！件お
よび限界値を用いて、減少した数の（動作中の）設置７
！素に基づくマトリックスを用い上述のように最適化を
行うウタービンＴ（）６が畦−の運転しているタービン
となり、タービンＴＧ５が運転されていない場合にも同
じことが言える。 この場合には、最適（ヒのために別の制一平面が用いら
れることになろう。 各平面において、升ＶＶＩおよびｖＶ２？′ｉ、最適化
制御に進む前に、調整される。 本発明によれば、第５図の実旙例において升Ｖ■１．
ＶＶ２を初期設定し、液弁を、新しい制−卸平面内で流
ｉ最適化を行うことができる立置に迅速に動かすために
、１つの＋１１１ 御平面から他の制御平面への「切換
」が行われる。また本発明によれば、ノステムが平衡状
態に達した時、ｆすえば、入力と出力との間に明確な平
衡蒸気流−が生じた時に、動的な調節が行われる。１つ
のターピ／が引外されると、新しいマトリノクスに店づ
〈異なっだ屏を要求す７）′ｌ？なった制御部平面が画
定もしくは定義される。その結果、升位！および蒸気流
量は更新される。これら弁位置や蒸気流量は直ち／Ｃ−
認されて、必要に一〇じ杓用可能にされる。偶発事象が
生じｆｃ欄片には、弁は、侍７ｕ％することなく僅の新
たな徂み合わせ、て傷づいて新たな状態、（設定される
。・ｈ１ｊ御平面の切換で、新しい平面での質量流量を
直ちに最・ｉ化することを町ｌＩヒにする減圧弁位置が
設定される。 このようにして、緊急状態下で・ｄ路内で増ｒｔａした
圧力は、逃し弁としての放出弁で直ちに調節される。ま
た、タービンが運転から外されている場合には、関連の
復水器は最早利用することはできず、蒸気を放出しなけ
ればならない。 また、運転を続けているタービンにおいて、使用可１１
ヒな蒸気量よりも大きな蒸気量が生じる場合がある。絞
り弁流量が限界値にある場合には、油気量は必要抽気五
よりも小さくなる。平衡状態に達したならば蒸気および
晟力の設定された分！１己”ＮＯＲよりもｌ’、ｉ４１
ｉ１１ ｖ’ハｒＬ ＋２二ｕｉｌ１、”ｌ エｒｉ
クーヒ／の上＋ｊｉｅ ｉｌｌまた。ま下ソｉｃ ！Ｉ
’ｌｌにあるｉ塔内の１札カウ二曹、攻；二変化しくり
る。計−而さ机た平門状′さもしく；ｉ没１ピさ桟た・
ヒ閂状忠を乱すこと〔く回ｔｉすることかできるのが望
ましい。このため、本発明、こよれば、平衡状専にある
傾城この分路、（戎王升を設けて、これら減圧ｙＰな、
圧力の過′ｊ分を１収したり、圧力を形成したり、圧力
を、ｌｉ充したりして迅速に平島状聾ｙｃｕ！旧するよ
うに自ｈ’ｒ） Ｈ（りに１ｉＩＩＩ調する。これには
、予ＪｌｌｌさＴ′する新しい状況への調節が必要とな
る。次に、制即平面切良モードについて、第５図を参照
し第６１２１に示した７σ−チャートに関連して説明す
るっ 説明の便宜上、第５１スの減圧弁ｖｖ２と関・皇して第
６図を参照し説明すると、弁ｖｖ２は、２つの制御平面
間における切換がどちらの側から行われるかに依存して
、放出弁かまたは減圧弁として動作するように制御され
る。弁ＶＶ２は、２５０ｐθｉ （１７，５ｋｆ／ｃｍ
勺の管路２４と５８ ｐｓｉ （２，７ｋｇ／ｃｍ２）
の管路２５との間に設けられている。 第６図において、ステップ２０２で、弁ｖｖ２の下流側
の５８ ｐｓｉ（２，７ｋｇ／ｃｍ勺の圧力が倹知され
、そしてこの圧力信号は線路２０６を介して減算器２０
４に印加される。また、この圧力は号は、線路２０５を
介して、ンステム全体のための並列もしくは監視制御部
のデータハイウェイ２００に送られる。また、減算器２
０４は、データハイウェイ２００から線路２０１を介し
て、平衡状態忙おける設定圧力、したがって最適解で要
求される設定圧力を表す信号を受ける。同様にして、２
２０ ｐｓｉｇ（１５，４ｋｇ／ｅｘ２・計器圧）の管
路２４に対し、ステップ２０９で実際の圧力が検知され
、その結果得られる圧力信号は、線路２１Ｇを介して減
算器２１１に印加される。この減算器は、データハイウ
ェイ２００から線路２０６を介して得られる基準圧力に
応答する。 しかしながら、管路２４内の圧力の増加方向における変
動に対する制御反応に不感帯を導入するために、ステッ
プ２０７にお゛いて、５ｐ６１ｇ（０，５５ｋｇ、に１
２・計器圧）の値が、線路２０６の基準設定点に加えら
れ、その結果線各２０８により減算器２１１には、２２
０ ＋ ５ ｐｓｉｇ（１５，４＋０．３５ Ｖ！９／
、”−計器圧）の設定点１苫号が印加される。 減算器２０４および２１１は、誤差（それぞれΔ５８．
△２２０で表わす）を吹出する。この誤差は減算器２０
４の出力線２１２Ｃ″まＡＣ：）す、減算器２１１の出
力線２１６では正である。 このことは、ｙｖｖ２の下：Ｘｔ、５１１１ノステノプ
２０２で倹知された圧力が、寝下している場合７ｃは常
に弁ＶＶ２を減圧弁として働かせ、蒸気流量を項！１０
し圧力を平衡レベルまで回復する開度に設岨しなければ
ならないことを意味し、池万、弁ＶＶ２の上流側のステ
ップ２０９で倹知された圧力が増ｖ口している時には常
に、弁Ｖ”／２を放出弁として働かせて、増加した蒸気
流量を下流側の通気弁かまたは上流側の逃し弁に供給し
、それにより増加する流量で２２０ｐθｉｇ（１５，４
にｇ□２・計器圧〕の管路内の過剰圧力を吸収するよう
な開Ｉに設定しなければならないことを意味する。 線路２１２に負の誤差（Δ３８）が発生した場合には、
ステップもしくはブロック２２０で、誤差符号のチェッ
ク（Δ６８〉０かどうか）が行なわれ、この誤差が正で
ちる場合には、線路２２１で示すように、そして負であ
る場合には線路２２４および２２６で示すように、次の
ステップ２２２で、フラノグエが零にセットされ、ａ路
２２ｓを介してこのフラッグＩをステップ２１８で確認
し、線路２Ｓ４で示すように弁ｖｖ２の制御ステップは
ステップ２１８の左側に分岐する。しかしながら、正の
誤差（Δ２２ｏ）が現われると、ステップ２１４でこの
ことが確認され（Δ２２０〉０）、そして線路２１５を
介して、ステップ２１６でフラッグエは「１」にセット
される。減算器２１１の出力誤差が正でない場合には、
「需要量の上限＋５」に達していないので、ステップ２
１４から、線路２１９および２２４で示すように、ステ
ップ２２５で、線路２ｊＱからの圧力信号（Δ２２ｏ）
が「基準１２ｚｏ＋ｚｐｓｉｇ（＋ｓ、４＋ｏ、＋４ｋ
ｙ／ｍ２−計器圧）」よりも大きいかどうかに関するチ
ェックが行なわれ、大きい場合には、ス１路２５０ち・
よひ２１５を仔てステップ２１６でフラッグｌ１−ｊＪ
”ＩＪにセットされる。小さい場合には、ｎｉ Ｑ ２
２６を経て、ステップ２２２でフラッグ■は「０」にセ
ットされる。フラノグエが線ち各２１７を経て「１」に
セットされた１１合には、次にステップ２１８に移り、
実際にそうであるか否かのチェックが行なわれ、フラノ
グエが「１」にセットされている場合には出力１ｉ１２
２７は「ＹＥｓＪとなる。この場合には、弁ＶＶ２の制
御はステップ２１８から右分岐ルーチー７を介して行な
われる。線路２０８における５ ｐｓｉｇ （０，３５
ｋｇ／ｃｍ’−計器圧ｊのバイアス量および、摩路２５
０の２ｐθ１ｇ（０，＋４ψ−２・計器圧）のバイアス
量で、ステップ２１４のｒＹＥＳＪを示す出力線２ｊ５
ｖｃは［５−２＝３Ｊの不感帯が設定される。したがっ
て、線路２１０の圧力信号がｒ ２２０＋５Ｊを越えた
時に制御が開始され、この制御は、線路２１０の圧力信
号がｒ２２Ｇ＋２Ｊ以下に落ちろまで続けられる。ｒ
２２０＋２Ｊ以下に落ちるとステップ２２５は「ＮＯ」
と判定され、線路２２６を経て７ラノグエは「０」にセ
ットされ、ステップ２１８で「ＮＯ」と判定されるので
ステップ２１８の右分岐ルーチンでの制御は行なわれな
い。線路２２７で分岐する制御は、比例積分（ＰＩ）制
御ループ２２８であり、この制御ループによれば、出力
線２２９に弁部材の位置の変化率ΔＰＩ２２０が発生す
る。弁のレジスタ２３０において、線路２２９からの変
化率ΔＰＩ ２２０は現在の弁位置に加算される。線路
２３１の指令信号は、ステップ２３２でクランプされる
。 それにより、弁ＶＶ２に許される極限位置が指定される
。 同様にして、出力線２１２に負の誤差が生じた場合には
、線路２３４で示すように、この誤差は比例積分（ＰＩ
）制御ループ２３５に対する入力として用いられる。該
ループ２３５は、弁部材の速度もしくは位置の変化率を
発生する。 即ち、線路２３６には制御信号Δｐｒ ｓ ａが発生し
、この信号は線路２４１から受ける弁の現在位置信号に
ステップ２３７で加算される正の位置変化指令値であり
、その結果として、弁はさらに誤差の大きさだけ開かれ
て、ブロック２０２で検知された圧力降下ＶＣ対する減
圧弁補正が行なわれる。この場合にも、出力線２３８の
信号はステップ２３２でクランプされ、弁に許される極
限位置が指定される。 ステップ２６３においては、ステップ２３２からの指令
信号は、アナログ出力署号２５９ ｉｃ変換されて、弁
ｖｖ２の位置決め装置（口承せず）に印加され、それに
より弁ｖｖ２の弁要素が実際に位置決めされる。 次に、３つの不連続平面および該不連続平面内で動作さ
れる２つの減圧弁を用いた動作を図解する第７Ａ図ない
し第７Ｚ図を参照して、総合的な７ステム動作を考察す
る。 第７Ａ図、第７Ｂ図、および第７Ｃ図は、５つの不連続
平面を示す。第７Ａ図に示すｗｃ１不連続平面は、電力
需要ＰＤｌｔ膚足するために、連絡線電力ＰＴＬに加え
られるシカｐ＋ 、Ｐ２を発生している第２図の２つの
タービンＴＧ５およびＴ１０６含む。これら２つのター
ビンは、管路２５に８５０ ｐｓｉ（５９，５ｋｇ／傭
２）で、管路２０に２２０ｐｈｉ （１５，４ｋｙ／ｃ
ｍ’ ）で、そして管路２５に５８ｐｓｉＬ２．７ｋｇ
／α勺で蒸気流を発生しており、蒸気温１１ＳＤを満足
している。ターピ／の復水器への流れを含む総ての管路
、即ち、管路４および８において質量平衡および流量平
衡条件は満されている。管路２３および２０間の減圧弁
ＶＶＩならびに管路２０および２５間の減圧弁ＶＶ２は
、流量および圧力要件を満足するように制御されている
。これらの減圧弁は、緊急時に、高圧側の過圧（弁ＹＶ
１の場合には管路１ｏおよび制御ループＬＰ＋ 、そし
て弁ｖｖ２の場合には管′＠１１および制御ループＬＰ
Ｉ’の圧力）あるいは低圧側における圧力損失（弁ＶＶ
Ｉの場合には管路１０゛および制御ルーズＬＰ２、弁Ｖ
Ｖ’ｌの場合には管路１１′および制御ループＬＰ２’
の圧力損失）を補償するように制御することができる。 第７Ｂ図は第７ＡΔに頌似しているが、タービンＴＯ６
が使用されていないへて後者とは異なる。また、第７Ｃ
図も里ＺＡ図に１似しているが、タービアＴＧ５が使用
されていない点で後者と（′ｉ異なる。これらの図には
、第７Ｄ及び７Ｚ図と関連して以下に考察する２つの第
２及び第３不連続平面が示されている。 第７Ｄ図において、線路ＩＰＫは、動作平面に従かう弁
位置、各流体管路内の流量、各導体における電力、各回
路へにおける圧力（これら；１第２図の装置で測定され
る）を特徴的に表わす信号が発生される。これら信号は
、線路ＩＰを介して第７ＤＩ］の７ステムに人力されて
ブロック３００で分配される。これら動作データは第７
Ｄ図の／ステムの２つの異なった位置に送られる。先ず
、これらデータは、線５５０で示すように、ブロックＳ
０１で示すリニアグログラミノブまたＶｉｚｖｏｐプロ
グラムでの最適化で用いられる。 また、線５５１で示すように、データは選択された連続
平面に従って弁ＶＶ１およびＶＶ２の連続位置決めのた
めの直接ディジタル制御に用いられる。この場合の連続
平面の選択は、ブロックＳ５３で、ブロック３００から
線３５２を経て供給される線路ＩＰからの関連データで
ろって、現在の管路もしくはパイプ網状態および形態に
より平面選択を定めろデータに従って行なわれる。 上記の直接ディジタル制御に従い、弁位置が求められて
ブロック６４６で示す弁位置レジスタに格納される。こ
のように関連の弁位置レジスタ５４６に弁位置を設定す
る拮果として、ブロック６５８から、線路３５７０入力
信号に応答しアナログ出力が発生され、対応のアナログ
指令信号が線５５９を介して分配回路（バッファブロッ
ク）５００に送られる。該ブロック５ＱＱ＃’ｉ、線ｏ
ｐを介し、出力指令を弁ｖｖ＋、ｖｖ２に送出すると共
に、第２図および第７Ａ図、第７Ｂ図または第７Ｃ図の
システムに関連した調速弁、絞り弁、抽気弁、復水器弁
のような他の弁に対する指令を送出する。 さらに、第７Ｄ図および第７Ｚ図を参照して、不連続平
面における動作について以下に説明する。第２平面（＃
２）に対するｌ１、７Ｂ口の／ステムもしくは系におい
ては、ボイラからの蒸気流量は制御されていないものと
仮定する。通常、管路２０の２２０ ｐｓｉい５．４′
に９／ｃｌＬ勺の蒸気は全て、タービンＴ（）５からの
抽気管路２を介して共治され、そして管路２５のＳ Ｂ
ｐｓｉ（２，７に９Ｚ傷勺の１：気は全て雪路５から
供給される。しかしながら、２２０ｐｓｉい５．４躯Ｗ
）の抽気流量がタービ／Ｔ０５から取出すことが可能な
最大直に達した場合には、弁ＶＶ＋は、減圧弁が制御平
面ＬＰ２の’Ｊｌｌ ａ下で差をつくるために若干開か
れる。プロセス蒸気需要と利用可能な全蒸気流量との間
に２ける不平ｉは、復水器に送られる蒸気の量を変える
ことにより解決される。 ここで、サブシステムまたはプロセスによって消費され
る管路２６の８５０ ｐｓｉ （５９，Ｓ ｋｇ＾２）
蒸気の量が減少したか、或いは、廃＾ボイラからの８５
０ ｐｓｉ （５９，５ｋｌ／ａｎ２１蒸気の竜が増加
したと仮定する。その場合、８５０ｐθ１（５９，５ゆ
／Ｃａｌ ’ Ｈヘッダ（管路＋０１内の圧力は、直ち
に、フラノグエの値が「１」となるしきい匝に達するま
で増加する（第６図のステップ２１６、線路２１７、ス
テップ２１８参照）。圧力が高くなると、タービンと組
み合わされた入口圧力コツトローラが応答するが、ター
ビアの応答速度は、弁系の応答速度よりも非常に緩慢で
ある。そこで弁別＃は、放出平面ＬＰｉに切換わり、弁
Ｖｌは、ａ ｓ ｏ ｐｓｉ（５９，５ｋｐ／ｍ”）の
ヘッダ内の圧力を下げるために、その初期位置を越えて
開く。この結果、２２０ ｐｓｉ （１５，４ｋｇ／（
ｘ” ）のヘッダ（管路１０°）内の圧力は上昇し、そ
こで２２０ｐｓｉ（＋ ５．４ ｋｇ／ｌｘ＊’ ）の
抽気調整装置が応答して、余分の蒸気を復水器（管路４
）へと導き、それにより２２０ ｐｓ ｉ （１５，４
１＃／ｃｍ” ）のヘッダ（管路２０）内の圧力は、そ
の正常値に維持される。 しかしながら、フラッグエは依然として「１」（第６図
のステップ２１６参［！ｆｉｌであるので高レベルにあ
るが、タービンの佼り弁流が：ｉ、人口圧力調整装置の
作用下で増大しており、この増Ｄ口した流ｉは復水器に
供給される。８５０ｐｓ＋（５９，５ｋｇ／−勺のヘッ
ダ内の圧力は徐々に、フラッグＩ＝Ｏ（第６図のステッ
プ２２２参照）となる点まで降下する。弁ＶＶＩはそこ
で、減土井制御平面ＬＰ２に切換えられる。しかしなが
ら、ＰＲＶ制御ループの設定点は２２０ ｐｓｉ抽気ｆ
Ａ差装置のための設定点よりも若干低い。したがって、
弁ＶＶＩは閉じる傾向となり、２２０ ｐｓｉ （１５
，４す、６１勺の抽気調整弁はそれに応答して復水器か
らの蒸気の一部を２２０ ｐｅ ｉ （１５，４ｋｇ／
ｃＲ２１の抽気ボートに差し向ける。この相互作用は、
弁ｖＨが完全に閉じて圧力制御が抽気禰型器の制御下だ
けで行なわれるかまたは抽気Ｒ，竜が、最大値に達し、
弁ＶＶ＋が、ヘッダ圧力を保持するために若干再度開か
れるまで行なわれる。いずれの場合にも、８５０ ｐｓ
ｉ （５９，５ｋｇ／ｃｍ２１ ヘッダ内の圧力は、こ
のような過渡状頷中保証され、他方２２０ ｐｅａのヘ
ッダ圧力も速読的に適切な制御下で制御されている。 第２制鴇平面（＄２１の第７Ｂ図に示した系モジくはシ
ステムにおいて、ボイラからの蒸気量は制御されていな
いものと仮定する。通常、管路２ｏの２２０ｐθ１（ｔ
ｓ、４ゆム２）の蒸気はタービンＴＧ５から管路２を介
しての抽気ならびに管路３から管路２５を介しての５８
ｐθ工（２，７ψ−２）の蒸気から成るものである。し
かしながら、２２０ｐθ１（１５，４躯♂）の抽気流量
がタービンＴＧＳから許容される最大慣に達した場合に
は、減圧弁制御平面ＬＰ２の影響下で減圧弁ｖｖ１１′
ｉ圧力差をつくるために若干開く。プロセス蒸気需要と
利用可能な全蒸気量との間の不平衡は、復水器に送られ
る蒸気量を変えることにより解消される。 明らかなように、急激な流量入力変化に応答して弁位置
を変えるという思想（ストラテインー）は本発明に従い
予め定められているので、このような事象が発生する前
に適切な非応答が予測され、８５０ ｐｓ ｉ （５９
，５ｋｇ／ｌＩ勺のヘッダ内の圧力が、制御平面を切り
換えるしきい値にまで上昇する前に所望の変化を強制す
ることにより、臨界状況は回避される。 これと関連して、第７Ａｌｉ９の第４制御平面（＃１）
に対応する表■を便宜上参照する。 グロック５０２は、ブロックＳ０１における最適化プロ
セスの結果として、表■の列１ないし９の全てのデータ
を与える。これらデータから線３１５を介して、ブロッ
ク３０６は、表■の列５，５，７．９ならびに列１２に
対応する設定データを集め、それにより、タービンＴＧ
５．ＴＧ６についての最適電力および蒸気分配を決定す
る。 同時に、線Ｓ１４を経てブロックＳ０５では、制御平面
＃１におけるこのような最適化に整合する弁位置をブロ
ック６０２から取出してブロック５０５に格納する。こ
れら弁位置が、（例えば）等価位置に変換された表■の
列１０および１１の解のデータである。このような弁の
位置決めは、ブロック５４１で線路５４２を介して実行
されて、選択ゲー）３４１゛および線路３４５を介し弁
ｖｖ＋、ｖｖｚのレジスタ５４６に印加される。上から
明らかなように、最適化では、＋ｔ、Ｊな蒸気流量およ
び電力分配のための設定点が設定されてブロック３０２
で記憶されるが、圧力を制御する減圧弁は、第４制御平
面（＃１〕に切り換えられた時に、該平面（＃１）に対
する蒸気−電力の新しい分配に実質的に複台する位置に
直ちに設定される。その結果、流量の調整で惹起し得る
圧力の過度的変化も同時にこのような早期の減圧弁調節
によって除去される。 次いで、図示を明瞭にするために第７Ｄｌｌのブロック
３５３および３５４に示し友ように、第６図に従い新し
い平面内で微ＩＡ＋を実施することができる。この新し
い制御平面（、り麦の図示例では、″ｕｌｌ−千面祐１
）は、線路６５２のデータに従いブロック５５３で選択
される。制御プロセスは、第６図と関連して豪に説明し
たように、ブロック５５４で行なわれ、そしてｆＰｖｖ
＋およびｖｖ２のためのブロック５４６に示したレジス
タには、（線路５４５を介して設定される新しい初期位
置で）線５５５による後続の数調整に要求される補正調
整百分率がロードされる。 なお、グロック５４６は、特定の弁（ＶＶＩ またはＶ
ｖ２１と関連した第６図のグロック２５０および２５７
に対応するものである。そのうちの−万のブロックがＡ
ｍの目的で示しである。さらに、第６図のブロック２３
５およヒ２２８＋−１、ｉ７Ｄ図のグロック３５４内に
あるブロックであり、第６図の線２３６および２２９は
第７Ｄ図の線５５５に対応する。第６図の特定の弁の立
置決め装置に到る線２３９は、第７Ｄ図の線３５７に対
応する。この線はアナログ出力フロック６５８ならびに
線３５９および（分配器６００を介し） ｏｐに達して
いる。 第７Ｄ図と第６図との比絞から、第７Ｄ図のブロックＳ
５３は第６図のブロック２０２および２０９，２０４お
よび２１１から下がって７２２！Ｓおよびフラソグエの
状態に関する判定グロック２１８までの部分に対応する
ことも明らかであろう。また、第７Ｄ図のブロック３５
４は、第６図のブロック２１８から下がって制御線２５
９までの部分に対応する。 再び不連続平面について述べると、上の説明から明らか
なように、第７Ａ図、第７Ｄ図または第７Ｃ図に示した
ようなシステム状態が運転状態として確認される前に、
これらの平、石ニーｉ税に１つの可能性として矧られて
いるう従って、平面「切換」の前に、（リニアプログラ
ミフグまたはＥＶＯＰ法による）最適化プロセスを、上
記のような種々の平面に対しブロック３０１で実施する
ことができる。各事例（＠１１平（＃１）についてはブ
ロック５０２、第２平面（＃２）についてはブロック３
０Ｓ１第６平面（＋５１についてはグロック５０４）に
おいては、計算された最適−が記憶され、それにより、
タービ／の絞り量および油気を決定する設定点が設定さ
れる。 また、上記のＳつの状況の各々に対して、線ｉｉ＋５．
！ｉ１７または３１９を介して、ブロック６０６の第４
平面、ブロック５０８の第２平面およびブロック３＋ｏ
ｆ）＠３３平に対する最適蒸気量および電力分配が全て
設定される。同時にブロック３０２からの線５１４、ブ
ロック３０６からの線５１６およびグロック３０９から
の線３１８によりそれぞれ第４、第２、及び第６平面に
対する設備の状暢がそれぞれ確認されてブロックＳＯ＋
を介し、各平面に対する結果が常時ブロック５０２，３
０Ｓ、３０４内に保たれ、これらの結果は、第２図のシ
ステムの入力および出力の現在の電力需要および蒸気需
要の変化を考慮するために周期的にリフレツンＳ（更新
）される。したがって、ブロック３３ＧおよびＳ５３で
は、判定ブロック６２Ｂにおける状態監視後、ブロック
ＳＳ５で行われる制御平面であるところの実際の平面を
選択するままであり、この選択は分配器もしくはバッフ
ァ３００に到る線５５Ｂならびに弁位置レジスタ３４６
に到る線３４５により実施される。ステップ６２４にお
ける時点（ｔ−ｋ）での監視が、特定の１つの平面（＄
＋、＄２または＃３ンを指示すると、時点（１）での監
視（ブロック３２５）は、グロック５５０で他の平面を
識別することを必要とするような状態を示す。したがっ
て、別法として、平面「切換」はブロック６２４からの
線３２６とブロック３２５からの線３２７との間で定義
される。その場合、ブロック３２Ｂでは、システムが変
更されたかどうか（４ｓ５２９であるか或いは線６３２
ではないか）が判定される。グロック３２８の判定、結
果が［ＹｌｃｓＪの場合には、線３２９を介しブロック
３５０で、現在の平面が識別される。ブロック５２８の
出力＠５Ｓ２が［ＮＯＪであれば、ブロック３３Ｓで、
新しい平面が識別される。ブロック５５０における現在
の平面の識別により、線６Ｓ１を介して、セレクタ（ゲ
ート）５２５は、開場の平面に関する線５２０ｊ２１ま
たは６２２、すなわち３０６゜Ｓ０８または６１０から
の所望の出力をゲートする。ゲートされた最適な結果は
４Ｓ５４上に現れ、制御プログラムＳＳ５により設定点
を設定するのに用いられる。次いで、出力指令がブロッ
ク３６７内で発生されて分￥器５００によすＯＰトして
システムに供給される。同時に、線３４２，５４５また
は６４４から、動作平面に従い減圧弁ｖｖ１および（ま
たは１ＶＶ２に割当てるべき位置が、ブロック！１０５
，５０７または５０９から得られてブロック５４１によ
り線３４５を介し対応の弁レジスタ６４６にゲートされ
る。 しかしながら、ブロック６２８で、線５５２で示すよう
に平面の切換が行われた場合には、この平面がＳ５Ｓで
識別される。ゲート６４１は線６４０により、線５４２
．Ｓ４Ｓおよび５４４のうち対応した線５４５に結合す
るように制御され、他方、線３５９を介して、ゲート６
２３は線５２０，５１＋および５２２のうち対応した線
を線５３４に接続するように制御される。第２図に示す
ように、第６図および第７０，７ＩＣ図のシステムは、
コンピュータＣＭＰの一部分である。第７Ｄ、７１Ｃ図
の平面の監視は、線６２６゜５２７からブロック５２Ｂ
ＶＣおける状態の変化の噴出によって行われ、そして新
しい不連続制御平面は、線３２９又は６５２に対応して
コンピュータＣＭＦで認識される。 再び第２図を参照するに、この図には、本発明による最
適化方法を実施するのに用いられるコンピュータシステ
ムと関連して、１９７５年Ｓ月１８日付のアール・イー
・プツトマン（Ｒ，１！ｉ、Ｐｕｔｍａｎ）の米国特許
＠５８７２２８６号明ｈＦＢ（！ＦＫ′：１１？示され
ている需要ｉｌ！ＩＩ御を実権するための連絡線砥力冴
要制（財）器ＴＬＣが示しである。需要制＠器ＴＬＣは
、澹路５６上のコンピュータ／ステムＣＭＰからの指令
に応答して、上記米国特許明咄書に説明されているよう
に、全電力３要を割当てられた限界ＤＬ以下に維持する
ために、ブラ／ト内の特定の電気負荷を切噛すことを要
求する過剰府要ΔＰＤを線路５７上に発生するつ２０ラ
ント内の切殖し可能な負荷は、特上の切換条注下で消費
される所定の二力量を表わす。需’ｌ ＋ｌｌｌ制御／
ステムは、課料期間中、割当てられた限界内忙消費を維
持しつつ、生産性を最大（するためｒｃＨ路９８により
負荷をオノに切換すべきかあるいは切離すべきかを決定
する際に、このような負荷に割当てられている優先度を
考慮する。本発明の蒸気−電力同時発生最適化制御方法
と１関連して、同時発生される電力量は、連絡１ｉＴＬ
からの需要電力ｐ？ｔ、が需要制御要件内に留まるかあ
るいは該需要制御要件を越えるかが重要である。 需要ＦＤが、１５分期間中に行なわれる予測量から大き
すぎると予測される場合には、ターピノＴＧ５の電力Ｐ
１を、負荷限界まで、前取って計算されている最小値を
越えて増加する。さらに、タービアＴ０５が所要の付加
的な負荷を維持できない場合には、タービンＴＧ６の電
力を増加する。 需要制御プログラムが設けられており、このプログラム
の実行出力はサブプログラムとして、積分器により最適
化プログラムの最少復水器流量の屏に重畳される。 最適解が見出されたならば、システムは、需要制御プロ
グラム動作に移行する。この場合、例えば１５分の相次
ぐ需要期間中に、米国特許第５８７２２８６号明細書に
説明されているように、需要が需要限界ＤＬを越えてい
るかあるいは下回っているかを判定したり、誤差を計算
したり、制御を行なわない不感帯を設定したり、バイア
スを導入したり、優先順位および重み付けに従い、切離
すべき遮断可能な負荷を選択するための需要制御を実施
する。需要期間は、電力会社の需要電力計からのパルス
により開始される。この需要期間は、典型的には、Ｓつ
の要素期間に分割される。「第４の期間」は、典型的に
は４分続く制御の行なわれない期間である。 また、「第２の期間」は、需要限界が固定のバイアスを
有し、不感帯が存在する期間である。 この期間は、典型的には７分続く。即ち、この期間の経
時には、合計１１〜１５分が経過している。「第３の期
間」は、需要期間のうちの残り時間であり、この期間中
、バイアスは調節されて需要期間の経時には零になろう 上述の特願昭５９−２３１４６８号明■書に説明しであ
るように、需要＋＋ｌＩ ｍＪは、プログラムによって
要求される時に行なわれる。その鳴き、期間４分（「第
４の期間」）よりも少ないかどうかが判定される。判定
結果が否定（ＮＯ）である場合には、需要期間の残存時
間を計算する。この期間の経時に、予測誤差を計算する
。不感帯よりも小さい負の誤差がある場合には、不感帯
を取入れる。そうでない場合には、需要期間内の時間は
１１分よりも小さいかまたは大きい（「第２の期間」で
あるかないか）かのいずれがである。「第２の期間」に
おいては、タービン／ステムは、第２の期間を誤差に加
えることにより固定のバイアスを設定し、不感帯を設定
する０ 「第２の期間」が経過したならば、調節可４ｆ
１．なバイアスを零に實えて、誤差をバイアスに０口え
る。 需要制御を行なわない時には、システムは、復水器の損
失を最小にすることにより、タービン発電機ユニットの
最適制御要件を実現する。 需要制御を行なうべき場合には、誤差に等しい負荷変動
が要求されるので、米国特許第３．８７２，２８６号明
細書に説明されているように、優先度スケジュールに従
って遮断可能な負荷を切離して、需要限界ＤＬを越えな
いようにするかあるいはまた連絡線から、消費電力を蒸
気−電力同時発生系に切換えるためにタービン発電機ユ
ニットを使用する。後者の場合には、システムは、負荷
の変動が最大許容変化よりも小さいかどうかを確める。 復水器の制御により負荷変動を吸収することが可能であ
ると言う前提の下圧、漬分器精距が導入される。そのｔ
Ｇ！＠、／ステムは、需要刑・Ａ変化ならびに最適化制
・−変化に応答する。 低い蒸気量で動作するタービ／、即ち電力の発生に際し
て蒸気を消音する方が安くつくタービンを識別し、標、
識ＬＬを付ける５次いで、他方のタービンを識別して標
、ｄＭＭを付ける。このターピノは、蒸気量が高い万の
タービンである。 最初に、発生される電力の費用を決定する。次いで、こ
の料金を、連絡線を介して同じ電力間を購入するのに必
要とされる費用と比較する。 電力は同時発生する方が購入する場合よりも費用がかか
らない場合には、この電力量を発生して、連絡線区力Ｐ
ＴＬを必要最小限まで減少する。 標識ＬＬにおける最大電力増加は、予備シカ、予備ター
ビ／発電機電力、最大許容シカ変化および所望電力変化
のうちで最も小さい。低料金タービン標識ＬＬから発生
すべき電力の変化を決定したならば、他のタービン標識
ＭＭに関して行なうべき変化は、全変化とタービン標識
ＬＬにおける変化との間の差として求められる。最後に
、システムはタービン制御に移行する。 上のプログラムにおいて発生される実際の電力と所望の
電力との間の差を、接点閉成持続時間に変換して、それ
により制御を行なう。油気設定点が調節により動作範囲
外になるのを回避するために、ヘッダ（管寄せ）の圧力
を監視する必要がある。システムは、１つの機械が使用
から外された場合でも機能するように設計しである。需
要期間の、経過時間を計算するためにクロックが設けら
れており、このクロックの周期は、既述のグツトマンの
米国特許明細書に説明されているように、需要周期パル
スにより自動的にリセットされる。次のようなアナログ
入力が設けられる。即ち、絞り弁流量（それぞれ１つず
つ）、高圧抽気流！（それぞれ１つずつ］、低圧抽気流
量（それぞれ１つずつン、復水器流ｔ（それぞれ１つず
つλ、２つのタービン発電機出力ＰＩ、Ｐ２減圧弁Ｖｌ
の流量、ヘッダの圧力（ヘッダ１）および連絡線区力Ｐ
ＴＬである。またディンタル入力は、連絡Ｊ ＫＷＨメ
ータパルス入力および需要周期パルス入力である。ディ
ンタル出力は、６つの接触点からなる。特願昭５９−２
５１４６８号に従い最適化制御を実施し且つ同時に（米
国特許第５，８７２，２８６号に従い）需要制御を行な
う場合には、ここに開示した型の蒸気−電気同時発生シ
ステムには安定性の問題が生ずる。 電力は、電力ならびに工場蒸気を発生するタービン発電
機に高圧の蒸気を通すことにより発生され、セして７ス
テムには通常減圧弁が用いられている。これら減圧弁の
機能の１つは、全蒸気需要、タービ／発を機を流れる蒸
気流−ならびに電力間における不平衡を解消することに
ある。／ステムの安定性を確保するために、これらの減
圧弁は通常、垂下特性を有しており、この特性により、
蒸気流量の変化はプロセス蒸気ヘッダ圧力の変化によっ
てのみ発生せしめられる。その結果として、制御が蒸気
流量の分配を変更してターピン抽気弁の調節を要求する
場合Ｋｔ′ｉ、新しい平面状、聾に達するのを遅らせる
ような相互作用が起る。 上の問題を克服するため、所与の調速弁調節における蒸
気流量分配の変化を予測し、タービ／速度および抽気弁
調整器の調節に当って、蒸気予測値を考慮する。このよ
うな予測に用いられるプログラムで、蒸気流量および電
力に対する所望の変化に起因する上述のような相互作用
の問題が解決される。前に述べたように、このプログラ
ムは、タービンの調速装置および抽気弁設定点の対応の
変化を、等価な接点閉成持続時間（変換し、それによっ
て制御が実現される。 タービン発電機によって発生される電力（Δｐｔ。 ΔＰ２）が離散的な時点で制御される唯一の変数である
。他の時点くおいては、蒸気流量の変化（ΔＥＸＴ、Δ
ＫＸ２）だけが要求される。圧力設定点において２種の
変化が要求される場合には、プロセスによる制御の実行
間における相互作用により問題が生ずる。最・へな蒸気
流１／、こ力分配がＥＶＯＰノステムによって決定され
て実現すべき場合には、成るノーケンスにおける１つの
時点で１つのデバイスだけの設定を変える場合、全ての
蒸気流に対し新しい分配が最終的に−ｉ戎される前にノ
ーケンスの多数の実行が必要とされる。上記特願昭５９
−”Ｉ５＋ ４６８号町喝蓬には、設備間における固有
の相互作用を解Ｊ角する方法、即ち変化を惹起する前に
、設置間の「分遣」を行なう方法が開示されτいる。こ
の揚台、設備もしくはデバイスは、計算された量だけ同
時に全て調節され、分配に対する所望の正味の変化が１
ステツプで達成されるようにする。−制御思想として不
感帯を設けろことにより、この目的が達成される５１率
が増加する（なぜならば、最適設定が行なわれる精度は
絶対的に正確である必要はなｒからである）。 不ｇ＋帯を用いるこの思想の利点は装置のｊλ足点を変
化する頻度を最小にすることにより４．菱装置の寿命を
狐ばすことができ、しかも保守が軽減される点にわろ。 タービンからの電力需要”ＴＬに応答して需要Ｉ＋制御
が行なわれ、そしてプラントに割当てられた需要制限Ｄ
Ｌ、例えば１５分の需要期間内で越えられてはならない
ＫＷＨ（またはＫＶＡＨ）で表わされた制限電力直は、
電力事業会社の電力計によって計測される。その結果、
グツトマンの既述の米国特許の教示内容に従い、ブロッ
クＤＣで計算が行なわれる。判定は、電力Ｐ１を変えタ
ービン発電機ＴＧ５を制御するかまたは電力Ｐ２を変え
、タービン発電機ＴＯ６を制御するかあるいは両者を制
御するかのいずれかである。このような制御に当っては
、タービン発電機ＴＧ５またはタービン発電機ＴＧ６あ
るいは両者による発電の設定点の設定を新しい計数に変
更する。したがって、上述の特願ｔ１５５９−２５１４
６８号明細書に説明されているように、誤差を表わす信
号で最適制御回路から発生される制御盾号に従い、ター
ビンＴ（）５に対しては電力Ｐ１を、そして（または）
タービンＴＧ６に対しては電力Ｐ２を変える。最適化回
路は、′４Ｌ力需汝ＰＤ ＝ ＰＩ ＋１’２＋Ｐ、。 を表わす信号ならびにプラント内の蒸気′＠要ＳＤを表
わす信号に応答する。蒸気および醒力間における最適化
法に関して上に税吋したところに従い、電力Ｐ１におけ
る変化ならびに電力Ｐ２における変化は、予め規定され
ている。また、回路は発生される信号に従い蒸気流量を
最適化するための所定の変化を要求する。 タービン発電機制御のタスクは、 ａ）少なくとも２０秒毎または ｂ） オンライン最適化動作の完了時筐たはＣ） 発生
されている電力量の変化を要求する。ｉ要制御プログラ
ムの実行の完了時に 呼出される主プログラムをよむ。 主プログラムと関連して、自動釣に’／１０秒毎に呼び
出されて高い優先レベルで実行される独立した接点出力
制御タスク（プログラムＣＣ０ＣＯＮＪがある。 このプログラム群の相対タスクレベルは、最高レベルか
ら出発して次の通りである。 １ン 接点閉成制御プログラム（１ＡＯ秒に行なわれる
） ｌＩ） 需要制御プログラム（５秒毎に行なわれる）
タービン発電機制御プログラム（少なくとも２０秒毎に
行なわれる） ｕ＋ｌ ｌｉｔ適化プログラム（少なくとも５分毎に
行なわれる） 需要およびタービン発電機制御プログラムは、その実行
時間が短かいことに鑑みて、同じレベルで実行される。 ？！ＩＩ制御プログラムに供給される基本データは、発
電機′シカＰｊ、Ｐ２の現在の実際の埴および減圧弁Ｐ
ＶＲ１、ＰＶＲ２の流量を含むアレイ（配列）として群
別化され、且つ電力および蒸気流量の最適＠ならびに必
要に応じ需要制御電力１を含む目標アレイに群別化され
る。 〔発明の効果〕 以上のように、本発明によればプロセスの状態を色々な
制御平面に分割することによりプログラムを簡単にし、
計算時間を短縮することが可能となり、リニアグσグラ
ミ／グ法を４１気／電力供給装置の、１ＩＩＩ−に適用
＝ｒ能となった結果、所要コストが低減できるという効
果が得られる。
２８７，８’Ｑ）で２２０ｐｅｉ （１５，４’Ｃ９／
ス２）の蒸気（管路２０，２．Ｔｏおよび２４）の流量
ならびＫ ５５０°Ｆ（＋７６．６℃）で５８ ｐｈｉ
（２，７に９／ｃ属８）の蒸気（管路５，７．１１およ
び２５）の流量、即ち、ボイ？ ＢＬＲ亭８からの所与
の蒸気供給に対する油気量）！＋、Ｌ２が影響を受ける
。さら＋′Ｃまた、復水器ＣＩ、０２への排出も影３を
受ける。また、管路１および６ておける絞り弁流量によ
って決定されるボイラＤＬＲす９およびＢＬＲす１０か
ら盟要全蒸気流量が、設定点が変動して制御される時の
調速装置（タービ／ＴＧ５テ１ｄＧｖＩ 、 ｌ −ヒ
ｙＴＧ６テ１ｊＧＶ２） ＩｃＪ：つて要求される。 第４図を参照し、タービｙＴＧ５について説明すると、
調速装置１ＧＶｊ？′ｉ、管路７９を介して絞り弁ＴＨ
Ｉを制御する速度負荷ｖ４整器ＴＣＩを備えている。ま
た、タービン：ｕ、” ’ｈｏ ５．λは工刀支換４Ｐ
Ｔから線路７６および７６１ に発生される圧力信号に
それぞれ応答する２つの圧力ｒＪ４整器ＰＧＶ＋ 、Ｐ
ＧＶ２を備えている。圧力調整器？ＧＶ Ｉは線路７７
を介して、高圧段、中圧段および低王段のアクチュエー
タｖ ＋ 、 ｖ ２およびｖ ５．２制御する。圧カ
フ４Ｍ Ｂ ＰＧＶ２ ｄ 、これらの圧力段を線路７
８を介してＩｌ！Ｉｊ御する。所与の調整器と所与のア
クチュエータとの間の利得は、信号が内部減猪合（ｆ虚
ｅｃｏｕｐｌｉｎｇ”）の目的で用いられる場合には、
１よりも小さくすることができ乙ことは理解されよう。 同【子にして、タービ／Ｔ〕６には、調速装置Ｇ−／２
内に、速量負荷調整２９または咬り（スロットル）？Ａ
Ｉ器ＴＯ２および圧力−ＡＩ Ｒ’ｙ ＰＧＶ ５
（図示せず）が設けられてｈ−リ、それぞれ、速度およ
び圧力の設定信号により。ｊｌ 釘される。管路５にお
ける抽気変化ｔｓＪＬＸ＋および発電機ＺＧ５の電力変
化、ムＰ１は、ＰＧＶ２に対し線路７５と介して基Ｎ１
設定点ＥＸＩおよびタービ／ＴＧ５のための調整ＥコＴ
ｅｌに対する基錯設定点ｐｓ＋を−ｉ′５！ｒ７２ｉ介
して設定することにより、最適化後、コンビコータＣＭ
Ｆにより求められる。 同碌にして、コンピュータＣＭＦは、タービン発電９Ｅ
Ｃ）６ ；て対して、ｐＧｇ（図示せず）に基準点を設
定し且つ（″または）ターピノＴＧ６のための調整器Ｔ
Ｃ２に対し基準点ＰＳ２を設定することにより、基準設
定点ｇｘ２の新しい算を定める。蒸気の割当でで、マイ
クロ処理演Ａに従い、タービンＴＧ５とＴｅ３との間に
おける発生電力Ｐ１およびＰ２の分配が決定される。最
後に、コンピュータＣＭＰによる最適化評価で、連絡線
回路網ＴＬから線路１２に与えるべき最適補充電力ＰＴ
Ｌが求められる。この補充電力ＰＴＬは、最適化過程に
おいて、電力（Ｐ ＋ ＋Ｐ ２）を現場で発生した方
が廉いか或いは送′を網から電力ＰＴＬを購入する方が
廉いかに依存して上記連絡線２１ＴＬから購入される。 引外しが生ずると、設備＃−ｉ使用から除外される。こ
のことＦｉ第２図に、ターピｙ Ｔｅ３ Ｋよって発生
される電力に対しては線路５上の遮断器ＩｊＫｊゼ（よ
り、そしてタービンＴＧ！％Ｉ（よう−こ発生される４
力番てメ１しては線路９上の痩肴器ＢＫ２により、そし
て連絡＋ｒ、ＩＴＬにより供給される電力しこ対しては
線路１２の遮断器ＢＫ５によって１力娼断される。これ
らに各々対応した線路１）Ｋｌ。 ｂＫ２およびｂＫ５１ｉ、仁のような遮断器の１．４所
作用に応答して、その新しい状態をコンピュータＣＭＰ
Ｋ伝送する。この状態は、モニタ３２８で監視すると
七により、新しい不運ｒ、先平面の識ラリに当って考慮
される。 最適化プロセスにおいては、表Ｎ４て掲げである式の行
列（マトリックス）が用いられる。例え；ず、マイクロ
プロセッサによる最適化では、ｇｖｏｐ法モデルが用い
られる。 特１昭５９−２５１４６８号明Ｉ！Ｂ書に説明されてい
るように、リニアグログラミング法（線形計画法）を用
い、最初に１タ一ビン発１・褒ＴＧ５ 。 Ｔｅ３により選方が発生されているか否かが４詔される
。こ（Ｌは、タービン回路系が、最小電力レベルを越え
た運転状態にあるか或いは停止しているかに関するテス
トである。電力が発生してｌなｌ／１場合には、各単位
タービン発電機ＴＧ５゜Ｔｅ３の絞シ弁流星が、表層の
絞り弁ｆｉｔ方程式（タービンＴＧ５の場合には方程式
＋３）、ターｔ’ンＴｌ］６の場合には式（４））を用
いて決定される。この目的で、それぞれ、線路５および
９に設けられている電力計（図示せず）で電力Ｐ１．Ｐ
２が検出される。タービンＴＧ５の管路２および５の抽
気１（Ｈｊ、Ｌｌ）およびタービンＴＧ６のための管路
Ｓの抽気量（Ｌｌ）が、これら管路に取付けられている
流量計（図示せず）により検出される（第２図参照）。 説明の便宜ＬＳ出力零で、＋２０Ｇ（ｌｂ／時ｔ５４０
０に９７時）ノ最小絞り流量を含む式１３）Ｋついて考
察すると、測定された値は次のように式（３）に代入さ
れる。 ＴＩ＝０．７５）１＋＋０．ＳＬ＋＋８ＰＩＩＩ２，０
００ （３）これＫより、絞り弁流量値Ｔ１が求めら
れる。 表Ｉの式（４）＆ζついても同じ仁とを打って、単段タ
ービンＴ（）６に対する絞り弁ＣＩ量Ｔ２の値を求める
。即ち、 Ｔ ２＝Ｉ］、０５ Ｌ２＋７．２Ｐ２ＪＬ４’ Ｉ−
１２，４００＋４１次いで、平市りク礒流−１を式）１
）および１２）によって表す。それにより、復水器蒸気
ＩＣＩおよびＣ２が決定される。なぜならば、 ＴＩ＝Ｈ１＋Ｌｊ＋（＋ 、 Ｔ２＝Ｌ２４−
Ｃ！２でりるからである。この段階では、全てのパラメ
ータＰＩ、Ｔｉ、Ｈ＋ 、Ｌｊ、ＣＩ、Ｐ２．Ｔ２．Ｌ
ｌおよび（ｉ２１ま既知である。これらパラメータも最
適１ヒのために用いられること（なる０ ここで、低連のＥＶＯＰ（エポルー／ヨナリーオペレー
ンヨ／）モデル法は、計画された一連の買物の語用とし
て７ステムに及；Ｉされる旧札に基づ、くものであるこ
とを切起されたい。ここでｍ要なのは、どのよう圀して
蒸気流役分配および電力を最１通な相互１係に向けて収
斂するかを考察することである。 一旦最ｉな関係が設定さｒＬｔｔげ、制御卸が行われる
。 第２図を参照すると、所与の時点で、Ｖ造プロセスＰＲ
Ｐは線路１３を介して電力ＦＤ、＝Ｐ ＋ ＋Ｐ ２
十Ｐ Ｔ Ｌ を受ける。ここで”ＴＬは、電力会社
から（連絡線ＴＬ ｉ介して）購入した電力（２、であ
る。またプロセスＰＲＰは、ヘッダ（管寄せ）２．５か
らそれぞれ管路２４および２５を介して蒸気５Ｄ＝ＳＤ
１ ＋ Ｓｎ２を受ける。消費される蒸気は管路２４の
蒸気とすることができ、この場合の蒸気は、タービンＴ
Ｇ５の上段ＨＰから管路２を介して得られる２ ２０
ｐ６１ （１５，４，！：、９／♂）の蒸気またけ８５
０ ｐｓｉ （５９，５ｋｇ／ｃｍ” ）のヘッダ１（
ボイラＢＬＲφ９からの管路２１）から管路２４、接続
点Ｊ１および管路１０を介して減圧弁ｖｖ１により側路
された蒸気である。管路２４の蒸気はまた、管路２０お
よびボイラＢＬＲす８から直接補光２として得ることも
できる。他方、管路２５の蒸気は、タービンＴＧ５のＬ
ｊ油気区間（管路はまた、管路２および接続点Ｊ４から
減圧弁ｖｖ２を介して側路された蒸気であっても良い。 ）Ｏセｘ ｍｌ 要ｄ、電力需要ＦＤ＝Ｐ＋＋Ｐ２＋Ｐ
ＴＬと気気需要Ｓ Ｄ：ＳＤＩ ＋ Ｓｎ２の４和であ
る。コノピユータｃｙｐＶｃｒｉ、 ｐＤ（ｌ路ｓｓ＞
、ｓＤ＜＜４路５７）、Ｈｌ（線路６＋）、 Ｌｌ（線
路６２〕 、Ｌ２（ｌ路６３）、タービンテコ５の復水
器からの排出２Ｃ１（線路６４）、タービンＴＧ６の復
水器からの排出ｉ、Ｃ２（ｉ−路６５）、ＰＩ（紳＠６
６′）ＳＦ３（線路６７）およびＰＴＬ ’線路６Ｂ）
を表す入力信号が与えられる。追って説明すも計算の結
呈として、ターピノに対する指令信号・ｅｌ （線路５
１）、が２（線路５２）、涼１（線路５６）、乙＋
＜＠路５４）およびん２（線路５５）ならび【て補充電
力用連絡線ＴＬ［対する指令信号ｔ２？、＜線路５６）
を用いて制＠プロセスが行われる。本発明に従って発生
されるこれら側聞信号は、生産プラントの綜合的′ｄ理
プロセス制御に！ｉ畳されて、やはり本発明に従って行
れる洗諌された最適化−１ｆｌもしくは詞滌プロセス制
御が実現される。 叡路５１の指令信号、♂１は、絞り弁調整器（コントロ
ーラ） Ｔｅｌの速度設定入力に供給され、該調整器Ｔ
ｅｌは、タービンＴＧ５および発電機ＫＧ５と組み合わ
せて設けられているタコメータ（回転速度計） Ｔｏ
Ｋ応答して、タービンの高圧段Ｈに到る蒸気管１の絞り
弁ＴＨＩを調整する。 その結果、線路５に発生される発電機ｇｏｓの電力Ｐ１
は、実際上、信号ｉ１により調整されて、速度設定入力
で対応する発電機速度が達成される。 同様にして、線路５２の信号、♂２はタービンＴＧ６の
絞り弁論ｉ器ＴＣ２に供給されて、蒸気管６の絞り弁Ｔ
Ｈ２の開度を調節し、それＫより、発１）ＪＫＧ６の線
路９の電力Ｐ２を相応に修正する。タービ／ＴＧ５の抽
気ＺＨすなわちＬｌは、線路５４０指令信号二１により
調整され、他方抽気ＫＸ２すなわちＬ２は、線路５５０
指令信号ニ２によりタービンＴＧ６に対して調整される
。 典型的には、発電機ＦｉＧ５ 、 Ｅ（）６は交流同期
機であり、したがって設定速度に変化が生ずると電力も
しくは出力にも変化が生ずる０調速装置（ＧＶ１、ＧＶ
２ ）ｄ、絞り弁調整器（Ｔ（！１．ＴＣ２） オよび
絞り弁（ＴＨ１、ＴＨ２）を含む圧力及び速度制御ルー
プの一部分である。 第４図には、−例として、タービンＴ０５ Ｋ設置され
た慣用の速ｔ（および圧力調整器および弁作動装置もし
くはアクチュエータｉ）；示しである。 アクチュエータｖ１は、速度調整器ＴＣｊからの制御線
７９／ｃ応答して、蒸気２路１からの蒸気を給気する絞
り弁ＴＨＩを制御することによりタービンの高圧段ＨＰ
内の蒸気の圧力を制−する。 同様にして、アクチュエータｖ２は、タービ／の低王段
ＬＰに流れる蒸気流量を制御する。抽気出口管路２にお
ける圧力変換器ＦＴおよび管路７５を介して感知された
圧力は、線路７６：ておいて、圧力調整器ＰＧＶｊを介
し抽気ｆ路２内（（所望の一定の２２０ ｐｓｉ （１
５，４人“ｇ／ｃｒｎ” ）のｆ気圧を設定するのに用
いられる。また、アクチュエータｖ５は、圧力ｍ整量ｐ
Ｇｖからの制御信号２８に応答して、ＬＰ段から復水器
への蒸気の流入を制御する。低圧出口管路６で管路２５
１および圧力変換器ＦＴを介して検知された圧力は、線
路７６１ を介し、圧力調整器ｐＧｖ２ Ｋより抽気管
路６内て所望の一定の５’ｌｐθｉ（２，７にｇ／α２
）の蒸気圧を設定するのに用いられる。さら（（、圧力
調整器ＰＧＶ２ け、最適化の結果としてコンピュー
タＣＭＦにより・線路７５に出力さｎる設定点変化ムＫ
Ｘｊ １１１（より制■される。その結果、アクチュエ
ータｖ５は抽気管路３に値Ｌ１すなわちＥＸＴの蒸気流
量を設定し且つ管路４からの復水器排出流量Ｃ１を設定
する。同様にして、タコメータＴＡＣは線路７４を介し
て速度負荷調整器ＴＣｊに電力設定点Ｐ１を設定する。 該速度負荷調整器Ｔｅｌ自体は、最適化の結果としてコ
ンピュータｃｙｐ Ｋより線路７２を介して設定点が変
化される。 上に述べた制御される線路以外の上記２つのアクチュエ
ータに線路７７．７８および７９から塊びる平行機は、
一般に知られているタービン制御慣行に従いこれら各線
路に「１」よりも小さい利得Ｇが与えられている点で異
なる。 例示的に、ｌ！４図は第２図のタービンＴ０５ Ｋつい
て示したものである。しかしながら、同様に、圧力訓１
／器訃よび仕度調うこ器・ｃ１第２．Ａのタービｙ Ｔ
ｅ６ ｉてついても、コンピュータから１共恰される変
化もしくは変分ΔＥＸ２に応答して抽気Ｊｉ（ＥＸ２を
設定１．たり、また上記コンピュータから供給される変
分、ジ２に応答して同時′Ａｔされる心力Ｐ２を設定す
ることは容易にり利されるであろう。第４図ＶＣ的示し
であるように、需要制御ループが設けられており、この
ループは、関連のξ力系、線路７０．需要制御器ＴＩ、
ＣおよびコンピュータａＭｐに到る線路７１を介して、
電力会社の連絡線から弧びている。需要制御器は、米国
特許第５８７２２８６号明細書に開示されている教示に
従って構成されている。さらに、上記特願昭５９−２５
１４６８ 号明細書に開示されているような分離制御
ループも設けられる。 油圧コントロー２ｆ′ｉ、所与の圧力を維持する圧力設
定点に従い抽気部（ＥＸＴ 、Ｊ！！Ｘ２ ） Ｋ作用
することによＶ復水器排出Ｍ１１．Ｃ！２）を決定する
。 油圧ループは、復水器排出量、絞り弁流λおよび速度を
調整することにより圧力を維持する。 プラント内の電気負荷分配を変える需要１ｉｒｌＩｆｉ
Ｘｌ下また？ｉ最適化制御下或い？′ｉ需要制師および
最適化制御下で制御が行われると、同時発生される電力
ｉＰｊ、Ｐ２ならびに引入れられる連絡線電力ＰＴＬに
おける変化が、圧力設定点を調節することにより、上記
の分離アルゴリズムに従い、２つのタービン発電機ユニ
ット間における蒸気流量の分配の変化により決定される
。 タービンＴＯ５およびＴ０６ Ｋ到るヘッダ（Ｗ寄せ）
１内の全蒸気流量７＝ｌＩ＋Ｔ２ に関して、該全蒸
気流；Ｔは、抽気量および復水器流量の徳利に等しい。 部ちＴ ＝ ｉ（Ｉ ＋ＥＸ１ （Ｌ ｌ） ＋ｇＸ２
（Ｌ２）＋ＣＩ＋０２ である。一方の抽気１破、
例えばＥＸｌ（Ｌｌ）が不変であるとすれば、他方の抽
気１ＺＸ２ （Ｌ２） Ｔｒｙ、Ｔ−１４ＣＨ−ＣＩ−
０２１Ｃ等し’／’ｏしたがって、電力Ｐ２の変化は゛
ＫＸ２山２）を調節することにより実現することができ
る。この抽気量が一定である場合には、調節は復水流ｆ
ｉｃｊおよびＣ２の復水器について行うことができる。 この４合、復水ａｉｃｌを一定にすれば、Ｖ水流せＣ２
だけンζついて調節を行う。出し、このＪ水流量Ｃ２は
その下限より上にあることが前提条件である。従って、
タービア Ｔ０６ Ｋ対する制御作用について考察して
みると、復水流−２ｃ２を増加すると電力Ｐ２が増加し
、他方抽′Ａ−を町ス２（Ｌ２）を減少すると電力Ｐ
２７５ｉ増加する。こｉｔは、タービンエネルギ変換の
原理から一般に知られているところである。 概略的に述べると、油圧ループは、復水器排出量、絞り
弁蒸気流量およびタービン−１変に従って圧力を制御り
し維持し、他方、最】４化により、１ｉｉｌｌ姉設定点
は、抽気只ｕｘ＋、ｇス２）、絞り弁蒸気流ン（Ｔ＋、
Ｔ２）、倶水器流Ｈｙ、（ｃ１、０２）、同時発生重力
（Ｐｉ、Ｐ２）および連絡線電力（ＰｒＬ）間ＶＣ最適
な関係を設定する最Ａ屏しζ向けて調夏される。 制御は、タービン発電機ユニットで自動的に行われろ（
ＡσＴｏ）。したがって、一方或いは他方のタービン或
いは両方のグービンか、最適化プロセス分実施する前に
ＡＵＴＯモードにあるかどうかを確める必要があ乙。 タービンＴＧ５に関する第４国の購成ならびにタービン
Ｔｏ６′に、同様に適応回層な調速制御系について一般
的な考察をしてみると、プラントのオペレータは、蒸気
および（！たは）；力の実線の需要を考１痘して、選択
された安定動作モードに対応する圧カニＪ４整器の設定
点を先ず手動「ＭＡＮＵＡＬＪで設定する。然る後に、
タービンは自。 ｆｉ ｌ” ＡＵＴＯＪモードて設定され、コンピュー
タｃＭｐは、最適な設定点および（ｔたは）需要制一般
定点を計算し、その結果、例えば、タービア ＴＧ５０
線路７２ 、７５ ｉ（変化が生ずる。計算された最適
値を実現するのに要求される設定量変化或いは需要制御
要件を満すために必要とされる設定量変化は、行われろ
べき変化（零にすべき誤差）の大きさを表す時間中、（
現在の設定点からの誤差の記号に従い）いずれかの方向
に回転する小型モータにより動かされる接触器を用いて
行われる。したがって、コンピュータＣＭＦにより出力
される信号（例えば第４図の線路７２および７６巳て出
力される信号）は最】１１化の結果を表すものであって
、十記接１馳ａ：）と［ｙ１速してのモータＪ転の期間
（時間３・過）に変ｉ９！式第４Ａ図において、６０サ
イクルのＡＣｉメへか雰点通】ｑで同期される計数器Ｃ
ＮＴ＋Ｋｉ込合されている。計数ｌ５ＣＮＴｌの出力は
、接害、Ｔ″Ａ戎′荊岬プログラム下で蟇点閉成周期を
定めろ１／１０秒の時間間隔（人型例）を設定する。第
４Ａ図（でおいて、線路９１および９２（ｉ、接触器モ
ーターリ１卸回路ＣＭＯＴ（ｆ′）つ１１御綿であり、
該回路ＣＭＯＴに１１、（例えば第４図の線路７２の同
時発生電力Ｐ１またはタービンＴＧ５の蒸気に対し線路
７Ｓを介して要求される抽気ＫＸ＋（Ｌ＋）のような）
特定のプロセス変数に関する設定量変化或号ＳＣを線路
８８を介して供給される。この回路ＣＭＯＴは線路９６
に１同上プロセス変数（＠路９８）に対する接触器ＣＮ
０Ｔの駆動制郭蓋を発生する。 線路９１は、第２の計数器ＣＮＴ２の入力に接続されて
おり、該計数器ＣＮＴ２の線路９５に発生される出力は
、（典型的に＋′ｉ）１秒苺に生起する時間間隔を有し
ている。この時間間隔は、線路９４を介して需要°コン
トローラＤＣＯ内での１要制御周期係数に用いられる。 したがって、毎秒毎に、需要制御周期が更新される。そ
の結果、（典型的には１５分である）需要周期の終了時
＆’Ｃｔ：ｔ 、需要コントローラＤＣＯは割当てられ
た需要限界値に達する。この場合の制御期間としては、
制御が行なわれない第４の期間、不感帯制御期間、そし
て最後に７Ａｉｌｉｌｉ可能なバイアス兼非不感帯制御
期間が存在する。この場合の制Ｊとしては、線路９７を
介しての負荷減少回動（ＬＤＳ）および線路９８１ ま
たは９７Ｉ を介してのプラント内での動作として、電
力需要ＦＤを維持するために（例えば、連絡線ＰＴＬ上
の）電力減少を補償するための回路ｃ ｏｐｃによる同
時発生電力の増加がある。また、線路９０を介しタービ
アＴＧ５の、または線路９０’ を介しタービア Ｔ
ｅ３の同時発生電力の減少を行なうことがで鳥る。これ
らの作用は、プロセス変数（ｄ力Ｐ１またはＰ２）に対
する対応の設定点変化（りＳ）をもたらす、。 線路９５の時間間隔信号は、第６の計数器（ＮＴ Ｓを
トリガし、該計Ｍ器ＣＷＴ ５はその出力線路９５に、
典型的には２０秒の第３の時間間隔信号を発生する。こ
の時間間隔は、最適化コントローラ０ＰＣＶＣよる最適
化ならびに、−路９５’を介して需要コントローラによ
り実ｈａｉされるミ力需要制御アルゴ１ノズムの実行の
操返し１、！、１ ｊυ］てちる。したがって、線路９
９を介してｏｐｃの出力から蒸気側ａＩａが行なわれ、
タービンＴ０５ Ｋχ１しては線路８９上に抽気１１１
１Ｅ ｆｔ ｍＸ １（Ｌ ＋ ）を辰わす信号が、ま
たタービンＴＧ６のための線路８９＋上には抽気流量Ｋ
Ｘ２（Ｌ２）を表わす信号がそれぞれ発生される。また
、線路９９− を介して同時発生電力を変えることがで
き、その場合には、回路ｃｏｐｅ Ｋより、線路９０上
罠はタービンＴＧ５のための゛近方増分が１またＶｉ線
路９０１ 上にタービンＴ（）６のための電力増分Ｊ２
が発生される。 Ｑ適化制御では、１つの：Ａ連芸電が自動（ＡＵＴＯ）
モードにあるかどうかの検査が行なわれる。これは、２
つの調速装置が手動（ＭＡＮＵＡＬ）モードにある場合
には、最適化で行なうことかでさないからである。一方
の調速装置、例えばタービンＴＧ５の調速装置ＧＶｊが
手動モードにある時には、手動で、抽気量ＥｉＸにＨｊ
＋Ｌｊ が設定される。その理由は、一方のタービンＴ
Ｇ５が手動モードであるために、蒸気分配側＃は他方の
タービア ＴＧ６の抽気１１ 已）Ｃ２および（または
）復水流量０２に対して行なわなければならないからで
ある。抽気ｉＥＸ＋は所与の流量に固定する必要がある
。また、タービンＴＧ６の方が手ｉ１＋モードである場
合には、上とは逆の設定が行なわれる。また、いずれか
の油気が手動モードに設定されているか否かの判断が行
なわれる。その判断結果が肯定的である場合には、両方
の抽気を手動に設定し、一方を他方に対して手動で調節
する。しかる後に、選ばれた最適化方法に依存してＨＶ
ＯＰモデルに関し最適化またはリニアプログラミング法
（Ｃ３形計画法）で、所与の変改群に用いて最ゴ４化１
制御と実行する。 全ζ力Ｐおよび全抽気廿は、電力および油気に対する入
力に基づいて決定さｎる。この情報は、′心力計および
流１計から得られる。これと関連して、抽気量ＥＸＴお
よびＥＸ２は暁に決定されており、したがって計算は、
総和Ｐ：ＰＩ＋Ｐ２＋ＰＴＬオヨび３Ｊｊ ＋ ＥＸ２
＝ ＥＸ ＩＣツイテ行なわれること？想起されたい
。後者の計算とｒ′Ａ連して必要に応じ１表Ｉの行列の
列１０に従い、減圧弁ｖｖ２による蒸気［ｔの偏差を考
、ｖＬすることができる。 設備の成る利用可能条件下で、システムを特徴付ける所
与のマトリックスに対しどのｔＪにして蒸気および電力
の分配を最適化するかに関しては、既に第２図を参照し
て説明した。また、ＦＪｖｏｐ法を適用するかあるいは
リニアプログラミングによるかして質１流荒の平衡化’
ｔＣよろ最適化方法の最も実際的な例であって、非常（
・ζ迅速な応答を示す実施例を説明した。マｈ ＩＪラ
ックス例えばボイラ、タービン、圧力管路、接続および
減圧弁のような能動要素からなる１つの集合に関連・し
た上記の方法は、１つの平面内で貢施されるものと見做
すことができる。この平面内における最適化法によれば
、最適解により規定される弁設定、異なった圧力のパイ
プに対する所要の蒸気流入ユおよび流出州の設定、ター
ビンに対する調速弁の設定、所１の抽気およびＶ水器流
、量に対する弁設定が行なわれる。また、非常時には、
ボイラ入力の加減、タービンの付加または切離し、入力
バイブまたは出力バイブの増減が必要とされ、そｔ’Ｌ
Ｋより、新たな蒸気および電力需要に即応するようにパ
イプ系における全体的質ｆｌ：流量分配のＡ更が必要と
なる。設備要素の利用可能性によって決定されるこのよ
うな所しいシステム樽成が、システム全体を通しての最
適な蒸気および電力分配？決定することを可能にする新
規な制御用「不連続平面」を画定する。このような各シ
ステム構成に対し、最適化り法は、特定の「不運ｌ九」
平面内で適用されると言うことができる。新しい／ステ
ム構成の局面に入る時には／ｌに、状乙の監視により、
まず最初に、新しいマトリックスを予測して新しい制御
平面に対する条件が設定される。そしてこの新しいマト
リックスは、該マトリックスで実施されるべき最］４化
プロセスで最適設定量を導出するのに用いられる。 他方、非常事態に対処するために減圧弁を、刊向して、
°不４続平面で規定された新たな圧力レベルおよび流１
で定常状態を回復すべき場合には、不測事態により１つ
の平面から次の平面への「切換」が行なわれるが、この
ことに関して第７図を参照し説明する。ここで、一般的
に述べると、本発明は、蒸気および電力の同時発生に最
も適している複平面最適化ａ＠に関するものであると言
える。 さて、第５図および第７図に参照し、本発明の実施例な
らびに動作ｊ一様に関して説明する。 第５図は、第２図のものと同様の２タービン蒸気／電力
同時発生プラント全示す図であるが、本発明の複平面最
適化”υ１ｊ御と言う概念を図解するために筒略化しで
ある。第４７）最適化制御平面においては、２つのター
ビニ／ＴＧ５およびＴａ２はｉ１転状ら鴫にある。所与
の時点で、例えば８２０．１９ ｐｓｉｇ （５７，４
，’；ｇ／ｃｍ２）および７５７．７９°Ｆ（５９２，
１℃）の蒸気が管路２５を介して、タービｙＴＧ５の入
口に到る管路１と、タービンＴＯ６０入口に到る管路６
と、減圧弁’ＶＶｊに到る管路１０との接続点に給気さ
れている。タービンＴＧ５は、高圧（Ｈｌ）抽気管路２
、低圧ＣＩ、、）抽気管路Ｓおよび復水器Ｃ１に到る抽
気管路４を有している。タービンＴＧ６は低圧抽気復水
器０２を有している。減圧弁ｖｖ１の低圧側および管路
２から、２２０ｐθ１の蒸気が集められて共通の管路２
４を介し製造プロセスに供給される。 Ｓ ８ ｐｓｉ （２，７／；ｇ／ＣＩＬ” ）の定常
圧力蒸気が管路４および３ならびに管路２および２４に
接続された減圧弁ｖｖ２かも取出される。この５８ｐθ
１（２，７ｋｇ／Ｃａｔｚ）の蒸気は、共通の管路２５
を介して夫造プロセスシ′こ供給される。タービンＴＧ
５およびＴａ２は、それぞれ発電Ｉｌｌ ＥＧ５．Ｅ
Ｇ６をニセ勤しており、該発電機はそれぞれ、線路５上
にメガワット台の電力Ｐ１および＠路９て電力Ｐ２を発
生する。これら線路５および９は、幼用電力線から補充
シカＰＴＬを受ける線路ＴＬに接続される。このｄ路Ｔ
Ｌは、需要磁力ＰＤを供給する。 上述の総ての設備要素を含む第４の１ｉＩＩ鐸平：１１
Ｊについて考察すると、管路２３における入力′ｉ、？
委蒸気（Ｄ工、ｌ）は、同時発生された電力ＣＰ Ｉ
＋Ｐ２）および排出された復水ｉ世（ｃ ｊ ＋０２）
の形聾で補充エネルギと共に線路２５および２４上にプ
ロセス需要（ＤＯ，＝１９ＤＩ ＋ ８Ｄ２）として現
われる。 復水器ａ１＋ｃ２に供給される蒸気と共に発生電力Ｐ１
およびＰｌと組合せられた蒸気需要ＳＤＩおよびＥＩＤ
２で管路１，６およびｌｏｔこおける蒸気分配の最適化
が抽気管路２，５，４．７および８を介して行なわれる
。所与の蒸気流量に対しタービンの最大容ｉを決定した
りタービンおよび（または）圧力管路に対する制限を唯
持するための決定因子は減圧−Ｊ′Ｐｖｖ１．ｖｖ２で
ある。 減圧弁ｖｖ１．ｖｖ２は、高圧管路（それぞれ１０およ
び２４ンと低圧管路（それぞれ２４および２５）との間
に設けられている。これらの弁は、低圧管路側から制御
されるか或いは高圧管路側から制御されるかによって、
減圧弁或いは放出弁として動作する。減圧弁としてる作
する場合には、流量の増加により下流側の圧力を降下し
て、下流側て増加した量の蒸気を＠給し、その結果圧力
は増加する。他方、放出弁として動作する場合には、上
流側の管内の圧力増加を吸収して、余剰蒸気を逃すよう
に作用する。 このシステムにおいては、費用の面から蒸気は次のよう
な順序に分類される。 １）管路２６の８５０ ｐａｉｇ（５９，５＃ｇ／ｃＴ
ｎ”計器圧ンの７５０’ｐ（Ｓ９８．９℃）の蒸気 ２）管路２４の２２０ ｐａｉｇ（Ｉ ５．４ｋｇ／ａ
ｎ２計器圧）の５５０’）’ （２８７，８’（りの蒸
気５）管路２５の５８ ｐａｉｇ（２、ｙｒｃｇ７ｃａ
′計器圧）の５５０’ｐ（１７６，７”Ｃ）の蒸気 ！司特発！セされる電力の費用は、電カニ’ｌｔ、−よ
び（または）ｐ２の発生に際して消費され復水器Ｃ１ま
たはＣ２への排出により回収される蒸気の量に依存する
。また、電力Ｐｊ 、Ｐｌの費用は、連絡＠ＴＬからの
補充電力ＰＴＬ（／ｃ要すも費用とも関連する。弁ｖｖ
１について考察すると、この弁が減圧弁として動作して
いる時には、管路２３から管路１１へのａｎｓ、’よび
圧力条件下での蒸気の流量は、管路２４におけろ流ｌお
よび圧力条件を基準にして調整される。言い換えるなら
ば、蒸気は、弁ｖｖ１が開状態に制ｉ９されるまでは、
管路１０に側路される。したかつて、タービンＴＧＳ内
での拡張によ！ｌｌ冠力Ｐ１を発生するのに利用される
蒸気の′ｄは変更され、したがってＰｌも変わる。同時
に、管路２および５における圧力および流量Ｈ１および
Ｌｌも変わる。弁ｖ″ｌ／１０制！８は、電力Ｐ１の発
生を−」牲にしてもよいとするような優先度が与えられ
ている場合１Ｃｒｉ、管路２４＃Ｃおける蒸気ｆ） ｔ
ＩＪ ｓｐ＋に基づいて行われることになろう。また、
タービンＴ０５がその最大容重に達し、管路２３からの
蒸気の余剰量を分路すべき場合にも弁ｖＶｌがち１１倒
される。この場合には、弁ｖｖ１は、放出弁として動作
し、管路１０の圧力を放出する。同様：こ、減圧弁ｖｖ
２も、ｖｖｌと関連して動作し、管路２４における需要
５Ｄ１ｆ−影響を与えることなく、管路２Ｓにおける高
い圧力で蒸気１要ＳＤ２を供給する。また弁ｖｖ２ （
ｉ、タービンＴＧ５からの抽気量Ｈ１を増加し、七ｔｔ
（てよりＩ力Ｐ１０発生量を減少したり或いＶｉ復水器
Ｃ１の負荷を軽減する。 ここで考察している制御平面においては、蒸気および電
力分配の最適化は、需要、ＳＤＩ、５Ｉ）２゜ＰＤ、Ｐ
Ｉ、Ｐ２ならびにタービンＴＧＳおよびＴｅ３の容量、
復水器Ｃ１およびＣ２の限界、管路１゜６およびｌ０Ｉ
Ｃおける圧力限界および管路２５゜２４および２５にお
ける蒸気の限界等の拘束条件により決定される。これら
の限界内で、最適化方法により解が見つけ出される。例
えば、絞り弁位１スＴＨ＋、Ｔｉ（２、抽気’Ｊ ＨＩ
、 Ｈ２、Ｌ ＋ お：びイリ水眞、’ｎ Ｃ＋
、 Ｃ２、ならびｉこ−１，ン’４ Ｓ Ｄ ＋ 、
Ｓ Ｄ２ 、 Ｐ Ｉ。 Ｐ２に対する所望（１ｔ「もしくは許容値が設定される
。このためには、升ＶＶＩおよび（または）ｖｖ２に付
する弁の位置決めが要求される。 したがって、最適化ＩＣ当っては、先ず、リニアブログ
ラミノグ論理代能が格納されているマトリックスの設定
が要求される。このマトリックスは、種々の設備要素の
状？（１劾、手動、利用可睨、利用不可ｉ走ンに従いシ
ステムの定数を用いて（実際に、または仮想的に）設定
される。目ＩＩ需要（Ｓ Ｄ 、 Ｆ Ｄ）は計算され
た需要と関連している。 次いで、最適化方法（リニアプログラミングまたはＩＯ
Ｐ法）に従い、電力Ｐ１およびＰ２０発生における管路
５および９のｉ！気の最大利用ができるようにするため
の、絞り弁位１、抽気量、管路ｊ、２，３．４および６
，７．８の決定因子を用いて、質量流量の決定が行われ
る。このプロセスにおいて用いられる＠適化モデルによ
り解が絞られ、そしてこの解は、既述の特願昭５９−２
５１４６１１ 号明細書の教示に従うプロセス制御ま
たは他のプロセス制御により実際に求められる。このよ
うに、費用を考慮して黛良の解をオフライ／で設定し、
オンラインで実際に求めたならば、上記方法を＋１返し
て、タービンの引外しその他の設備要素の状態の変化に
起因し、同一の製造プロセスにおける修正式れた需要Ｓ
Ｄ＋ 、 Ｓｎ２またはＰＤから生ずる新しい状況に心
合するようＫｖ４ｉを行う。例えば、タービンＴ（）６
を運転から除外する。このようにして、供給管路ｊ、Ｔ
Ｏ、電力Ｐ１を発生しているターピ／ＴＧ５、抽気管
路２．ｉ１、４および管路２および６の下流側の出力需
要管路２４．２５ならびに弁ｖｖ１． ｖｖ２を含む第
２の制御平面に到る。 この制御千面穎おいては、同時発生プロセスに平衡状態
が達成されるように、ｔ′１ｒＧの拘束′：Ｉ′！件お
よび限界値を用いて、減少した数の（動作中の）設置７
！素に基づくマトリックスを用い上述のように最適化を
行うウタービンＴ（）６が畦−の運転しているタービン
となり、タービンＴＧ５が運転されていない場合にも同
じことが言える。 この場合には、最適（ヒのために別の制一平面が用いら
れることになろう。 各平面において、升ＶＶＩおよびｖＶ２？′ｉ、最適化
制御に進む前に、調整される。 本発明によれば、第５図の実旙例において升Ｖ■１．
ＶＶ２を初期設定し、液弁を、新しい制−卸平面内で流
ｉ最適化を行うことができる立置に迅速に動かすために
、１つの＋１１１ 御平面から他の制御平面への「切換
」が行われる。また本発明によれば、ノステムが平衡状
態に達した時、ｆすえば、入力と出力との間に明確な平
衡蒸気流−が生じた時に、動的な調節が行われる。１つ
のターピ／が引外されると、新しいマトリノクスに店づ
〈異なっだ屏を要求す７）′ｌ？なった制御部平面が画
定もしくは定義される。その結果、升位！および蒸気流
量は更新される。これら弁位置や蒸気流量は直ち／Ｃ−
認されて、必要に一〇じ杓用可能にされる。偶発事象が
生じｆｃ欄片には、弁は、侍７ｕ％することなく僅の新
たな徂み合わせ、て傷づいて新たな状態、（設定される
。・ｈ１ｊ御平面の切換で、新しい平面での質量流量を
直ちに最・ｉ化することを町ｌＩヒにする減圧弁位置が
設定される。 このようにして、緊急状態下で・ｄ路内で増ｒｔａした
圧力は、逃し弁としての放出弁で直ちに調節される。ま
た、タービンが運転から外されている場合には、関連の
復水器は最早利用することはできず、蒸気を放出しなけ
ればならない。 また、運転を続けているタービンにおいて、使用可１１
ヒな蒸気量よりも大きな蒸気量が生じる場合がある。絞
り弁流量が限界値にある場合には、油気量は必要抽気五
よりも小さくなる。平衡状態に達したならば蒸気および
晟力の設定された分！１己”ＮＯＲよりもｌ’、ｉ４１
ｉ１１ ｖ’ハｒＬ ＋２二ｕｉｌ１、”ｌ エｒｉ
クーヒ／の上＋ｊｉｅ ｉｌｌまた。ま下ソｉｃ ！Ｉ
’ｌｌにあるｉ塔内の１札カウ二曹、攻；二変化しくり
る。計−而さ机た平門状′さもしく；ｉ没１ピさ桟た・
ヒ閂状忠を乱すこと〔く回ｔｉすることかできるのが望
ましい。このため、本発明、こよれば、平衡状専にある
傾城この分路、（戎王升を設けて、これら減圧ｙＰな、
圧力の過′ｊ分を１収したり、圧力を形成したり、圧力
を、ｌｉ充したりして迅速に平島状聾ｙｃｕ！旧するよ
うに自ｈ’ｒ） Ｈ（りに１ｉＩＩＩ調する。これには
、予ＪｌｌｌさＴ′する新しい状況への調節が必要とな
る。次に、制即平面切良モードについて、第５図を参照
し第６１２１に示した７σ−チャートに関連して説明す
るっ 説明の便宜上、第５１スの減圧弁ｖｖ２と関・皇して第
６図を参照し説明すると、弁ｖｖ２は、２つの制御平面
間における切換がどちらの側から行われるかに依存して
、放出弁かまたは減圧弁として動作するように制御され
る。弁ＶＶ２は、２５０ｐθｉ （１７，５ｋｆ／ｃｍ
勺の管路２４と５８ ｐｓｉ （２，７ｋｇ／ｃｍ２）
の管路２５との間に設けられている。 第６図において、ステップ２０２で、弁ｖｖ２の下流側
の５８ ｐｓｉ（２，７ｋｇ／ｃｍ勺の圧力が倹知され
、そしてこの圧力信号は線路２０６を介して減算器２０
４に印加される。また、この圧力は号は、線路２０５を
介して、ンステム全体のための並列もしくは監視制御部
のデータハイウェイ２００に送られる。また、減算器２
０４は、データハイウェイ２００から線路２０１を介し
て、平衡状態忙おける設定圧力、したがって最適解で要
求される設定圧力を表す信号を受ける。同様にして、２
２０ ｐｓｉｇ（１５，４ｋｇ／ｅｘ２・計器圧）の管
路２４に対し、ステップ２０９で実際の圧力が検知され
、その結果得られる圧力信号は、線路２１Ｇを介して減
算器２１１に印加される。この減算器は、データハイウ
ェイ２００から線路２０６を介して得られる基準圧力に
応答する。 しかしながら、管路２４内の圧力の増加方向における変
動に対する制御反応に不感帯を導入するために、ステッ
プ２０７にお゛いて、５ｐ６１ｇ（０，５５ｋｇ、に１
２・計器圧）の値が、線路２０６の基準設定点に加えら
れ、その結果線各２０８により減算器２１１には、２２
０ ＋ ５ ｐｓｉｇ（１５，４＋０．３５ Ｖ！９／
、”−計器圧）の設定点１苫号が印加される。 減算器２０４および２１１は、誤差（それぞれΔ５８．
△２２０で表わす）を吹出する。この誤差は減算器２０
４の出力線２１２Ｃ″まＡＣ：）す、減算器２１１の出
力線２１６では正である。 このことは、ｙｖｖ２の下：Ｘｔ、５１１１ノステノプ
２０２で倹知された圧力が、寝下している場合７ｃは常
に弁ＶＶ２を減圧弁として働かせ、蒸気流量を項！１０
し圧力を平衡レベルまで回復する開度に設岨しなければ
ならないことを意味し、池万、弁ＶＶ２の上流側のステ
ップ２０９で倹知された圧力が増ｖ口している時には常
に、弁Ｖ”／２を放出弁として働かせて、増加した蒸気
流量を下流側の通気弁かまたは上流側の逃し弁に供給し
、それにより増加する流量で２２０ｐθｉｇ（１５，４
にｇ□２・計器圧〕の管路内の過剰圧力を吸収するよう
な開Ｉに設定しなければならないことを意味する。 線路２１２に負の誤差（Δ３８）が発生した場合には、
ステップもしくはブロック２２０で、誤差符号のチェッ
ク（Δ６８〉０かどうか）が行なわれ、この誤差が正で
ちる場合には、線路２２１で示すように、そして負であ
る場合には線路２２４および２２６で示すように、次の
ステップ２２２で、フラノグエが零にセットされ、ａ路
２２ｓを介してこのフラッグＩをステップ２１８で確認
し、線路２Ｓ４で示すように弁ｖｖ２の制御ステップは
ステップ２１８の左側に分岐する。しかしながら、正の
誤差（Δ２２ｏ）が現われると、ステップ２１４でこの
ことが確認され（Δ２２０〉０）、そして線路２１５を
介して、ステップ２１６でフラッグエは「１」にセット
される。減算器２１１の出力誤差が正でない場合には、
「需要量の上限＋５」に達していないので、ステップ２
１４から、線路２１９および２２４で示すように、ステ
ップ２２５で、線路２ｊＱからの圧力信号（Δ２２ｏ）
が「基準１２ｚｏ＋ｚｐｓｉｇ（＋ｓ、４＋ｏ、＋４ｋ
ｙ／ｍ２−計器圧）」よりも大きいかどうかに関するチ
ェックが行なわれ、大きい場合には、ス１路２５０ち・
よひ２１５を仔てステップ２１６でフラッグｌ１−ｊＪ
”ＩＪにセットされる。小さい場合には、ｎｉ Ｑ ２
２６を経て、ステップ２２２でフラッグ■は「０」にセ
ットされる。フラノグエが線ち各２１７を経て「１」に
セットされた１１合には、次にステップ２１８に移り、
実際にそうであるか否かのチェックが行なわれ、フラノ
グエが「１」にセットされている場合には出力１ｉ１２
２７は「ＹＥｓＪとなる。この場合には、弁ＶＶ２の制
御はステップ２１８から右分岐ルーチー７を介して行な
われる。線路２０８における５ ｐｓｉｇ （０，３５
ｋｇ／ｃｍ’−計器圧ｊのバイアス量および、摩路２５
０の２ｐθ１ｇ（０，＋４ψ−２・計器圧）のバイアス
量で、ステップ２１４のｒＹＥＳＪを示す出力線２ｊ５
ｖｃは［５−２＝３Ｊの不感帯が設定される。したがっ
て、線路２１０の圧力信号がｒ ２２０＋５Ｊを越えた
時に制御が開始され、この制御は、線路２１０の圧力信
号がｒ２２Ｇ＋２Ｊ以下に落ちろまで続けられる。ｒ
２２０＋２Ｊ以下に落ちるとステップ２２５は「ＮＯ」
と判定され、線路２２６を経て７ラノグエは「０」にセ
ットされ、ステップ２１８で「ＮＯ」と判定されるので
ステップ２１８の右分岐ルーチンでの制御は行なわれな
い。線路２２７で分岐する制御は、比例積分（ＰＩ）制
御ループ２２８であり、この制御ループによれば、出力
線２２９に弁部材の位置の変化率ΔＰＩ２２０が発生す
る。弁のレジスタ２３０において、線路２２９からの変
化率ΔＰＩ ２２０は現在の弁位置に加算される。線路
２３１の指令信号は、ステップ２３２でクランプされる
。 それにより、弁ＶＶ２に許される極限位置が指定される
。 同様にして、出力線２１２に負の誤差が生じた場合には
、線路２３４で示すように、この誤差は比例積分（ＰＩ
）制御ループ２３５に対する入力として用いられる。該
ループ２３５は、弁部材の速度もしくは位置の変化率を
発生する。 即ち、線路２３６には制御信号Δｐｒ ｓ ａが発生し
、この信号は線路２４１から受ける弁の現在位置信号に
ステップ２３７で加算される正の位置変化指令値であり
、その結果として、弁はさらに誤差の大きさだけ開かれ
て、ブロック２０２で検知された圧力降下ＶＣ対する減
圧弁補正が行なわれる。この場合にも、出力線２３８の
信号はステップ２３２でクランプされ、弁に許される極
限位置が指定される。 ステップ２６３においては、ステップ２３２からの指令
信号は、アナログ出力署号２５９ ｉｃ変換されて、弁
ｖｖ２の位置決め装置（口承せず）に印加され、それに
より弁ｖｖ２の弁要素が実際に位置決めされる。 次に、３つの不連続平面および該不連続平面内で動作さ
れる２つの減圧弁を用いた動作を図解する第７Ａ図ない
し第７Ｚ図を参照して、総合的な７ステム動作を考察す
る。 第７Ａ図、第７Ｂ図、および第７Ｃ図は、５つの不連続
平面を示す。第７Ａ図に示すｗｃ１不連続平面は、電力
需要ＰＤｌｔ膚足するために、連絡線電力ＰＴＬに加え
られるシカｐ＋ 、Ｐ２を発生している第２図の２つの
タービンＴＧ５およびＴ１０６含む。これら２つのター
ビンは、管路２５に８５０ ｐｓｉ（５９，５ｋｇ／傭
２）で、管路２０に２２０ｐｈｉ （１５，４ｋｙ／ｃ
ｍ’ ）で、そして管路２５に５８ｐｓｉＬ２．７ｋｇ
／α勺で蒸気流を発生しており、蒸気温１１ＳＤを満足
している。ターピ／の復水器への流れを含む総ての管路
、即ち、管路４および８において質量平衡および流量平
衡条件は満されている。管路２３および２０間の減圧弁
ＶＶＩならびに管路２０および２５間の減圧弁ＶＶ２は
、流量および圧力要件を満足するように制御されている
。これらの減圧弁は、緊急時に、高圧側の過圧（弁ＹＶ
１の場合には管路１ｏおよび制御ループＬＰ＋ 、そし
て弁ｖｖ２の場合には管′＠１１および制御ループＬＰ
Ｉ’の圧力）あるいは低圧側における圧力損失（弁ＶＶ
Ｉの場合には管路１０゛および制御ルーズＬＰ２、弁Ｖ
Ｖ’ｌの場合には管路１１′および制御ループＬＰ２’
の圧力損失）を補償するように制御することができる。 第７Ｂ図は第７ＡΔに頌似しているが、タービンＴＯ６
が使用されていないへて後者とは異なる。また、第７Ｃ
図も里ＺＡ図に１似しているが、タービアＴＧ５が使用
されていない点で後者と（′ｉ異なる。これらの図には
、第７Ｄ及び７Ｚ図と関連して以下に考察する２つの第
２及び第３不連続平面が示されている。 第７Ｄ図において、線路ＩＰＫは、動作平面に従かう弁
位置、各流体管路内の流量、各導体における電力、各回
路へにおける圧力（これら；１第２図の装置で測定され
る）を特徴的に表わす信号が発生される。これら信号は
、線路ＩＰを介して第７ＤＩ］の７ステムに人力されて
ブロック３００で分配される。これら動作データは第７
Ｄ図の／ステムの２つの異なった位置に送られる。先ず
、これらデータは、線５５０で示すように、ブロックＳ
０１で示すリニアグログラミノブまたＶｉｚｖｏｐプロ
グラムでの最適化で用いられる。 また、線５５１で示すように、データは選択された連続
平面に従って弁ＶＶ１およびＶＶ２の連続位置決めのた
めの直接ディジタル制御に用いられる。この場合の連続
平面の選択は、ブロックＳ５３で、ブロック３００から
線３５２を経て供給される線路ＩＰからの関連データで
ろって、現在の管路もしくはパイプ網状態および形態に
より平面選択を定めろデータに従って行なわれる。 上記の直接ディジタル制御に従い、弁位置が求められて
ブロック６４６で示す弁位置レジスタに格納される。こ
のように関連の弁位置レジスタ５４６に弁位置を設定す
る拮果として、ブロック６５８から、線路３５７０入力
信号に応答しアナログ出力が発生され、対応のアナログ
指令信号が線５５９を介して分配回路（バッファブロッ
ク）５００に送られる。該ブロック５ＱＱ＃’ｉ、線ｏ
ｐを介し、出力指令を弁ｖｖ＋、ｖｖ２に送出すると共
に、第２図および第７Ａ図、第７Ｂ図または第７Ｃ図の
システムに関連した調速弁、絞り弁、抽気弁、復水器弁
のような他の弁に対する指令を送出する。 さらに、第７Ｄ図および第７Ｚ図を参照して、不連続平
面における動作について以下に説明する。第２平面（＃
２）に対するｌ１、７Ｂ口の／ステムもしくは系におい
ては、ボイラからの蒸気流量は制御されていないものと
仮定する。通常、管路２０の２２０ ｐｓｉい５．４′
に９／ｃｌＬ勺の蒸気は全て、タービンＴ（）５からの
抽気管路２を介して共治され、そして管路２５のＳ Ｂ
ｐｓｉ（２，７に９Ｚ傷勺の１：気は全て雪路５から
供給される。しかしながら、２２０ｐｓｉい５．４躯Ｗ
）の抽気流量がタービ／Ｔ０５から取出すことが可能な
最大直に達した場合には、弁ＶＶ＋は、減圧弁が制御平
面ＬＰ２の’Ｊｌｌ ａ下で差をつくるために若干開か
れる。プロセス蒸気需要と利用可能な全蒸気流量との間
に２ける不平ｉは、復水器に送られる蒸気の量を変える
ことにより解決される。 ここで、サブシステムまたはプロセスによって消費され
る管路２６の８５０ ｐｓｉ （５９，Ｓ ｋｇ＾２）
蒸気の量が減少したか、或いは、廃＾ボイラからの８５
０ ｐｓｉ （５９，５ｋｌ／ａｎ２１蒸気の竜が増加
したと仮定する。その場合、８５０ｐθ１（５９，５ゆ
／Ｃａｌ ’ Ｈヘッダ（管路＋０１内の圧力は、直ち
に、フラノグエの値が「１」となるしきい匝に達するま
で増加する（第６図のステップ２１６、線路２１７、ス
テップ２１８参照）。圧力が高くなると、タービンと組
み合わされた入口圧力コツトローラが応答するが、ター
ビアの応答速度は、弁系の応答速度よりも非常に緩慢で
ある。そこで弁別＃は、放出平面ＬＰｉに切換わり、弁
Ｖｌは、ａ ｓ ｏ ｐｓｉ（５９，５ｋｐ／ｍ”）の
ヘッダ内の圧力を下げるために、その初期位置を越えて
開く。この結果、２２０ ｐｓｉ （１５，４ｋｇ／（
ｘ” ）のヘッダ（管路１０°）内の圧力は上昇し、そ
こで２２０ｐｓｉ（＋ ５．４ ｋｇ／ｌｘ＊’ ）の
抽気調整装置が応答して、余分の蒸気を復水器（管路４
）へと導き、それにより２２０ ｐｓ ｉ （１５，４
１＃／ｃｍ” ）のヘッダ（管路２０）内の圧力は、そ
の正常値に維持される。 しかしながら、フラッグエは依然として「１」（第６図
のステップ２１６参［！ｆｉｌであるので高レベルにあ
るが、タービンの佼り弁流が：ｉ、人口圧力調整装置の
作用下で増大しており、この増Ｄ口した流ｉは復水器に
供給される。８５０ｐｓ＋（５９，５ｋｇ／−勺のヘッ
ダ内の圧力は徐々に、フラッグＩ＝Ｏ（第６図のステッ
プ２２２参照）となる点まで降下する。弁ＶＶＩはそこ
で、減土井制御平面ＬＰ２に切換えられる。しかしなが
ら、ＰＲＶ制御ループの設定点は２２０ ｐｓｉ抽気ｆ
Ａ差装置のための設定点よりも若干低い。したがって、
弁ＶＶＩは閉じる傾向となり、２２０ ｐｓｉ （１５
，４す、６１勺の抽気調整弁はそれに応答して復水器か
らの蒸気の一部を２２０ ｐｅ ｉ （１５，４ｋｇ／
ｃＲ２１の抽気ボートに差し向ける。この相互作用は、
弁ｖＨが完全に閉じて圧力制御が抽気禰型器の制御下だ
けで行なわれるかまたは抽気Ｒ，竜が、最大値に達し、
弁ＶＶ＋が、ヘッダ圧力を保持するために若干再度開か
れるまで行なわれる。いずれの場合にも、８５０ ｐｓ
ｉ （５９，５ｋｇ／ｃｍ２１ ヘッダ内の圧力は、こ
のような過渡状頷中保証され、他方２２０ ｐｅａのヘ
ッダ圧力も速読的に適切な制御下で制御されている。 第２制鴇平面（＄２１の第７Ｂ図に示した系モジくはシ
ステムにおいて、ボイラからの蒸気量は制御されていな
いものと仮定する。通常、管路２ｏの２２０ｐθ１（ｔ
ｓ、４ゆム２）の蒸気はタービンＴＧ５から管路２を介
しての抽気ならびに管路３から管路２５を介しての５８
ｐθ工（２，７ψ−２）の蒸気から成るものである。し
かしながら、２２０ｐθ１（１５，４躯♂）の抽気流量
がタービンＴＧＳから許容される最大慣に達した場合に
は、減圧弁制御平面ＬＰ２の影響下で減圧弁ｖｖ１１′
ｉ圧力差をつくるために若干開く。プロセス蒸気需要と
利用可能な全蒸気量との間の不平衡は、復水器に送られ
る蒸気量を変えることにより解消される。 明らかなように、急激な流量入力変化に応答して弁位置
を変えるという思想（ストラテインー）は本発明に従い
予め定められているので、このような事象が発生する前
に適切な非応答が予測され、８５０ ｐｓ ｉ （５９
，５ｋｇ／ｌＩ勺のヘッダ内の圧力が、制御平面を切り
換えるしきい値にまで上昇する前に所望の変化を強制す
ることにより、臨界状況は回避される。 これと関連して、第７Ａｌｉ９の第４制御平面（＃１）
に対応する表■を便宜上参照する。 グロック５０２は、ブロックＳ０１における最適化プロ
セスの結果として、表■の列１ないし９の全てのデータ
を与える。これらデータから線３１５を介して、ブロッ
ク３０６は、表■の列５，５，７．９ならびに列１２に
対応する設定データを集め、それにより、タービンＴＧ
５．ＴＧ６についての最適電力および蒸気分配を決定す
る。 同時に、線Ｓ１４を経てブロックＳ０５では、制御平面
＃１におけるこのような最適化に整合する弁位置をブロ
ック６０２から取出してブロック５０５に格納する。こ
れら弁位置が、（例えば）等価位置に変換された表■の
列１０および１１の解のデータである。このような弁の
位置決めは、ブロック５４１で線路５４２を介して実行
されて、選択ゲー）３４１゛および線路３４５を介し弁
ｖｖ＋、ｖｖｚのレジスタ５４６に印加される。上から
明らかなように、最適化では、＋ｔ、Ｊな蒸気流量およ
び電力分配のための設定点が設定されてブロック３０２
で記憶されるが、圧力を制御する減圧弁は、第４制御平
面（＃１〕に切り換えられた時に、該平面（＃１）に対
する蒸気−電力の新しい分配に実質的に複台する位置に
直ちに設定される。その結果、流量の調整で惹起し得る
圧力の過度的変化も同時にこのような早期の減圧弁調節
によって除去される。 次いで、図示を明瞭にするために第７Ｄｌｌのブロック
３５３および３５４に示し友ように、第６図に従い新し
い平面内で微ＩＡ＋を実施することができる。この新し
い制御平面（、り麦の図示例では、″ｕｌｌ−千面祐１
）は、線路６５２のデータに従いブロック５５３で選択
される。制御プロセスは、第６図と関連して豪に説明し
たように、ブロック５５４で行なわれ、そしてｆＰｖｖ
＋およびｖｖ２のためのブロック５４６に示したレジス
タには、（線路５４５を介して設定される新しい初期位
置で）線５５５による後続の数調整に要求される補正調
整百分率がロードされる。 なお、グロック５４６は、特定の弁（ＶＶＩ またはＶ
ｖ２１と関連した第６図のグロック２５０および２５７
に対応するものである。そのうちの−万のブロックがＡ
ｍの目的で示しである。さらに、第６図のブロック２３
５およヒ２２８＋−１、ｉ７Ｄ図のグロック３５４内に
あるブロックであり、第６図の線２３６および２２９は
第７Ｄ図の線５５５に対応する。第６図の特定の弁の立
置決め装置に到る線２３９は、第７Ｄ図の線３５７に対
応する。この線はアナログ出力フロック６５８ならびに
線３５９および（分配器６００を介し） ｏｐに達して
いる。 第７Ｄ図と第６図との比絞から、第７Ｄ図のブロックＳ
５３は第６図のブロック２０２および２０９，２０４お
よび２１１から下がって７２２！Ｓおよびフラソグエの
状態に関する判定グロック２１８までの部分に対応する
ことも明らかであろう。また、第７Ｄ図のブロック３５
４は、第６図のブロック２１８から下がって制御線２５
９までの部分に対応する。 再び不連続平面について述べると、上の説明から明らか
なように、第７Ａ図、第７Ｄ図または第７Ｃ図に示した
ようなシステム状態が運転状態として確認される前に、
これらの平、石ニーｉ税に１つの可能性として矧られて
いるう従って、平面「切換」の前に、（リニアプログラ
ミフグまたはＥＶＯＰ法による）最適化プロセスを、上
記のような種々の平面に対しブロック３０１で実施する
ことができる。各事例（＠１１平（＃１）についてはブ
ロック５０２、第２平面（＃２）についてはブロック３
０Ｓ１第６平面（＋５１についてはグロック５０４）に
おいては、計算された最適−が記憶され、それにより、
タービ／の絞り量および油気を決定する設定点が設定さ
れる。 また、上記のＳつの状況の各々に対して、線ｉｉ＋５．
！ｉ１７または３１９を介して、ブロック６０６の第４
平面、ブロック５０８の第２平面およびブロック３＋ｏ
ｆ）＠３３平に対する最適蒸気量および電力分配が全て
設定される。同時にブロック３０２からの線５１４、ブ
ロック３０６からの線５１６およびグロック３０９から
の線３１８によりそれぞれ第４、第２、及び第６平面に
対する設備の状暢がそれぞれ確認されてブロックＳＯ＋
を介し、各平面に対する結果が常時ブロック５０２，３
０Ｓ、３０４内に保たれ、これらの結果は、第２図のシ
ステムの入力および出力の現在の電力需要および蒸気需
要の変化を考慮するために周期的にリフレツンＳ（更新
）される。したがって、ブロック３３ＧおよびＳ５３で
は、判定ブロック６２Ｂにおける状態監視後、ブロック
ＳＳ５で行われる制御平面であるところの実際の平面を
選択するままであり、この選択は分配器もしくはバッフ
ァ３００に到る線５５Ｂならびに弁位置レジスタ３４６
に到る線３４５により実施される。ステップ６２４にお
ける時点（ｔ−ｋ）での監視が、特定の１つの平面（＄
＋、＄２または＃３ンを指示すると、時点（１）での監
視（ブロック３２５）は、グロック５５０で他の平面を
識別することを必要とするような状態を示す。したがっ
て、別法として、平面「切換」はブロック６２４からの
線３２６とブロック３２５からの線３２７との間で定義
される。その場合、ブロック３２Ｂでは、システムが変
更されたかどうか（４ｓ５２９であるか或いは線６３２
ではないか）が判定される。グロック３２８の判定、結
果が［ＹｌｃｓＪの場合には、線３２９を介しブロック
３５０で、現在の平面が識別される。ブロック５２８の
出力＠５Ｓ２が［ＮＯＪであれば、ブロック３３Ｓで、
新しい平面が識別される。ブロック５５０における現在
の平面の識別により、線６Ｓ１を介して、セレクタ（ゲ
ート）５２５は、開場の平面に関する線５２０ｊ２１ま
たは６２２、すなわち３０６゜Ｓ０８または６１０から
の所望の出力をゲートする。ゲートされた最適な結果は
４Ｓ５４上に現れ、制御プログラムＳＳ５により設定点
を設定するのに用いられる。次いで、出力指令がブロッ
ク３６７内で発生されて分￥器５００によすＯＰトして
システムに供給される。同時に、線３４２，５４５また
は６４４から、動作平面に従い減圧弁ｖｖ１および（ま
たは１ＶＶ２に割当てるべき位置が、ブロック！１０５
，５０７または５０９から得られてブロック５４１によ
り線３４５を介し対応の弁レジスタ６４６にゲートされ
る。 しかしながら、ブロック６２８で、線５５２で示すよう
に平面の切換が行われた場合には、この平面がＳ５Ｓで
識別される。ゲート６４１は線６４０により、線５４２
．Ｓ４Ｓおよび５４４のうち対応した線５４５に結合す
るように制御され、他方、線３５９を介して、ゲート６
２３は線５２０，５１＋および５２２のうち対応した線
を線５３４に接続するように制御される。第２図に示す
ように、第６図および第７０，７ＩＣ図のシステムは、
コンピュータＣＭＰの一部分である。第７Ｄ、７１Ｃ図
の平面の監視は、線６２６゜５２７からブロック５２Ｂ
ＶＣおける状態の変化の噴出によって行われ、そして新
しい不連続制御平面は、線３２９又は６５２に対応して
コンピュータＣＭＦで認識される。 再び第２図を参照するに、この図には、本発明による最
適化方法を実施するのに用いられるコンピュータシステ
ムと関連して、１９７５年Ｓ月１８日付のアール・イー
・プツトマン（Ｒ，１！ｉ、Ｐｕｔｍａｎ）の米国特許
＠５８７２２８６号明ｈＦＢ（！ＦＫ′：１１？示され
ている需要ｉｌ！ＩＩ御を実権するための連絡線砥力冴
要制（財）器ＴＬＣが示しである。需要制＠器ＴＬＣは
、澹路５６上のコンピュータ／ステムＣＭＰからの指令
に応答して、上記米国特許明咄書に説明されているよう
に、全電力３要を割当てられた限界ＤＬ以下に維持する
ために、ブラ／ト内の特定の電気負荷を切噛すことを要
求する過剰府要ΔＰＤを線路５７上に発生するつ２０ラ
ント内の切殖し可能な負荷は、特上の切換条注下で消費
される所定の二力量を表わす。需’ｌ ＋ｌｌｌ制御／
ステムは、課料期間中、割当てられた限界内忙消費を維
持しつつ、生産性を最大（するためｒｃＨ路９８により
負荷をオノに切換すべきかあるいは切離すべきかを決定
する際に、このような負荷に割当てられている優先度を
考慮する。本発明の蒸気−電力同時発生最適化制御方法
と１関連して、同時発生される電力量は、連絡１ｉＴＬ
からの需要電力ｐ？ｔ、が需要制御要件内に留まるかあ
るいは該需要制御要件を越えるかが重要である。 需要ＦＤが、１５分期間中に行なわれる予測量から大き
すぎると予測される場合には、ターピノＴＧ５の電力Ｐ
１を、負荷限界まで、前取って計算されている最小値を
越えて増加する。さらに、タービアＴ０５が所要の付加
的な負荷を維持できない場合には、タービンＴＧ６の電
力を増加する。 需要制御プログラムが設けられており、このプログラム
の実行出力はサブプログラムとして、積分器により最適
化プログラムの最少復水器流量の屏に重畳される。 最適解が見出されたならば、システムは、需要制御プロ
グラム動作に移行する。この場合、例えば１５分の相次
ぐ需要期間中に、米国特許第５８７２２８６号明細書に
説明されているように、需要が需要限界ＤＬを越えてい
るかあるいは下回っているかを判定したり、誤差を計算
したり、制御を行なわない不感帯を設定したり、バイア
スを導入したり、優先順位および重み付けに従い、切離
すべき遮断可能な負荷を選択するための需要制御を実施
する。需要期間は、電力会社の需要電力計からのパルス
により開始される。この需要期間は、典型的には、Ｓつ
の要素期間に分割される。「第４の期間」は、典型的に
は４分続く制御の行なわれない期間である。 また、「第２の期間」は、需要限界が固定のバイアスを
有し、不感帯が存在する期間である。 この期間は、典型的には７分続く。即ち、この期間の経
時には、合計１１〜１５分が経過している。「第３の期
間」は、需要期間のうちの残り時間であり、この期間中
、バイアスは調節されて需要期間の経時には零になろう 上述の特願昭５９−２３１４６８号明■書に説明しであ
るように、需要＋＋ｌＩ ｍＪは、プログラムによって
要求される時に行なわれる。その鳴き、期間４分（「第
４の期間」）よりも少ないかどうかが判定される。判定
結果が否定（ＮＯ）である場合には、需要期間の残存時
間を計算する。この期間の経時に、予測誤差を計算する
。不感帯よりも小さい負の誤差がある場合には、不感帯
を取入れる。そうでない場合には、需要期間内の時間は
１１分よりも小さいかまたは大きい（「第２の期間」で
あるかないか）かのいずれがである。「第２の期間」に
おいては、タービン／ステムは、第２の期間を誤差に加
えることにより固定のバイアスを設定し、不感帯を設定
する０ 「第２の期間」が経過したならば、調節可４ｆ
１．なバイアスを零に實えて、誤差をバイアスに０口え
る。 需要制御を行なわない時には、システムは、復水器の損
失を最小にすることにより、タービン発電機ユニットの
最適制御要件を実現する。 需要制御を行なうべき場合には、誤差に等しい負荷変動
が要求されるので、米国特許第３．８７２，２８６号明
細書に説明されているように、優先度スケジュールに従
って遮断可能な負荷を切離して、需要限界ＤＬを越えな
いようにするかあるいはまた連絡線から、消費電力を蒸
気−電力同時発生系に切換えるためにタービン発電機ユ
ニットを使用する。後者の場合には、システムは、負荷
の変動が最大許容変化よりも小さいかどうかを確める。 復水器の制御により負荷変動を吸収することが可能であ
ると言う前提の下圧、漬分器精距が導入される。そのｔ
Ｇ！＠、／ステムは、需要刑・Ａ変化ならびに最適化制
・−変化に応答する。 低い蒸気量で動作するタービ／、即ち電力の発生に際し
て蒸気を消音する方が安くつくタービンを識別し、標、
識ＬＬを付ける５次いで、他方のタービンを識別して標
、ｄＭＭを付ける。このターピノは、蒸気量が高い万の
タービンである。 最初に、発生される電力の費用を決定する。次いで、こ
の料金を、連絡線を介して同じ電力間を購入するのに必
要とされる費用と比較する。 電力は同時発生する方が購入する場合よりも費用がかか
らない場合には、この電力量を発生して、連絡線区力Ｐ
ＴＬを必要最小限まで減少する。 標識ＬＬにおける最大電力増加は、予備シカ、予備ター
ビ／発電機電力、最大許容シカ変化および所望電力変化
のうちで最も小さい。低料金タービン標識ＬＬから発生
すべき電力の変化を決定したならば、他のタービン標識
ＭＭに関して行なうべき変化は、全変化とタービン標識
ＬＬにおける変化との間の差として求められる。最後に
、システムはタービン制御に移行する。 上のプログラムにおいて発生される実際の電力と所望の
電力との間の差を、接点閉成持続時間に変換して、それ
により制御を行なう。油気設定点が調節により動作範囲
外になるのを回避するために、ヘッダ（管寄せ）の圧力
を監視する必要がある。システムは、１つの機械が使用
から外された場合でも機能するように設計しである。需
要期間の、経過時間を計算するためにクロックが設けら
れており、このクロックの周期は、既述のグツトマンの
米国特許明細書に説明されているように、需要周期パル
スにより自動的にリセットされる。次のようなアナログ
入力が設けられる。即ち、絞り弁流量（それぞれ１つず
つ）、高圧抽気流！（それぞれ１つずつ］、低圧抽気流
量（それぞれ１つずつン、復水器流ｔ（それぞれ１つず
つλ、２つのタービン発電機出力ＰＩ、Ｐ２減圧弁Ｖｌ
の流量、ヘッダの圧力（ヘッダ１）および連絡線区力Ｐ
ＴＬである。またディンタル入力は、連絡Ｊ ＫＷＨメ
ータパルス入力および需要周期パルス入力である。ディ
ンタル出力は、６つの接触点からなる。特願昭５９−２
５１４６８号に従い最適化制御を実施し且つ同時に（米
国特許第５，８７２，２８６号に従い）需要制御を行な
う場合には、ここに開示した型の蒸気−電気同時発生シ
ステムには安定性の問題が生ずる。 電力は、電力ならびに工場蒸気を発生するタービン発電
機に高圧の蒸気を通すことにより発生され、セして７ス
テムには通常減圧弁が用いられている。これら減圧弁の
機能の１つは、全蒸気需要、タービ／発を機を流れる蒸
気流−ならびに電力間における不平衡を解消することに
ある。／ステムの安定性を確保するために、これらの減
圧弁は通常、垂下特性を有しており、この特性により、
蒸気流量の変化はプロセス蒸気ヘッダ圧力の変化によっ
てのみ発生せしめられる。その結果として、制御が蒸気
流量の分配を変更してターピン抽気弁の調節を要求する
場合Ｋｔ′ｉ、新しい平面状、聾に達するのを遅らせる
ような相互作用が起る。 上の問題を克服するため、所与の調速弁調節における蒸
気流量分配の変化を予測し、タービ／速度および抽気弁
調整器の調節に当って、蒸気予測値を考慮する。このよ
うな予測に用いられるプログラムで、蒸気流量および電
力に対する所望の変化に起因する上述のような相互作用
の問題が解決される。前に述べたように、このプログラ
ムは、タービンの調速装置および抽気弁設定点の対応の
変化を、等価な接点閉成持続時間（変換し、それによっ
て制御が実現される。 タービン発電機によって発生される電力（Δｐｔ。 ΔＰ２）が離散的な時点で制御される唯一の変数である
。他の時点くおいては、蒸気流量の変化（ΔＥＸＴ、Δ
ＫＸ２）だけが要求される。圧力設定点において２種の
変化が要求される場合には、プロセスによる制御の実行
間における相互作用により問題が生ずる。最・へな蒸気
流１／、こ力分配がＥＶＯＰノステムによって決定され
て実現すべき場合には、成るノーケンスにおける１つの
時点で１つのデバイスだけの設定を変える場合、全ての
蒸気流に対し新しい分配が最終的に−ｉ戎される前にノ
ーケンスの多数の実行が必要とされる。上記特願昭５９
−”Ｉ５＋ ４６８号町喝蓬には、設備間における固有
の相互作用を解Ｊ角する方法、即ち変化を惹起する前に
、設置間の「分遣」を行なう方法が開示されτいる。こ
の揚台、設備もしくはデバイスは、計算された量だけ同
時に全て調節され、分配に対する所望の正味の変化が１
ステツプで達成されるようにする。−制御思想として不
感帯を設けろことにより、この目的が達成される５１率
が増加する（なぜならば、最適設定が行なわれる精度は
絶対的に正確である必要はなｒからである）。 不ｇ＋帯を用いるこの思想の利点は装置のｊλ足点を変
化する頻度を最小にすることにより４．菱装置の寿命を
狐ばすことができ、しかも保守が軽減される点にわろ。 タービンからの電力需要”ＴＬに応答して需要Ｉ＋制御
が行なわれ、そしてプラントに割当てられた需要制限Ｄ
Ｌ、例えば１５分の需要期間内で越えられてはならない
ＫＷＨ（またはＫＶＡＨ）で表わされた制限電力直は、
電力事業会社の電力計によって計測される。その結果、
グツトマンの既述の米国特許の教示内容に従い、ブロッ
クＤＣで計算が行なわれる。判定は、電力Ｐ１を変えタ
ービン発電機ＴＧ５を制御するかまたは電力Ｐ２を変え
、タービン発電機ＴＯ６を制御するかあるいは両者を制
御するかのいずれかである。このような制御に当っては
、タービン発電機ＴＧ５またはタービン発電機ＴＧ６あ
るいは両者による発電の設定点の設定を新しい計数に変
更する。したがって、上述の特願ｔ１５５９−２５１４
６８号明細書に説明されているように、誤差を表わす信
号で最適制御回路から発生される制御盾号に従い、ター
ビンＴ（）５に対しては電力Ｐ１を、そして（または）
タービンＴＧ６に対しては電力Ｐ２を変える。最適化回
路は、′４Ｌ力需汝ＰＤ ＝ ＰＩ ＋１’２＋Ｐ、。 を表わす信号ならびにプラント内の蒸気′＠要ＳＤを表
わす信号に応答する。蒸気および醒力間における最適化
法に関して上に税吋したところに従い、電力Ｐ１におけ
る変化ならびに電力Ｐ２における変化は、予め規定され
ている。また、回路は発生される信号に従い蒸気流量を
最適化するための所定の変化を要求する。 タービン発電機制御のタスクは、 ａ）少なくとも２０秒毎または ｂ） オンライン最適化動作の完了時筐たはＣ） 発生
されている電力量の変化を要求する。ｉ要制御プログラ
ムの実行の完了時に 呼出される主プログラムをよむ。 主プログラムと関連して、自動釣に’／１０秒毎に呼び
出されて高い優先レベルで実行される独立した接点出力
制御タスク（プログラムＣＣ０ＣＯＮＪがある。 このプログラム群の相対タスクレベルは、最高レベルか
ら出発して次の通りである。 １ン 接点閉成制御プログラム（１ＡＯ秒に行なわれる
） ｌＩ） 需要制御プログラム（５秒毎に行なわれる）
タービン発電機制御プログラム（少なくとも２０秒毎に
行なわれる） ｕ＋ｌ ｌｉｔ適化プログラム（少なくとも５分毎に
行なわれる） 需要およびタービン発電機制御プログラムは、その実行
時間が短かいことに鑑みて、同じレベルで実行される。 ？！ＩＩ制御プログラムに供給される基本データは、発
電機′シカＰｊ、Ｐ２の現在の実際の埴および減圧弁Ｐ
ＶＲ１、ＰＶＲ２の流量を含むアレイ（配列）として群
別化され、且つ電力および蒸気流量の最適＠ならびに必
要に応じ需要制御電力１を含む目標アレイに群別化され
る。 〔発明の効果〕 以上のように、本発明によればプロセスの状態を色々な
制御平面に分割することによりプログラムを簡単にし、
計算時間を短縮することが可能となり、リニアグσグラ
ミ／グ法を４１気／電力供給装置の、１ＩＩＩ−に適用
＝ｒ能となった結果、所要コストが低減できるという効
果が得られる。
第４図は製造プロセスに灯し蒸気および電力を発生する
のに用いられる同時発生プロセスを図解するためのブロ
ック図、第２１図は本発明の好ましい実施例を例示する
ために、第４図のプロセスで用いられる２基のターピノ
発１！機からなる蒸気−電力同時発生装置を示す区、第
ＳＡ図および第５Ｂ図はｌ１ｃ２図の２基のタービン発
電機の蒸気−電力特性をそれぞれ示す図、第４図は１つ
のタービンに設置される弁アクチユエータと速度および
圧力凋１３とホ１１＠系との間における相互関係を図解
するためのブロック図、第４Ａ図は第４図に示す油圧制
御発電機システムを制御するコンピュータ／ステムの幾
つかのプログラムおよび機能のためのゲート系を示すブ
ロック図、第５図＋′！、第２図における側路もしくは
分路系統を説明するために惰略化した図、Ｍ６図は制御
平面における平衡状態を回復するために行なわれる過渡
変化補正を図解するフローチャート図、第７Ａ図、Ｍｚ
Ｂ図および第７Ｃ図は第２図に示した７ステム状態およ
び構造に照らしてそれぞれ５つの不連続な制御平面を図
解する図、そして＠７Ｄ因および第７Ｅ図はに７Ａ図、
第７Ｂ図および第７Ｃ図に図解した本発明の概念を実現
するシステムであって最適化決定と同時に平面監視およ
び識別を行ない次いで圧力、Ｊ１贅と同時に電力および
蒸気流量分配の制−を実施する７ステムの策略図である
。 ＰＰＰ・・製造プロセス、ＰＤ・・′電力需要、ＳＤ・
・蒸気需要、ｃｐ・・電カー蒸気同時発生プロセス、Ｐ
ＭＤ・・コンピュータ化ンステム、Ｃ−−復水器、５，
９，１２．１５ ・−線路、２ｓ・・管寄せ（ヘッダ）
、ｊ 、２．！！、６，７．＋０゜２０．２１．２２，
２４，２５，２６，１０９ ・・管路、ＲｌＣＧ・・自
己調和調整器アルゴリズム、ｃＭｏ・・ＤＤＣ制御モデ
ル装置、Ｃ８Ｏ・・制＃７ステム出力回路、ＰＭＧＡ・
・プロセスモデル発生／適応化コントローラ、ＳＰＭ・
・定常状管モデル、ＢＬＲ＄８− ・低圧ボイラ、ＢＬ
Ｒ＄９ Ｊ＋ ０ ・−高圧ボイラ、ＴＧ・・タービア
、ＺＧ・・発を機、ＶＶ・・減圧弁、ＴＨ・・絞り弁、
ＦＴ・・圧力変換器、ＰＣ）■・・圧力調整器、■・・
アクチュエータ、ＯＶ・・調速器、ＴＬ・・連絡線、３
７゜３８．５＋ 、５２．５に、５４，５５，５６．６
＋ 、６２゜６３．６４，６５，６６．６７．６８，７
２，７５，７４゜７５．７７．７ｇ、７９，９１．９２
，９６，９８，２０５゜２０５．２０６，２０１３．２
１２・・、線路、Ｓ４１・・４択ゲート、３４６・・弁
位置レジスタ。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 ［＠／６ｑｃｔｙ禰１１４＆！ｃＪ ボイラ ＦＩＧ、７Ｃ
のに用いられる同時発生プロセスを図解するためのブロ
ック図、第２１図は本発明の好ましい実施例を例示する
ために、第４図のプロセスで用いられる２基のターピノ
発１！機からなる蒸気−電力同時発生装置を示す区、第
ＳＡ図および第５Ｂ図はｌ１ｃ２図の２基のタービン発
電機の蒸気−電力特性をそれぞれ示す図、第４図は１つ
のタービンに設置される弁アクチユエータと速度および
圧力凋１３とホ１１＠系との間における相互関係を図解
するためのブロック図、第４Ａ図は第４図に示す油圧制
御発電機システムを制御するコンピュータ／ステムの幾
つかのプログラムおよび機能のためのゲート系を示すブ
ロック図、第５図＋′！、第２図における側路もしくは
分路系統を説明するために惰略化した図、Ｍ６図は制御
平面における平衡状態を回復するために行なわれる過渡
変化補正を図解するフローチャート図、第７Ａ図、Ｍｚ
Ｂ図および第７Ｃ図は第２図に示した７ステム状態およ
び構造に照らしてそれぞれ５つの不連続な制御平面を図
解する図、そして＠７Ｄ因および第７Ｅ図はに７Ａ図、
第７Ｂ図および第７Ｃ図に図解した本発明の概念を実現
するシステムであって最適化決定と同時に平面監視およ
び識別を行ない次いで圧力、Ｊ１贅と同時に電力および
蒸気流量分配の制−を実施する７ステムの策略図である
。 ＰＰＰ・・製造プロセス、ＰＤ・・′電力需要、ＳＤ・
・蒸気需要、ｃｐ・・電カー蒸気同時発生プロセス、Ｐ
ＭＤ・・コンピュータ化ンステム、Ｃ−−復水器、５，
９，１２．１５ ・−線路、２ｓ・・管寄せ（ヘッダ）
、ｊ 、２．！！、６，７．＋０゜２０．２１．２２，
２４，２５，２６，１０９ ・・管路、ＲｌＣＧ・・自
己調和調整器アルゴリズム、ｃＭｏ・・ＤＤＣ制御モデ
ル装置、Ｃ８Ｏ・・制＃７ステム出力回路、ＰＭＧＡ・
・プロセスモデル発生／適応化コントローラ、ＳＰＭ・
・定常状管モデル、ＢＬＲ＄８− ・低圧ボイラ、ＢＬ
Ｒ＄９ Ｊ＋ ０ ・−高圧ボイラ、ＴＧ・・タービア
、ＺＧ・・発を機、ＶＶ・・減圧弁、ＴＨ・・絞り弁、
ＦＴ・・圧力変換器、ＰＣ）■・・圧力調整器、■・・
アクチュエータ、ＯＶ・・調速器、ＴＬ・・連絡線、３
７゜３８．５＋ 、５２．５に、５４，５５，５６．６
＋ 、６２゜６３．６４，６５，６６．６７．６８，７
２，７５，７４゜７５．７７．７ｇ、７９，９１．９２
，９６，９８，２０５゜２０５．２０６，２０１３．２
１２・・、線路、Ｓ４１・・４択ゲート、３４６・・弁
位置レジスタ。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 ［＠／６ｑｃｔｙ禰１１４＆！ｃＪ ボイラ ＦＩＧ、７Ｃ
Claims (6)
- （１）それぞれ高圧力および低圧力で需要蒸気を通すた
めの流体回路網と、該流体回路網に設けられて、異なつ
た圧力で対応した流体管路間に動作接続された２つの蒸
気−電力変換装置（ＴＧ５、ＴＧ６）と、異なつた圧力
で対応した流体管路間に動作接続された少なくとも２つ
の減圧弁（ＶＶ１、ＶＶ２）とを備えた蒸気および電力
の同時発生装置において、 予め定められた同時蒸気／電力需用に従い前記蒸気−電
力変換装置により発生される電力を最適化し且つ前記流
体回路網における蒸気流量を最適化するための最適化手
段（ＰＭＧＡ、ＳＰＭ、ＰＭＤ、ＯＳＴ；ＣＭＰ）であ
つて、それぞれ前記回路網の所与の状態および構成形態
によつて定められる複数の予め定められた制御平面に関
連して動作可能であるもの（Ｆｉｇ７Ｄ、７Ｅ）と、実
際の回路網の状態および構成形態の変化に応答して、前
記回路網の新しい実際の状態および構成形態と関連した
新しい制御平面を基準として前記最適化手段による最適
化を選択するための手段（ＯＰＣ）と、 前記新しい制御平面に対する最適化結果に従つて、前記
回路網における蒸気ならびに同時発生される電力の分配
を制御するための手段（ＣＳＯ；ＴＣ、ＰＧＶ、Ｖ１、
Ｖ２、Ｖ３）と、を備えていることを特徴とした蒸気お
よび電力の同時発生装置。 - （２）前記最適化手段は、蒸気および電力需要の変動に
対処するために周期的に動作して現在の最適結果を与え
、逐次前記複数の各制御平面を参照することによりオフ
ラインで動作するものであり、各最適化結果は後に利用
するために各制御平面と関連して記憶され、前記最適化
選択手段は、実際の回路網状態および構成形態の変化に
応答して動作し、前記記憶された最適化結果および選択
された制御平面に従い前記制御手段を起動する特許請求
の範囲第４項記載の蒸気および電力の同時発生装置。 - （３）前記制御手段は、各減圧弁（ＶＶ１、ＶＶ２）に
対しその高圧側および低圧側に設けられた一対の弁位置
調節手段を備え、該弁位置調節手段は、記憶されている
最適化結果および選択された制御平面と関連して前記最
適化選択手段に応答し同時に制御されて、各対応の前記
減圧弁に初期減圧弁位置を設定する特許請求の範囲第２
項記載の蒸気および電力の同時発生装置。 - （４）前記減圧弁のいずれかの側における圧力状態に応
答して、該減圧弁の初期位置を中心に位置を制御して定
常流量状態を設定する手段を備えている特許請求の範囲
第３項記載の蒸気および電力の同時発生装置。 - （５）前記最適化結果がＥＶＯＰ法で得られる特許請求
の範囲第４項記載の蒸気および電力の同時発生装置。 - （６）前記最適化結果がリニアプログラミング法で得ら
れる特許請求の範囲第４項記載の蒸気および電力の同時
発生装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/649,462 US4628462A (en) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | Multiplane optimization method and apparatus for cogeneration of steam and power |
| US649462 | 1984-09-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166808A true JPS6166808A (ja) | 1986-04-05 |
Family
ID=24604895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60199648A Pending JPS6166808A (ja) | 1984-09-11 | 1985-09-11 | 蒸気および電力の同時発生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4628462A (ja) |
| JP (1) | JPS6166808A (ja) |
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| JP2014514481A (ja) * | 2011-03-01 | 2014-06-19 | アルストム テクノロジー リミテッド | コンバインドサイクル発電プラント |
| JPWO2021161625A1 (ja) * | 2020-02-12 | 2021-08-19 |
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|---|---|
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