JPS6176029A - 統括負荷制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、複数台のタービンを有する発電設備における
統括負荷制御装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点コ 複数のタービンを有する発電設備における統括負荷制御
装置について述べる前に、まず−組のタービン発電機の
負荷制御装置について述べる。以下では、これを統括制
御に対し個別制御と称す。

第２１８に個別負荷制御装置の構成を示す。図において
、負荷設定器１から出力される負荷設定信号は減算器２
．制限器３および積分器４で構成される負荷変化率制限
器５を通り、さらに負荷制限器６を通って負荷指令信号
となる。なお、負荷変化率の設定は制限器３の制限値を
設定することで行なわれる。

負荷指令信号は、減算器７において負荷検出器８から帰
還する負荷信号を減じられて偏差信号となり、この偏差
信号は演算増幅器９により制御ゲインを乗じられたのち
、パルス幅変調器１０により向きと大きさに応じたパル
ス信号に変換されてタービン１１の速度設定器１２に出
力される。速度設定値１２はタービン通常運転時におい
ては負荷操作用として用いられる。

なお、切替器１３により手動操作器１４から速度設定器
１２を操作することもあり、このような場合には負荷制
御装置は除外される。

速度設定器１２から出力される速度設定信号は。

タービン速度検出器１５からの速度信号が減算器１６で
減じられて偏差信号となり、この偏差信号は演算増幅器
１７により調定率ゲインを乗じられてサーボ増幅器１８
を通り、蒸気加減弁１９の開度を操作する６その結果、
タービンへ流入する蒸気流量が制御されて発電機２０の
負荷が制御される。

統括負荷制御装置は、第３図に示すように上述した個別
負荷制御部２１とそれらに共通の設定値を与える統括負
荷制御部２２とから構成される。統括負荷制御部２２の
構成もひとつの個別負荷制御部２１とほぼ同様である。

なお、第３図で第２図と同じ部分には同一符号を付して
説明を省略する。

総合負荷設定器２３から出力される総合負荷設定信号は
、減算器２４．制限器２５および積分器２６で構成され
る総合負荷変化率制限器２７を通り、総合負荷制限器２
８を通って総合負荷指令信号となる。

この場合、総合負荷変化率は、制限器２Ｓの設定値とし
て与えられるが、これは個別負荷変化率の和（単位のと
り方によっては和を個別負荷制御の数で割ったもの）と
なり、加算器２９の出力として得られる。

総合負荷指令信号は、減算器３０において負荷検出器８
から帰還する個別負荷信号を負荷加算器３１において加
算して得られた総合負荷を減じられて偏差信号となり、
この偏差信号は比例積分調節器３２を経て個別負荷制御
部２１に共通の設定値となる。

個別負荷制御部２１ではこの設定値を受は取るが。

切替器３３によって個別の設定を選択することもできる
。

さて、このような統括負荷制御装置で総合負荷を制御す
る場合、切替器１３や切替器３３によって個別に負荷制
御されるものやタービンが起動・停止過程であるために
個別制御となっているものについては総合負荷設定から
みたそれらの負荷の不平衡分を他の統括負荷制御可能な
制御系で補うことになる。

補いきれない場合、極言すればすべてが個別制御される
ような場合には統括負荷制御は成り立たない。このよう
な状況でない限り、統括負荷制御部２２では加算器３１
による総合負荷を帰還量としているので、比例積分調節
器３２の働きで定常状態での総合負荷は総合負荷設定値
に一致する。

しかし、総合負荷設定値を変えた場合のような過渡状態
では個別制御されているものがあると減算器３０の後の
偏差が増大し、整定するのに時間がかかる。なぜならば
、個別制御されている負荷の変化率は個別負荷変化率設
定とは一致しないにもかかわらず、総合負荷変化率の設
定が個別負荷変化率設定の和となっているからである。

例えば、総合負荷設定値を減じた場合、総合負荷変化率
制限器２７の出口はあたかもすべての発電機負荷が減じ
るかのように変化するが、実際にはいくつかの個別負荷
制御部で切替器３３が個別設定側となっており、それに
対応する負荷は現状保持であったということもあり得る
。

この場合、減算器３０において、指令値の減少率よりも
総負荷の減少率が低いので過渡的に負の偏差が増大する
。

そこで、加算器２９において個別制御となったものの負
荷変化率設定値は加算しないという方式が考えられるが
、これも個別制御される負荷が変化すれば偏差が生ずる
。

また、個□別制御となったものは、加算器２９において
実負箭の微分値を加算するという方式が考えられる。こ
の方式ならば、理論的には偏差は増大しない。

しかしながら、負荷信号として制御装置に入力されるア
ナログ信号の微分をとった場合、ノイズやドリフトの影
響で微分値は不安定な値となり、このように負荷変化率
が不安定ということは指令値が不安定となるわけで好ま
しくない。また、この微分値の変動を除くために時定数
のかなり大きなフィルタを使用すると実際の変化率と微
分値とに時間差が生じてしまう。

〔発明の目的］ 本発明は統括負荷制御における総合負荷変化率を適切な
値とし、過渡状態での偏差の増大を抑えて制御の整定を
早めることのできる統括負荷制御装置を提供することを
目的とする。

［発明の概要コ 本発明は、上述した目的を達成するために、統括負荷制
御装置の総合負荷変化率制限器において、その変化率設
定値に個別制御の変化率設定値を加算せず１代わりに個
別制御の実負荷を変化率制限器出力に加算して加算後の
値を総合負荷設定値とつき合せるという方式により１個
別制御の変化率を実負荷に置換えて総合負荷変化率制限
器に組込んでいる。

［発明の実施例］ 第１図に本発明の実施例を示す。個別負荷制御部２１は
従来と同様の構成であり、第３図と同じ部分には同一符
号を付して説明を省略する。

統括負荷制御部２２において総合負荷設定器２３から出
力される総合負荷設定信号は総合負荷変化率制限器２７
を通り、総合負荷制限器２８を通って総合負荷指令信号
となる。

この総合負荷指令信号は、減算器３０において。

負荷検出器８から帰還する個別負荷信号が、負荷加算器
３１において加算して得られた総合負荷を減じられて偏
差信号となり、この偏差信号は、比例積分調節器３２を
経て個別負荷制御部２１に共通の設定値となる。

総合負荷変化率制限値２７は減算器２４．制限器２５゜
積分器２６．積分器２６の初期化のための減算器３６と
切替器３５および積分器２６の出力に個別制御の負荷を
加える加算器３６とから構成される。

制限８２５に与える総合負荷変化率設定値は個別制御の
負荷変化率設定値を切替器３フにて零とし、それ以外の
統括制御可能なものの負荷変化率設定値を加算器２９に
て加算して得られる。なお、変化率設定値を零にする場
合を考慮して切替器３８を設けておく。

一方１個別制御の実際の負荷変化率を反映させる目的で
個別制御の実負荷を切替器３９を介して加算器４０にて
加算し、これを加算器３６において積分器２６の出力に
加算して総合負荷変化率制限器２７の出力を得る。

さて、このような構成において、切替器３７と切替器３
９とは連動しており個別制御の場合には切替器３７が零
へ、統括制御可能な場合には切替器３９が零へそれぞれ
切替えられる。

また、これらの切替が行なわれるたびに切替器３５が瞬
時減算器３４側へ切替わって積分器２６を初期化する。

これは切替器３９の切替によって加算器４０の出力、す
なわち、加算器３６の出力がステップ状に変化するのを
吸収するためである。

初期化には減算器３４．切替器３５．積分器２６．加算
器３６、再び減算器３４というループで総合負荷変化率
制限器２７の出力が、総合負荷に一致するように行なわ
れている。この初期化は、瞬時に行なわれ、切替器３５
は再び通常の状態にもどる。そして、制限器２５の新た
な設定値つまり新たな変化率で積分が開始される。

また、減算器２４において、総合負荷変化率制限器２７
の出力は総合負荷設定値とつき合わされているので、こ
れらが一致すれば積分は停止する。

個別制御の負荷が変化すれば、減算器２４の出力にその
変化分が現われ、この変化分は積分器２６によって規定
の変化率で吸収される。また、加算器３６において加算
された個別制御分の負荷が減算器３０において相殺され
るとみなせば比例積分調節器３２は１個別制御分を除い
た統括負荷制御可能なものの制御を行なうことになる。

つまり、従来のような個別制御の負荷変化による過渡状
態での不平衡はなくなり、したがって。

総合負荷制御の偏差である減算器３０の出力が増大する
ということはなくなる。

また、先にも述べたように個別制御される負荷の変化分
を統括負荷制御で補えない場合、統括負荷制御は成り立
たないが、このような状況で敢えて統括負荷制御を行な
わず個別負荷制御による総。

合負荷運用とするとき、切替器３８を零に切替えて積分
器２６の出力を現状維持する。これは、例えば総合負荷
設定がステップ状に大きく減少し、同時に多くのタービ
ンが停止過程に入った場合などである。この場合、切替
器３８を零に切替え、停止過程の進行のみによって総合
負荷が下降し、総合負荷設定値近傍に達したとき再び切
替器３８を切替えて統括負荷制御を開始する。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば１個別制御される負
荷を微分することなしに総合負荷変化率制限器に組込み
、負帰還される総合負荷の個別制御分と相殺されるよう
に構成しているので、制御の過渡状態における偏差が増
大せず、したがって総合負荷設定値への整定か早い統括
負荷制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る統括負荷制御装置の構
成図、第２図は従来の負荷制御装置の構成図、第３図は
従来の統括負荷制御装置の構成図である。 １１・・・タービン、２４，３４．３６・・・減算器、
２５・・・制限器、２６・・・積分器、２７・・・総合
負荷変化率制限器、３５・・・切替器。 （７３１７）　　代理人　弁理士　則　近　　憲　佑（
ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の発電機を有する発電設備の総合負荷を統括的に制
   御する統括負荷制御装置において、個別制御されている
   発電機の実負荷信号の総和を形成する第１の加算器と、
   統括制御される発電機の負荷設定信号を形成する積分器
   と、この積分器の出力に上記第１の加算器の出力を加え
   る第２の加算器と、この加算器の出力を総合負荷設定値
   から減じる減算器と、この減算器の出力を、個別制御さ
   れたいる発電機を除いた他の発電機の負荷変化率設定値
   の総和で制限して上記積分器に出力する制限器と、上記
   積分器の出力を発電機の実負荷信号の総和に初期設定す
   る初期設定手段を備え、上記第２の加算器の出力に基づ
   いて各発電機の負荷設定値を形成するとともに、統括制
   御されている発電機が個別制御に切り替えられる時点で
   上記初期設定手段を作動することを特徴とする統括負荷
   制御装置。