JPS62207200A - 発電プラントの負荷調整装置 - Google Patents
発電プラントの負荷調整装置Info
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- JPS62207200A JPS62207200A JP61048378A JP4837886A JPS62207200A JP S62207200 A JPS62207200 A JP S62207200A JP 61048378 A JP61048378 A JP 61048378A JP 4837886 A JP4837886 A JP 4837886A JP S62207200 A JPS62207200 A JP S62207200A
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- signal
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- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- TVZRAEYQIKYCPH-UHFFFAOYSA-N 3-(trimethylsilyl)propane-1-sulfonic acid Chemical compound C[Si](C)(C)CCCS(O)(=O)=O TVZRAEYQIKYCPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000860173 Myxococcus xanthus C-factor Proteins 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
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- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は発電プラントの負荷制御に係り、特に給電所指
令により火力発電プラントが自動運転される場合、プラ
ント機器耐用年数を損うような過度の負荷変動を抑制し
ながら給電所指令に負荷追従するに好適な火力発電プラ
ントの負荷調整装置に関する。
令により火力発電プラントが自動運転される場合、プラ
ント機器耐用年数を損うような過度の負荷変動を抑制し
ながら給電所指令に負荷追従するに好適な火力発電プラ
ントの負荷調整装置に関する。
ベース負荷を担う原子力発電プラントの建設にともない
、最近では電力系統の需給バランスを吸収するための電
力調整を火力発電プラントにも求あられるようになり、
これに答えるため中間負荷運用プラントとして負荷応答
性にすぐれたDSS。
、最近では電力系統の需給バランスを吸収するための電
力調整を火力発電プラントにも求あられるようになり、
これに答えるため中間負荷運用プラントとして負荷応答
性にすぐれたDSS。
(Daily 5tart−Up and Shut−
down)火力が建設されている。
down)火力が建設されている。
従来、火力発電プラントは、給電所からのELD(経済
負荷配分:多数の発電プラントに対し経済的に最適な負
荷配分計算をして各発電プラントに指令される信号で、
指令信号の周期は普通15分以上と長い)信号、および
AFC(周波数制御:電力系統の周波数を一定にするた
めの調整負荷指全信号で、指令信号の周期は普通2〜1
5分と比較的短かい)信号により自動運転ができるよう
になっている。これらELD、AFC信号は電力系統運
転用の立場から経済性を指標に作られているため、プラ
ントの特性(負荷応答性など)についてはELD、AF
C信号受は入れ側(プラント側)で制限をかけるなど考
慮している6 第4図は従来技術の一例であるが、給電所からのELD
信号1は出力目標値の手動設定器7による制御との切替
えを行うELD制御人〆切切替器3を通り、減算器4、
負荷変化率上下限制限器5、および積分器6により目標
出カバターン信号106が作られる。また、給電所から
のAFC信号2はAFC巾(負荷変化巾)の手動設定器
15による制限と自動設定による制限とが切替器16に
よって切替えられ、負荷変化巾の上下限制器11により
制限がかけられるが、ELDff1号と同様に減算機1
2.負荷変化率上下限制限器13、および積分器14に
よって系統周波数調整のための調整用負荷パターン信号
114が作られ、これが加算器10によって前記目標出
カバターン信号106に加算され、発電機出力指令10
1となってタービンガバナを制御する。
負荷配分:多数の発電プラントに対し経済的に最適な負
荷配分計算をして各発電プラントに指令される信号で、
指令信号の周期は普通15分以上と長い)信号、および
AFC(周波数制御:電力系統の周波数を一定にするた
めの調整負荷指全信号で、指令信号の周期は普通2〜1
5分と比較的短かい)信号により自動運転ができるよう
になっている。これらELD、AFC信号は電力系統運
転用の立場から経済性を指標に作られているため、プラ
ントの特性(負荷応答性など)についてはELD、AF
C信号受は入れ側(プラント側)で制限をかけるなど考
慮している6 第4図は従来技術の一例であるが、給電所からのELD
信号1は出力目標値の手動設定器7による制御との切替
えを行うELD制御人〆切切替器3を通り、減算器4、
負荷変化率上下限制限器5、および積分器6により目標
出カバターン信号106が作られる。また、給電所から
のAFC信号2はAFC巾(負荷変化巾)の手動設定器
15による制限と自動設定による制限とが切替器16に
よって切替えられ、負荷変化巾の上下限制器11により
制限がかけられるが、ELDff1号と同様に減算機1
2.負荷変化率上下限制限器13、および積分器14に
よって系統周波数調整のための調整用負荷パターン信号
114が作られ、これが加算器10によって前記目標出
カバターン信号106に加算され、発電機出力指令10
1となってタービンガバナを制御する。
ここで、ELD信号に対する負荷変化率制限は設定器9
による手動設定も可能だが、自vJ運転の場合は負荷変
化率設定自動/手動切替器8により関数発生器31の信
号によって負荷変化率制限がかけられる。この関数発生
器31のFr(X)特性は第5図に示すように発電機出
力の関数になっている。
による手動設定も可能だが、自vJ運転の場合は負荷変
化率設定自動/手動切替器8により関数発生器31の信
号によって負荷変化率制限がかけられる。この関数発生
器31のFr(X)特性は第5図に示すように発電機出
力の関数になっている。
一方、AFC信号に対する負荷変化巾および負荷変化率
の制限は切替器16および18により、関数発生器32
および33の信号によって自動設定される。
の制限は切替器16および18により、関数発生器32
および33の信号によって自動設定される。
この関数発生器32.33のF2(X)、Fa(X)特
性も第5図に示すように発電機出力の関数になっている
。
性も第5図に示すように発電機出力の関数になっている
。
なお、A、FC制御切替とした場合は負荷変化率上下限
制限器13にゼロ値17が設定される。
制限器13にゼロ値17が設定される。
このようにして、給電所からのELD信号およびAFC
信号による負荷要求に対し、プラントが許容する、負荷
変化率および負荷変化巾の範囲内で負荷応答できるよう
になっている。
信号による負荷要求に対し、プラントが許容する、負荷
変化率および負荷変化巾の範囲内で負荷応答できるよう
になっている。
しかし、ここで云う負荷変化率制限機能は比較的ゆっく
りした負荷変化(1日2〜4回の大くな負荷変化程度の
もの)に対しては有効であるが、給電指令による高頻度
負荷変イζに対しては配慮されていなかった。
りした負荷変化(1日2〜4回の大くな負荷変化程度の
もの)に対しては有効であるが、給電指令による高頻度
負荷変イζに対しては配慮されていなかった。
なお、この種の装置として関連するものには例えば、火
力原子力発IY127巻8号21〜29頁において論じ
られているもの、および特開昭59−231604号等
が挙げられる。
力原子力発IY127巻8号21〜29頁において論じ
られているもの、および特開昭59−231604号等
が挙げられる。
上記従来技術は、給電所からの負荷変化要求に対し、発
電機出力の関数として一義的に設定された許容負荷変化
率、および許容負荷変化巾により制限されるが、この制
限値は一回の負荷変化に対する許容値であり、大きな負
荷変化が1日に2〜4回程度であれば問題ないが、高頻
度の負荷変化の要求に対してはプラント打器耐用年数を
縮めるのみならず、機器疲労破損にまで至るといった大
きな問題があった。
電機出力の関数として一義的に設定された許容負荷変化
率、および許容負荷変化巾により制限されるが、この制
限値は一回の負荷変化に対する許容値であり、大きな負
荷変化が1日に2〜4回程度であれば問題ないが、高頻
度の負荷変化の要求に対してはプラント打器耐用年数を
縮めるのみならず、機器疲労破損にまで至るといった大
きな問題があった。
第6図は、同じ負荷変化率、負荷変化巾が制限された場
合の負荷運転パターンを示したものだが、負荷パターン
(A)に対し負荷パターン(B)は負荷変動回数が多く
、これが機器耐用年数にも影響を及ぼすであろうことが
容易に理解できる。
合の負荷運転パターンを示したものだが、負荷パターン
(A)に対し負荷パターン(B)は負荷変動回数が多く
、これが機器耐用年数にも影響を及ぼすであろうことが
容易に理解できる。
本発明の目的は高頻度負荷変化要求に対してもプラント
打器耐用年数を維持しながら高い負荷変化率で給電所指
令に負荷追従する発電プラントの負荷調整装置を提供す
ることにある。
打器耐用年数を維持しながら高い負荷変化率で給電所指
令に負荷追従する発電プラントの負荷調整装置を提供す
ることにある。
上記目的は、負荷変化は時間要求をもって変化すること
に着目し1時間当たりの負荷増減回数(負荷変動率と呼
ぶ)を指標にして許容負荷変化率、および許容負荷変化
巾を決め、給電所からの負荷変化要求を制限することに
より達成される。
に着目し1時間当たりの負荷増減回数(負荷変動率と呼
ぶ)を指標にして許容負荷変化率、および許容負荷変化
巾を決め、給電所からの負荷変化要求を制限することに
より達成される。
負荷変動率を発電プラントの出力運転時間積算値に対し
、出力運転での負荷増減回数の積算値の比として求めれ
ば、常に負荷変動率は)■転での平均値を示すことにな
る。一方プラント機器耐用年数は負荷変化回数に大きく
依存していることから、この平均化された負荷変動率の
大きさによって許容負荷変化率を調整することにより、
プラント機器耐用年数を管理した負荷追従制御を行うこ
とができる。
、出力運転での負荷増減回数の積算値の比として求めれ
ば、常に負荷変動率は)■転での平均値を示すことにな
る。一方プラント機器耐用年数は負荷変化回数に大きく
依存していることから、この平均化された負荷変動率の
大きさによって許容負荷変化率を調整することにより、
プラント機器耐用年数を管理した負荷追従制御を行うこ
とができる。
以上、本発明の一実施例を第1.2.3図により説明す
る。
る。
第1図は、給電所からの負荷要求指令であるELD信号
1とAFC信号2を受け、発電プラント側装置で発電機
出力指令値を作り出す制御回路を示す。ELD信号1は
出力目標値の手動設定器7による運転との切替えを切替
器3で選択されるが、この信号は減算器4.負荷変化率
上下限制限器5.および積分器6により目標出カバター
ン信号106になる。
1とAFC信号2を受け、発電プラント側装置で発電機
出力指令値を作り出す制御回路を示す。ELD信号1は
出力目標値の手動設定器7による運転との切替えを切替
器3で選択されるが、この信号は減算器4.負荷変化率
上下限制限器5.および積分器6により目標出カバター
ン信号106になる。
また、給電所からのAFC信号2はAFC巾(負荷変化
巾)の手動設定器15による制限と自動設定による制限
とが切替器16によって選択され制限器11で負荷変化
巾が制限されるが、この信号はELD信号と同様に減算
器12、負荷変化率上下限制限器13、および積分器1
4によって系統周波数調整のための調整用負荷パターン
信号114になり、これが加算器10によって前記目標
出カバターン信号106に加算され、発電機出力指令信
号101となる。信号101は発電機実出力102と減
算器19でつき合わされ、その偏差信号103でガバナ
が調整される。
巾)の手動設定器15による制限と自動設定による制限
とが切替器16によって選択され制限器11で負荷変化
巾が制限されるが、この信号はELD信号と同様に減算
器12、負荷変化率上下限制限器13、および積分器1
4によって系統周波数調整のための調整用負荷パターン
信号114になり、これが加算器10によって前記目標
出カバターン信号106に加算され、発電機出力指令信
号101となる。信号101は発電機実出力102と減
算器19でつき合わされ、その偏差信号103でガバナ
が調整される。
ここで、ELD信号1に対する負荷変化率制限は切替器
8を通して負荷変化率設定器9から手動設定できるが、
自動的には関数発生器(Fz(X))31によって制限
されるが、さらに°この関数発生器31の信号に負荷変
動率による制限係数を制限回路21で求め、これを乗算
器23により掛算して負荷変動率も考慮した負荷変化率
制限ができるようにして、いる。このELD負荷変動保
護回路91が、従来にない技術である。
8を通して負荷変化率設定器9から手動設定できるが、
自動的には関数発生器(Fz(X))31によって制限
されるが、さらに°この関数発生器31の信号に負荷変
動率による制限係数を制限回路21で求め、これを乗算
器23により掛算して負荷変動率も考慮した負荷変化率
制限ができるようにして、いる。このELD負荷変動保
護回路91が、従来にない技術である。
また、AFC信号2に対する負荷変化巾は関数発生器(
F2(X))32で自動設定され、さらに負荷変化率は
関数発生器(Fa(X))33によって自動設定される
が、これら関数発生器の信号にAFCの負荷変動率によ
る制限係数を制限回路22で求め、駒れを切替器26を
通して掛算してやることにより、AFCの負荷変動率も
考慮した負荷変化率制限あるいは負荷追従制御ができる
。
F2(X))32で自動設定され、さらに負荷変化率は
関数発生器(Fa(X))33によって自動設定される
が、これら関数発生器の信号にAFCの負荷変動率によ
る制限係数を制限回路22で求め、駒れを切替器26を
通して掛算してやることにより、AFCの負荷変動率も
考慮した負荷変化率制限あるいは負荷追従制御ができる
。
切替器26は負荷変化を優先させるか、負荷変化巾を優
先させるかの選択を可能にしたもので、切替器を設置せ
ず固定してもよい、このAFC負荷変動保護回路92が
従来にない技術である。
先させるかの選択を可能にしたもので、切替器を設置せ
ず固定してもよい、このAFC負荷変動保護回路92が
従来にない技術である。
第2図は制限回路21の機能を示したもので、この回路
は目標出カバターン信号106の信号変化回数をカウン
トするカウンター41と出力運転中の運転時間を積算す
る積算器42と、カウント数(a)を時間積算値(b)
で割算する除算器制限する制限係数(c)を求める関数
発生器44から構成されている。
は目標出カバターン信号106の信号変化回数をカウン
トするカウンター41と出力運転中の運転時間を積算す
る積算器42と、カウント数(a)を時間積算値(b)
で割算する除算器制限する制限係数(c)を求める関数
発生器44から構成されている。
カウンター41は、信号106が負荷変化率(微分値)
がマイナスからプラスに変わる度毎に1を積算するなど
の方法で、負荷変化の度数をカウントする。また、関数
発生器44の出力信号Cはプラント運用の変更に容易に
対処できるよう、無次元化している。
がマイナスからプラスに変わる度毎に1を積算するなど
の方法で、負荷変化の度数をカウントする。また、関数
発生器44の出力信号Cはプラント運用の変更に容易に
対処できるよう、無次元化している。
なお、カウンター41では機器寿命消費に影響しない極
く小さな負荷変化はカウントしないよう考慮している。
く小さな負荷変化はカウントしないよう考慮している。
第3図は制限回路22の機能を示したもので、第2図の
制限回路21にほぼ同じであるが、AFCの信号に対す
る保護回路であるため、カウンター45では系統周波数
調整のための調整用負荷パターン信号114の信号変化
回数をカウントする。
制限回路21にほぼ同じであるが、AFCの信号に対す
る保護回路であるため、カウンター45では系統周波数
調整のための調整用負荷パターン信号114の信号変化
回数をカウントする。
また、積算器46はAFC制御の運転時間のみ積算する
。回路構成はカウンター45と積算器46、カウント数
(a′)を時間積算値(b′)で割算荷変化を制限する
係数(C′)を求める関係発生器47から成っている。
。回路構成はカウンター45と積算器46、カウント数
(a′)を時間積算値(b′)で割算荷変化を制限する
係数(C′)を求める関係発生器47から成っている。
カウンター45の積算方法や、関数発生器47の特性に
ついては制限回路21のものと同様の考え方になってい
る。
ついては制限回路21のものと同様の考え方になってい
る。
上記実施例によれば、運転時間単位の負荷変動回数は長
時間積算(プラント運転中連続積算する)値により求め
ているため、プラント機器耐用年数を管理する指標とし
て有効に作用する。例えば、機器耐用年数30年(運転
時間240,000時間)でこの間に436 、000
回の負荷変化回数を許容する発電プラントの場合につい
て第7,8図を用いて説明′する。
時間積算(プラント運転中連続積算する)値により求め
ているため、プラント機器耐用年数を管理する指標とし
て有効に作用する。例えば、機器耐用年数30年(運転
時間240,000時間)でこの間に436 、000
回の負荷変化回数を許容する発電プラントの場合につい
て第7,8図を用いて説明′する。
第7図において、負荷変動率1.8回/HR(=436
,000/240,000)を目標値としてプラントが
運転されている時、現在点で実負荷変動率がAの値であ
れば、制限領域に極く近いがプラント機器耐用年数30
年が維持されたままで、かつ高い負荷変化率で運転継続
できる。現在点で実負荷変動率がBの値であれば、機器
耐用年数に余裕があるため、負荷変動率が平均1.8回
/HRになるまで高い負荷変化率のまま高頻度負荷変化
運用が可能になる。
,000/240,000)を目標値としてプラントが
運転されている時、現在点で実負荷変動率がAの値であ
れば、制限領域に極く近いがプラント機器耐用年数30
年が維持されたままで、かつ高い負荷変化率で運転継続
できる。現在点で実負荷変動率がBの値であれば、機器
耐用年数に余裕があるため、負荷変動率が平均1.8回
/HRになるまで高い負荷変化率のまま高頻度負荷変化
運用が可能になる。
一方、過去に高頻度負荷変化運転を強いられて現時点の
実負荷変動率がCの値であれば、負荷変化を制限する領
域にあるため、負荷変化回数を抑制し、負荷変動率が平
均1.8回/HRになるまで、負荷変化率(あるいは負
荷変化中)制限がかけられる。
実負荷変動率がCの値であれば、負荷変化を制限する領
域にあるため、負荷変化回数を抑制し、負荷変動率が平
均1.8回/HRになるまで、負荷変化率(あるいは負
荷変化中)制限がかけられる。
なお、高頻度負荷変化要求に対し、負荷変化率制限をか
けることによって負荷変化回数を抑制できる事実につい
ては、第8図に示す通りである。
けることによって負荷変化回数を抑制できる事実につい
ては、第8図に示す通りである。
本発明によれば、負荷変動率によってプラント機器耐用
年数を維持した負荷運転が可能になり、給電所からの高
頻度負荷変化要求に対しても発電プラントを安全に自動
運転することができる。
年数を維持した負荷運転が可能になり、給電所からの高
頻度負荷変化要求に対しても発電プラントを安全に自動
運転することができる。
第1図は1本発明に係る負荷変動率(運転時間当たりの
負荷変化回数)に対する保護回路を有する火力発電プラ
ントの制御ブロック図、第2,3図は第1図の保護回路
の機能を説明した機能図、第4図は、従来の火力発電プ
ラントの制御ブロック図、第5図は第4図に示す関数発
生器の具体例を示す図、第6図は火力発電プラントの負
荷パターンを示す図、第7,8図は機能の動作を示した
説明図である。 101・・・・発電機出力指令信号、102・・・発電
機出力値、103・・・タービンガバナ制御信号、10
6・・・目標高カバターン信号、114・・・系統周波
数調整用負荷パターン信号。
負荷変化回数)に対する保護回路を有する火力発電プラ
ントの制御ブロック図、第2,3図は第1図の保護回路
の機能を説明した機能図、第4図は、従来の火力発電プ
ラントの制御ブロック図、第5図は第4図に示す関数発
生器の具体例を示す図、第6図は火力発電プラントの負
荷パターンを示す図、第7,8図は機能の動作を示した
説明図である。 101・・・・発電機出力指令信号、102・・・発電
機出力値、103・・・タービンガバナ制御信号、10
6・・・目標高カバターン信号、114・・・系統周波
数調整用負荷パターン信号。
Claims (1)
- 1、給電所からの負荷要求指令(ELD信号、AFC信
号)と、発電所負荷設定指令を切替器により切替え、こ
れら指令信号に対して発電プラントの発電機目標出力を
求める回路と、要求負荷指令に対して過大な負荷変化運
転を防止するためプラント起動停止や大きな負荷変化に
対する許容負荷変化率や許容負荷変化巾をもって指令信
号に制限をかける負荷変化制限回路より成るプラント出
力制御装置において、運転時間単位での負荷変化回数で
表わされる負荷変動率の大きさにより上記許容負荷変化
率や許容負荷変化巾を制限することによって高頻度負荷
変化運転を可能とする負荷変動保護回路を設けたことを
特徴とする発電プラントの負荷調整装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61048378A JPH0822160B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 発電プラントの負荷調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61048378A JPH0822160B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 発電プラントの負荷調整装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62207200A true JPS62207200A (ja) | 1987-09-11 |
JPH0822160B2 JPH0822160B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=12801659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61048378A Expired - Lifetime JPH0822160B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 発電プラントの負荷調整装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0822160B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5410883A (en) * | 1991-09-05 | 1995-05-02 | Hitachi, Ltd. | Control system for plant |
FR2799905A1 (fr) * | 1999-10-18 | 2001-04-20 | Renault | Procede de regulation d'une puissance mecanique prelevee par un alternateur |
JP2002325496A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 風力発電出力制限システム及び方法 |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP61048378A patent/JPH0822160B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5410883A (en) * | 1991-09-05 | 1995-05-02 | Hitachi, Ltd. | Control system for plant |
FR2799905A1 (fr) * | 1999-10-18 | 2001-04-20 | Renault | Procede de regulation d'une puissance mecanique prelevee par un alternateur |
JP2002325496A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 風力発電出力制限システム及び方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0822160B2 (ja) | 1996-03-04 |
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