JPS63204003A - Steam generation plant output controller - Google Patents

Steam generation plant output controller

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Publication number
JPS63204003A
JPS63204003A JP62035571A JP3557187A JPS63204003A JP S63204003 A JPS63204003 A JP S63204003A JP 62035571 A JP62035571 A JP 62035571A JP 3557187 A JP3557187 A JP 3557187A JP S63204003 A JPS63204003 A JP S63204003A
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JP
Japan
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signal
turbine
flow rate
control device
steam
Prior art date
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Pending
Application number
JP62035571A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
貢 中原
秋山 孝生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62035571A priority Critical patent/JPS63204003A/en
Publication of JPS63204003A publication Critical patent/JPS63204003A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

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  • Control Of Turbines (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸気発生プラント出力制御装置に係り、特に
発電機出力を制御するために好適な蒸気発生プラント出
力制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a steam generation plant output control device, and particularly to a steam generation plant output control device suitable for controlling the output of a generator.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電力系統に占める原子力発電プラントの発電量の割合が
増加するに伴い、これまで基底負荷運転を担ってきた原
子力発電プラントに対しても負荷追従運転の要求が高ま
っている。原子力発電プラントの負荷追従運転は、基本
的には再循環流量制御による原子炉出力の変更により行
う。この時、中性子束の過渡的な急峻な変動が許容範囲
となるように炉心流量を制御する必要がある。
As the proportion of power generated by nuclear power plants in the electric power system increases, demands for load following operation are also increasing for nuclear power plants, which have traditionally been responsible for base load operation. Load following operation of a nuclear power plant is basically performed by changing the reactor output through recirculation flow rate control. At this time, it is necessary to control the core flow rate so that the transient and steep fluctuations in neutron flux are within an allowable range.

これに対し、タービンから給水加熱器へ送っているター
ビン抽気流量を制御し、タービン蒸気流量を変化させて
発電機出力を制御する負荷追従運転の方法がある。この
タービン抽気流量制御による負荷追従運転は、再循環流
量制御による負荷追従運転と比較して、タービン蒸気流
量の変化が早いため1発電機出力の応答性が向上する特
徴がある。
On the other hand, there is a method of load following operation in which the flow rate of turbine extraction air sent from the turbine to the feedwater heater is controlled, and the turbine steam flow rate is changed to control the generator output. This load following operation using turbine bleed air flow rate control is characterized in that the response of one generator output is improved because the turbine steam flow rate changes quickly compared to load following operation using recirculation flow rate control.

この様な特性を利用したタービン抽気M御装置による負
荷追従運転の例として、特公昭46−13437号公報
の「沸騰水型原子力発電所の負荷即応制御方式」がある
。この例では、タービン速度変動を原子力発電プラント
の負荷変動に換算し、この負荷変動によりタービン抽気
流量を制御してタービン蒸気流量を変化させ1発電機出
力を応答性良く追従させている。
An example of a load following operation using a turbine bleed M control device that utilizes such characteristics is ``Load Immediate Control System for Boiling Water Nuclear Power Plant'' published in Japanese Patent Publication No. 13437/1983. In this example, turbine speed fluctuations are converted into load fluctuations of the nuclear power plant, and the turbine bleed air flow rate is controlled based on the load fluctuations to change the turbine steam flow rate to follow one generator output with good responsiveness.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術は、再循環流量制御による負荷追従運転と
比較して1発電機出力の応答性向上が図れる有効な手段
である。しかしながら、例えば中央給電指令所からの自
動周波数制御信号(Autoraatic Frequ
ency Controi 、 A F C信号)の様
に、負荷変動が一定時間連続的に続く場合、タービン抽
気流量の制御による給水温度の変化に伴い、原子炉出力
が大きく変動する問題がある。
The above conventional technology is an effective means for improving the responsiveness of one generator output compared to load following operation using recirculation flow rate control. However, for example, automatic frequency control signals from a central dispatch center
When load fluctuations continue for a certain period of time (as in the case of AFC signal), there is a problem in that the reactor output fluctuates greatly as the feed water temperature changes due to control of the turbine bleed air flow rate.

また、タービン抽気流量制御と従来の再循環流量制御と
の併用による負荷追従運転を行なった場合。
Also, when load following operation is performed by combining turbine bleed air flow control and conventional recirculation flow control.

タービン抽気流量の変化に伴うタービン蒸気流量の変化
に加え、さらに原子炉出力変更に伴う原子炉蒸気流量の
変化により、発電機出力の整定時間が遅れる問題点があ
る。
In addition to changes in the turbine steam flow rate due to changes in the turbine bleed air flow rate, there is a problem in that the settling time of the generator output is delayed due to changes in the reactor steam flow rate due to changes in the reactor output.

本発明の目的は、蒸気発生器の出力の不必要な変動を抑
制し、また負荷変動に対する発電機出力の整定時間を短
縮することにより、負荷追従性能を向上させる原子炉出
力制御装置を提供することにある6 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するためには、例えば自動周波数制御信
号に対しては、蒸気発生器出力制御装置(例えば再循環
流量制御装置系により蒸気発生器出力を変更し発生する
蒸気流量を制御する。それと供に、基底負荷信号と自動
周波数制御信号の加算信号である負荷設定信号と発電機
出力信号との偏差信号に基づきタービン抽気流量を制御
する抽気弁制御器を設けた構成とする。
An object of the present invention is to provide a nuclear reactor power control device that improves load following performance by suppressing unnecessary fluctuations in the output of a steam generator and shortening the settling time of the generator output in response to load fluctuations. [Means for solving the problem] In order to achieve the above object, for example, in response to an automatic frequency control signal, a steam generator output control device (for example, a recirculation flow control device system) is used to control steam generation. At the same time, the turbine extraction flow rate is controlled based on the deviation signal between the load setting signal, which is a sum signal of the base load signal and the automatic frequency control signal, and the generator output signal. The configuration includes a bleed valve controller.

〔作用〕[Effect]

従来の再循環流量制御装置は、自動周波数制御信号に対
して再循環流量の制御により原子炉出力を変更し、原子
炉蒸気流量を応答させる。この時、再循環流量制御系の
応答遅れ、あるいは原子炉内の熱的応答遅れから自動周
波数制御信号の短期的部分に対して充分追従できないた
め、再循環流量制御は長期的部分に対する負荷追従を受
は持つ。
Conventional recirculation flow control devices change reactor power and respond to reactor steam flow by controlling recirculation flow to automatic frequency control signals. At this time, the short-term portion of the automatic frequency control signal cannot be adequately tracked due to the response delay of the recirculation flow control system or the thermal response delay within the reactor, so the recirculation flow control is unable to follow the load for the long-term portion. Uke has.

これに対し、タービン抽気流量制御によるタービン蒸気
流量の応答は即応性にすぐれるため、自動周波数制御信
号の短期的部分に対する負荷追従を受は持つ。
On the other hand, since the response of the turbine steam flow rate by the turbine bleed air flow rate control is excellent in immediate response, the receiver can follow the load for the short-term portion of the automatic frequency control signal.

すなわち、目標とする自動周波数制御信号に対して再循
環流量制御による原子炉蒸気流量の応答の過不足分をタ
ービン抽気流量制御により補う。
That is, the excess or deficiency in the response of the reactor steam flow rate due to the recirculation flow rate control with respect to the target automatic frequency control signal is compensated for by the turbine bleed air flow rate control.

これにより1発電機出力の初期応答性を低下させること
なく発電機出力の整定時間を短縮でき、またタービン抽
気流量の変化が少なくなることがら給水温度の変動が抑
えられ、それに伴う中性子束の不必要な変動を抑制でき
る。
As a result, the settling time of the generator output can be shortened without reducing the initial response of the generator output, and since the change in the turbine bleed air flow rate is reduced, fluctuations in the feed water temperature are suppressed, and the resulting fluctuations in the neutron flux are reduced. Necessary fluctuations can be suppressed.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳、細に説明す
る。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail using the drawings.

第1図は1本発明の蒸気発生プラント出力制御装置を沸
騰水型原子力発電プラントへ適用した場合の一実施例を
示している。燃料集合体を装荷した炉心1にて発生した
蒸気は、蒸気加減弁4を設けた主蒸気管3を介して原子
炉圧力容器(蒸気発生器の一種)2から8タービン5に
導びかれる。
FIG. 1 shows an embodiment in which the steam generation plant output control device of the present invention is applied to a boiling water nuclear power plant. Steam generated in a reactor core 1 loaded with fuel assemblies is guided from a reactor pressure vessel (a type of steam generator) 2 to an eight turbine 5 via a main steam pipe 3 provided with a steam control valve 4 .

この蒸気は、タービン5及びタービン5に連結された発
電気13を回転させる。タービン5から排気された蒸気
は、復水器6で凝縮されて水になる。
This steam rotates the turbine 5 and the power generation 13 connected to the turbine 5. Steam exhausted from the turbine 5 is condensed into water in a condenser 6.

この凝縮水は、給水として復水ポンプ7にて昇圧された
後に低圧給水加熱器8へ送られ、加熱される低圧給水加
熱器8にて加熱された給水は、給水ポンプ9にてさらに
昇圧され、高圧給水加熱器10において所定の温度に加
熱された後に原子炉圧力容器2に供給される。タービン
バイパス弁12は、主蒸気管3と復水器6を連絡するバ
イパス配管12Aに設けられ、タービン5の負荷が急激
に軽くなった場合等にタービン5の過速を防ぐために蒸
気加減弁4が急閉した際、余剰な蒸気により原子炉圧力
が急上昇してスクラムするのを回避するため、直接的に
復水器6へ蒸気をバイパスさせる。原子炉出力の変更は
、再循環ポンプ14にて再循環流量を制御して、炉心1
に供給される炉心流量を調節することにより行う。また
、必要に応じて制御棒制御装置15により炉心1内にお
ける制御棒16の位置を変え、核反応に寄与する中性子
束を制御して、原子炉出力を変更することもできる。
This condensed water is pressurized as feed water by a condensate pump 7 and then sent to a low pressure feed water heater 8, where it is heated.The feed water heated by the low pressure feed water heater 8 is further pressurized by a water feed pump 9. After being heated to a predetermined temperature in the high-pressure feedwater heater 10, it is supplied to the reactor pressure vessel 2. The turbine bypass valve 12 is provided in a bypass pipe 12A that connects the main steam pipe 3 and the condenser 6, and is used to prevent the turbine 5 from overspeeding when the load on the turbine 5 suddenly decreases. When the reactor suddenly closes, the steam is directly bypassed to the condenser 6 in order to avoid a sudden increase in reactor pressure due to excess steam and a scram. The reactor output can be changed by controlling the recirculation flow rate with the recirculation pump 14.
This is done by adjusting the core flow rate supplied to the core. Moreover, the position of the control rods 16 in the reactor core 1 can be changed by the control rod control device 15 as needed, and the neutron flux contributing to the nuclear reaction can be controlled to change the reactor output.

低圧給水加熱器8及び高圧給水加熱器10の熱源は、タ
ービン5から抽気された蒸気を用いている。すなわち、
図示していないがタービン5は、高圧タービン及び低圧
タービンから構成される。
The heat source of the low-pressure feedwater heater 8 and the high-pressure feedwater heater 10 uses steam extracted from the turbine 5. That is,
Although not shown, the turbine 5 is composed of a high pressure turbine and a low pressure turbine.

この高圧タービンから抽気された蒸気は、高圧タービン
油気管23にて高圧給水加熱器10へ送られ、高圧給水
加熱器10の内部を通過する給水を加熱する。低圧ター
ビンから抽気された蒸気は、図示していないが同様にし
て低圧給水加熱器8へ送られる。
The steam extracted from the high-pressure turbine is sent to the high-pressure feedwater heater 10 through the high-pressure turbine oil air pipe 23, and heats the feedwater passing through the high-pressure feedwater heater 10. Although not shown, the steam extracted from the low pressure turbine is similarly sent to the low pressure feed water heater 8.

タービン出力制御装置18は、圧力計17にて検出され
たタービン入ロ圧力信号SL、タービン速度信号S2並
びに基底負荷信号S6と中央給電指令所からの自動周波
数制御信号(AFC信号)S5との加算信号である負荷
設定信号S7を入力信号とし、タービン加減弁開度要求
信号S3を加減弁駆動袋[20へ、負荷追従誤差信号S
4を再循環流量制御系19へそれぞれ出力する。加減弁
駆動装置2oは、蒸気加減弁開度要求信号S3に応じて
蒸気加減弁4の開度を制御し、加減弁蒸気流量(蒸気加
減弁4を通過する蒸気流量)を変えることで発電機出力
を変更する。また、再循環流量制御系19は、再循環ポ
ンプ速度要求信号S12に対応して再循環ポンプ14の
回転数を変えて再循環流量を変えることにより原子炉出
力を制御する。
The turbine output control device 18 adds the turbine inlet pressure signal SL, turbine speed signal S2, and base load signal S6 detected by the pressure gauge 17 to the automatic frequency control signal (AFC signal) S5 from the central power dispatch center. The load setting signal S7, which is a signal, is used as an input signal, and the turbine adjustment valve opening request signal S3 is sent to the adjustment valve drive bag [20, and the load following error signal S
4 are output to the recirculation flow rate control system 19, respectively. The regulator valve drive device 2o controls the opening degree of the steam regulator valve 4 according to the steam regulator opening request signal S3, and changes the regulator valve steam flow rate (the flow rate of steam passing through the steam regulator valve 4), thereby driving the generator. Change the output. Further, the recirculation flow rate control system 19 controls the reactor output by changing the rotation speed of the recirculation pump 14 and changing the recirculation flow rate in response to the recirculation pump speed request signal S12.

以上の従来技術に加え、本実施例のタービン抽気制御装
置31は、次の構造を有する。発電気13の電気出力信
号S8(電気出力検出器にて測定)は、係数がKaであ
る変換器21にて百分率表現として発電機出力信号S9
に変換される。負荷設定信号S7からバイアス信号S1
0を取除いて得られた信号と発電機出力信号S9との偏
差信号である油気弁開度要求信号Sllは、抽気弁制御
器22に送られる。抽気弁制御器22は、入力した油気
弁開度要求信号Sllに応じて高圧タービン抽気管23
に取り付けられたタービン抽気弁11の開度を変える。
In addition to the above conventional technology, the turbine bleed air control device 31 of this embodiment has the following structure. The electrical output signal S8 (measured by an electrical output detector) of the power generation 13 is converted into a generator output signal S9 as a percentage by a converter 21 whose coefficient is Ka.
is converted to Load setting signal S7 to bias signal S1
The oil valve opening request signal Sll, which is a deviation signal between the signal obtained by removing 0 and the generator output signal S9, is sent to the bleed valve controller 22. The bleed valve controller 22 controls the high pressure turbine bleed pipe 23 according to the input oil valve opening request signal Sll.
The opening degree of the turbine bleed valve 11 attached to the turbine is changed.

このようにしてタービン抽気流量を制御することにより
タービン蒸気流量を変える。
By controlling the turbine bleed air flow rate in this manner, the turbine steam flow rate is changed.

第2図は、第1図のタービン出力制御装置18及びター
ビン抽気制御装置31について、さらに詳細に示したも
のである。第2図において、原子炉出力はタービン出力
制御装置18により次のように制御される。タービン速
度信号S2と速度設定信号S13の偏差であるタービン
速度偏差信号S22は、速度制御器25にて速度調定率
の逆数が乗ぜられ、速度制御器出力信号S14となる。
FIG. 2 shows the turbine output control device 18 and turbine bleed air control device 31 shown in FIG. 1 in more detail. In FIG. 2, the reactor power is controlled by the turbine power control device 18 as follows. The turbine speed deviation signal S22, which is the difference between the turbine speed signal S2 and the speed setting signal S13, is multiplied by the reciprocal of the speed regulation rate in the speed controller 25, and becomes the speed controller output signal S14.

この速度制御器出力信号S14は、負荷設定信号S7と
加算されて負荷要求信号S15となる。また、タービン
入口圧力信号S1と圧力設定信号S16との偏差である
圧力偏差信号S17は、圧力制御器24にて進み遅れ補
償演算及び圧力調定率の逆数の乗算が行なわれた後、全
蒸気流量要求信号318となる。この負荷要求43号5
15及び全蒸気流量要求信号S18は、低値選択回路2
6の入力信号となる。しかし、通常、基底負荷設定時に
おけるバイアス信号分だけ負荷要求信号S15が高値と
なるため、全蒸気流量要求信号818が低値選択回路2
6にて選択され、タービン加減弁開度要求信号S3とな
る。このタービン加減弁開度要求信号S3と全蒸気流量
要求信号S18及びチャタリング防止用バイアス信号S
20の偏差信号が、タービンバイパス弁開度要求信号S
21となる。負荷要求信号S15と全蒸気流量要求信号
818及び基底負荷設定時におけるバイアス信号S19
との偏差信号は、負荷追従誤差信号S4として再循環流
量制御系19へ送られる。
This speed controller output signal S14 is added to the load setting signal S7 to form a load request signal S15. Further, the pressure deviation signal S17, which is the deviation between the turbine inlet pressure signal S1 and the pressure setting signal S16, is obtained by the pressure controller 24 after performing lead/lag compensation calculation and multiplication by the reciprocal of the pressure adjustment rate. This becomes a request signal 318. This load request No. 43 5
15 and the total steam flow rate request signal S18 are sent to the low value selection circuit 2.
6 input signals. However, normally, the load request signal S15 has a high value by the amount of the bias signal when setting the base load, so the total steam flow rate request signal 818 is higher than the low value selection circuit 2.
6 and becomes the turbine control valve opening request signal S3. This turbine control valve opening request signal S3, total steam flow rate request signal S18, and chattering prevention bias signal S
The deviation signal of 20 is the turbine bypass valve opening request signal S
It will be 21. Load request signal S15, total steam flow rate request signal 818, and bias signal S19 when setting base load
The deviation signal between the two is sent to the recirculation flow rate control system 19 as a load following error signal S4.

タービン抽気制御装置31は、自動周波数制御信号S5
に対する負荷追従運転を、従来の再循環流量制御による
原子炉出力変更と、負荷設定信号S7と発電機出力信号
S9及びバイアス信号S10の偏差に基づくタービン抽
気流量制御によるタービン蒸気流量の制御とを併用して
行うことになる。
The turbine bleed air control device 31 outputs an automatic frequency control signal S5.
The load following operation is performed in combination with reactor output change using conventional recirculation flow rate control and turbine steam flow rate control using turbine bleed air flow rate control based on the deviation between load setting signal S7, generator output signal S9, and bias signal S10. This will be done.

ここで油気弁制御器22は、抽気弁11の開度と抽気弁
11を通過するタービン抽気流量との非線形な関係を補
正する関数発生器、ゲイン/位相補償器及び油気弁駆動
装置を含むものである。
Here, the oil/air valve controller 22 includes a function generator, a gain/phase compensator, and an oil/air valve drive device that corrects the nonlinear relationship between the opening degree of the air bleed valve 11 and the turbine bleed air flow rate passing through the air bleed valve 11. It includes.

以上のような構成とすることにより、自動周波数制御信
号S5を含む負荷設定信号S7により原子炉出力を変更
すると共に、原子炉出力の変更による発電機出力の追従
が充分でない部分については、タービン抽気流量の制御
によるタービン蒸気流量の過不足分を補うことができる
With the above configuration, the reactor output is changed by the load setting signal S7 including the automatic frequency control signal S5, and turbine bleed air is It is possible to compensate for excess or deficiency in the turbine steam flow rate by controlling the flow rate.

自動周波数制御信号S5に対する本実施例に用いられた
タービン抽気制御装置31の応答を第3図に示す。すな
わち、自動周波数制御信号S5を含む負荷要求信号51
5により再循環流量を制御することにより、原子炉出力
が増加し、原子炉蒸気流量が増加する。しかしながら、
再循環流量制御装置19の応答遅れ及び原子炉内の熱的
応答遅れから、その初期的応答性は充分なものとならな
いが、この時、負荷設定信号S7と発電機出力信号S9
の偏差に基づいてタービン抽気流量を減少させたことに
よるタービン蒸気流量の増加を原子炉蒸気流量に上乗せ
している。したがって、発電機出力変化の応答は、原子
炉蒸気流量の一次遅れ的な応答とはならずに初期応答時
間が短縮されたものどなる。
FIG. 3 shows the response of the turbine bleed air control device 31 used in this embodiment to the automatic frequency control signal S5. That is, the load request signal 51 including the automatic frequency control signal S5
By controlling the recirculation flow rate by 5, the reactor power is increased and the reactor steam flow rate is increased. however,
Due to the response delay of the recirculation flow rate control device 19 and the thermal response delay within the reactor, its initial response is not sufficient, but at this time, the load setting signal S7 and the generator output signal S9
The increase in turbine steam flow rate resulting from reducing the turbine bleed air flow rate based on the deviation is added to the reactor steam flow rate. Therefore, the response to the change in generator output is not a first-order delayed response to the reactor steam flow rate, but rather a response with a shortened initial response time.

再循環流量制御により、原子炉出力が自動周波数制御信
号に対して充分応答し原子炉蒸気流量が充分増加した場
合は、自動周波数信号S5と発電機出力信号S9との偏
差がなくなることから、タービン抽気流量は定常状態に
戻る。このため、タービン抽気流量の変化を少なくでき
るため、給水温度の変動及びこれに伴う中性子束の変動
を抑制できるにの点従来は、自動周波数制御信号に対す
る再循環流量制御による原子炉蒸気流量の応答とタービ
ン抽気流量制御によるタービン蒸気流量の応答が加算さ
れ、発電機出力信号は初期的応答は向上するものの1発
電機出力の整定時間が遅れる。また、タービン抽気流量
制御に伴う給水温度の低下により中性子束が増加し、再
循環流量制御による中性子束の増加と相まって、その変
動量が無視できない。
If the reactor output sufficiently responds to the automatic frequency control signal and the reactor steam flow rate increases sufficiently by recirculation flow rate control, the deviation between the automatic frequency signal S5 and the generator output signal S9 disappears, so the turbine The bleed air flow returns to steady state. For this reason, it is possible to reduce the change in the turbine bleed air flow rate, thereby suppressing the fluctuation in the feed water temperature and the accompanying fluctuation in the neutron flux. and the response of the turbine steam flow rate due to the turbine bleed air flow rate control are added, and although the initial response of the generator output signal is improved, the settling time of one generator output is delayed. In addition, the neutron flux increases due to a decrease in the feed water temperature associated with the turbine bleed air flow rate control, and when combined with the increase in neutron flux due to the recirculation flow rate control, the amount of fluctuation cannot be ignored.

以上述べたように本実施例に用いたタービン抽気制御装
置31によれば、自動周波数制御信号に対して再循環流
量を制御し、原子炉出力を変更して原子炉蒸気流量を応
答させるが、その原子炉蒸気流量の応答の過不足分をタ
ービン抽気流量制御により補い、全体としてのタービン
蒸気流量を確保している。このため、発電機出力の初期
応答時間及び整定時間を短縮できる。また、タービン抽
気流量制御を再循環流量制御による原子炉出力変更の補
助的な役割としていることから、給水温度変動への影響
も少ない。したがって中性子束の不必要な変動を抑制す
ることができる。
As described above, according to the turbine bleed air control device 31 used in this embodiment, the recirculation flow rate is controlled in response to the automatic frequency control signal, the reactor output is changed, and the reactor steam flow rate is made to respond. The excess or deficiency in the response of the reactor steam flow rate is compensated for by turbine bleed air flow control to ensure the overall turbine steam flow rate. Therefore, the initial response time and settling time of the generator output can be shortened. In addition, since the turbine bleed air flow rate control is used as a supplementary role to the reactor output change by recirculation flow rate control, there is little effect on feed water temperature fluctuations. Therefore, unnecessary fluctuations in neutron flux can be suppressed.

第4図、第5図及び第6図は、タービン抽気制御装置3
1の他の一実施例を示したものである。
FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6 show the turbine extraction control device 3.
1 shows another embodiment of No. 1.

第4図において第2図と異なる点は、自動周波数信号S
5を油気弁開度調整器27に入力し、所定の演算処理を
行なった信号を油気弁開度要求信号Sllとした点にあ
る。油気弁開度調整器27における演算は、例えば自動
周波数制御信号S5に対する不完全微分演算を行い、第
3図における抽気流量変化が得られるような抽気弁開度
要求信号Sllとする。
The difference in Fig. 4 from Fig. 2 is that the automatic frequency signal S
5 is input to the oil valve opening degree regulator 27, and a signal obtained by performing predetermined arithmetic processing is set as the oil valve opening request signal Sll. The calculation in the oil valve opening degree regulator 27 is performed, for example, by performing an incomplete differential calculation on the automatic frequency control signal S5, and the bleed valve opening degree request signal Sll is set such that the change in the bleed air flow rate shown in FIG. 3 is obtained.

また、第5図において第2図と異なる点は、速度制御器
出力信号S14を高周波フィルタ28に入力し、高周波
フィルタ出力信号5141と負荷設定信号S7との加算
信号を修正負荷設定信号S71とし、さらに発電機出力
信号S9との偏差信号を油気弁開度要求信号Sllとし
、また高周波フィルタ出力信号5141と負荷要求信号
S15との偏差を修正負荷要求信号5151とした点に
ある。これにより、高周波フィルタ出力信号5141と
負荷設定信号S7にてタービン抽気流量を制御するとと
もに、負荷設定信号S7と速度制御器出力信号SL4の
低周波成分により再循環流量を制御し2発電機出力の追
従を図る。なお、負荷要求信号S15に低周波フィルタ
を作用させ、修正負荷要求信号5151を得ることもで
きる。
5 differs from FIG. 2 in that the speed controller output signal S14 is input to the high frequency filter 28, and the sum signal of the high frequency filter output signal 5141 and the load setting signal S7 is used as the modified load setting signal S71. Further, the deviation signal from the generator output signal S9 is used as the oil valve opening request signal Sll, and the deviation between the high frequency filter output signal 5141 and the load request signal S15 is used as the modified load request signal 5151. As a result, the turbine bleed air flow rate is controlled by the high frequency filter output signal 5141 and the load setting signal S7, and the recirculation flow rate is controlled by the low frequency component of the load setting signal S7 and the speed controller output signal SL4. Try to follow up. Note that the modified load request signal 5151 can also be obtained by applying a low frequency filter to the load request signal S15.

さらに、第6図において第2図と異なる点は、圧力制御
器24の出力である全蒸気流量要求信号S18を蒸気流
量調整器29に入力し、修正全蒸気流量要求信号518
1を得るとともに、負荷設定信号S7との偏差に基づい
て抽気弁開度要求信号Sllとした点にある。蒸気流量
調整器29は、全蒸気流量要求信号S18に対して例え
ば−次遅れ演算を行い1発電機出力信号S9の応答を模
擬するものである。この場合、負荷追従誤差信号S4に
対して適当なゲイン/位相補償を行なった信号1例えば
−次遅れ演算を行なった信号を抽気弁開度要求信号Sl
lとして使用することも可能である。
Furthermore, the difference between FIG. 6 and FIG. 2 is that the total steam flow rate request signal S18, which is the output of the pressure controller 24, is input to the steam flow rate regulator 29, and the corrected total steam flow rate request signal 518
1 and set the bleed valve opening request signal Sll based on the deviation from the load setting signal S7. The steam flow rate regulator 29 simulates the response of the one-generator output signal S9 by performing, for example, a -order lag calculation on the total steam flow rate request signal S18. In this case, a signal 1 obtained by performing appropriate gain/phase compensation on the load following error signal S4, for example, a signal obtained by performing a -th lag calculation, is used as the bleed valve opening request signal Sl.
It is also possible to use it as l.

以上のようなタービン抽気制御装置31では、タービン
抽気流量の変化により給水温度は変化する。したがって
、この給水温度の変化をタービン抽気流量の変化から予
測し、再循環流量制御へ補償信号を送ることにより、給
水温度の変動あるいはこれに伴う中性子束変動を抑制す
ることもできる。この時の一実施例を第7図に示す。第
7図において第2図と異なる点は、油気弁開度要求信号
Sllに対して再循環流量補償器30にてゲイン/位相
補償を行い、再循環流量補償信号5111を得るととも
に、負荷追従誤差信号S4と加算し、修正負荷追従誤差
信号841とした点にある。再循環流量補償器30は1
例えば抽気弁開度要求信号Sllに対して積分演算を行
うことにより、タービン抽気流量の変化の積分値が得る
ことができる。このタービン抽気流量の変化の積分値は
、給水温度の変化に対応することになる。したがって、
給水温度の変動を抑制するように、再循環流量補償器号
5111を再循環流量制御系19へ送り、原子炉出力を
制御する。
In the turbine bleed air control device 31 as described above, the feed water temperature changes due to a change in the turbine bleed air flow rate. Therefore, by predicting the change in the feed water temperature from the change in the turbine bleed air flow rate and sending a compensation signal to the recirculation flow rate control, it is also possible to suppress the change in the feed water temperature or the accompanying neutron flux fluctuation. An example at this time is shown in FIG. The difference between FIG. 7 and FIG. 2 is that the recirculation flow rate compensator 30 performs gain/phase compensation on the oil valve opening request signal Sll to obtain a recirculation flow rate compensation signal 5111, and also performs load tracking. It is added to the error signal S4 to obtain a modified load following error signal 841. The recirculation flow compensator 30 is 1
For example, by performing an integral calculation on the bleed valve opening request signal Sll, an integral value of a change in the turbine bleed air flow rate can be obtained. The integral value of the change in the turbine bleed air flow rate corresponds to the change in the feed water temperature. therefore,
A recirculation flow rate compensator number 5111 is sent to the recirculation flow rate control system 19 to control the reactor output so as to suppress fluctuations in the feed water temperature.

タービン抽気制御装置31は、原子炉圧力の設定圧力変
更回路の他各実施例を組み合わせて実現することも可能
である。また、タービン抽気制御装置31を説明するに
あたり、タービンとタービン抽気流量との関係について
詳細には述べなかったが、タービン抽気管の容量、ター
ビンの効率及び給水温度への影響を考慮して、使用する
タービン油気管、例えば高圧タービン抽気管を選択する
ことになる。また、原子炉出力の基本的な変更方法とし
て、再循環流量制御系により再循環流量の制御を例にと
り説明したが、制御棒駆動による原子炉出力変更方法も
ある。さらに、本発明の原子炉出力制御装置は、沸騰水
型原子力発電プラントへの適用を例にとり説明したが、
加圧水型原子力発電プラント、火力発電プラント等のタ
ービン油気を利用する蒸気発生プラントへ適用できるこ
とは明らかである。
The turbine bleed air control device 31 can also be realized by combining various embodiments in addition to the circuit for changing the set pressure of the reactor pressure. In addition, in explaining the turbine bleed air control device 31, the relationship between the turbine and the turbine bleed air flow rate was not described in detail, but considering the capacity of the turbine bleed pipe, the efficiency of the turbine, and the influence on the feed water temperature, For example, a high pressure turbine bleed pipe will be selected. Furthermore, as a basic method of changing the reactor output, control of the recirculation flow rate using the recirculation flow rate control system has been explained as an example, but there is also a method of changing the reactor output by driving control rods. Furthermore, although the nuclear reactor power control device of the present invention has been described using an example of application to a boiling water nuclear power plant,
It is clear that the invention can be applied to steam generation plants that utilize turbine oil, such as pressurized water nuclear power plants and thermal power plants.

原子炉出力を変更するための再循環流量の制御方法とし
て、負荷設定信号S7と発電機出力信号S9との信号に
基づく方法がある。第8図は、この再循環流量制御とタ
ービン抽気制御装置31とを併用して、自動周波数制御
信号S5に発電機信号S8の追従を図る場合の一実施例
である。本実施例の特徴は、油気弁開度要求信号Sll
に対し発電機出力補償器32によりゲイン/位相補償演
算を行なった発電機補償器出力信号S92と発電機出力
信号S9との偏差を修正発電機出力信号S91とし、こ
の修正発電機出力信号S91と負荷設定信号S7との偏
差である負荷追従誤差信号S4に基づいて再循環流量を
制御する点にある。
As a method of controlling the recirculation flow rate to change the reactor output, there is a method based on the load setting signal S7 and the generator output signal S9. FIG. 8 shows an embodiment in which the recirculation flow rate control and the turbine bleed air control device 31 are used together to make the generator signal S8 follow the automatic frequency control signal S5. The feature of this embodiment is that the oil valve opening request signal Sll
The deviation between the generator compensator output signal S92 and the generator output signal S9 for which the generator output compensator 32 has performed gain/phase compensation calculation is defined as a modified generator output signal S91, and this modified generator output signal S91 and The point is that the recirculation flow rate is controlled based on the load following error signal S4, which is the deviation from the load setting signal S7.

すなわち、油気弁開度要求信号Sllは、タービン抽気
弁11の開度制御を伴うタービン蒸気流量の変化を考え
ることができるが、このタービン蒸気流量変化の例えば
−次遅れにより、タービン抽気流量制御による発電機出
力の変化量を推定することができる。したがって、発電
機出力補償器32を例えば−次遅れ要素として、タービ
ン抽気流量制御による発電機出力の変化量の推定値であ
る発電機出力補償器信号S92を求め、実際の発電機出
力信号S9との偏差から再循環流量制御による発電機出
力の変化成分である修正発電機出力信号S91を得るこ
とができる。
That is, the oil valve opening request signal Sll can be considered to be a change in the turbine steam flow rate accompanied by the opening control of the turbine bleed valve 11, but the turbine bleed flow rate control is caused by, for example, a second lag in this turbine steam flow rate change. It is possible to estimate the amount of change in generator output due to Therefore, the generator output compensator signal S92, which is an estimated value of the amount of change in the generator output due to the turbine bleed air flow rate control, is obtained by using the generator output compensator 32 as a -order lag element, and the A corrected generator output signal S91, which is a change component of the generator output due to the recirculation flow rate control, can be obtained from the deviation.

これにより1発電機出力制御は基本的には再循環流量制
御による原子炉出力変更にて行うことができ、タービン
抽気流量制御は再循環流量制御による原子炉蒸気流量の
過不足分を補うことができることから、発電機出力の負
荷追従性の向上が図れる。
As a result, single generator output control can basically be performed by changing reactor output through recirculation flow rate control, and turbine extraction flow rate control can compensate for excess or deficiency in reactor steam flow rate due to recirculation flow rate control. As a result, the load followability of the generator output can be improved.

なお、前述のタービン抽気制御装置では、自動周波数制
御信号に対する発電機出力の初期応答性及び整定性等の
負荷追従性能を向上させるために、再循環流量制御とタ
ービン抽気流量制御とを併用しているが、さらに自動周
波数制御信号の変動を予測する負荷変動予測装置と組合
わせることにより、その効果は増大する。すなわち、負
荷変動予測信号に対して再循環流量を制御し原子炉出力
の応答を図り、その時の原子炉蒸気の過不足分をタービ
ン抽気流量の制御によるタービン蒸気流量の増減にて補
うことにより、負荷追従性能はさらに向上する。また、
自動周波数制御信号に対して先行的に再循環流量制御に
よる原子炉出力を変更するため、タービン抽気流量の変
化が少なくなることから給水温度の変動が抑えられ、そ
れに伴う中性子束の不必要な変動が抑制できる。
Note that the above-mentioned turbine bleed air control device uses recirculation flow rate control and turbine bleed air flow rate control in combination in order to improve load following performance such as initial response and stabilization of the generator output to automatic frequency control signals. However, its effectiveness increases by combining it with a load fluctuation prediction device that predicts fluctuations in the automatic frequency control signal. In other words, by controlling the recirculation flow rate in response to the load fluctuation prediction signal and responding to the reactor output, the excess or deficiency in the reactor steam at that time is compensated for by increasing or decreasing the turbine steam flow rate by controlling the turbine bleed air flow rate. Load following performance is further improved. Also,
Since the reactor output is changed by recirculation flow rate control in advance of the automatic frequency control signal, changes in the turbine bleed air flow rate are reduced, which suppresses fluctuations in feed water temperature, thereby eliminating unnecessary fluctuations in neutron flux. can be suppressed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように本発明の蒸気発生プラント出力制御装
置によれば、目標とする自動周波数制御信号に対して、
蒸気発生器出力制御による発生蒸気の応答の過不足分を
タービン油気制御によるタービン蒸気流量の増減にて補
うため1発電機出力の初期応答性を低下させることなく
発電機出力の整定性を向上させることができる。また、
この時のタービン抽気流量の変化を少なくできることか
ら給水温度の変動が抑えられ、それに伴う蒸気発生器出
力の不必要な変動が抑制できる効果がある。
As described above, according to the steam generation plant output control device of the present invention, for the target automatic frequency control signal,
In order to compensate for the excess or deficiency in the response of the generated steam due to steam generator output control by increasing or decreasing the turbine steam flow rate through turbine oil/air control, the stability of the generator output is improved without reducing the initial response of the generator output. can be done. Also,
Since changes in the turbine bleed air flow rate at this time can be reduced, fluctuations in the feed water temperature can be suppressed, and unnecessary fluctuations in the steam generator output accompanying this can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は沸騰水型原子炉プラントに適用した本発明の好
適な一実施例である原子炉出力制御装置の構成図、第2
図は第1図のタービン出力制御装置及びタービン抽気制
御装置の詳細構成図、第3図は第1図における各プロセ
ス信号の応答特性図、第4図、第5図、第6図、第7図
及び第8図は、タービン抽気制御装置の他の実施例を示
す構成図である。 10・・・高圧給水加熱器、11・・・タービン抽気弁
、15・・・制御棒制御装置、18・・・タービン出力
制御装置、19・・・再循環流量制御装置、21・・・
変換器、22・・・油気弁制御器、23・・・高圧ター
ビン抽気管。 24・・・圧力制御器、25・・・速度制御器、26・
・・低値選択回路、27・・・油気弁開度調整器、28
・・・高周波フィルタ、29・・・蒸気流量調整器、3
0・・・再循環流量補償器、31・・・タービン抽気制
御装置、時1%1(イづ?) 第40 茅6図 荊9図
FIG. 1 is a configuration diagram of a reactor power control device which is a preferred embodiment of the present invention applied to a boiling water reactor plant;
The figure is a detailed configuration diagram of the turbine output control device and turbine extraction control device in FIG. 1, and FIG. 3 is a response characteristic diagram of each process signal in FIG. 1. 8 and 8 are configuration diagrams showing other embodiments of the turbine bleed air control device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... High pressure feed water heater, 11... Turbine extraction valve, 15... Control rod control device, 18... Turbine output control device, 19... Recirculation flow rate control device, 21...
Converter, 22... Oil valve controller, 23... High pressure turbine bleed pipe. 24...Pressure controller, 25... Speed controller, 26.
...Low value selection circuit, 27...Oil valve opening regulator, 28
...High frequency filter, 29...Steam flow rate regulator, 3
0... Recirculation flow rate compensator, 31... Turbine extraction control device, hour 1% 1 (Izu?) No. 40 Fig. 6 Fig. 9 Fig. 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、タービン出力を制御するタービン出力制御装置と、
蒸気発生器出力制御装置と、給水加熱器に供するタービ
ン抽気流量を制御するタービン抽気制御装置とを有する
蒸気発生プラント出力制御装置において、前記タービン
抽気制御装置が、負荷設定信号と発電機出力信号との偏
差信号に基づき、発電機出力を制御するために前記ター
ビン抽気流量を制御する手段を有することを特徴とする
蒸気発生プラント制御装置。 2、前記負荷設定信号は基底負荷信号と中央給電指令所
からの自動周波数制御信号との加算信号から成る特許請
求の範囲第1項記載の蒸気発生プラント出力制御装置。 3、前記自動周波数制御信号に不完全微分演算を行う抽
気弁開度調整器の出力信号に基づき前記タービン抽気流
量を制御する手段を設けた特許請求の範囲第1項記載の
蒸気発生プラント制御装置。 4、前記発電機出力信号は前記タービン出力制御装置の
中の圧力制御器出力信号である全蒸気流量要求信号にゲ
イン/位相補償演算を行なつた信号とする特許請求の範
囲第1項記載の蒸気発生プラント出力制御装置。 5、前記負荷設定信号と前記発電機出力信号との偏差信
号にゲイン/位相補償演算を行なつた信号を蒸気発生器
出力制御装置に送る手段を設けた特許請求の範囲第1項
記載の蒸気発生プラント出力制御装置。
[Claims] 1. A turbine output control device that controls turbine output;
In a steam generation plant output control device having a steam generator output control device and a turbine bleed air control device that controls a turbine bleed air flow rate supplied to a feedwater heater, the turbine bleed air control device is configured to control a load setting signal and a generator output signal. A steam generation plant control device comprising means for controlling the turbine bleed air flow rate in order to control the generator output based on a deviation signal of the generator output. 2. The steam generation plant output control device according to claim 1, wherein the load setting signal is a sum signal of a base load signal and an automatic frequency control signal from a central power dispatch center. 3. The steam generation plant control device according to claim 1, further comprising means for controlling the turbine bleed air flow rate based on the output signal of the bleed valve opening regulator that performs incomplete differential calculation on the automatic frequency control signal. . 4. The generator output signal is a signal obtained by performing gain/phase compensation calculation on the total steam flow rate request signal which is the pressure controller output signal in the turbine output control device. Steam generation plant output control device. 5. The steam according to claim 1, further comprising means for transmitting a signal obtained by performing gain/phase compensation calculation on a deviation signal between the load setting signal and the generator output signal to a steam generator output control device. Generating plant output control device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011117358A (en) * 2009-12-03 2011-06-16 Toshiba Corp Apparatus and method for controlling heat power plant
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