JPS6350608A - タ−ビン内部非干渉流量制御方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はタービン間の効率差に着目した負荷配分制御に
係わり、特に自家発タービンの流量制御に好適な内部非
干渉流量制御方式に関する。

〔従来の技術〕

自家発設備においてタービン間の効率差に着目した負荷
配分制御を実施するに際し各タービンの抽気流量、排気
流量及び復水流量を任意の目標値に追従させる為に流量
制御が必要である。

従来の流量制御として、例えば、実開昭５７−５４６０
２号「復水流量制御方式」においては、抽排気流量は圧
力調整機で制御し復水流量は負荷調整機で制御しており
、相互の干渉については考慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

タービン制御装置の働きは、タービン発電機負荷、抽（
排）気圧力を一定に制御する。この為、抽気流量・復水
流量を流量制御しようとした場合に障害となる。このこ
とを第２図のタービン制御装置概略図により説明する。

タービンの抽気流量２２又は３３を増やす為には、抽気
圧力調整機１２又は１３の設定圧力を増する必要がある
。中圧抽気圧力調整機１２を増した場合は、高圧加減弁
１４が開方向に、中圧加減弁１５および低圧加減弁１６
が閉方向に動き、中圧抽気流量２２が増加し復水流量２
４が減少し、結果的にタービン負荷および低圧抽気流量
はほぼ一定に保たれる。低圧抽気圧力調整機１３を増し
た場合も同様である。

負荷調整機１１を増減した場合には高圧加減弁１４、中
圧加減弁１５、低圧加減弁１６が同一方向に動き、復水
流量２４が増えるが、中圧・低圧抽気流量は変わらない
、このような抽気圧力調整機と負荷調整様間の干渉をタ
ービン内部干渉と呼ぶ。

内部干渉の影響は復水流量に多く現われる為復水流量制
御に悪影響を及ぼしていた。

従来技術は、中圧抽気変動量、低圧油気変動量などから
復水量予測を計算により求めて復水流量制御を行なって
いたが、油気流量と復水流量を同時に制御しようとした
場合には、どうしても抽気流量が変った後に復水量予測
に反映される為、復水流量制御は抽気流量制御に比べ１
周期遅れて制御されていた。

本発明の目的は、復水流量制御を抽気流量制御と同じ応
答性で追従制御させることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

タービン内部干渉を考慮した流量制御を実現する為には
、抽排気流量と復水流量の操作量算出を同時にかつ相互
干渉を打ち消す量を加えることにより達成される。

内部干渉はタービン本体の制御機構により起こるもので
ある為、その干渉ゲイン特性は測定可能であり再現性が
ある。相互干渉の関係及びゲインは操作端を個々に操作
した時、他に与える影響をすべての可能性の組み合わせ
として表わせるよう行列の形式で表現する。制御対象が
流量であるから干渉ゲインの測定は流量を基準として行
い、ゲインの無次元化をはかる為、干渉を与える側（入
力）の変化量を１とした時の干渉を受ける側（出力）の
変化量の比率で表わすこととする。下記に干渉行列を示
す。

行列の要素ａｓ−は、操作量ｊから操作量ｉへの干渉ゲ
インを表わす。

〔作用〕

（式１）の干渉行列を用いて操作量と制御量（流量）の
関係を以下の様に表わせる。

Ｃ＝Ａ　−Ｍ　　　　　Ｃ式２） 但し、Ｃは制御変化量行列、Ｍは操作量行列を表わす。

三者の関係を操作量を求める式とし、Ｃを制御偏差と考
えると以下の様になる。

Ｍ＝Ａ−１・Ｃ（式３） 但し、Ａ′″１はＡの逆行列を表わす。

式３により流量制御の操作量を求めることによって内部
干渉を打ち消すような操作量を算出できるのでタービン
内部非干渉流量制御が実現できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。１の
タービン負荷配分計算においてボイラ・タービン等の各
種特性や制約条件および評価関数より最適運転点（抽（
排）気量、復水量）が算出される。最適運転点は２の制
御偏差計算に入力され、現在運転点との差が求められる
。制御偏差は３のＰＩＤ演算、４の内部非干渉演算を行
なうことによって流量操作量となり、５のパルス操作量
算出にて流量操作量から駆動端モータに出力されるパル
ス操作量に換算され負荷調整装置や圧力調整装置に出力
される。

第３図は内部非干渉演算のフローチャートを示すボック
スＡにてＰＩＤ演算後の操作量行列を作成し、ボックス
Ｂにて干渉ゲイン行列を取込む。

ボックスＣにて干渉ゲイン逆行列を求め、ボックスＤに
て干渉ゲイン逆行列とボックスＡの操作量行列の積を求
める。この結果が内部非干渉操作量となる。ボックスＥ
にて結果を格納する。

本実施例によれば、従来の操作量算出に内部非干渉演算
を追加することにより内部干渉を考慮した流量制御が実
現できるので、流量制御の追従性が向上できる。

〔発明の効果〕

干渉を考慮していない流量制御では、１回の制御出力で
目標値に到達することは不可能であり、必ず千〇の影響
によるズレが生じるため２回・３回と補正出力が必要と
なる。

本発明によれば、タービンの非干渉流量制御を実現でき
るので干渉の影響による無駄な制御出力をすることが無
くなり、追従性の良い流量制御可能となる。さらに、流
量制御の応答性が良くなることにより、異常時の処置や
タービン負荷配分による省エネルギー効果の向上を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の内部非干渉流量制御の制御
ブロック図、第２図はタービン制御装置概略図、第３図
は内部非干渉演算部のフローチャト図である。 １・・・タービン負荷配分計算、２・・・制御偏差計算
、３・・・ＰＩＤ演算、４・・・タービン内部非干渉演
算、５・・・パルス操作量算出、６・・・タービン制御
装置、１１・・・負荷調整機、１２・・・中圧抽気調圧
機、１３・・・低圧抽気調圧機、１４・・・高圧加減弁
、１５・・・中圧加減弁、１６・・・低圧加減弁、１７
・・・高圧タービン、１８・・・中圧タービン、１９・
・・低圧タービン、２０・・・発電機、２１・・・復水
器、２２・・・中圧抽気流量、２３・・・低圧抽気流量
、２４・・・復水流量。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、蒸気と電気を需要先へ供給することを目的として設
   置されたボイラ群およびタービン群と受電設備よりなる
   自家用火力発電設備（以下、自家発設備と略す。）にお
   ける計算機直接制御方式によるタービン流量制御を実施
   するに際し、タービン操作端である負荷調整機と抽気圧
   力調整機間の干渉を取り除く為、タービン流量制御の操
   作量算出ルーチンに内部非干渉演算部を設けたことを特
   徴とするタービン内部非干渉流量制御方式。