KR101093032B1

KR101093032B1 - Controlling method for fast and linear load control by using compensating models and optimization for turbine and boiler response delays in power plants

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Publication number: KR101093032B1
Application number: KR1020090104350A
Authority: KR
Inventors: 김호열; 김병철; 임건표
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2011-12-13
Also published as: KR20110047641A

Abstract

본 발명은, 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법에 관한 것으로, a) 보일러 마스터와 터빈 마스터를 모두 수동으로 선택하여 운전하는 수동 모드; b) 보일러 마스터를 자동으로 하고 터빈 마스터를 수동으로 선택하여 운전하는 보일러 추종 자동제어 모드; c) 보일러 마스터를 수동으로 하고 터빈 마스터를 자동으로 선택하여 운전하는 터빈 추종 자동제어 모드; d) 보일러 마스터와 터빈 마스터를 모두 자동으로 선택하여 운전하는 보일러 터빈 협조 자동제어 모드; 및 e) 보일러 마스터와 터빈 마스터를 모두 선진 제어기로 선택하여 운전하는 선진제어 모드 중의 한가지 모드를 오퍼레이터가 자유스럽게 선택할 수 있도록 전환하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a power plant output response and linearity control method using a boiler turbine response delay compensation model and signal optimization, a) a manual mode for manually selecting and operating both the boiler master and the turbine master; b) boiler follower automatic control mode to automatically operate the boiler master and manually select and operate the turbine master; c) turbine follower automatic control mode to manually operate the boiler master and to automatically select and operate the turbine master; d) boiler turbine cooperative automatic control mode to automatically select and operate both boiler master and turbine master; And e) selecting one of the advanced control modes in which both the boiler master and the turbine master are advanced controllers for operation so as to be freely selected by the operator.

본 발명에 따르면, 보일러 연료의 가공, 이송 및 연소에 시간지연이 큰 석탄 및 고체연료 등을 사용하는 발전소에서 발전 출력을 변동할 때 시간 지연을 최소화하고, 통상 직선적으로 변하는 급전 목표값에 근접하여 더욱 직선적으로 발전 출력을 제어하며, 보일러 및 터빈을 보다 안정적인 상태에서 유지하는 것이 가능하다. 따라서, 발전소 비상정지와 발전소 주 설비의 수명 단축을 예방하고, 궁극적으로 전력계통의 전력수요에 대한 발전 출력을 추종하는 능력을 개선함으로써, 보다 양질의 전력을 공급할 수 있다.According to the present invention, a time delay is minimized when the power generation output is changed in a power plant using a large time delay coal, solid fuel, etc. for processing, transport, and combustion of a boiler fuel, and is generally approaching a linearly changed feed target value. It is possible to control the power generation output more linearly, and to keep the boiler and turbine in a more stable state. Therefore, it is possible to supply better quality power by preventing the power plant emergency stop and shortening the life span of the power plant main equipment and ultimately improving the ability to follow the power generation output of the power system.

유닛 마스터, 보일러 마스터, 터빈 마스터, 응답지연, 보상 모델 Unit Master, Boiler Master, Turbine Master, Response Delay, Compensation Model

Description

Power plant output response and linearity improvement control method using boiler turbine response delay compensation model and signal optimization {

본 발명은 발전소 주 설비인 보일러, 터빈 및 발전기의 제어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화력발전소 보일러 및 터빈과 그 보조기기를 제어하는 제어시스템의 설계와 제작 분야에서 발전소 제어성능 및 안정도 향상에 기여할 수 있는 보일러와 터빈의 응답지연 보상모델 및 신호 최적화에 의한 발전소 출력 제어의 안정도 향상을 위한 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the control of boilers, turbines and generators that are the main facilities of power plants, and more particularly, to contribute to the improvement of plant control performance and stability in the design and manufacture of control systems for controlling boilers and turbines and their auxiliary equipment. The present invention relates to a control method for improving the stability of power plant output control by a response delay compensation model and signal optimization of a boiler and a turbine.

발전소 제어의 가장 상위에 있는 유닛 마스터와 그 하부에서 보일러 및 터빈 전체를 조정하는 보일러 마스터 및 터빈 마스터를 제어하는 부분으로서, 과거에는 아날로그 회로에 의해 간단한 제어를 수행하였으나, 현대에는 컴퓨터 기술을 이용한 디지털 제어시스템 내부에서 표준화된 다수의 제어 기능 블럭(Function Block) 을 조합하여 루프를 제어 구성하고, 내부 파라미터를 조정하여 원하는 제어로직(알고리즘)을 구현하고 있다.The unit master at the top of power plant control and the boiler master and turbine master that control the entire boiler and turbine at the lower part. In the past, simple control was performed by analog circuit. The loop is controlled by combining a number of standardized control function blocks within the control system, and the desired parameters are implemented by adjusting internal parameters.

프로세스 시간 지연이 수분 이상으로 큰 보일러와 수초 이내에 응답하는 터빈 발전기가 상호 연동하는 발전소에서는, 일반적으로 터빈 발전기에서 빠른 출력 증가를 시도할 때에 보일러 안정 상태가 나빠지고, 연료, 공기 및 급수의 오버슈트(Overshoot: 과도 유입)가 커지면 운전상태의 불안정이 심화되어 발전소가 정지되는 경우가 있으며, 온도 변화가 심하면 보일러 튜브의 손상에 따른 누설이 발생하여 발전소 유지보수비가 증가한다. 이러한 문제의 발생으로 인해, 각 발전소는 안정을 우선으로 하여 최대 출력 변동률을 제한하여 운전하고 있으나, 이러한 경우 계통부하 추종성이 저하되어 계통 주파수 안정도가 떨어지게 된다.In power plants with a process generator with a process delay of more than a few minutes and a turbine generator that responds within a few seconds, the boiler is generally in a stable state when the turbine generator attempts to increase its power quickly, resulting in an overshoot of fuel, air and water. Increasing (Overshoot) increases the instability of the operating state, which may cause the plant to shut down. If the temperature change is severe, leakage occurs due to damage of the boiler tube, which increases the maintenance cost of the plant. Due to the occurrence of such a problem, each power plant operates with a limit of the maximum output fluctuation rate by giving priority to stability, but in this case, the system load followability is lowered and the system frequency stability is lowered.

이와 같이 제어하기 어려운 프로세스인 발전소에서는, 복잡한 제어방법을 제어로직(Control Logic)으로 설계하여 구현하고 있는 바, 비례, 미분, 적분 제어(PID 제어) 방법에 전통적으로 의존하고 있다. 그렇지만, 여러 가지 복잡한 설계에도 불구하고 불안정과 출력변동의 지연이 발생하고 있다. 예를 들어, 분당 5%의 비율로 25%의 발전 출력을 변동시킬 때, 설계상 소요시간은 5분이지만, 실제로는 8∼9분 정도 소요되는 등 적잖은 지연이 발생한다. 특히, 석탄 화력 발전소에 있어서는, 발전 출력변동을 개시하면, 일반적인 방법에서는 유닛 마스터로부터 보일러 마스터와 터빈 마스터로 동시에 출력 지표 신호를 보내기 때문에, 보일러의 시간지연이 커져 운전상태가 크게 동요하는 불안정이 야기된다.In a power plant which is a process that is difficult to control, a complex control method is designed and implemented as a control logic, and has traditionally relied on a proportional, differential, and integral control (PID control) method. Nevertheless, instability and output fluctuations occur despite many complex designs. For example, when varying 25% of the power output at a rate of 5% per minute, the design time is 5 minutes, but in fact there is a considerable delay, such as about 8 to 9 minutes. Particularly in coal-fired power plants, when the power generation output fluctuation is started, the general method sends an output indicator signal from the unit master to the boiler master and the turbine master at the same time, resulting in a large time delay of the boiler, causing unstable operation conditions. do.

전력계통은 에너지 저장 능력이 없기 때문에, 전력 수요와 공급이 항상 일치 해야 한다. 그런데, 발전소는 전력계통의 부하에 따라 신속하게 그 발전출력을 추종할 수 있어야 하지만, 여러 가지 이유로 출력 증감발 속도가 제한되고 또한 보일러 터빈의 운전상태가 불안정하게 되는 경우가 많기 때문에, 출력을 신속하게 변동시키기가 어렵다. 이러한 과도상태에서도 발전소 전체는 규정 범위 내에서 안정도를 유지해야 하고, 불안정이 심해지면 설비보호를 위해 발전소를 정지시켜야 한다. 따라서, 발전소의 출력 증감발률(변동 속도)은 제한적인 경우가 많아 급전 운용에 장애가 되는 데다가, 심한 경우 발전요금 등급이 내려가서 발전소 수익이 감소하는 등의 문제점이 있었다.Since power systems do not have the capacity to store energy, power supply and demand must always match. By the way, the power plant should be able to follow the power generation output quickly according to the load of the power system, but the output increase and decrease speed is limited for various reasons, and the operation condition of the boiler turbine is often unstable, so the power output can be quickly changed. Hard to fluctuate. Even under such transient conditions, the entire plant must remain stable within the regulatory limits and, in case of severe instability, the plant must be shut down to protect the plant. Therefore, the increase / decrease rate (change speed) of the power plant is often limited, which impedes the operation of feeding, and in severe cases, there is a problem that the power generation profit is reduced due to the power generation rate being lowered.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 보일러 연료의 가공, 이송 및 연소시 시간지연이 큰 석탄 및 고체연료 등을 사용하는 발전소에서 발전 출력변동의 지연을 방지하고, 보일러 및 터빈을 보다 안정적인 상태로 유지하여 발전소 비상정지와 발전소 주 설비의 급속한 수명 단축을 예방하며, 궁극적으로 전력계통의 전력수요에 대한 발전 출력을 추종하는 능력을 개선함으로써, 보다 양질의 전력을 공급하는 것이 가능한 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of which is to delay the output power fluctuation in power plants using coal, solid fuel, etc., which has a large time delay during processing, transportation and combustion of boiler fuel. To keep the boilers and turbines more stable, preventing plant power plant outages and the rapid shortening of the plant's main equipment, and ultimately improving its ability to follow the power generation output of the power system's power demands. The present invention provides a method for controlling power plant output response and linearity improvement using a boiler turbine response delay compensation model and signal optimization capable of supplying power.

또한, 본 발명의 다른 목적은 보일러에서 일어나는 연료의 이송, 가공(미분탄) 및 연소 등에서 발생하는 응답시간 지연을 효과적으로 극복하여 보일러가 불안정하게 되지 않도록 안정적인 제어를 수행하고, 연료, 공기 및 급수와 같은 보일러 입력에 과다 유입(오버슈트: overshoot)을 방지하며, 발전 출력 변동시 실제 출력이 설정값과 같이 직선적으로 변화하여 목표부하에 도달하는 시간의 지연을 방지하고, 보일러와 터빈의 응답시간 지연 차이를 효과적으로 보상하는 협조제어를 구현 하는 것이 가능하며, 보다 프로그레시브한 모델 기반의 현대 제어기술을 이용하여 더욱 신속한 출력 응답을 구현하는 것이 가능한 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to effectively overcome the response time delay caused by the transfer, processing (pulverized coal) and combustion of the fuel in the boiler to perform a stable control so that the boiler is not unstable, such as fuel, air and water supply It prevents overshoot in the boiler input, prevents the delay of reaching the target load by changing the actual output linearly with the set value when the power generation output changes, and the difference in the response time delay between the boiler and the turbine. It is possible to implement cooperative control that effectively compensates for the power failure, and to achieve faster output response using more progressive model-based modern control technology. It is to provide a method for improving linearity.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법은, A) 발전소의 목표 출력 설정과 요구하는 출력 변동률에 의하여 발전기 출력을 변경하여 운전시킬 수 있도록 유닛 마스터를 제어하는 단계; B) 상기 유닛 마스터의 신호를 기초로 증기압력을 제어하는 단계; C) 증기압력 제어신호에 보일러 과도 응답을 보상하는 단계; D) 보일러 마스터 제어신호를 생성하여 하위의 보일러 보조설비에 연료, 급수 및 연소용 공기의 공급할 수 있도록 제어하는 단계; E) 상기 유닛 마스터의 신호를 기초로 보일러 터빈 응답시간차를 보상하는 단계; F) 상기 보상신호에 따라 발전기 출력을 제어하는 단계; 및 G) 터빈 마스터 신호를 생성하여 하위의 터빈 속도/부하 제어장치에 신호를 출력하는 단계를 갖추어 이루어지되, 상기 단계 D) 및 상기 단계 G)가, a) 보일러 마스터와 터빈 마스터를 모두 수동으로 선택하여 운전하는 수동 모드; b) 보일러 마스터를 자동으로 하고 터빈 마스터를 수동으로 선택하여 운전하는 보일러 추종 자동제어 모드; c) 보일러 마스터를 수동으로 하고 터빈 마스터를 자동으로 선택하여 운전하는 터빈 추종 자동제어 모드; d) 보일러 마스터와 터빈 마스터를 모두 자동으로 선택하여 운전하는 보일러 터빈 협조 자동제어 모드; 및 e) 보일러 마스터와 터빈 마스터를 모두 선진 제어기로 선택하여 운전하는 선진제어 모드 중의 한가지 모드를 오퍼레이터가 자유스럽게 선택할 수 있도록 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the power plant output response and linearity improvement control method using the boiler turbine response delay compensation model and the signal optimization according to the present invention includes: A) generator output according to the target output setting and the required output variation ratio of the power plant; Controlling the unit master to change and operate the engine; B) controlling the steam pressure based on the signal of the unit master; C) compensating for the boiler transient response to the steam pressure control signal; D) generating a boiler master control signal to control the supply of fuel, water supply and combustion air to the lower boiler auxiliary facilities; E) compensating for a boiler turbine response time difference based on the signal of said unit master; F) controlling the generator output according to the compensation signal; And G) generating a turbine master signal and outputting the signal to a lower turbine speed / load control device, wherein step D) and step G) comprise a) both a boiler master and a turbine master manually. Manual mode to select and drive; b) boiler follower automatic control mode to automatically operate the boiler master and manually select and operate the turbine master; c) turbine follower automatic control mode to manually operate the boiler master and to automatically select and operate the turbine master; d) boiler turbine cooperative automatic control mode to automatically select and operate both boiler master and turbine master; And e) switching one of the advanced control modes in which both the boiler master and the turbine master are selected as advanced controllers so as to be freely selected by the operator.

또, 상기 단계 D) 및 상기 단계 G)는, 상기 5가지의 운전모드를 변동시킬 때 보일러 마스터와 터빈 마스터에서 신호변동(Bump)이 발생하지 않도록 자동추종(Auto Tracking) 동작을 발생시키는 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step D) and the step G) have a function of generating an auto tracking operation so that a signal change does not occur in a boiler master and a turbine master when the five operation modes are changed. It is characterized by including.

또, 상기 단계 D) 및 상기 단계 G)는, a) 상기 5가지의 운전모드 중 보일러 터빈 협조 자동제어 모드로 운전 중 보일러 중요 보조기기가 급정지(Trip)한 경우 런백(Run-back) 모드로 자동 전환하는 단계; 및 b) 상기 5가지의 운전모드 중 선진제어 모드로 운전 중 보일러 중요 보조기기가 급정지한 경우 런백 모드로 자동 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step D) and the step G) are: a) in the run-back mode when the boiler critical auxiliary equipment trips during operation in the boiler turbine cooperative automatic control mode among the five operation modes. Automatically switching; And b) automatically switching to the run-back mode when the boiler critical auxiliary equipment suddenly stops during operation in the advanced control mode among the five operation modes.

또, 상기 단계 D) 및 상기 단계 G)는, a) 발전소 중요 보조기기가 급정지되어 운전 가능 출력이 낮아지는 런백 모드로 진입한 경우 운전가능 출력으로 될 때까지 발전기 출력 설정값을 급격히 내리는 단계; 및 b) 런백모드에서는 오퍼레이터에 의해 설정된 발전기 출력 변동률 대신 변화율이 매우 빠른 비율로 발전기 출력 설정값이 변화하도록 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the steps D) and G) include the steps of: a) abruptly lowering the generator output set value until it becomes an operational output when the plant critical auxiliary equipment enters a runback mode in which the operational output becomes low; And b) in the run-back mode, switching the generator output set value to change at a rate at which the change rate is very fast instead of the generator output change rate set by the operator.

또, 상기 단계 D) 및 상기 단계 G)는, a) 상기 런백 모드에서 정지된 보조기기 종류별로 나머지 보조기기의 운전 대수와 운전가능 출력을 계산하여 런백 출력목표값으로 설정하는 단계; 및 b) 상기 런백 모드에서 정지된 보조기기의 종류에 따라 런백 출력변동률을 다르게 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step D) and the step G) may include: a) calculating the number of operations and the output of the remaining auxiliary devices for each type of auxiliary devices stopped in the runback mode and setting them as a runback output target value; And b) differently setting a runback output variation rate according to the type of auxiliary device stopped in the runback mode.

또, 상기 단계 C)는, a) 안정된 정상 운전시에는 증기압력 제어오차를 검출하여 보일러 마스터를 제어하는 단계; b) 발전기 출력이 설정값에서 어느 정도 이상 크게 벗어난 경우 이 발전기 출력 제어오차를 증기압력 제어오차에 가산하는 단 계; 및 c) 상기 단계 b)의 발전기 출력 제어오차 초과값을 함수 발생기로 프로그램하여 데드밴드 기능을 부여함으로써 신속한 발전기 출력제어를 도모하는 보일러 터빈 협조제어신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step C), a) detecting the steam pressure control error during a stable normal operation to control the boiler master; b) adding the generator output control error to the steam pressure control error if the generator output deviates significantly from the set point by more than a certain degree; And c) generating a boiler turbine cooperative control signal for prompt generator output control by granting a deadband function by programming the generator output control error excess value of step b) with a function generator.

또, 상기 단계 F)는, a) 안정된 정상 운전시에는 발전기 출력 제어오차를 검출하여 터빈 마스터를 제어하는 단계; b) 증기압력이 설정값에서 어느 정도 이상 크게 벗어난 경우 이 증기압력 제어 오차를 발전기 출력 제어오차에 가산하는 단계; 및 c) 상기 단계 b)의 증기압력 제어오차 초과값을 함수 발생기로 프로그램하여 데드밴드 기능을 부여함으로써 신속한 증기압 제어를 도모하는 보일러 터빈 협조제어신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step F), a) detecting the generator output control error during a stable normal operation to control the turbine master; b) adding the steam pressure control error to the generator output control error if the steam pressure deviates significantly from the set value by more than a certain amount; And c) generating a boiler turbine cooperative control signal for prompt steam pressure control by granting a deadband function by programming the steam pressure control error excess value of step b) with a function generator.

또, 상기 단계 E)는, a) 터빈 응답에 비해 지연되는 보일러 응답을 보상하기 위하여 순수 시간지연(Pure time delay)를 사용하여 발전기 출력 설정값을 터빈 마스터 제어용 신호로 생성하는 단계; b) 상기 단계 a)에서 생성된 제어신호에 수초의 1차 지연을 부여하여 최적화하는 단계; c) 상기 단계 a) 및 단계 b)를 통하여 최적화된 터빈 마스터용 발전기 출력 설정값을 보일러 터빈 협조 자동제어 모드용 터빈 마스터의 설정값으로 사용하는 단계; 및 d) 상기 단계 a) 및 단계 b)를 통하여 최적화된 터빈 마스터용 발전기 출력 설정값을 보일러 터빈 추종 자동제어 모드용 터빈 마스터의 설정값으로 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step E), a) generating a generator output set value as a signal for the turbine master control using a pure time delay to compensate for the boiler response delayed compared to the turbine response; b) optimizing by giving a first delay of several seconds to the control signal generated in step a); c) using the generator output set point optimized for the turbine master through steps a) and b) as the set point of the turbine master for the boiler turbine cooperative automatic control mode; And d) using the optimized generator output setting value for the turbine master through the steps a) and b) as the setting value of the turbine master for the boiler turbine following automatic control mode.

또, 상기 단계 E)는, a) 터빈 응답에 비해 지연되는 보일러 응답을 보상하기 위하여 순수 시간지연를 사용하여 발전기 출력 설정값을 터빈 마스터 제어용 신호로 생성하는 단계; b) 상기 단계 a)에서 생성된 신호를, 신호 비교기와 신호제한기 및 가변율 적분기를 차례로 이용하여, 출력 설정값이 최종 목표값에 근접한 때 신호를 완만하게 변화시켜 발전기 출력의 오버슈트를 저감하는 단계; c) 상기 단계 a), 단계 b)를 통하여 최적화된 터빈 마스터용 발전기 출력 설정값을 보일러 터빈 협조 자동제어 모드용 터빈 마스터의 설정값으로 사용하는 단계; 및 e) 상기 단계 a), 단계 b)를 통하여 최적화된 터빈 마스터용 발전기 출력 설정값을 보일러 터빈 추종 자동제어 모드용 터빈 마스터의 설정값으로 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step E), a) generating a generator output set value as a signal for the turbine master control using a pure time delay to compensate for the boiler response delayed compared to the turbine response; b) Using the signal generated in step a) in turn, using a signal comparator, a signal limiter and a variable rate integrator, the signal is slowly changed when the output set value approaches the final target value to reduce the overshoot of the generator output. Making; c) using the generator output set point optimized for the turbine master through the step a) and step b) as the set point of the turbine master for the boiler turbine cooperative automatic control mode; And e) using the generator output set value optimized for the turbine master through the steps a) and b) as the set value of the turbine master for the boiler turbine following automatic control mode.

또, 상기 단계 E)는, a) 터빈 응답에 비해 지연되는 보일러 응답을 보상하기 위하여 순수 시간지연를 사용하여 발전기 출력 설정값을 터빈 마스터 제어용 신호로 생성하는 단계; b) 상기 단계 a)에서 생성된 제어신호에 수초의 1차 지연을 부여하여 최적화하는 단계; c) 상기 단계 b)에서 생성된 신호를, 신호 비교기와 신호제한기 및 가변율 적분기를 차례로 이용하여, 출력 설정값이 최종 목표값에 근접한 때 신호를 완만하게 변화시켜 발전기 출력의 오버슈트를 저감하는 단계; d) 상기 단계 a), 단계 b) 및 단계 c)를 통하여 최적화된 터빈 마스터용 발전기 출력 설정값을 보일러 터빈 협조 자동제어 모드용 터빈 마스터의 설정값으로 사용하는 단계; 및 e) 상기 단계 a), 단계 b) 및 단계 c)를 통하여 최적화된 터빈 마스터용 발전기 출력 설정값을 보일러 터빈 추종 자동제어 모드용 터빈 마스터의 설정값으로 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step E), a) generating a generator output set value as a signal for the turbine master control using a pure time delay to compensate for the boiler response delayed compared to the turbine response; b) optimizing by giving a first delay of several seconds to the control signal generated in step a); c) Using the signal generated in step b), using a signal comparator, a signal limiter and a variable rate integrator, in order to reduce the overshoot of the generator output by gently changing the signal when the output set value approaches the final target value. Doing; d) using the generator output setting value for the turbine master optimized through the steps a), b) and c) as the setting value of the turbine master for the boiler turbine cooperative automatic control mode; And e) using the generator output set value optimized for the turbine master through the steps a), b) and c) as the set value of the turbine master for the boiler turbine following automatic control mode. .

또, 상기 단계 B) 및 단계 E)가 동시에 수행되는 것을 특징으로 한다.In addition, the step B) and step E) is characterized in that it is performed simultaneously.

또, 상기 단계 B) 및 단계 F)가 발전소의 증기압력과 온도 안정을 위해 서로 협조제어되도록 연계되는 것을 특징으로 한다.In addition, the step B) and step F) is characterized in that it is linked to cooperate with each other to stabilize the steam pressure and temperature of the power plant.

또, 상기 단계 B)는, a) 상기 유닛 마스터의 출력 요구신호를 상기 보일러 보조설비에 맞게 스케일링하여 상기 보일러 마스터의 선행 신호로 하는 단계; 및 b) 오퍼레이터에 의해 상기 보일러-터빈의 협조제어 모드, 보일러 추종 제어모드, 수동모드 및 모델 기반의 선진제어모드 중의 하나로 선택되어 보일러를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step B) comprises the steps of: a) scaling the output request signal of the unit master according to the boiler auxiliary equipment as a preceding signal of the boiler master; And b) being selected by the operator from the cooperative control mode of the boiler-turbine, the boiler following control mode, the manual mode and the advanced model-based advanced control mode to control the boiler.

또, 상기 단계 b)에서의 상기 보일러와 터빈의 협조제어 모드 선택시, 감산블럭에서 증기압력 오차를 검출한 후 비례적분미분 제어기에 공급하여 증기 압력을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the cooperative control mode of the boiler and the turbine is selected in step b), the steam pressure error is detected from the subtraction block and supplied to the proportional integral derivative controller to control the steam pressure.

더욱이, 상기 단계 b)에서의 상기 보일러 추종 제어모드 선택시, 상기 보일러 마스터에 의해 주증기 압력 오차가 보일러 전체의 입력을 조정하는 것을 특징으로 한다.Further, when the boiler following control mode is selected in step b), the main steam pressure error is adjusted by the boiler master to adjust the input of the entire boiler.

상기와 같은 본 발명의 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법은, 보일러 연료의 가공, 이송 및 연소시 시간지연이 큰 석탄 및 고체연료 등을 사용하는 발전소에서 더욱 신속한 발전 출력변동을 가능하게 하고, 보일러 및 터빈을 보다 안정적인 상태에서 유지하여 발전소 비상정지와 발전소 주설비의 급속한 수명 단축을 예방하며, 궁극적으로 전력계통의 전력수요에 대해 발전 출력을 추종하는 능력을 개선함으로써, 보다 양질의 전력을 공급할 수 있다.Power plant output response and linearity control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization of the present invention as described above, using coal and solid fuel having a large time delay during processing, transportation and combustion of boiler fuel Enables faster fluctuations in power generation at the power plant, keeps the boilers and turbines in a more stable state, preventing plant power plant emergency stops and rapid shortening of the plant's main equipment, ultimately following power generation output to the power demands of the power system By improving the ability to do so, it is possible to supply better power.

또한, 본 발명의 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법은, 보일러에서 일어나는 연료의 이송, 가공(미분탄) 및 연소 등에서 발생하는 응답시간 지연을 효과적으로 극복하여 보일러가 불안정하게 되지 않도록 안정적인 제어를 수행하고, 연료, 공기 및 급수 같은 보일러 입력에 과다 유입(오버슈트: overshoot)을 방지하여 오버파이어(overfire)로 인한 보일러 손상을 방지하며, 발전 출력 변동시 실제 출력이 설정값과 같이 직선적으로 변화하여 목표부하에 도달하는 시간의 지연을 방지하고, 보일러와 터빈의 응답시간 지연차를 효과적으로 보상하는 협조제어를 구현 가능하며, 보다 공격적인 모델 기반의 현대 제어기술을 이용하여 더욱 신속한 출력 응답을 구현할 수 있다.In addition, the power plant output response and linearity control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization of the present invention, effectively overcomes the response time delay caused by the transfer, processing (pulverized coal) and combustion of the fuel in the boiler. Stable control to prevent the boiler from becoming unstable, preventing overshoot of boiler inputs such as fuel, air, and water supply to prevent boiler damage due to overfire, The actual output changes linearly with the set value to prevent delays in reaching the target load, and to implement cooperative control to effectively compensate for the difference in response time between boilers and turbines. Faster output response can be achieved by using.

또한 본 발명에서는, 발전소 운전시 보일러에서 증기가 발생하는 응답과 터빈 발전기에서 전력이 발전되는 응답의 시간차를 효과적으로 극복하고, 특유의 시간 지연 보상 모델과 신호 최적화 기술을 사용함으로써 최종 출력 목표도달 시점에서 지연되는 것을 방지하며, 출력의 변동 행태가 목표값과 근접하여 직선적으로 변화시킬 수 있다.In addition, the present invention effectively overcomes the time difference between the response of steam generation in the boiler and the response of power generation in the turbine generator during operation of the power plant, and by using a unique time delay compensation model and signal optimization technique, It can prevent the delay and change the output behavior linearly near the target value.

이하, 본 발명의 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법을 첨부도면을 참조하여 일 실시예를 들어 상세히 설명한다.Hereinafter, a power plant output response and linearity improvement control method using a boiler turbine response delay compensation model and signal optimization of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이 유닛 마스터 제어단계(S10), 증기압력 제어단계(S12), 과도응답 보상단계(S16), 보일러 마스터 제어단계(S20) 및 급수/연료/공기 제어단계(S24) 및 보일러 및 터빈 응답지연 보상단계(S14), 발전기 출력 제어단계(S18), 터빈 마스터 제어단계(S22) 및 터빈 속도/부하 제어단계(S26)를 포함하여 이루어진다.Power plant output response and linearity improvement control method using a boiler turbine response delay compensation model and signal optimization according to an embodiment of the present invention, the unit master control step (S10), steam pressure control as shown in FIG. Step (S12), transient response compensation step (S16), boiler master control step (S20) and feed water / fuel / air control step (S24) and boiler and turbine response delay compensation step (S14), generator output control step (S18) , Turbine master control step (S22) and turbine speed / load control step (S26).

터빈 마스터는 터빈의 증기밸브를 조정하여 발전기 출력을 제어하는 장치이다. 보일러 마스터는 보일러에 들어가는 연료, 공기 및 물(급수)을 전체적으로 조정하여 증기 발생량을 제어하는 장치이다. 보일러 마스터와 터빈 마스터는 발전소 증기압력과 온도의 안정을 위해 서로 제어 협조를 하도록 설계되어 있다. 발전소 제어는 유닛 마스터에서 터빈 마스터와 보일러 마스터로, 또 보일러 마스터는 하위 제어기로 신호를 계층적으로 전달하도록 구성된다.The turbine master is a device that controls the generator output by adjusting the steam valve of the turbine. The boiler master is a device that controls the amount of steam generated by adjusting the fuel, air and water (water supply) in the boiler as a whole. The boiler master and turbine master are designed to cooperate with each other to stabilize the plant steam pressure and temperature. Power plant control is configured to transfer signals hierarchically from the unit master to the turbine master and the boiler master, and to the lower controller.

상기 유닛 마스터 제어단계(S10)는, 도 2에 도시된 바와 같이 발전기 최상위 제어기로서, 오퍼레이터가 발전소의 목표 출력을 설정하고, 필요시 원하는 출력 변동률에 의해 발전기 출력(MW)을 변경하여 운전할 수 있도록 유닛 마스터를 제어하는 단계이다.The unit master control step (S10) is, as shown in Figure 2, the generator top controller, so that the operator can set the target output of the power plant, if necessary to change the generator output (MW) by the desired output change rate to operate. This is the step of controlling the unit master.

상기 단계(S10)를 더욱 상세히 설명하면, 상기 단계(S10)는 발전소의 목표 출력을 설정하고, 시시각각으로 변하는 출력 설정값을 연산하는 부분이다. 발전소가 급전지령소의 원격제어신호에 의해 동작되는 모드에서는, 리모트 타겟(Remote Target: 21)의 신호가 출력지령으로 동작하고, 로컬(Local) 모드에서 운전할 때는 신호발생기(22)를 통하여 오퍼레이터(operator: 운전원)가 발전기 목표출력을 설정한다.The step S10 will be described in more detail. The step S10 is a part for setting a target output of a power plant and calculating an output setting value that changes every time. In the mode in which the power plant is operated by the remote control signal of the feeder station, the signal of the remote target 21 operates as an output command, and when operating in the local mode, the operator operates through the signal generator 22. The operator sets the generator target output.

그리고, 상한, 하한 제한값(23, 24)의 상한, 하한 출력 제한신호와 선택기(25)를 통과한 신호의 비교에 의해, 출력 지령신호가 제한값을 초과하지 않도록 하고 있다.The output command signal does not exceed the limit value by comparing the upper limit and lower limit output limit signals of the upper limit and lower limit limit values 23 and 24 with the signal passing through the selector 25.

유닛 운전모드가 보일러-터빈 협조제어가 아닌 경우는, 전력 생산 설정값(27)의 신호는 무시하고, 선택기(28)에서 발전기 실제 출력(29)을 선택함으로써, 유닛 마스터 신호가 실제 출력을 추종(Tracking)하게 된다.If the unit operation mode is not the boiler-turbine cooperative control, the unit master signal follows the actual output by ignoring the signal of the power generation set value 27 and selecting the generator actual output 29 in the selector 28. (Tracking).

오퍼레이터에 의해 설정된 출력변동률은, 신호 설정기(30)에서 나와 변화율 제한기(31)에서 신호의 변동률을 제어한다. 런백(Run-back)이나 런업(Run-up), 런다운(Run-down) 시에는, 변화율 제한기(31)는 순시 특성으로 동작한다.The output change rate set by the operator exits the signal setter 30 and controls the change rate of the signal in the change rate limiter 31. In run-back, run-up, and run-down, the rate-of-change limiter 31 operates with instantaneous characteristics.

주파수 추종 운전을 위한 주파수 신호는, 터빈제어 시스템에서 주파수 오차(KdF: 32)로 입력되어 유닛 마스터 신호에 가감됨으로써, 주파수에 따라 출력이 가감된다.The frequency signal for the frequency following operation is inputted to the unit master signal by being input as a frequency error (KdF) 32 in the turbine control system, whereby the output is added or decreased in accordance with the frequency.

런업이나 런다운이 필요한 경우는, 이것들이 해제될 때까지 유닛 마스터 신호에 연속적으로 증가 신호(35) 또는 감소 신호(36)가 가산된다. 발전소 중요 보조설비 중 하나가 정지되면, 발전기 출력이 급하게 감발(런백)되고, 이때 런백 타겟(38)으로부터 목표 출력신호가 전달된다. 유닛 마스터의 신호는 터빈 마스터와 보일러 마스터의 지령(Demand) 신호로서 공급된다.When run up or run down is required, the increment signal 35 or the decrease signal 36 is continuously added to the unit master signal until these are released. When one of the power plant critical auxiliary facilities is stopped, the generator output is suddenly decelerated (runback), at which time the target output signal is transmitted from the runback target 38. The signal of the unit master is supplied as a demand signal of the turbine master and the boiler master.

여기서, 유닛 마스터(Unit Master)는 발전기의 최상위 제어기를 말하는 것이고, 마스터라고 하는 것은 총괄 제어기의 개념을 가진다. 발전소의 요구 부하신호(가정, 공장 등의 전기 사용량을 공급하기 위한 발전소의 설정값으로서, 발전소에서 전기를 더 생산하는 경우 연료, 물, 공기 등의 에너지를 더 공급해야 하는데 이러한 것들의 최상위 신호)를 설정하는 최상위의 제어 레벨로서, 자동급전 지령신호(ADS: Auto Dispatch System; 우리 나라 전력 운영 전체를 감시하고 있는 전력 거래소로부터 전송)를 사용하거나 발전소 오퍼레이터에 의해 유닛 마스터의 설정값을 직접 설정한다.Here, the unit master refers to the top-level controller of the generator, and the master has the concept of a general controller. Required load signal of power plant (setting value of power plant to supply electricity usage of home, factory, etc., if more electricity is produced in power plant, it needs to supply more energy such as fuel, water, air, etc.) As the highest level of control to set, use the automatic dispatch command signal (ADS: Auto Dispatch System, transmitted from the power exchange monitoring the entire country's power operation) or set the unit master's set value directly by the plant operator. .

그리고 유닛 마스터의 설정값은, 공기, 연료, 급수 등을 이용해 고온, 고압의 증기를 만들어 내는 보일러와, 이 증기를 이용해 회전하는 터빈의 마스터에 신호를 내려 보낸다. 터빈은 고온, 고압의 증기가 들어와 날개를 회전하는 역할을 한다. 그리고 터빈은 발전기에 같이 연결되어 발전기를 회전시킴으로써 전기를 생산하고, 이 전기는 송전탑의 송전선로, 변전소, 배전소를 거쳐 각 가정, 공장, 빌딩 등으로 공급된다.The set value of the unit master sends a signal to the boiler which produces steam of high temperature and high pressure using air, fuel, water supply, etc., and the master of a rotating turbine using this steam. The turbine serves to rotate the blades by the high temperature and high pressure steam. In addition, the turbine is connected to the generator to generate electricity by rotating the generator, which is supplied to each home, factory, building, etc. via the transmission line, substation, distribution station of the transmission tower.

상기 보일러 마스터 제어단계(S20)는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 유닛 마스터의 신호를 기초로 하위의 보일러 보조설비에 연료, 급수 및 연소용 공기를 공급할 수 있도록 보일러 마스터를 제어하는 단계이다.The boiler master control step (S20), as shown in Figure 3 is a step of controlling the boiler master to supply the fuel, water supply and combustion air to the lower boiler auxiliary facilities based on the signal of the unit master.

상기 단계(S20)를 더욱 상세히 설명하면, 보일러 마스터는 유닛 마스터의 신호를 기초로 하위의 보일러 설비를 제어함으로써, 연료, 급수 및 연소용 공기를 제어하는 보일러 주제어기이다.Referring to step S20 in more detail, the boiler master is a boiler main controller that controls fuel, feed water and combustion air by controlling a lower boiler installation based on a signal of a unit master.

유닛 마스터로부터 공급되는 출력 요구신호[ULD(Unit Laod Demand); 52]가 하위 제어신호에 맞게 스케일링(Scaling)되어 보일러 마스터의 기준신호로 된다. 보일러-터빈 협조제어 모드에서는, 도 3에서의 좌측 부분의 회로가 선택되는데, 우선 우측의 감산 블럭(58)에서 증기압력 오차(TPe)가 검출되면, 가산기(60)를 통하여 비례 적분미분 제어기(PID; 61)에 공급됨으로써 증기압력을 제어하는 것이 주 동작이다.An output request signal [ULD (Unit Laod Demand) supplied from the unit master; 52] is scaled according to the lower control signal to become the reference signal of the boiler master. In the boiler-turbine cooperative control mode, the circuit of the left part in Fig. 3 is selected. First, when the vapor pressure error TPe is detected in the subtraction block 58 on the right side, the proportional integral derivative controller ( The main operation is to control the steam pressure by being supplied to the PID 61.

출력 요구신호(ULD; 52)와 실제 발전기 출력(MW; 51)의 오차(MWe; 54)가 너무 커지면, 데드밴드(Deadband; 59)를 초과한 오차신호가 가산기(60)에 더해지기 때문에, 실제 발전기 출력(51)의 과부족에 의한 수정 동작도 추가된다. 즉, 보통은 증기압력을 주로 제어하지만, 출력 오차가 커지면 이것도 제어에 반영하기 때문에, 발전소가 신속히 안정된다. 주제어신호인 증기압력 오차에 발전기 출력 오차가 더해져서 비례 적분 제어기(61)로 공급되고, 이 비례 적분 제어기(61)에 의해 오차를 수정하는 제어신호가 만들어진다.If the error MWe 54 between the output request signal ULD 52 and the actual generator output MW 51 becomes too large, an error signal exceeding the deadband 59 is added to the adder 60, The correction operation due to the lack of the actual generator output 51 is also added. In other words, the steam pressure is usually controlled mainly, but when the output error increases, this is also reflected in the control, so that the power plant is quickly stabilized. The generator output error is added to the steam pressure error, which is the main control signal, and supplied to the proportional integral controller 61, whereby a control signal for correcting the error is produced.

이때, 출력 설정신호(ULD; 52)를 스케일링(64)하고 선형화(65)한 피드포워드신호(Feedforward signal: 선행 신호)가 말단(62)에 더해지기 때문에, 제어의 속응성이 높아지고 안정성이 증대된다.At this time, since the feed forward signal (single signal) which scales 64 and linearizes the output set signal ULD 52 is added to the terminal 62, the response of control is increased and stability is increased. do.

이러한 정적인 보상과 보일러-터빈 상호 협조에 의해서도 출력 증감발 시에 만족할만한 제어성능을 얻지 못하는 경우에는, 동적 응답 보상기(Dynamic Response Enhancer; 69)를 추가로 구성하고 있다.If such static compensation and boiler-turbine cooperation do not provide satisfactory control performance during output ramp up, a dynamic response compensator 69 is further configured.

이것은 출력 요구신호(52)의 변화율을 미분기능으로 감지하여 선행 제어하는 것이지만, 출력 구간대에 따라 미분 시정수와 가산 이득 및 지연 필터 시정수를 프로그램할 수 있도록 구성된다.This is a preliminary control by detecting the rate of change of the output request signal 52 by the differential function, but is configured to program the differential time constant, the addition gain and the delay filter time constant according to the output interval.

도 3에서 오른쪽의 보일러 추종 제어모드가 선택되면, 보일러 마스터는 주증기 압력 오차(TPe)를 받아 비례적분 제어기(67)에 의해 보일러 전체의 입력(연료, 공기, 물)을 조정하는데, 이때도 스케일링한 발전기 출력(64)을 선형 프로그램(66)을 통하여 말단(68)에 피드포워드신호로서 가함으로써 부하변동시 신속한 제어를 수행한다.When the boiler following control mode on the right side is selected in FIG. 3, the boiler master receives the main steam pressure error TPe and adjusts the input of the entire boiler (fuel, air, water) by the proportional integral controller 67. The scaled generator output 64 is applied as a feed forward signal to the end 68 through the linear program 66 to perform rapid control during load fluctuations.

모델 기반의 진보된 보일러 마스터 제어(Model Based Advanced Boiler Master Control; 70) 부분은 도 12의 우측에 나타낸 바와 같이 구성된다.The Model Based Advanced Boiler Master Control (70) portion is configured as shown on the right side of FIG.

보일러 마스터를 수동모드에서 운전할 때는, 신호발생기(71)를 통하여 보일러 마스터의 수치를 직접 조정함으로써, 연료, 공기와 물 공급량을 동시에 조정할 수 있다. 보일러 마스터에서 사용할 수 있는 운전모드로는, 보일러-터빈 협조 자동모드, 보일러 추종 자동모드, 선진제어 자동모드 및 수동모드 등이 있다(도 12 참조).When operating the boiler master in the manual mode, by directly adjusting the value of the boiler master through the signal generator 71, the amount of fuel, air and water can be adjusted at the same time. Operation modes that can be used in the boiler master include a boiler-turbine cooperative auto mode, a boiler following auto mode, an advanced control auto mode and a manual mode (see FIG. 12).

상기 터빈 마스터 제어단계(S22)는, 도 1에 도시된 바와 같이 보일러-터빈 응답지연 보상단계(S14), 발전기 출력 제어단계(S18)을 거쳐 수행된다.The turbine master control step (S22), as shown in Figure 1 is performed through the boiler-turbine response delay compensation step (S14), generator output control step (S18).

보일러-터빈 응답지연 보상단계(S14)는, 도 4에서는 응답 지연 보상모델(Response Delay Compensation Model)로 도시되고, 유닛 마스터로부터 공급되는 출력 요구신호(ULD; 82)가 터빈 마스터의 기준신호로 된다.Boiler-turbine response delay compensation step (S14) is shown as a response delay compensation model (Response Delay Compensation Model) in Figure 4, the output request signal (ULD) 82 supplied from the unit master is the reference signal of the turbine master .

이 기준신호를 적절하게 연산하는 것이 발전소의 안정 운전에 가장 중요한 요소이기 때문에, 터빈보다 보일러의 시간지연이 매우 큰 것을 보상하기 위하여 순수지연 보상기(85)를 구현하였다. 석탄 발전소에서는 연료의 이송과 분쇄, 연소 및 증발과 열교환 등에 매우 긴 시간지연이 발생한다. 이것은, 수십 초의 순수지연을 포함하는 시정수를 가지고 있다. 반면에, 터빈 발전기에서는 주어진 증기 유량의 변화에 대하여 수초 이내에 응답이 들어온다. 발전기 출력을 변동시키기 위해 터빈을 제어하면, 보일러에서는 연료, 물과 공기를 더 공급하고 기다려야 증기 증발량이 늘어난다. 그 결과, 증기 압력이 떨어져서 증기유량이 신속하게 늘어나지 못하고, 이로써 발전기 출력도 지연되고 증기 압력도 저하되어 안정성이 떨어진다.Since proper calculation of this reference signal is the most important factor for stable operation of a power plant, a pure delay compensator 85 has been implemented to compensate for a much larger time delay of a boiler than a turbine. In coal-fired power plants, very long delays occur in fuel transport and grinding, combustion and evaporation and heat exchange. It has a time constant containing a pure delay of tens of seconds. In turbine generators, on the other hand, a response comes within a few seconds to a change in a given steam flow rate. If the turbine is controlled to fluctuate generator output, the boiler will have to supply more fuel, water and air and wait for more steam to evaporate. As a result, the steam pressure drops so that the steam flow rate does not increase rapidly. As a result, the generator output is delayed and the steam pressure is lowered, resulting in poor stability.

따라서, 발전소 출력을 제어할 때, 보일러에 신속한 변화를 주고 터빈 증기밸브의 동작을 지연시킴으로써, 보일러와 터빈의 안정을 조화시키고자 하는 것이다. 본 발명에서는, 수십초의 순수 시간지연을 추가하는 것이 핵심기술이며, 보조적으로 약간의 1차 지연을 포함하고, 발전기 출력의 직선성을 개선하기 위해 신호를 최적화하는 고유의 알고리즘을 사용한다. 아날로그에서는 신호의 순수 시간지연이 불가능하지만, 대용량 메모리를 가지는 디지털 제어기로 순수 시간지연 기능을 구현하고 최적화한다.Therefore, when controlling the power plant output, it is intended to harmonize the stability of the boiler and turbine by making a rapid change in the boiler and delaying the operation of the turbine steam valve. In the present invention, adding a pure time delay of several tens of seconds is a key technique, and includes a unique first-order algorithm that supplements some primary delay and optimizes the signal to improve the linearity of the generator output. In analog, pure time delay of signals is not possible, but the digital controller with large memory realizes and optimizes the pure time delay function.

상기 보일러-터빈 응답지연 보상단계(S14)의 상세한 구성은 도 11에 도시된 바와 같다. 도 11에 도시된 바와 같이, 터빈 마스터에서 제어할 발전기 출력 설정값을 생성하기 위하여 출력 설정값(131)을 순수 시간지연(133)과 1차 지연을 통과하게 하여 보일러에서 연료의 처리와 증기증발에 필요한 시간만큼 터빈 마스터를 수십초동안 지연시킴으로써, 보일러와 터빈을 균형을 유지하면서 부하를 제어한다. 아날로그 방식을 포함하는 종래의 디지털 제어 기술에서는, 이러한 시간 지연을 포함하지 않거나, 본 발명이 사용하는 순수시간 지연 대신에 몇 개의 1차 지연을 직렬로 구성하였다. 그러나, 신호의 전달과정에서 신호의 직선성이 손상되고, 특히 출력 변화가 끝나는 목표지점에서 매우 늦은 신호지연이 발생되어, 결과적으로 발전기 출력이 목표값에 도달하는데 예컨대 10분 이상의 지연이 있었다. 보일러에서 연료가 분쇄되고 이송되어 연소된 증기가 증발하는 과정을 여러 개의 1차 지연으로 모델링하는 것보다는 1개의 순수지연과 수초의 1차 지연으로 모델링하는 것이 프로세스에 충실한 것이고, 직선성이 더 우수하다.The detailed configuration of the boiler-turbine response delay compensation step S14 is as shown in FIG. 11. As shown in FIG. 11, the output setpoint 131 is passed through the pure time delay 133 and the first delay to generate the generator output setpoint to be controlled by the turbine master, thereby treating the fuel in the boiler and steam evaporation. By delaying the turbine master for several tens of seconds as needed, the load is controlled while balancing the boiler and turbine. In a conventional digital control technique including an analog system, such a time delay is not included, or some primary delays are configured in series instead of the pure time delay used in the present invention. However, during signal transmission, the linearity of the signal is impaired, and in particular, a very late signal delay occurs at the target point where the output change ends, resulting in a delay of 10 minutes or more for the generator output to reach the target value. Rather than modeling the process of pulverizing and transporting fuel in a boiler and evaporating the combusted vapors with multiple primary delays, modeling with one pure delay and a few seconds of primary delay is faithful to the process, and more linear. Do.

발전기 출력 변화를 보다 더 직선적으로 제어하기 위하여 신호 감산기(135)와 신호 제한기(136), 그리고 적분기(137)을 사용하였다. 이 루프는, 상기 지연 보상모델에서 생성된 터빈 마스터 제어신호를 출력 증감발율에 따라 직선적으로 변화시키고, 단지 이 루프의 출력신호와 입력의 편차가 신호제한기(136)에서 설정한 값 이내로 되면, 그 이후는 완만하게 변화하게 되는 바, 이 신호의 최적화에 의해 발전기 출력의 오버슈트가 작아진다. 양호한 출력 제어를 위하여 신호제한기의 설정은 ±1∼5% 정도로 할 수 있고, 신호 변화율을 유닛 마스터의 변화율과 일치시키기 위해서는 부하변동률(132)을 이용하고 여기에 비례 이득 K(138)을 부가하여 설정한다.Signal subtractor 135, signal limiter 136, and integrator 137 were used to control the generator output change more linearly. This loop changes the turbine master control signal generated in the delay compensation model linearly according to the output increase / decrease rate, and only if the deviation of the output signal and the input of the loop falls within the value set by the signal limiter 136. After that, the mode changes slowly, and the optimization of this signal reduces the overshoot of the generator output. The signal limiter can be set to ± 1 to 5% for good output control, and in order to match the signal change rate with the unit master change rate, the load variation rate 132 is used and a proportional gain K (138) is added thereto. To set.

상기 보일러-터빈 응답지연 보상단계(S14)의 동작은, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에서 사용하는 응답지연보상 모델 및 신호 최적화에 의한 발전기 출력 설정값의 양태를 보여 준다. 종래의 기술에서는 S자 모양의 비직선성이 있었으나, 본 발명에 따른 출력 제어신호는 원래 출력설정값에 대하여 보일러 응답지연만큼의 보상 시간을 가지는 직선적인 신호로 되고, 출력이 목표값에 도달하는 경우 완만하게 되도록 최적화되어 오버슈트를 방지한다. 발전기 출력에 도달하는 시점에 대한 지연시간은, 종래의 기술의 Td1보다 대폭적으로 개선된 값(Td2)으로 나타남을 알 수 있다.The operation of the boiler-turbine response delay compensation step S14 shows an aspect of the generator output set value by the response delay compensation model and signal optimization used in the present invention as shown in FIG. 7. In the prior art, there was an S-shaped nonlinearity, but the output control signal according to the present invention is a linear signal having a compensation time equal to the boiler response delay with respect to the original output set value, and the output reaches the target value. The case is optimized to be gentle to prevent overshoot. It can be seen that the delay time for reaching the generator output is represented by a value Td2 that is significantly improved over the conventional technology Td1.

발전기 출력 제어단계(S22)는, 도 4에 도시된 바와 같은 바, 보일러-터빈 협조제어 모드에서는 도 4에서의 좌측 부분의 회로가 선택된다. 우선, 좌측의 감산 블럭(88)에서 발전기 출력 오차(MWe)가 검출되어 가산기(90)를 통하여 비례적분미분 제어기(PID; 91)로 공급됨으로써, 출력을 제어하는 것이 주동작이다. 물론, 순수 시간지연 보상기와 신호최적 알고리즘을 포함하는 응답지연 보상모델(85)을 통한 신호가 출력제어의 설정값으로 공급됨으로써, 출력제어의 속응성과 선형성을 확보한다.In the generator output control step S22, as shown in FIG. 4, the circuit of the left part in FIG. 4 is selected in the boiler-turbine cooperative control mode. First, the generator output error MWe is detected in the subtraction block 88 on the left side and supplied to the proportional integral derivative controller (PID) 91 through the adder 90, thereby controlling the output. Of course, the signal through the response delay compensation model 85 including the pure time delay compensator and the signal optimization algorithm is supplied as a set value of the output control, thereby ensuring rapid response and linearity of the output control.

이때, 출력 요구신호(ULD)를 스케일링한 피드포워드신호(92)가 선형화 프로그램(93)을 통해 말단(94)에 더해져서 속응성을 높인다. 변압 운전 모드를 지원하는 증기압력 설정값은, 지연된 출력 요구신호(85)가 함수 발생기(96)와 1차 지연 필터(97)를 거쳐 발생되고, 이 설정값과 실제 증기압 오차가 감산기(98)에서 연산되는데, 이것이 설정된 데드밴드(Deadband; 89)를 초과하여 나오면 가산기(90)에서 출력 오차와 더해져서 증기 압력 오차에 의한 수정 동작도 추가된다. 즉, 보통 상태에서 출력을 주로 제어하지만, 증기압 오차가 커지면, 이것도 제어에 반영하므로, 발전소가 신속히 안정된다.At this time, the feed forward signal 92 in which the output request signal ULD is scaled is added to the terminal 94 through the linearization program 93 to increase the response. The steam pressure set value supporting the transformer operation mode is generated by the delayed output request signal 85 via the function generator 96 and the primary delay filter 97, and the set value and the actual steam pressure error are subtracted by the subtractor 98. If this is exceeded the set deadband (89) is added to the output error in the adder 90, the correction operation by the steam pressure error is also added. That is, the output is mainly controlled in the normal state, but when the vapor pressure error increases, this is also reflected in the control, so that the power plant is quickly stabilized.

한편, 상기 보일러 마스터 제어단계(S20) 및 터빈 마스터 제어단계(S22)는 동시에 수행되면서, 발전소의 증기압력과 온도의 안정을 위해 서로 협조제어되도록 연계된다.On the other hand, while the boiler master control step (S20) and turbine master control step (S22) is carried out at the same time, is linked to cooperate with each other to control the steam pressure and temperature of the power plant.

도 4에서의 우측의 터빈 추종제어모드가 선택되면, 터빈 마스터는 주증기 압력 오차(TPe)를 비례적분미분 제어기(103)에 공급하여 신속히 터빈 밸브를 조정하고, 이때도 피드포워드신호를 말단(101)에서 합산함으로써 부하 변동시 신속한 제어를 수행한다. 이 피드포워드신호는 출력 요구신호로 되지만, 이 신호가 실제 압력에 의해 보정되어 피드포워드신호로서 공급된다.When the turbine following control mode on the right side in FIG. 4 is selected, the turbine master supplies the main steam pressure error TPe to the proportional integral derivative controller 103 to quickly adjust the turbine valve, and at this time, the feed forward signal In step 101), a quick control is performed in the case of a load change. This feedforward signal becomes an output request signal, but this signal is corrected by the actual pressure and supplied as a feedforward signal.

주파수 추종운전을 위해서, 터빈 제어시스템에서 터빈-발전기 속도편차(KdF)가 함수 발생기(100)에서 속도 조정률에 따라 스케일링되어 협조제어나 터빈 추종 제어모드의 터빈 마스터 신호에 가감된다.For the frequency following operation, in the turbine control system, the turbine-generator speed deviation KdF is scaled in the function generator 100 according to the speed adjustment rate and added to or subtracted from the turbine master signal in the cooperative control or turbine following control mode.

모델 기반의 진보된 터빈 마스터 제어(Model Based Advanced Turbine Master Control) 부분은 도 12의 좌측과 같이 구성된다. 즉, 기능블럭으로 구성된 보일러-터빈 협조제어나 터빈 추종 제어논리를 사용하지 않고, 모델 기반의 제어기 툴을 사용하여 더욱 향상된 제어기능을 오퍼레이터가 선택하여 사용할 수 있도록 제어모드의 하나로서 추가된다. 터빈 마스터를 수동모드에서 운전할 때는, 신호발생기를 통하여 터빈 마스터의 수치를 직접 조정함으로써, 터빈 밸브로 공급되는 개도 요구신호를 조정할 수 있다. 터빈 마스터에서 사용할 수 있는 운전모드는, 보일러-터빈 협조 자동 모드, 터빈 추종 자동모드, 선진제어 자동모드 및 수동모드로 이루어 진다.Model Based Advanced Turbine Master Control portion is configured as shown in the left side of FIG. That is, without using a boiler-turbine cooperative control or turbine follow-up control logic composed of functional blocks, a model-based controller tool is used to add more advanced control functions as one of the control modes. When operating the turbine master in the manual mode, the opening degree request signal supplied to the turbine valve can be adjusted by directly adjusting the numerical value of the turbine master through the signal generator. The operating modes available to the turbine master are composed of boiler-turbine cooperative automatic mode, turbine following automatic mode, advanced control automatic mode and manual mode.

상기 터빈 마스터 제어단계(S22)는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 유닛 마스터의 신호를 기초로 터빈의 증기밸브를 조정하여 발전기 출력을 제어할 수 있도록 터빈 마스터를 제어하는 단계이다. 이 단계(S22)를 더욱 상세히 설명하면, 터빈 마스터는 터빈의 증기밸브를 조정하여 발전기 출력을 제어하는 장치이다.The turbine master control step (S22), as shown in Figure 4 is a step of controlling the turbine master to control the generator output by adjusting the steam valve of the turbine based on the signal of the unit master. Referring to this step (S22) in more detail, the turbine master is a device for controlling the generator output by adjusting the steam valve of the turbine.

상기 보일러 과도응답 보상단계(S16)는, 도 5에 도시된 바와 같이 구성되며, 상기 보일러 마스터를 제어하는 경우에 있어서 출력 요구값 변동 시 보일러 마스터의 동적 응답 보상하기 위한 추가적인 신호를 생성하여 보일러의 입력을 예측 제어하는 단계이다. 이 단계(S16)를 더욱 상세히 설명하면, 발전소에서 프로세스 안정상태가 가장 악화되는 때는 출력 변동이 이루어지는 과도상태이다. 즉, 출력 증감발이 이루어지는 과정이나 그 직후에 가장 불안정한 상태가 나타난다.The boiler transient response compensation step (S16) is configured as shown in Figure 5, in the case of controlling the boiler master generates an additional signal for compensating the dynamic response of the boiler master when the output request value changes Predictive control of the input. In more detail, this step S16 is a transient state in which output fluctuations occur when the process steady state is the worst in a power plant. That is, the most unstable state appears during or immediately after the output increase and decrease.

기름이나 가스를 연료로 하는 발전소에서는, 연료처리 및 공급과정에서 지연이 거의 없기 때문에, 석탄 발전소에 비해 과도상태 안정도가 높고, 제어가 용이하다.In a power plant using oil or gas as fuel, there is almost no delay in the process of fuel processing and supply, so that the transient stability is higher and control is easier than in a coal power plant.

석탄 발전소는 연료의 분쇄 및 이송과 연소과정에서 시간지연이 많기 때문에, 제어가 어렵고, 과도상태 불안정이 발생하기 쉽다. 종래의 기술인 비례적분미분 제어기(PID)에서는 과도상태 불안정을 제어하기 어렵기 때문에 선행제어를 이용하여 과도상태 제어오차를 개선하였으나, 충분한 정도는 아니다. 즉, 출력을 증가시킬 때 증기압력이 감소하기 때문에, 비례미분적분 제어기는 큰 신호를 발생시켜 필요한 에너지보다 과다한 에너지를 이용하여, 이른바 오버파이어(Overfire: 과연 소)가 발생하게 되고, 출력을 내릴 때는 반대 현상이 발생하게 된다.Coal power plants are difficult to control and prone to transient instability because they have a long time delay in crushing, transporting and burning fuel. In the prior art Proportional Integral Differential Controller (PID), it is difficult to control the transient instability, but the transient control error is improved by using the preceding control, but it is not sufficient. That is, since the steam pressure decreases as the output is increased, the proportional integral controller generates a large signal and uses excessive energy than necessary energy, so that a so-called overfire is generated and the output is lowered. The opposite phenomenon occurs.

본 발명에서는 출력 요구값이 변동할 때, 즉 과도상태일 때는, 비례적분미분 제어기(PID)에 의존하지 않고 동적인 피드포워드신호를 발생시키는 제어 알고리즘을 동작시키며, 안정상태에서는 비례적분미분 제어를 주로 사용하는 동적 응답 보상기(Dynamic Response Enhancer; DRE)를 독자적으로 구현하여 적용하고 있다.In the present invention, when the output request value fluctuates, i.e., in a transient state, a control algorithm for generating a dynamic feedforward signal without depending on the proportional integral derivative controller (PID) is operated. Dynamic Response Enhancer (DRE), which is mainly used, is implemented and applied independently.

출력요구량이 변할 때에는, 출력 요구신호(ULD)의 변화 유무를 미분기로 검출함으로써 증가(INC) 및 감소(DEC) 신호의 검출이 가능하고, 이 신호에 의해 DRE 회로를 동작시키고 있다. 이것은, 자동차가 언덕을 올라갈 때에 미리 액셀러레이터를 밟아주는 것과 같이, 발전기에서 출력 증가가 필요할 때 미리 보일러 입력(연료)을 추가로 공급하는 것이다.When the output demand is changed, the increment (INC) and the decrease (DEC) signals can be detected by detecting the presence or absence of a change in the output request signal ULD with the differential, and the DRE circuit is operated by this signal. This is to supply additional boiler input (fuel) in advance when the generator needs to increase its output, such as stepping on the accelerator in advance when the car goes up the hill.

출력 요구값 출력 요구신호가 변화하면, 미분기(111)에서 출력 변화를 돕는 방향의 미분신호가 생성되고, 이 신호가 여러 가지 보정회로를 거쳐 보일러 마스터에 가산됨으로써, 보일러의 안정을 도모할 수 있다. 이 미분신호는 출력 구간에 따라서 승산기(121) 또는 승산기(122)에서 그 크기가 조정되도록 함수 발생기(115, 116)에서 프로그램화된다. 도 5에 있어서, 좌측은 출력 증가 시에 동작하고, 우측은 출력 감소 시에 동작한다.Output Request Value When the output request signal changes, a differential signal in a direction that assists the output change in the differentiator 111 is generated, and this signal is added to the boiler master through various correction circuits to stabilize the boiler. . This differential signal is programmed in the function generators 115 and 116 such that its magnitude is adjusted in the multiplier 121 or the multiplier 122 according to the output interval. In Fig. 5, the left side operates at the time of output increase and the right side operates at the time of output reduction.

이 미분신호는 적당한 1차 지연으로 필터링하는 것이 필요하고, 그 지연 시정수는 함수 발생기(117, 118)에서 출력 구간대에 따라 프로그램화할 수 있다. 출력 증감발이 완료된 시점에서는, 이 미분신호를 서서히 감소시키는 것이 필요하고, 이 비율도 역시 함수 발생기(119, 120)에서 출력 구간대에 따라 프로그램화할 수 있다.This differential signal needs to be filtered with an appropriate first order delay, and the delay time constant can be programmed according to the output intervals in the function generators 117 and 118. At the time when the output increase and decrease is completed, it is necessary to gradually reduce this differential signal, and this ratio can also be programmed according to the output interval in the function generators 119 and 120.

동적 응답 보상기의 신호는, 출력 증가 시에는 동적 응답 보상기(125)에서, 출력 감소 시에는 동적 응답 보상기(126)의 1차 시간 지연기에서 각각 발생하고, 가산기(127)에서 나오는 최종신호는 보일러 마스터 최종 부분에서 합산된다.The signal of the dynamic response compensator is generated in the dynamic response compensator 125 when the output is increased and in the first time delay of the dynamic response compensator 126 when the output is decreased, and the final signal from the adder 127 is the boiler. Sum at the final part of the master.

이 동적 응답 보상기에서는, 신호의 시간지연을 최적화하는 필터링 기술에 의해 보상 효과가 좌우된다. 구체적으로는, 1차 지연 필터로서의 동적 응답 보상기(125, 126)는 일정한 비율로 증가 또는 감소하는 변화율 제한기(Velocity Limiter) 대신에 신호 변화가 지수함수적으로 나타나는 F(t), 즉 1차 시간 지연(Lag) 기능을 최초로 적용하여 보상신호를 효과적으로 또한 급격한 불안정을 유발하지 않고 발생시키고 있다. 이 고유의 필터링 기술에 의해, 종래에 출력 증감발이 완료되어 보상신호가 원위치될 때에 매번 나타났던 불안정을 예방할 수 있다.In this dynamic response compensator, the compensation effect depends on the filtering technique that optimizes the time delay of the signal. Specifically, the dynamic response compensators 125 and 126 as first order delay filters have an F (t), i.e., first, in which the signal change appears exponentially instead of the Velocity Limiter, which increases or decreases at a constant rate. By applying the time delay function for the first time, the compensation signal is effectively generated without causing sudden instability. This inherent filtering technique prevents instability that has appeared each time when the output ramp is completed conventionally and the compensation signal is returned to its original position.

운전 제어화면은, 도 8에 도시된 바와 같이 제어신호가 계층적으로 전달되는 트리(Tree) 구조로서 화면에 그대로 나타나 있으며, 각 수치를 선택하여 목표값을 입력할 수 있고, 발전소 전체의 주요 제어변수를 일목요연하게 효과적으로 감시할 수 있는 구조로 되어 있다.As shown in FIG. 8, the operation control screen is a tree structure in which control signals are transmitted hierarchically, and is displayed on the screen as it is, and each target value can be selected to input a target value. It is structured to monitor variables effectively and clearly.

현대제어 이론을 구현한 모델 기반의 출력제어 향상기술 모드를 선택하면, 종래의 비례적분미분 제어 대신 선진 제어기술에 의한 제어가 가능하다. 이를 오퍼레이터가 선택할 수 있도록 하고, 양쪽 모드간의 전환 시에도 발전소 운전에 어떠한 불안정도 발생하지 않도록 범프레스 제어를 구현하고 있다. If the model-based output control enhancement technology mode that implements modern control theory is selected, it is possible to control by advanced control technology instead of conventional proportional integral control. This allows the operator to select and implement bump press control so that no instability will occur in the operation of the plant when switching between both modes.

보일러와 터빈 마스터의 자동/수동 선택에 따라, 보일러-터빈 협조제어, 보 일러 추종 자동제어, 터빈 추종 자동제어, 터빈/보일러 수동제어모드의 선택이 자동으로 이루어지도록 구성되어 있다.The boiler / turbine cooperative control, boiler follower automatic control, turbine follower automatic control and turbine / boiler manual control mode are automatically selected according to the automatic / manual selection of the boiler and turbine master.

그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 출력제어 성능의 개선 트렌드에서 출력제어 향상 모드(URO)와 일반 제어 모드의 출력 변화상태를 살펴 보면, 출력의 지연이 거의 없음을 알 수 있다.As shown in FIG. 9, the output change state of the output control enhancement mode (URO) and the general control mode in the improvement trend of output control performance shows that there is almost no output delay.

본 발명의 다른 실시예에 따른 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법은, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 보일러 마스터와 터빈 마스터에 모델 기반의 선진 제어기를 포함하여 구성된다.Power plant output response and linearity improvement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization according to another embodiment of the present invention, as shown in Figure 3 and 4, the model-based advanced in the boiler master and turbine master It is configured to include a controller.

상기 선진 제어기를 이용한 보일러 및 마스터 제어단계는, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 유닛 마스터의 신호를 기초로 출력제어 향상기술을 구현하기 위해 선진 제어기를 이용하여 보일러 및 터빈 마스터를 제어하는 기술이다.The boiler and master control step using the advanced controller is a technique of controlling the boiler and turbine master using the advanced controller to implement the output control enhancement technology based on the signal of the unit master, as shown in FIG.

상기의 기술을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.The above description will be described in more detail as follows.

발전소에 있어서 출력 변동률은 매우 중요하다. 이는, 급전의 요청에 의하여 또는 계통 주파수 추종운전(Governor free operation)을 수행할 때 신속하게 목표값을 추종함으로써, 계통 주파수의 안정에 기여할 수 있기 때문이다. 전력거래에 있어서, 분당 출력 증감발률은 요금을 산정하는 기초 자료로 사용되므로, 일정 수준 이상의 출력변동률을 확보하는 것이 필요하다.The rate of change of output is very important for power plants. This is because it is possible to contribute to the stabilization of the system frequency by quickly following the target value at the request of power feeding or when performing the Governor free operation. In the power trade, the rate of change in output per minute is used as the basic data for calculating the rate, so it is necessary to secure the rate of change in output at a certain level.

석탄 연소 발전소에서는, 연료의 분쇄, 이송과 연소 과정에 시간이 많이 소요되기 때문에, 프로세스의 응답이 늦어지고, 이로 인하여 신속한 출력증감발이 곤 란하게 된다. 이때, 억지로 빠른 비율로 출력을 변동시키면, 온도나 압력의 변동이 커지고, 과도현상으로 발생하는 연료의 오버슈트(Overshoot)에 의한 보일러 구조물의 손상이나 수명 열화가 동반된다.In coal-fired power plants, the process of crushing, transporting and burning fuel takes a lot of time, which slows down the response of the process, which makes it difficult to rapidly increase or decrease the output. At this time, if the output is forcibly changed at a rapid rate, the temperature or pressure fluctuation is increased, and the boiler structure is damaged or the service life is deteriorated by the overshoot of the fuel generated by the transient phenomenon.

따라서, 커다란 과도현상을 동반하지 않는 상태에서는, 신속한 출력 증감발이 가능하도록 보일러를 설계하는 것이 필요하고, 이를 뒷받침하는 자동제어 시스템을 갖추도록 해야 한다.Therefore, in the absence of large transients, it is necessary to design the boiler to enable rapid power ramp up and down and to have an automatic control system to support it.

본 발명에서는, 선진 제어기(APC)를 이용한 출력제어 향상기술을 구현하고, 전통적인 제어기를 사용할 때 발생되는 문제점을 극복하기 위해 모델을 사용하여 제어기를 구성하고 있다. 본 발명의 출력제어 향상기술은 다음과 같은 방법을 이용하고 있다.In the present invention, to implement the output control enhancement technology using the advanced controller (APC), and to configure the controller using the model to overcome the problems that occur when using the traditional controller. The output control improvement technique of this invention uses the following method.

모델을 사용한 동적 피드포워드(Dynamic Feedforward)를 이용하여 터빈에서 요구하는 증기유량으로 변화시키는데 필요한 보일러의 입력, 즉 연료의 크기를 시시각각으로 계산하여 제어기 설정값으로서 내보낸다. 최적으로 예측된 증기압 설정값을 이용하여 보일러 마스터를 제어하므로, 과도상태의 적분동작을 둔화시키고, 출력변동이 종료되었을 때 오버슈트를 방지할 수 있다. 모델 기반의 출력제어 향상기술을 이용함으로써 얻어지는 장점은, 부하변동 과도기간 중의 압력변동을 감소시켜 과도상태 종료 후에 신속히 안정시킬 수 있다는 점이다.The dynamic feedforward using the model calculates the input of the boiler, ie, the fuel size, required to change the steam flow required by the turbine, and exports it as a controller set point. The boiler master is controlled using the optimally predicted steam pressure setpoint, which slows down the integral operation of the transient state and prevents overshoot when the output fluctuation is completed. The advantage of using a model-based output control enhancement technique is that the pressure fluctuations during the load transients can be reduced and stabilized quickly after the end of the transients.

이를 도 12를 참조해서 상세히 설명하면, 응답이 늦은 보일러를 예측제어하기 위해서는, 유닛 마스터로부터 공급된 출력 요구신호(ULD)의 변동에 따라 모델 기반의 전달함수 발생기(ARX; 143)에서 안정된 피드포워드신호(Slow Feedforward Signal; 완만한 선행신호)를, 그리고 모델 기반의 전달함수 발생기(144)에서 급격한 피드포워드신호(Fast Feedforward Signal)를 각각 발생시킨다.In detail, referring to FIG. 12, in order to predict and control a boiler with a slow response, a stable feedforward is generated in a model-based transfer function generator (ARX) 143 according to a change in an output request signal ULD supplied from a unit master. A slow feedforward signal and a model-based transfer function generator 144 generate a rapid feedforward signal, respectively.

이 두 가지의 동적 피드포워드신호는, 최종 출력 목표값과 현재 설정값과의 차의 절대값(ABS; 142)에 따라 퍼지 로직(145)에서 적당한 비율로 분배 가산함으로써, 보일러 마스터의 피드포워드신호로 된다.These two dynamic feedforward signals are distributed and added at an appropriate ratio in the fuzzy logic 145 according to the absolute value (ABS) 142 of the difference between the final output target value and the current set value, thereby feeding the feed forward signal of the boiler master. It becomes

모델 기반의 전달함수 발생기(147)와 모델 기반의 전달함수 발생기(148)에서는, 각각 터빈 마스터와 보일러 마스터 신호에 따른 증기압력 변화를 예측하여 비례적분미분 제어기 블럭(151)에 설정값으로서 부가하고, 이 예측된 설정값과 실제 증기압력을 비교하여 보일러 전체의 연료와 공기, 급수를 제어하는 보일러 마스터 신호를 발생시킨다.In the model-based transfer function generator 147 and the model-based transfer function generator 148, the steam pressure change according to the turbine master and boiler master signals is predicted and added to the proportional integral derivative controller block 151 as a set value, respectively. By comparing this predicted set point with the actual steam pressure, a boiler master signal is generated that controls the fuel, air and feed water throughout the boiler.

과도상태에 있어서 압력 오차는 비례적분미분 제어기(PID)에서 적분기 출력을 과도하게 와인드 업(Wind-up)할 수 있으므로, 압력 예측 모델을 이용하여 설정값을 수정함으로써 동작을 둔하게 하고, 대신에 압력 오차를 줄일 수 있도록 전달함수 발생기(ARX) 알고리즘과 퍼지 기능을 이용하여 정확하게 피드포워드(Feedforward) 신호를 처리해 비례적분미분 제어기의 출력에 가산하여 내보낸다. 즉, 과도상태에 있어서는, 비례적분미분 제어기의 수정기능보다는 정확한 예측제어를 이용하려는 것이 주 전략이다. 모델을 이용한 연료 제어신호는 처음에는 많이 들어가지만, 곧바로 안정되는 것을 볼 수 있다.In transient state, the pressure error can excessively wind up the integrator output from the proportional integral derivative controller (PID), thereby slowing the operation by modifying the setpoint using a pressure prediction model. In order to reduce the pressure error, the feedforward signal is accurately processed using the transfer function generator (ARX) algorithm and the fuzzy function, and added to the output of the proportional integral derivative controller. That is, in the transient state, the main strategy is to use accurate predictive control rather than the correction function of the proportional integral derivative controller. The fuel control signal using the model enters a lot at first, but it can be seen immediately settled.

퍼지 알고리즘(145)의 설정은, 출력 최종 목표값과 현재 출력의 차(142)에 의해 제어되도록 프로그램화한다.The setting of the fuzzy algorithm 145 is programmed to be controlled by the difference 142 between the output final target value and the current output.

터빈 제어는 응답이 매우 빠르기 때문에, 전달함수 발생기(ARX; 146)를 통하여 보일러 마스터 변화에 따르는 발전기 출력 예측을 수행하고, 이 예측 설정값에 따라 비례적분미분 제어기(150)로 발전기 출력을 제어하도록 터빈 밸브를 조정하는 터빈 마스터 신호(154)를 출력한다. 이 제어기(150)의 피드포워드신호는 함수 발생기(141)에서 프로그램된 값과 가산기(152)에서 더해진다.Since the turbine control is very fast in response, the generator output prediction is performed through the transfer function generator (ARX) 146 according to the boiler master change, and the generator output is controlled by the proportional integral derivative controller 150 according to the prediction set value. The turbine master signal 154 for adjusting the turbine valve is output. The feedforward signal of this controller 150 is added in the adder 152 with the value programmed in the function generator 141.

전달함수 발생기에 이용할 수 있는 모델은 다음의 두 가지 종류가 있다. 그러나, 본 기술에서는 경험적 모델(Empirical Model)을 이용하고, 디지털 제어기의 선진 제어기(APC) 툴킷트(Tool kit)를 이용하여 복잡한 계산 없이 간단히 모델을 계산하여 제어기에 입력할 수 있다.There are two types of models available for the transfer function generator. However, in the present technology, an empirical model can be used, and a model can be simply input to the controller without complicated calculations using an advanced controller (APC) tool kit of a digital controller.

물리학 모델(Physical Model)은 물리학과 열역학을 이용한 구조적 모델로서 보통 미분 방정식으로 표현되고, 반면 경험적 모델은 실제 플랜트의 운전에서 얻어진 입출력 신호를 이용함으로써 얻어지는 모델로서 선진 제어기에 사용된다.Physical models are structural models using physics and thermodynamics, usually expressed in differential equations, while empirical models are used in advanced controllers as models obtained by using input and output signals obtained from the actual plant operation.

1000MW 초초임계압 석탄 발전소 발전소의 시뮬레이션을 통하여 얻어진 모델의 전달함수는 수학식 1과 같다.The transfer function of the model obtained through the simulation of a 1000 MW supercritical coal power plant is given by Equation 1.

본 발명에 있어서, 사용되는 용어를 정의하면 다음과 같다.In the present invention, terms used are defined as follows.

먼저, 기능 블럭(Function Block)은, 사칙연산부터 시작해 자동, 수동 모드 변환, 비례미분적분 제어 등의 기능을 가지는 심볼이다. 그리고, 내부 파라미터는 기능 블럭의 기능 제한값, 기능 고정, 비례미분적분 설정값 등을 입력하기 위한 변수이고, 제어 알고리즘은 유닛 마스터, 터빈 마스터, 보일러 마스터 등의 제어기를 보일러, 터빈 등 발전설비의 특성과 기능에 맞게 수행하기 위한 제어로직이며, 프로세스는 제어하고자 하는 대상 공정이고, 오버슈트(Overshoot: 과도 유입)는 정상상태의 값을 초과하는 것으로서, 예를 들어 연료를 50%로부터 100%로 올리고자 할 때, 50%로부터 증가하다 100%가 되면 멈추는 것이 아니라 이를 초과하여 올라갔다가 100%로 다시 내려오는 것이 일반적이다. 또, 출력변동률은 시간에 따른 발전기 출력(전기생산량)의 변화율로서, 정부고시에 따라 발전소별로 지켜야 하는 변화율 이 정해져 있고, 전력요금 정산 시에 반영한다. 또, 계통부하 추종성은 가정이나 공장 등의 전기사용량이 변동할 때에 주파수를 정격으로 유지하기 위해 발전기 출력을 자동으로 변동시키는 성능을 말한다.First, a function block is a symbol having functions such as automatic, manual mode conversion, proportional derivative control, etc. starting from arithmetic operation. The internal parameter is a variable for inputting a function limit value, a function fixed value, a proportional differential integral value of a function block, and the control algorithm is a controller of a unit master, a turbine master, a boiler master, etc. And control logic to perform according to the function, the process is the target process to be controlled, and the overshoot is over the steady state value, for example, to raise the fuel from 50% to 100% It is common to increase from 50% to 100%, not to stop, but to rise above this level and back down to 100%. In addition, the output change rate is a change rate of the generator output (electrical output) with time, and the change rate to be observed for each power plant is determined according to the government notice, and is reflected in the electricity bill settlement. In addition, system load followability refers to the ability to automatically change the generator output in order to maintain the frequency at a rated value when the amount of electricity used in a home or factory changes.

또, 계통 주파수 안정도는 계통부하가 변화할 때에 주파수가 정격에서 제어되는 안정성을 말한다. 모델 베이스의 현대 제어기술은, 기존의 디지털 제어기에서는 라이브러리로 제공하는 기능블럭을 여러 개 조합하여 소망하는 알고리즘을 구성했으나, 최근의 현대 제어기술의 경우는 이러한 기능을 더욱 복잡한 연산과 예측에 의해 수행하는 제어기를 구현하고 있는 바, 제어기의 성능이 우수하고, 발전소 현장의 특성에 맞게 제어기를 조정할 때 편리해진다.In addition, the system frequency stability refers to the stability that the frequency is controlled at the rated value when the system load changes. Model-based modern control technology has constructed a desired algorithm by combining several function blocks provided by a library in a conventional digital controller, but in the case of modern control technology, such a function is performed by more complicated calculations and predictions. As a controller is implemented, the performance of the controller is excellent and it is convenient when the controller is adjusted to the characteristics of the power plant site.

본 발명, 특히 도면에 있어서, USC(Ultra Super Critical)는 초초임계압이고, RRT(Redundant Remote Targets)는 전력거래소의 원격 전력요구신호이며, 리던던트(Redundant)는 여러 개로 구성되어 하나에 문제가 생겨도 신호전달에 이상이 없도록 하는 것을 의미한다. 그리고, 원격 인터페이스(Remote Interface)는 전력 거래소에서 오는 통신신호를 발전소와 접속시키는 장치이고, APS(Automatic Plant Start-up/Shut-down)는 자동 플랜트 시동/정지 장치이며, 부하 타겟(Load Target)은 오퍼레이터(Operator)나 APS에 의해 발생되는 전력생산 설정값이고, 오퍼레이터 상한/하한 제한 세트(Operator High/Low Limit Set)는 전력 설정값 변경의 상한/하한 제한장치이며, 실제 MW(Actual MW)는 실제 발전기에서 생산된 전력수요이다. 또, RB(Run-Back)는 런백으로서 정해진 목표까지의 긴급 출력감발이고, RU(Run-Up)는 런업으로서 신속한 출력 상승이며, RD(Run-Down)는 런다운으로서 신속한 출력 감발이고, 주파수 제어(Frequency Control)는 주파수를 60Hz로 유지하기 위한 제어이며, UMC(Unit Master Control)는 유닛 마스터 제어이고, TP(Throttle Pressure)는 보일러 주증기 압력이며, APC(Advanced Process Control)는 고급 공정 제어이고, URO(Unit Response Optimizer)는 발전소 응답 최적기이다. 또, ABS는 절대값이고, ARX는 모델을 입력하기 위한 기능블럭이며, 퍼지 블럭(Fuzzy Block)은 ARX의 출력을 구간별로 선택하여 출력하는 것이고, PID는 비례적분미분 제어기이며, LAG는 시간지연이고, MWe는 전력 요구신호와 실제 사용량과의 차인 MW 편차(MW error)이며, TPe(Throttle Pressure Error)는 보일러 주증기 압력 편차이고, 압력 SP 프로그램(Pressure SP Program)은 압력 설정값(Setpoint) 프로그램이며, FF 프로그램(FF Program)은 피드포워드(Feedforward) 프로그램이고, STe(Superheater Temperature Error)는 주증기 온도 편차이고, M/A 스테이션(Maual/Automatic Station)은 수동, 자동 모드 선택 기능이고, BM(Boiler Master)은 보일러 마스터이며, KdF는 주파수 오차이고, DC(Delay Compensation)는 지연보상이다. 한편, 레버리지 키커(leveraged kicker)는 차입 키커이다.In the present invention, particularly in the drawing, USC (Ultra Super Critical) is a super-supercritical pressure, RRT (Redundant Remote Targets) is a remote power request signal of the power exchange, and redundant (Redundant) is composed of a plurality of problems even one problem This means that there is no abnormality in signal transmission. In addition, the remote interface (Remote Interface) is a device for connecting the communication signal from the power exchange with the power plant, APS (Automatic Plant Start-up / Shut-down) is an automatic plant start / stop device, Load Target (Load Target) Is the power generation set value generated by the operator or the APS, and the operator high / low limit set is the upper / lower limit device for changing the power set point, and the actual MW (actual MW) Is the actual power demand produced by the generator. In addition, RB (Run-Back) is an emergency output deceleration to a target determined as a run-back, RU (Run-Up) is a rapid output rise as a run-up, RD (Run-Down) is a rapid output deceleration as a run-down, and frequency Frequency Control is control to keep the frequency at 60Hz, Unit Master Control (UMC) is Unit Master Control, Throttle Pressure is Boiler Main Steam Pressure, APC (Advanced Process Control) is Advanced Process Control Unit Response Optimizer (URO) is a plant response optimizer. In addition, ABS is an absolute value, ARX is a function block for inputting a model, and a fuzzy block is an output of selecting the output of ARX for each section, PID is a proportional integral derivative controller, and LAG is a time delay. MWe is the MW deviation (MW error), which is the difference between the power request signal and the actual usage, TPe (Throttle Pressure Error) is the boiler main steam pressure deviation, and the Pressure SP Program is the pressure setpoint. Program, FF program is a feedforward program, STe (Superheater Temperature Error) is the main steam temperature deviation, M / A station (Maual / Automatic Station) is a manual, automatic mode selection function, BM (Boiler Master) is the boiler master, KdF is the frequency error, DC (Delay Compensation) is the delay compensation. On the other hand, leveraged kickers are borrowed kickers.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, the scope of protection of the present invention is not limited to the above embodiment, and those skilled in the art of the present invention It will be understood that various modifications and changes can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

본 발명은, 국내 및 국외의 발전소에 적용 가능한 고유의 기술로서, 기존의 발전소와 향후에 건설되는 모든 발전소에 적용이 가능하고, 또한 일반적인 모든 화력발전소에 적용이 가능하며, 특히 대용량 석탄연소 발전소에 적용하는 경우 그 효과가 매우 크게 나타날 것으로 기대되고 있다.The present invention is a unique technology applicable to domestic and foreign power plants, and can be applied to existing power plants and all power plants to be constructed in the future, and can be applied to all general thermal power plants, and especially to large-scale coal-fired power plants. If applied, the effect is expected to be very large.

도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법을 설명하는 블럭도이다.1 is a block diagram illustrating a method for controlling power plant output response and linearity improvement using a boiler turbine response delay compensation model and signal optimization according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 나타낸 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법에서 유닛 마스터 제어를 도시한 블럭도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating unit master control in the power plant output response and linearity enhancement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization illustrated in FIG. 1.

도 3은 도 1에 나타낸 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법에서 보일러 마스터 제어를 도시한 블럭도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating boiler master control in the power plant output response and linearity enhancement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization illustrated in FIG. 1.

도 4는 도 1에 나타낸 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법에서 터빈 마스터 제어를 도시한 블럭도이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating turbine master control in the power plant output response and linearity enhancement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization shown in FIG. 1.

도 5는 도 1에 나타낸 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법에서 보일러 마스터 동적 응답 보상 제어를 도시한 블럭도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating a boiler master dynamic response compensation control in a power plant output response and linearity enhancement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization shown in FIG. 1.

도 6은 도 1에 나타낸 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법에서 동적 압력 보상기에 의한 직선적인 출력응답을 도시한 그래프이다.FIG. 6 is a graph illustrating a linear output response by the dynamic pressure compensator in the power plant output response and linearity enhancement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization illustrated in FIG. 1.

도 7은 도 1에 나타낸 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이 용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법에서 보일러-터빈 응답지연모델과 신호 최적화에 의해서 발전기 출력을 제어하기 위한 터빈 마스터 제어신호의 양태를 보여주는 그래프이다.FIG. 7 is a turbine master control for controlling a generator output by a boiler-turbine response delay model and signal optimization in a power plant output response and linearity enhancement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization shown in FIG. It is a graph showing the aspect of the signal.

도 8은 도 1에 나타낸 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법에서 운전 제어 감시화면이다.8 is an operation control monitoring screen in the power plant output response and linearity improvement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization shown in FIG.

도 9는 도 1에 나타낸 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법에서 출력제어 성능의 개선 트렌드를 도시한 그래프이다.FIG. 9 is a graph illustrating an improvement trend of output control performance in a power plant output response and linearity enhancement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization illustrated in FIG. 1.

도 10은 도 1에 나타낸 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법에서 발전소 출력 변동시 주요 제어변수 트렌드를 도시한 사진이다. FIG. 10 is a photograph showing key control variable trends in power plant output variation in the power plant output response and linearity enhancement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization illustrated in FIG. 1.

도 11은 도 1에 나타낸 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법에서 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 도시한 블럭도이다.FIG. 11 is a block diagram illustrating a response delay compensation model and a signal optimization in a power plant output response and linearity enhancement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization shown in FIG. 1.

도 12는 도 1에 나타낸 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법에서 선진 제어기를 사용한 보일러 터빈 마스터 제어를 도시한 블럭도이다.FIG. 12 is a block diagram illustrating a boiler turbine master control using an advanced controller in the power plant output response and linearity enhancement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization illustrated in FIG. 1.

도 13은 도 1에 나타낸 보일러 터빈 응답지연 보상 모델 및 신호 최적화를 이용한 발전소 출력 속응성 및 직선성 향상 제어 방법에서 선진 제어기를 이용한 고속 및 저속 피드포워드신호를 퍼지 알고리즘으로 분배하는 것을 도시한 도면이 다.FIG. 13 is a diagram illustrating the distribution of fast and slow feedforward signals using an advanced controller to a fuzzy algorithm in a power plant output response and linearity enhancement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization shown in FIG. All.

Claims

A) controlling the unit master to change and operate the generator output according to the target output setting of the power plant and the required output change rate;

B) controlling the steam pressure based on the signal of the unit master;

C) compensating for the boiler transient response to the steam pressure control signal;

D) generating a boiler master control signal to control the supply of fuel, water supply and combustion air to the lower boiler auxiliary facilities;

E) compensating for a boiler turbine response time difference based on the signal of said unit master;

F) controlling the generator output according to the compensation signal; And

G) Generating the turbine master signal and outputting the signal to the lower turbine speed / load control device in the power plant output response and linearity improvement control method using the boiler turbine response delay compensation model and signal optimization,

Step D) and step G),

a) manual mode in which both the boiler master and turbine master are manually selected and operated;

b) boiler follower automatic control mode to automatically operate the boiler master and manually select and operate the turbine master;

c) Turbine following automatic control mode to manually operate the boiler master and automatically select and operate the turbine master;

d) boiler turbine cooperative automatic control mode to automatically select and operate both boiler master and turbine master; And

e) power plant output rapid response and linearity improvement control method comprising the step of switching the operator to select one of the advanced control mode to operate by selecting both the boiler master and the turbine master as the advanced controller; .

The method of claim 1, wherein step D) and step G)

Power plant output response and linearity, characterized in that it includes a function to generate an auto tracking operation so that no signal change (Bump) in the boiler master and turbine master when changing the five operating modes Improve control method.

The method of claim 1, wherein step D) and step G)

a) automatically switching to a run-back mode when the boiler critical auxiliary equipment trips in the boiler turbine cooperative automatic control mode among the five operation modes; And

b) power plant output response and linearity improvement control method comprising the step of automatically switching to the run-back mode when the boiler critical auxiliary equipment suddenly stopped during operation in the advanced control mode of the five operation modes.

The method of claim 2, wherein step D) and step G)

a) abruptly lowering the generator output set value until it becomes an operational output when the plant critical auxiliary equipment suddenly stops and enters the run-back mode in which the operational output becomes low; And

b) in the run-back mode, the step of changing the generator output setpoint at a rate of change very fast instead of the generator output change rate set by the operator.

The method of claim 3, wherein step D) and step G)

a) calculating the number of driving and the output of the remaining auxiliary devices for each type of the auxiliary device stopped in the runback mode and setting the runback output target value; And

and b) differently setting a runback output variation rate according to the type of auxiliary equipment stopped in the runback mode.

The method of claim 1, wherein step C)

a) controlling the boiler master by detecting a vapor pressure control error during stable normal operation;

b) adding the generator output control error to the steam pressure control error if the generator output deviates significantly from the set value by more than a certain degree; And

c) generating a boiler turbine cooperative control signal for prompt generator output control by programming the generator output control error excess value of step b) with a function generator to impart a deadband function. Quick response and linearity control method.

The method of claim 1, wherein step F)

a) controlling the turbine master by detecting a generator output control error during stable normal operation;

b) adding the steam pressure control error to the generator output control error if the steam pressure deviates significantly from the set value by more than a certain amount; And

c) generating a boiler turbine cooperative control signal for rapid steam pressure control by programming the steam pressure control error excess value of step b) with a function generator to impart a deadband function. Control method for improving starch and linearity.

The method of claim 1, wherein step E)

a) generating a generator output setpoint as a signal for turbine master control using a pure time delay to compensate for a boiler response that is delayed relative to the turbine response;

b) optimizing by giving a first delay of several seconds to the control signal generated in step a);

c) using the generator output set point optimized for the turbine master through steps a) and b) as the set point of the turbine master for the boiler turbine cooperative automatic control mode; And

and d) using the generator output set value optimized for the turbine master through the steps a) and b) as the set value of the turbine master for the boiler turbine following automatic control mode. Control method for improving linearity.

The method of claim 1, wherein step E)

a) generating a generator output setpoint as a signal for turbine master control using pure time delay to compensate for boiler response delayed relative to turbine response;

b) Using the signal generated in step a) in turn, using a signal comparator, a signal limiter and a variable rate integrator, the signal is slowly changed when the output set value approaches the final target value to reduce the overshoot of the generator output. Doing;

c) using the generator output set point optimized for the turbine master through the step a) and step b) as the set point of the turbine master for the boiler turbine cooperative automatic control mode; And

and e) using the generator output set value optimized for the turbine master through the steps a) and b) as the set value of the turbine master for the boiler turbine following automatic control mode. Control method for improving linearity.

The method of claim 1, wherein step E)

c) Using the signal generated in step b), using a signal comparator, a signal limiter and a variable rate integrator, in order to reduce the overshoot of the generator output by gently changing the signal when the output set value approaches the final target value. Doing;

d) using the generator output setting value for the turbine master optimized through the steps a), b) and c) as the setting value of the turbine master for the boiler turbine cooperative automatic control mode; And

and e) using the generator output set value optimized for the turbine master through the steps a), b) and c) as the set value of the turbine master for the boiler turbine following automatic control mode. Improved output response and linearity control method.

The method according to claim 1, wherein step B) and step E) are performed simultaneously.

12. The method according to claim 11, wherein step B) and step F) are cooperatively controlled to cooperate with each other to stabilize steam pressure and temperature of the power plant.

The method of claim 12, wherein step B)

a) scaling an output request signal of the unit master according to the boiler auxiliary equipment to be a preceding signal of the boiler master; And

b) power plant output response and straight line selected by the operator to control the boiler selected from one of the cooperative control mode, boiler following control mode, manual mode and model based advanced control mode of the boiler-turbine; Sex Enhancement Control Method.

The power plant as claimed in claim 13, wherein in selecting the cooperative control mode of the boiler and the turbine in step b), the steam pressure is detected from the subtraction block and supplied to the proportional integral derivative controller to control the steam pressure. Improved output response and linearity control method.

The power plant output rapid response and linearity improvement control according to claim 13, wherein when the boiler following control mode is selected in step b), a main steam pressure error is adjusted by the boiler master to adjust the input of the entire boiler. Way.