KR101494266B1 - The dynamic simulation method of the grid frequency and a power-plant control system using therefore - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a system for controlling a power plant by using a line frequency dynamic simulation technique and a simulation method thereof capable of applying a feature for the increase and decrease of the output of the power plant according to the change of a line frequency to line frequency simulation and obtaining a feature value whenever is needed. The present invention adds a frequency simulation device to an existing turbine speed control circuit; simulates a real situation by using two methods using a simulation signal which is generated by generating a line frequency simulation signal according to an inputted frequency range and a change time and a simulation signal which adds a real frequency deviation; confirms the increase and decrease of boiler load amount and the moving state of a turbine control valve; limits an upper and lower bound of a simulation signal setting value; changes test cancellation and an original position during a progress process; confirms the progress process of a time point when a trial test circuit is generated by using an operator screen; and automatically calculates a speed adjustment rate according to a test result after completing a test.

Description

계통주파수 동적 시뮬레이션기법을 활용한 발전소 제어시스템 및 그 시뮬레이션방법{The dynamic simulation method of the grid frequency and a power-plant control system using therefore}Technical Field [0001] The present invention relates to a power plant control system using a dynamic frequency simulation method and a simulation method thereof,

본 발명은 발전소 주 설비인 보일러, 터빈 및 발전기의 제어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전 계통의 주파수 변화에 따른 특성을 시뮬레이션을 통해 사전 확인하여 제어변수들을 조정하여 둠으로써 안정적인 전력을 공급할 수 있도록 한 계통주파수 동적 시뮬레이션기법을 활용한 발전소 제어시스템 및 그 시뮬레이션방법에 관한 것이다.The present invention relates to control of a boiler, a turbine, and a generator, which are main facilities of a power plant, and more particularly, to a system for controlling a boiler, a turbine and a generator, The present invention relates to a power plant control system and a simulation method thereof using a dynamic frequency simulation technique.

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 있다. 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 a power plant in which the process time delay is greater than several minutes and the turbine generator responding within a few seconds is interlocked, generally, when the turbine generator is attempting to increase the output quickly, the boiler stability deteriorates and the overshoot of the fuel, (Overshoot) increases, the instability of the operating state may be intensified and the power plant may be stopped. Due to the occurrence of these problems, each power plant operates by limiting the maximum output fluctuation rate with stability first, but in this case, the system load followability is lowered and the system frequency stability is lowered.

이와 같이 제어하기 어려운 프로세스인 발전소에서는, 여러 가지 복잡한 제어설계에도 불구하고 불안정과 출력변동의 지연이 발생하고 있다.In a power plant, which is a process that is difficult to control, unstable and delayed output fluctuations occur despite various complicated control designs.

전력계통은 에너지 저장 능력이 없기 때문에, 전력 수요와 공급이 항상 일치해야 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.Since the power system has no energy storage capacity, the power demand and supply must always match. However, the power plant should be able to follow the generation output quickly according to the load of the power system. However, since the output increase / decrease speed is limited for various reasons and the operation state of the boiler turbine becomes unstable in many cases, .

즉, 계통주파수의 변화는 추종(Governor free) 운전상태에서 출력의 변화를 가져오고 이때 과도한 주파수의 변화는 때때로 발전소 정지를 가져오게 되고 이의 파급효과가 동시에 많은 발전소에 일어나게 되면 많은 전력공급원이 계통에서 사라지게 되어 광역정전에 이를 수도 있다.That is, a change in the grid frequency leads to a change in output in a governor-free operating state, where an excessive frequency change will sometimes cause the power plant to stop, and if the ripple effect occurs at many power plants at the same time, It can disappear and cause a blackout.

그래서, 종래에는 주파수 변화에 대하여 발전기의 속도 조정률을 발전원 별에 따라 3∼6％로 설정하고, 실시간 장비를 이용하여 실제 계통주파수 일정이상 변동시만 발전소의 출력 증감발 사항에 대해 측정 관리되고 있다.Therefore, conventionally, the speed adjustment rate of the generator is set to 3 to 6% according to the generation source in relation to the frequency change, and the output increase / decrease value of the power plant is measured and managed only when the real- have.

여기서, 속도 조정률이란 주파수 변화량 즉, 터빈의 속도 변화량에 대한 발전기의 출력 변화량을 퍼센트(％)로 나타낸 것으로서, 발전소에서 속도 조정률이 10％로 설정되어 있으면, 우리나라의 계통 주파수가 60㎐이기 때문에 주파수 변화량 6㎐에 대하여 발전기의 출력은 0％에서 100％까지 변화해야 하는 것을 의미한다.In this case, the speed adjustment ratio is a frequency variation amount, that is, a change amount of output of the generator with respect to the turbine speed variation amount as a percentage (%). If the speed adjustment ratio is set at 10% at a power plant, The output of the generator should change from 0% to 100% for a variation of 6 Hz.

하지만, 발전소 속도 조정률 측정과 조정은 장시간 계통주파수를 측정하여 일정폭 이상의 변동이 있을시 그때의 출력변화를 관찰 또는 조정하는 과정으로 진행되어 그 측정과 조정적용에 많은 시간이 소요되고 특히, 특정범위의 변동과 조정은 임의적으로 확인할 수 없었다.However, the measurement and adjustment of the speed adjustment rate of the power plant takes a long time to measure and adjust the power of the grid. Could not be arbitrarily confirmed.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 점을 감안하여 안출된 것으로, 계통주파수 변화에 따른 발전프로세스 특성을 시뮬레이션을 통해 사전 확인하여 조정하여 둠으로써 안정적인 전력을 공급할 수 있도록 한 계통주파수 동적 시뮬레이션기법을 활용한 발전소 제어시스템 및 그 시뮬레이션방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a system and method for dynamic frequency simulation that utilize a grid frequency dynamic simulation technique for stabilizing power supply by pre- A power plant control system and a simulation method thereof.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 계통주파수 동적 시뮬레이션기법을 활용한 발전소 제어시스템은, 발전소 제어시스템에 있어서, 주파수 시험값을 생성하여 발전프로세스 특성을 시뮬레이션하기 위한 주파수 시뮬레이션 장치, 및 상기 주파수 시뮬레이션 장치에서 생성되는 주파수 시험값을 사용하여 시뮬레이션한 결과를 토대로 제어변수를 조정하는 발전프로세스를 포함하며, 상기 주파수 시뮬레이션 장치는, 상하한 주파수 설정값과 각 구간별 기울기 설정을 입력받아 계통주파수 시뮬레이션 신호를 발생하는 주파수변동발생기, 및 상기 주파수변동발생기에서 발생되는 시뮬레이션신호 또는 계통주파수 변동분에 시뮬레이션신호를 부가하여 주파수 시험값을 생성하는 절환기를 구비함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a power plant control system using the system frequency dynamic simulation technique of the present invention includes a frequency simulation apparatus for generating a frequency test value to simulate a power generation process characteristic, And a power generation process of adjusting a control parameter based on a simulation result using a frequency test value generated in the device, wherein the frequency simulation device receives the upper and lower frequency set values and the slope setting for each interval, And a switch for generating a frequency test value by adding a simulation signal to the simulation signal or the system frequency variation generated in the frequency variation generator.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 계통주파수 동적 시뮬레이션방법은, 발전소 제어시스템의 모의시험을 통해 특성을 사전 확인하기 위한 시뮬레이션방법에 있어서, (1) 시험을 위한 주파수 범위 및 변화시간 설정하는 단계와, (2) 설정된 주파수 범위 및 변화시간에 따른 계통주파수 시뮬레이션 신호를 발생하는 단계와, (3) 운영방법에 따라, 발생된 시뮬레이션 신호만을 사용하거나 상기 시스템의 실제 주파수 변동분과 시뮬레이션 신호를 합하여 계통주파수 변화를 시뮬레이션하는 단계, 및 (4) 시뮬레이션 결과에 따라 보일러 부하량 증감발 및 터빈제어밸브 응동상태를 확인하는 단계를 포함한다.A method of dynamic frequency-based dynamic simulation for achieving the object of the present invention is characterized by comprising the steps of: (1) setting a frequency range and a variation time for a test; (2) generating a system frequency simulation signal in accordance with a set frequency range and a change time; and (3) using the generated simulation signal only in accordance with the operating method, or adding a simulation frequency to the actual frequency variation of the system, And (4) confirming the boiler load increase / decrease foot and the turbine control valve operating state according to the simulation result.

본 발명의 계통주파수 동적 시뮬레이션기법을 활용한 발전소 제어시스템 및 그 시뮬레이션방법은, 계통주파수 변동에 대한 발전프로세스의 변화를 계통의 변동에 의해서만 확인가능하였던 부분을 주파수 시뮬레이션을 통해 계통주파수 변화에 따른 보일러 및 터빈 발전기의 응동상태, 즉 발전프로세스의 특성을 사전에 확인하여 제어변수들을 조정함으로써, 주파수 급변동시 원활한 전력생산이 가능하게 된다. A power plant control system and a simulation method thereof using the system frequency dynamic simulation technique of the present invention can be applied to a boiler system in which a change in a power generation process due to a system frequency variation can be confirmed only by system variations, And turbine generators, that is, the characteristics of the power generation process, and adjusting the control parameters, it is possible to produce smooth power simultaneously and rapidly.

이로 인하여, 예측가능한 대용량 발전원의 불시정지에 대한 사전 모의시험을 통해 발전프로세스의 운영안정성을 사전에 확인할 수 있게 된다.As a result, the operational stability of the power generation process can be confirmed in advance through the preliminary simulation test of the unexpected stoppage of the predictable large power generation source.

도 1은 본 발명이 적용된 발전소 제어시스템을 나타내는 구성도,
도 2는 도 1의 주파수 시뮬레이션 장치를 나타내는 세부 구성도,
도 3은 도 2 장치의 주파수 시뮬레이션 운전 화면을 나타내는 예시도.1 is a schematic diagram showing a power plant control system to which the present invention is applied;
2 is a detailed configuration diagram showing the frequency simulation apparatus of FIG. 1,
3 is an exemplary view showing a frequency simulation operation screen of the device of FIG. 2;

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 적용된 발전소 제어시스템의 구성도를 나타낸다. 도 1에 나타낸 본 발명의 제어시스템은 종래의 발전프로세스와 동일하게 구성되되 속도제어회로 측에 임의의 주파수 시험값을 생성하여 시뮬레이션을 하기 위한 주파수 시뮬레이션 장치(50)를 더 포함하여 구성된다. 1 shows a configuration diagram of a plant control system to which the present invention is applied. The control system of the present invention shown in FIG. 1 is constructed in the same manner as the conventional power generation process, and further comprises a frequency simulation device 50 for generating a frequency test value on the speed control circuit side for simulation.

종래 발전프로세스에서, 보일러(80)는 보일러부하 요구량(10)에 계통주파수의 변화분을 감안하여 증기량을 생산한다. 보일러부하 요구량(10)은 보일러(80)의 증기생산 명령에 해당한다. 이때, 계통주파수의 변화분은 터빈속도(전력계통 주파수)(30)와 정격속도값(전력계통 유지 주파수 설정값)(40)의 차분에 의해 구해진다.In the conventional power generation process, the boiler 80 produces a steam amount in consideration of the change in the grid frequency to the boiler load demand 10. The boiler load demand (10) corresponds to the steam production command of the boiler (80). At this time, the change in the system frequency is obtained by a difference between the turbine speed (power system frequency) 30 and the rated speed value (power system holding frequency set value) 40.

터빈(100)도 터빈부하 요구량(20)에 주파수변화분을 감안하여 발전기(110) 부하를 조정하도록 되어 있다. 터빈부하 요구량(20)은 발전기(110) 출력을 내기 위한 터빈제어밸브(Governor)(90)의 개도 명령에 해당한다. The turbine 100 is also adapted to adjust the load of the generator 110 in consideration of the frequency change in the turbine load demand 20. The turbine load demand 20 corresponds to an opening command of the turbine control governor 90 for outputting the output of the generator 110.

본 발명에서는 발전프로세스의 특성을 사전 확인하기 위해 주파수 시뮬레이션 장치(50)를 추가하여 임의의 계통주파수 변화를 시뮬레이션하여 보일러(80) 및 터빈(100)의 응동상태를 관찰하고 조정하여 최적의 운전상태를 미리 만들어 놓는다. 또한, 각 모의 주파수 변화에 따른 속도 조정값을 확인할 수 있다.In the present invention, in order to confirm the characteristics of the power generation process in advance, a frequency simulation device 50 is added to simulate an arbitrary change in the grid frequency to observe and adjust the active state of the boiler 80 and the turbine 100, In advance. Also, it is possible to confirm the speed adjustment value according to each simulation frequency change.

도 2는 주파수 시뮬레이션 장치(50)의 세부 구성도를 나타낸다. 도 2에 나타낸 주파수 시뮬레이션 장치(50)는 운전원 입력부(51A,51B), 상하한제한기(53), 주파수변동발생기(55), 차단스위치(57) 및 절환기(59)를 구비한다.Fig. 2 shows a detailed configuration diagram of the frequency simulation apparatus 50. Fig. 2 includes operator input portions 51A and 51B, upper and lower limiters 53, a frequency variation generator 55, a cutoff switch 57 and a switch 59. The frequency simulator 50 shown in FIG.

운전원 입력부(51A)는 시험을 위한 주파수 범위 및 변화시간을 설정한다.The operator input section 51A sets the frequency range and the change time for the test.

운전원 입력부(51B)는 시험 시작 및 중지를 선택한다.The operator input section 51B selects start and stop of the test.

상하한제한기(53)는 운전원 입력부(51A)로부터 오조작에 의한 과변동 입력을 방지하기 위해 입력되는 설정값의 상하한을 제한한다.The upper limit limiter 53 limits the upper and lower limits of the set value to be inputted to prevent excessive input by erroneous operation from the operator input unit 51A.

주파수변동발생기(55)는 입력되는 주파수 및 시간 설정값을 토대로 계통주파수 시뮬레이션 신호를 발생한다.The frequency variation generator 55 generates a grid frequency simulation signal based on the input frequency and time set values.

차단 스위치(57)는 기존 속도회로 입력을 차단하는데, 이는 도 1에 도시된 전력계통 주파수와 주파수 설정값 사이의 편차 입력을 차단하는 것이다. The cutoff switch 57 interrupts the input of the existing speed circuit, which interrupts the input of the deviation between the power system frequency and the frequency setpoint shown in FIG.

절환기(59)는 운전원 입력부(51B)로부터 시험 시작 신호가 입력될 때 주파수변동발생기(55)에서 발생되는 시뮬레이션 신호를 내보내고, 시뮬레이션 운영방법에 따라 시뮬레이션신호에 기존 속도회로 입력을 반영하여 변화율을 주어 내보낸다.The switch circuit 59 outputs a simulation signal generated in the frequency variation generator 55 when the test start signal is input from the operator input unit 51B and reflects the input of the existing speed circuit to the simulation signal according to the simulation operation method, Send out.

이러한 구성을 갖는 주파수 시뮬레이션 장치(50)의 계통주파수 동적 시뮬레이션 동작에 대해 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.The dynamic frequency-based dynamic simulation operation of the frequency simulation apparatus 50 having such a configuration will be described with reference to FIG.

도 3에 도시된 바와 같이, 발전소 제어시스템 상의 운전 화면에는 주파수변동발생기(55)에서 발생되는 계통주파수 시뮬레이션 신호를 보여주는 주파수변동화면(200), 시뮬레이션 운영방법 선택화면(Test Case Selection)(300), 터빈제어밸브 조정 시험의 "온(ON)/오프(OFF)" 상태를 보여주는 화면(Governor Resolution Test)(400), 속도조정율(Speed Regulation) 시험 계산값이 표시되는 화면(500), 입력되는 주파수 설정값의 상하한 범위(H1,H2) 및 각 구간별 기울기 설정값이 표시되는 화면(600,700) 등으로 이루어진다.3, the operation screen on the power plant control system includes a frequency variation screen 200, a simulation operation method selection screen (Test Case Selection) 300, and a frequency variation screen 200 showing a grid frequency simulation signal generated in the frequency variation generator 55. [ A screen (Governor Resolution Test) 400 showing the "ON / OFF" state of the turbine control valve adjustment test, a screen 500 showing a speed regulation test calculation value, (600, 700) for displaying the upper and lower limit ranges (H1, H2) of the frequency setting value and the slope setting value for each section.

운전원 입력부(51A)를 통해 시험을 위한 주파수 범위 및 변화시간을 설정하면, 운전 화면에 상하한 주파수 설정값(H1,H2)과 각 구간별 시간(T1∼T8)이 표시된다. 이때, 상하한제한기(53)는 운전원 입력부(51A)에서 입력된 주파수의 상하한 범위를 제한하여 오조작에 의한 과변동 입력을 방지하도록 함으로써, 시뮬레이션 기간동안 설비운영의 안정성이 확보될 수 있도록 한다.When the frequency range and the change time for the test are set through the operator input unit 51A, upper and lower frequency set values H1 and H2 and time intervals T1 to T8 for each section are displayed on the operation screen. At this time, the upper limit limiter 53 restricts the upper and lower limit range of the frequency inputted from the operator input section 51A to prevent over-fluctuation input by erroneous operation so that the stability of the facility operation can be ensured during the simulation period .

한편, 운전원 입력부(51B)를 통해 시뮬레이션을 진행시키거나 취소시킬 수 있다.On the other hand, the simulation can be advanced or canceled through the operator input unit 51B.

또한, 운전화면에 보여진 바와 같이 운전원은 시뮬레이션 운영방법을 선택할 수 있으며, 본 실시예에서의 시뮬레이션 운영방법에는 두가지 경우가 있다. Also, as shown in the operation screen, the operator can select the simulation operation method, and there are two cases of the simulation operation method in this embodiment.

첫번째 경우(Case 1)는 차단스위치(57)를 "온(ON)"시켜 기존 속도회로에 바이어스(bias)를 가감하는 방식이다.In the first case (Case 1), the cutoff switch 57 is turned "ON" to bias the existing speed circuit.

두번째 경우(Case 2)는 차단스위치(55)를 "오프(OFF)"시켜 기존 속도회로를 차단하고 순수한 바이어스를 시뮬레이션하는 방식이다.In the second case (Case 2), the cutoff switch 55 is turned "OFF " to cut off the existing speed circuit and simulate a pure bias.

주파수변동발생기(53)는 입력된 주파수 및 시간 설정값을 토대로 각 구간별로 주파수 변동에 따른 시뮬레이션 신호를 발생한다. 즉, 도 3 운전화면의 주파수변동화면(200)에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션은 주파수의 증발 및 감발의 한 사이클로 구성되고 그 증발률, 감발률, 지속시간 등을 각각 시뮬레이션하여 운전화면에 구현된다. The frequency variation generator 53 generates a simulation signal according to the frequency variation for each section on the basis of the input frequency and time set value. That is, as shown in the frequency variation screen 200 of the operation screen of FIG. 3, the simulation is constituted by one cycle of evaporation and frequency of frequency, and is simulated on the operation screen by simulating the evaporation rate, the rate of decay, .

도 3 운전화면의 주파수변동화면(200)에는 운영방법에 따라 두가지 경우(Case 1, Case 2)에 대해 각 시점의 주파수변화폭을 구간별로 시간의 기울기 형태(㎐/sec)로 보여준다. The frequency variation screen 200 of the operation screen of FIG. 3 shows the frequency variation width of each viewpoint in a slope type of time (Hz / sec) for each of two cases (Case 1 and Case 2) according to the operating method.

주파수변동발생기(55)에서 발생되는 시뮬레이션신호 즉, 주파수변동신호는 절환기(59)로 전달되어 선택된 운영방법에 따라 기존속도회로에 의해 산출되는 실제 주파수 변화분과 더해지거나 주파수변동신호만을 사용하여 발전프로세스의 변화를 시뮬레이션하게 된다.The simulation signal generated in the frequency variation generator 55, that is, the frequency variation signal is transmitted to the selector 59 and added to the actual frequency variation calculated by the existing speed circuit according to the selected operation method, Simulation of process changes.

운전원 입력부(51B)에서 시험 중지 입력시, 절환기(59)는 "0(zero)"신호를 내보내어 시뮬레이션을 중지시키고, 기존속도회로에 의해 산출되는 주파수 변화분을 사용하여 발전 제어하도록 한다.Upon input of the test stop at the operator input section 51B, the switch 59 sends a "0" signal to stop the simulation and to control the generation using the frequency change calculated by the existing speed circuit.

운전자는 운전화면에 구현된 시뮬레이션 상황을 통해 실제 시행되고 있는 시점을 확인하고 속도조정율(주파수 변화에 따른 부하변동율)을 확인하게 된다. 즉, 주파수 변동에 따른 발전프로세스의 특성을 확인하여 발전설비의 각 제어변수를 조정하게 된다.The driver confirms the actual execution time through the simulation situation implemented on the operation screen and checks the speed adjustment rate (load variation rate according to frequency change). In other words, by checking the characteristics of the power generation process according to the frequency variation, each control variable of the power generation facility is adjusted.

다시 도 1로 돌아가서 보면, 주파수 시뮬레이션 장치(50)에서 출력되는 시뮬레이션 신호는 계통주파수 변화분에 더해져 보일러(80) 증기량 생산을 조정하고, 발전기 부하를 조정하게 된다.Referring again to FIG. 1, the simulation signal output from the frequency simulation apparatus 50 is added to the change in the system frequency to adjust the steam amount production of the boiler 80 and adjust the generator load.

터빈제어밸브(Gaoernor)(90)에서는 보일러(80)에서 조절 및 공급하는 증기량을 조절하여 터빈(100)이 일정속도로 회전하게 하고, 이 속도에너지를 발전기(110)를 통해 전기에너지로 변환하게 된다.In the turbine control valve (Gaoernor) 90, the amount of steam to be adjusted and supplied by the boiler 80 is controlled to rotate the turbine 100 at a constant speed, and the speed energy is converted into electric energy through the generator 110 do.

한편, 화력발전소의 경우 다탄종 다열량을 가진 연료를 사용함에 따른 연소특성시험이 계획예방정비 이후 또는 필요시 시행되면 발전프로세스 전반의 특성확인시험이 필요하며 이때 본 발명에 따른 장치가 유용하게 활용될 수 있다.On the other hand, in the case of a thermal power plant, it is necessary to test the characteristics of the entire power generation process after the burn-up test according to the use of multi-cylinder fuel having a multi- .

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.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

10 : 보일러 부하요구량 20 : 터빈부하 요구량
30 : 터빈속도(계통주파수) 40 : 정격속도값
50 : 주파수 시뮬레이션 장치 51A,51B : 운전원 입력부
53 : 상하한제한기 55 : 주파수변동발생기
57 : 차단스위치 59 : 절환기
60 : 제한기 70 : 밸브제어부
80 : 보일러 90 : 터빈제어밸브
100 : 터빈 110 : 발전기
120 : 변압기 10: Boiler load demand 20: Turbine load demand
30: Turbine speed (system frequency) 40: Rated speed value
50: Frequency simulation apparatus 51A, 51B: Operator input unit
53: Upper / lower limiter 55: Frequency generator
57: disconnect switch 59: switch
60: Limiter 70: Valve control part
80: Boiler 90: Turbine control valve
100: turbine 110: generator
120: Transformer

Claims (5)

발전소 제어시스템에 있어서,
주파수 시험값을 생성하여 발전프로세스 특성을 시뮬레이션하기 위한 주파수 시뮬레이션 장치; 및
상기 주파수 시뮬레이션 장치에서 생성되는 주파수 시험값을 사용하여 시뮬레이션한 결과를 토대로 제어변수를 조정하는 발전프로세스를 포함하며,
상기 주파수 시뮬레이션 장치는,
상하한 주파수 설정값과 각 구간별 기울기 설정을 입력받아 계통주파수 시뮬레이션 신호를 발생하는 주파수변동발생기; 및
상기 주파수변동발생기에서 발생되는 시뮬레이션신호를 이용하여 주파수 시험값을 생성하거나 또는 계통주파수 변동분에 시뮬레이션신호를 부가하여 주파수 시험값을 생성하는 절환기를 구비함을 특징으로 하는 계통주파수 동적 시뮬레이션기법을 활용한 발전소 제어시스템.In a power plant control system,
A frequency simulation device for generating a frequency test value to simulate a power generation process characteristic; And
And a power generation process of adjusting a control parameter based on a simulation result using a frequency test value generated in the frequency simulation apparatus,
The frequency simulation apparatus includes:
A frequency variation generator for receiving the upper and lower frequency set values and the slope setting for each section and generating a system frequency simulation signal; And
And a switch for generating a frequency test value by using a simulation signal generated by the frequency variation generator or adding a simulation signal to a system frequency variation to generate a frequency test value. Power Plant Control System. 제 1항에 있어서, 상기 주파수 시뮬레이션 장치는
계통주파수 변동분 입력을 선택적으로 차단하기 위한 차단스위치;
시뮬레이션을 위한 주파수 범위 및 변화시간 설정을 위한 운전원 입력부; 및
과입력 방지를 위해, 상기 운전원 입력부에서 입력되는 범위를 제한하기 위한 상하한제한기를 구비함을 특징으로 하는 계통주파수 동적 시뮬레이션기법을 활용한 발전소 제어시스템.The apparatus of claim 1, wherein the frequency simulation device
A shutoff switch for selectively shutting down the system frequency variation input;
An operator input for setting a frequency range and a change time for simulation; And
And an upper limiter and a lower limiter for limiting a range input from the operator input unit for input prevention. 제 1항에 있어서, 상기 주파수변동발생기는 주파수의 증발 및 감발의 한 사이클로 구성되고, 그 증발률 및 감발률, 지속시간을 각각 시뮬레이션하여 실제상황과 유사한 시뮬레이션 신호를 발생함을 특징으로 하는 계통주파수 동적 시뮬레이션기법을 활용한 발전소 제어시스템.The system according to claim 1, wherein the frequency fluctuation generator is constituted by one cycle of evaporation and deceleration of frequencies, and simulating the evaporation rate, the rate of decay, and the duration of time, Power Plant Control System Using Dynamic Simulation Technique. 제 2항에 있어서, 상기 주파수 시뮬레이션 장치는 주파수 변동에 따른 상기 발전프로세스의 특성을 확인하도록 상기 시스템 상의 운전 화면에 시뮬레이션 상황을 나타냄을 특징으로 하는 계통주파수 동적 시뮬레이션기법을 활용한 발전소 제어시스템.3. The plant control system of claim 2, wherein the frequency simulation device indicates a simulation condition on an operation screen on the system to confirm characteristics of the power generation process according to frequency variation. 발전소 제어시스템의 모의시험을 통해 특성을 사전 확인하기 위한 시뮬레이션방법에 있어서,
(1) 운전원 입력부를 통해 주파수 시뮬레이션 장치에 시험을 위한 주파수 범위 및 변화시간을 설정하는 단계;
(2) 상기 주파수 시뮬레이션 장치에 의해 상기 설정된 주파수 범위 및 변화시간에 따른 계통주파수 시뮬레이션 신호를 발생하는 단계;
(3) 운영방법에 따라, 상기 주파수 시뮬레이션 장치에 의해 상기 발생된 시뮬레이션 신호만을 사용하거나 상기 시스템의 실제 주파수 변동분과 시뮬레이션 신호를 합하여 계통주파수 변화를 시뮬레이션하는 단계; 및
(4) 시뮬레이션 결과에 따라 보일러 부하량 증감발 및 터빈제어밸브 응동상태를 주파수 시뮬레이션 장치에서 상기 시스템의 운전 화면에 나타내어 확인하도록 하는 단계를 포함하는 계통주파수 동적 시뮬레이션방법.1. A simulation method for predicting characteristics through simulated testing of a plant control system,
(1) setting a frequency range and a change time for testing in a frequency simulation apparatus through an operator input unit;
(2) generating a grid frequency simulation signal according to the set frequency range and the change time by the frequency simulation apparatus;
(3) simulating the change in the grid frequency by using only the generated simulation signal by the frequency simulation apparatus or adding the simulation signal to the actual frequency variation of the system, according to the operating method; And
(4) allowing the frequency simulation apparatus to confirm and display the boiler load increase / decrease foot and the turbine control valve operating state on the operation screen of the system according to the simulation result.
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