KR20220144874A - 제어 장치, 제어 방법 및 프로그램 - Google Patents

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히데카즈 야마시타
준 사사하라
고이치로 야노
요스케 기타우치
미즈히코 다나카
마사히로 요시다
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미츠비시 파워 가부시키가이샤
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Abstract

제어 장치는, 가스 터빈에 의해 발전하는 발전기가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 가스 터빈의 회전수에 근거하여 연료의 양을 조정하는 제어 장치로서, 발전기에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득하는 부하값 취득부와, 부하값과 바이어스를 연산하여, 해당 부하값과는 다른 부하의 값인 조정값을 산출하는 연산부와, 발전기로 하여금 조정값에 상당하는 전력을 출력하게 하는 제 1 신호를 출력하여 연료의 양을 조정하는 지령부를 구비한다.

Description

제어 장치, 제어 방법 및 프로그램
본 개시는, 제어 장치, 제어 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
본원은, 2020년 4월 2일에 일본에 출원된 특원 2020－066463호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
특허 문헌 1에는, 전력 계통 사고에 의한 발전소 내 단독 운전의 발생 시에, 소(所) 내 부하량에 따른 발전을 행하는 것에 의해 해당 발전소 내의 터빈의 운전 제한 내에 부하량을 얻는 기술이 개시되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특개 2008－259366호 공보
공장 등의 소(所) 내로의 전력 공급과 외부 전력 계통으로의 수전·송전을 행하는 소 내 발전 설비소에서는, 외부 전력 계통의 차단에 의해 소 내의 발전기에 걸리는 부하가 변동하여, 해당 발전기가 출력하는 전력의 주파수가 일시적으로 변동할 수 있다. 주파수를 안정시키기 위해, 상기 차단 후에 발전기에 걸리는 소 내 부하에 근거하여 발전기가 출력하는 전력을 조정하는 기술이 알려져 있다. 그러나, 조정이 행해져도, 차단되는 외부 전력 계통의 부하가 소 내 부하에 비해 큰 경우, 관성에 의해 주파수가 크게 변동할 수 있다.
본 개시의 목적은, 상술한 과제를 해결하는 제어 장치, 제어 방법 및 프로그램을 제공하는 것에 있다.
본 개시에 따른 제어 장치는, 가스 터빈에 의해 발전하는 발전기가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 가스 터빈의 회전수에 근거하여, 가스 터빈에 공급하는 연료의 양을 조정하는 제어 장치로서, 발전기에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득하는 부하값 취득부와, 부하값과 바이어스를 연산하여, 해당 부하값과는 다른 부하의 값인 조정값을 산출하는 연산부와, 발전기로 하여금 조정값에 상당하는 전력을 출력하게 하는 제 1 신호를 출력하여 연료의 양을 조정하는 지령부를 구비한다.
본 개시에 따른 제어 방법은, 가스 터빈에 의해 발전하는 발전기가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 가스 터빈의 회전수에 근거하여, 가스 터빈에 공급하는 연료의 양을 조정하는 제어 장치에 있어서, 발전기에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득하는 스텝과, 부하값과 바이어스를 연산하여, 해당 부하값과는 다른 값인 조정값을 산출하는 스텝과, 발전기로 하여금 조정값에 상당하는 전력을 출력하게 하는 제 1 신호를 출력하여 연료의 양을 조정하는 스텝을 가진다.
본 개시에 따른 프로그램은, 가스 터빈에 의해 발전하는 발전기가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 가스 터빈의 회전수에 근거하여, 가스 터빈에 공급하는 연료의 양을 조정하는 제어 장치의 컴퓨터로 하여금, 발전기에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득하는 스텝과, 부하값과 바이어스를 연산하여, 해당 부하값과는 다른 값인 조정값을 산출하는 스텝과, 발전기가 조정값에 상당하는 전력을 출력하게 하는 제 1 신호를 출력하여 연료의 양을 조정하는 스텝을 실행하게 한다.
상기 태양 중 적어도 1개의 태양에 의하면, 발전기에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기가 출력하는 전력의 주파수의 변동을 억제하여 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 제어 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시 형태에 따른 제어 장치의 구성을 나타내는 개략 블럭도이다.
도 3은 일 실시 형태에 따른 발전기에 걸리는 부하를 나타내는 그래프이다.
도 4는 일 실시 형태에 따른 연소기에 공급하는 연료의 양을 나타내는 그래프이다.
도 5는 일 실시 형태에 따른 발전기가 출력하는 전력을 나타내는 그래프이다.
도 6은 일 실시 형태에 따른 발전기가 출력하는 전력의 주파수를 나타내는 그래프이다.
도 7은 일 실시 형태에 따른 제어 시스템의 제어를 나타내는 회로도이다.
도 8은 일 실시 형태에 따른 제어 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 일 실시 형태에 따른 발전기가 출력하는 전력의 주파수를 나타내는 그래프이다.
도 10은 일 실시 형태에 따른 제어 장치의 구성을 나타내는 개략 블럭도이다.
도 11은 일 실시 형태에 따른 제어 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 적어도 일 실시 형태에 따른 컴퓨터의 구성을 나타내는 개략 블럭도이다.
［제 1 실시 형태］
(제어 시스템의 구성)
이하, 도면을 참조하면서 실시 형태에 대해 자세하게 설명한다.
도 1은, 제 1 실시 형태에 따른 제어 시스템(1)의 구성을 나타내는 도면이다.
제어 시스템(1)은, 소 내 전력 계통(10)과, 외부 전력 계통(20)과, 제어 장치(100)를 구비한다.
전력 계통이란, 발전기가 출력한 전력을 수전 설비에 공급하기 위한 발전과, 송전·수전을 통합한 시스템을 말한다.
제어 시스템(1)은, 외부 전력 계통(20)에 걸리는 부하가 차단된 경우, 소 내 전력 계통(10)에 걸리는 부하와 바이어스를 연산한 값에 따른 연료를 공급하는 시스템이다. 이것에 의해, 제어 시스템(1)은, 소 내 전력 계통(10)이 출력하는 전력의 주파수의 변동을 억제하여 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
부하란, 설비 등이 소비하는 전력을 말한다.
외부 전력 계통(20)에 걸리는 부하가 차단된 경우, 차단되는 것에 의해 변동하는 부하를 상실 부하라고도 한다.
소 내 전력 계통(10)은, 발전기(500)를 구비하는 공장 설비소에 있어서 발전하여, 소 내 설비(600)에 전력을 공급하고, 또, 외부 전력 계통(20)으로부터 수전한다.
외부 전력 계통(20)은, 소 내 전력 계통(10)으로부터 전력을 받아들이고 또, 소 내 전력 계통(10)으로의 전력을 공급한다. 외부 전력 계통(20)은 전선 등에 의해 소 내 전력 계통(10)과 접속한다.
제어 장치(100)는, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기(500)에 걸리는 부하와 바이어스를 연산한 값에 근거하여 발전기(500)에 공급하는 연료의 양을 조정하는 장치이다. 이것에 의해, 제어 장치(100)는, 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수의 변동을 억제하여 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
(소 내 전력 계통의 구성)
이하, 소 내 전력 계통(10)의 구성에 대해 설명한다.
소 내 전력 계통(10)은, 가스 터빈(30)과, 발전기(500)와, 소 내 설비(600)를 구비한다.
가스 터빈(30)은, IGV(Inlet Guide Vane)(31)와, 압축기(32)와, 연소기(33)와, 터빈(34)과, 로터(35)와, 연료 밸브(36)를 구비한다.
IGV(31)는, 압축기(32)의 입구 측에 마련되고, 압축기(32)에 유입하는 공기 유량을 조정한다.
압축기(32)는, 유입한 공기를 압축하여 압축 공기를 생성한다.
연소기(33)는, 압축기(32)에 의해 압축된 공기와 연료를 혼합하여, 고온의 연소 가스를 생성한다. 상기 연료의 예로서는, 경유와, 등유와, 천연 가스와, 수소와, 고로(高爐)의 부생(byproduct) 가스와, 석탄 가스화 가스를 들 수 있다.
터빈(34)은, 연소 가스에 의해 로터(35)를 회전하여 발전기(500)를 구동한다.
로터(35)는, 터빈(34)과 발전기(500)를 접속하여, 터빈(34)에 의해 회전하는 것으로, 터빈(34)이 생성한 동력을 발전기(500)에 전하여 구동시킨다.
연료 밸브(36)는, 연소기(33)에 공급되는 연료 가스의 유량을 조정한다.
연소기(33)는, 연료 밸브(36)를 통하여 공급된 연료를 공기와 혼합하여 연소하는 것으로 고온 고압의 연소 가스를 생성하는 장치이다. 연료 밸브(36)는 제어 장치(100)로부터 송신된 신호를 받아 연소기(33)에 공급되는 연료의 유량을 조정하는 밸브이다.
발전기(500)는, 가스 터빈(30)에 의해 발생한 동력을 이용하여, 전력을 출력하는 장치이다. 발전기(500)는, 소 내 설비(600A)와 소 내 설비(600B), 및 가스 터빈(30)과, 외부 전력 계통(20)을 접속한다.
소 내 설비(600)는, 소 내 전력 계통(10)이 존재하는 공장 설비소에 있어서, 발전기(500)가 출력한 전력의 공급에 의해 작동하는 기계 설비이다.
소 내 전력 계통(10)에 있어서 전력을 출력하는 설비는 발전기(500)이다. 소 내 전력 계통(10)에 있어서, 전력을 소비하는 설비는 소 내 설비(600A)와, 소 내 설비(600B)이다. 소 내 설비(600A)의 부하를 부하 L1이라고 한다. 소 내 설비(600B)의 부하를 부하 L2이라고 한다.
(외부 전력 계통)
외부 전력 계통(20)은, 소 내 전력 계통(10)의 발전기(500)가 출력한 전력의 공급을 받아 부하 L3의 전력을 소비하는 설비와, 소 내 전력 계통(10) 등에 전력을 공급하는 발전기(도시하지 않음)를 구비하는 계통이다.
(제어 장치의 구성)
이하, 제어 장치(100)의 구성에 대해 설명한다.
도 2는, 제어 장치(100)의 구성을 나타내는 개략 블럭도이다.
제어 장치(100)는, 회전수 취득부(110)와, 판정부(120)와, 부하값 취득부(130)와, 연산부(140)와, 지령부(150)를 구비한다.
회전수 취득부(110)는, 가스 터빈(30)이 구비하는 터빈(34)의 회전수를 취득한다.
판정부(120)는, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생하고 있는지 여부를 판정한다. 예를 들면, 판정부(120)는, 소 내 전력 계통(10)과 외부 전력 계통(20) 사이에 마련된 차단기(도시하지 않음)와 접속되어, 차단기로부터 차단을 나타내는 신호를 받아들인 경우, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생하고 있다고 판정한다. 판정부(120)는, 차단기로부터 차단을 나타내는 신호를 받고 있지 않은 경우, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생하고 있지 않다고 판정한다.
부하값 취득부(130)는, 판정부(120)가 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생하고 있다고 판정한 경우, 부하값을 취득한다. 부하값이란, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생하고 있는 경우, 발전기(500)에 걸리는 부하의 값이다.
외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생하고 있지 않은 경우, 발전기(500)에 걸리는 부하의 값은, 외부 전력 계통(20)의 부하의 값과, 소 내 전력 계통(10)의 부하의 값을 가산한 값이 된다. 즉, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생하고 있지 않은 경우, 발전기(500)에 걸리는 부하의 값은, 부하 L1과 부하 L2와 부하 L3을 가산한 값이다.
한편, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생하고 있는 경우, 발전기(500)에 걸리는 부하의 값은, 소 내 전력 계통(10)의 부하의 값이 된다. 즉, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생하고 있는 경우, 발전기(500)에 걸리는 부하의 값은, 부하 L1과 L2를 가산한 값이 된다. 이하에 있어서, 부하 L1과 부하 L2를 가산한 값을 소 내 부하라고 칭한다.
부하값 취득부(130)는, 소 내 설비(600A)와 소 내 설비(600B)를 접속하여, 부하 L1의 값과 부하 L2의 값을 받아들인다. 그 후, 부하값 취득부(130)는, 부하 L1의 값과 부하 L2의 값을 가산하는 것에 의해 부하값을 취득한다. 즉, 부하값의 값은 소 내 부하와 같은 값이 된다.
연산부(140)는, 부하값 취득부(130)가 취득한 부하값과 미리 설정된 바이어스를 연산하여 조정값을 산출한다. 조정값이란 부하값과는 다른 부하의 값을 말한다. 바이어스의 예로서는 음의 실수를 들 수 있다. 즉, 연산부(140)에 의해 소 내 부하의 값보다 낮은 값인 조정값이 산출된다. 조정값에 상당하는 전력은 소 내 부하의 값이 나타내는 전력보다 낮다. 연산부(140)에 의한 부하값과 바이어스의 연산의 예로서는, 부하값과 바이어스를 가산하여 얻어지는 값과, 부하값과 바이어스를 승산한 값을 들 수 있다.
지령부(150)는 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 신호를 연료 밸브(36)에 출력하여 연소기(33)에 공급되는 연료의 양을 조정한다. 상기 일정 범위의 예로서는, 49.5Hz 이상 또한 50.5Hz 이하를 들 수 있다.
이하, 지령부(150)의 동작을 구체적으로 설명한다.
지령부(150)는, 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 회전수 취득부(110)가 취득한 터빈(34)의 회전수에 근거하여, 신호를 연료 밸브(36)에 출력하여 연료의 양을 조정한다. 예를 들면, 지령부(150)는, 회전수 취득부(110)가 취득한 터빈(34)의 회전수가 일정 범위를 넘는 경우, 연료의 양을 줄이는 취지의 신호를 연료 밸브(36)에 출력한다. 이것에 의해, 연료 밸브(36)가 연소기(33)에 공급하는 연료의 양은 적어진다. 그 때문에, 터빈(34)의 회전수는 낮아진다. 즉, 지령부(150)는 터빈(34)의 회전수가 일정 범위를 넘은 경우, 회전수를 일정 범위로 할 수 있다. 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수는, 터빈(34)의 회전수에 의해 변동한다. 그 때문에, 지령부(150)의 동작에 의해, 제어 시스템(1)은 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수를 일정 범위로 할 수 있다.
지령부(150)는, 회전수 취득부(110)가 취득한 터빈(34)의 회전수가, 미리 설정된 일정 범위보다 낮은 경우, 연료의 양을 늘리는 취지의 신호를 연료 밸브(36)에 출력한다. 이것에 의해, 연료 밸브(36)가 연소기(33)에 공급하는 연료의 양은 많아진다. 그 때문에, 터빈(34)의 회전수는 높아진다. 즉, 지령부(150)는, 터빈(34)의 회전수가 일정 범위보다 낮은 경우, 회전수를 일정 범위로 할 수가 있다. 그 때문에, 지령부(150)의 동작에 의해, 제어 시스템(1)은 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수를 일정 범위로 할 수 있다.
또, 지령부(150)는, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기(500)로 하여금 조정값에 상당하는 전력을 출력하게 하는 제 1 신호를 연료 밸브(36)에 출력하여 연소기(33)에 공급되는 연료의 양을 조정한다.
이하에 있어서, 지령부(150)가 제 1 신호를 출력하는 것에 의해 연료의 양을 조정하는 경우의 제어 시스템(1)의 동작을 설명한다.
외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 판정부(120)는 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생하고 있다고 판정한다. 그 후, 부하값 취득부(130)는 부하값을 취득한다. 연산부(140)는, 부하값 취득부(130)가 취득한 부하값과 바이어스에 근거하여 조정값을 산출한다. 지령부(150)는, 발전기(500)가 조정값에 상당하는 전력을 출력하도록, 제 1 신호를 연료 밸브(36)에 출력하여 연소기(33)에 공급되는 연료의 양을 조정한다.
외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생하고 있지 않은 경우, 발전기(500)가 출력하는 전력은, 소 내 부하와 부하 L3의 값을 가산한 값에 상당한다. 한편, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생하고 있는 경우, 연료 밸브(36)는, 지령부(150)로부터 제 1 신호를 연료 지령값으로서 받아들여 연소기(33)에 공급하는 연료의 양을 조정한다. 이것에 의해, 발전기(500)가 출력하는 전력은, 소 내 부하에 상당하게 된다.
도 3은, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기(500)에 걸리는 부하의 변동을 나타내는 그래프이다. 도 3의 그래프의 종축은 발전기(500)에 걸리는 부하를 나타낸다. 도 3의 그래프의 횡축은 시각을 나타낸다. 도 3의 시각 C는 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 시각을 나타낸다.
도 3에 나타내는 바와 같이 발전기(500)에 걸리는 부하는 시각 C로부터 낮아진다. 시각 C의 전에 발전기(500)에 걸리는 부하는 소 내 부하와 부하 L3의 값을 가산한 값이다. 한편, 시각 C에 있어서 부하 L3이 차단되면 상실 부하가 발생하여, 발전기(500)에 걸리는 부하는 낮아진다. 즉, 시각 C의 후에 있어서, 발전기(500)에 걸리는 부하는 소 내 부하의 값이 된다.
도 4는 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 연료 밸브(36)는 연료 지령값에 의해 연소기(33)에 공급되는 연료의 양을 나타내는 그래프이다. 도 4의 그래프의 종축은 연료 밸브(36)에 의해 연소기(33)에 공급되는 연료의 양을 나타낸다. 도 4의 그래프의 횡축은 시각을 나타낸다. 도 4의 그래프의 실선은 제어 시스템(1)의 연소기(33)에 공급되는 연료의 양을 나타낸다. 도 4의 그래프의 점선은 제어 시스템(1) 이외의 시스템(이하, 다른 시스템이라고 칭한다)에 의해 연료의 양을 조정한 경우, 다른 시스템의 연소기에 공급하는 연료의 양을 나타낸다. 다른 시스템은, 조정값에 근거하여 연료의 양을 조정하는 제어 시스템(1)과 달리, 부하값에 근거하여 연소기에 공급하는 연료의 양을 조정한다. 다른 시스템과 제어 시스템(1)은, 상기 설명의 연료의 양의 조정 이외에 관련되는 구성은 동일하다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 시각 C에 있어서 발전기(500)에 걸리는 부하는 상실 부하의 분량만큼 낮아진다. 그 때문에, 부하값 취득부(130)는 소 내 부하의 값을 부하값으로서 취득한다. 연산부(140)는 취득한 부하값과 바이어스를 연산하여 조정값을 산출한다. 지령부(150)는 조정값에 근거하여, 연료의 양을 나타내는 제 1 신호를 연료 밸브(36)에 출력한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 신호를 연료 밸브(36)는 연료 지령값으로서 받아들여, 연소기(33)에 공급하는 연료의 양을 줄인다.
다른 시스템의 연료 밸브도, 시각 C에 있어서 연소기에 공급하는 연료의 양을 줄인다. 그러나, 조정값이 아니라 부하값에 근거하여 연료의 양을 조정하는 다른 시스템은, 제어 시스템(1)보다 많은 연료의 양을 시각 C 이후에 연소기에 공급한다. 제어 시스템(1)은 조정값에 근거하여 연료의 양을 연소기(33)에 공급하기 때문에, 부하값에 근거하여 연료의 양을 조정하는 다른 시스템보다, 바이어스에 상당하는 분량만큼 적은 연료를 연소기(33)에 공급하게 된다.
시각 C 이후, 제어 시스템(1)의 지령부(150)는, 발전기(500)가 출력하는 전력이 조정값으로부터 부하값에 상당하는 값으로 경시적으로 변화하게 하는 신호인 제 2 신호를 출력하여 연료의 양을 조정한다. 이것에 의해, 신호를 연료 지령값으로서 받아들인 연료 밸브(36)는 연소기(33)에 공급하는 연료의 양을 조정한다. 즉, 바이어스에 상당하는 연료의 분량이 서서히 제로가 된다.
마찬가지로, 시각 C 이후, 다른 시스템의 지령부도, 발전기가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 연료 밸브에 신호를 출력한다. 이것에 의해, 신호를 받아들인 연료 밸브는 연소기(33)에 공급하는 연료의 양을 조정한다.
시각 C에 있어서, 제어 시스템(1)의 연료 밸브(36)와, 다른 시스템의 연료 밸브가 공급하는 연료의 양은 상위하다. 그러나, 시각 C 이후에 있어서의 소 내 부하는 동일하기 때문에, 제어 시스템(1)의 연료 밸브(36), 다른 시스템의 연료 밸브가 공급하는 연료의 양은 동일하게 된다.
도 5는, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기(500)가 출력하는 전력을 나타내는 그래프이다. 도 5의 그래프의 종축은 발전기(500)가 출력하는 전력을 나타낸다. 도 5의 그래프의 횡축은 시각을 나타낸다. 도 5의 그래프의 실선은 제어 시스템(1)의 발전기(500)가 출력하는 전력을 나타낸다. 도 5의 그래프의 점선은 다른 시스템의 발전기가 출력하는 전력을 나타낸다.
시각 C 이전에 있어서, 발전기(500)가 출력하는 전력은 소 내 부하의 값에 부하 L3의 값을 가산한 값에 상당한다. 한편, 시각 C에 있어서 상실 부하의 분량의 부하가 차단되면, 발전기(500)가 출력하는 전력은 조정값에 상당하게 된다. 시각 C로부터 일정 시간이 경과하면, 지령부(150)가 출력하는 신호에 의해, 발전기(500)가 출력하는 전력은 소 내 부하에 상당하게 된다.
한편, 다른 시스템의 발전기가 시각 C 이후에 출력하는 전력은 소 내 부하에 상당한다. 즉, 다른 시스템의 발전기가 시각 C 이후에 출력하는 전력은 제어 시스템(1)의 발전기(500)가 시각 C 이후에 출력하는 전력보다 바이어스에 상당하는 만큼 많다. 시각 C로부터 일정 시간이 경과하면, 제어 시스템(1)의 발전기(500)와 다른 시스템의 발전기가 출력하는 전력은 동일하게 된다.
도 6은, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수를 나타내는 그래프이다. 도 6의 그래프의 종축은 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수를 나타낸다. 도 6의 그래프의 횡축은 시각을 나타낸다. 도 6의 그래프의 실선은 제어 시스템(1)의 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수를 나타낸다. 도 6의 그래프의 점선은 다른 시스템의 발전기가 출력하는 전력의 주파수를 나타낸다.
시각 C 이전에 있어서 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수는, 지령부(150)가 출력하는 신호에 의해 일정 범위로 유지된다. 시각 C의 직후, 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수는 일시적으로 커진다. 발전기(500)에 걸리는 부하는, 도 3에 나타내는 바와 같이 시각 C로부터 상실 부하만큼 낮아지지만, 발전기(500)가 출력하는 전력은 도 5에 나타내는 바와 같이 시각 C로부터 일정 시간에 걸쳐 서서히 낮아진다. 그 때문에, 시각 C의 직후, 발전기(500)가 출력하는 전력에 잉여분이 발생하고, 해당 잉여분에 의한 관성 등에 의해, 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수는 일시적으로 커진다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 시각 C로부터 일정 시간의 경과까지, 제어 시스템(1)의 발전기(500)가 출력하는 전력은, 다른 시스템의 발전기가 출력하는 전력보다 낮다. 이것에 의해, 시각 C로부터 일정 시간의 경과까지, 제어 시스템(1)의 발전기(500)가 출력하는 전력의 잉여분은, 다른 시스템의 발전기가 출력하는 전력의 잉여분보다 적다. 그 때문에, 시각 C로부터 일정 시간의 경과까지, 제어 시스템(1)의 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수의 변동은, 다른 시스템의 발전기가 출력하는 전력의 주파수의 변동보다 작다. 즉, 외부 전력 계통(20)의 부하가 차단된 경우, 제어 시스템(1)은 다른 시스템에 비해, 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수의 변동을 억제하여 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
도 7은, 제어 시스템(1)의 제어를 나타내는 회로도이다.
제어 시스템(1)이 통상 운전의 경우, 제어 시스템(1)은 터빈(34)의 회전수에 근거하여 연료 지령을 발령한다. 이것에 의해, 제어 시스템(1)은 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록 조정한다.
한편, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 제어 시스템(1)은, 소 내 부하와 바이어스에 근거하여 연료 지령을 발령한다.
(제어 시스템의 동작)
이하, 외부 전력 계통(20)의 부하가 차단된 경우의 제어 시스템(1)의 동작에 대해 설명한다.
도 8은, 외부 전력 계통(20)의 부하가 차단된 경우의 제어 시스템(1)의 동작을 나타내는 흐름도이다.
외부 전력 계통(20)의 부하가 차단된다. 그 후, 판정부(120)는 차단기로부터 차단을 나타내는 신호를 받아들여, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생하고 있다고 판정한다(스텝 S1).
부하값 취득부(130)는 소 내 설비(600A)와 소 내 설비(600B)로부터 부하값을 취득한다(스텝 S2). 즉, 부하값 취득부(130)는 발전기(500)에 걸리는 부하의 값을 취득하는 것에 의해 부하값을 취득한다.
연산부(140)는, 스텝 S2에서 부하값 취득부(130)가 취득한 부하값과, 미리 설정된 바이어스를 연산하여 조정값을 산출한다(스텝 S3).
지령부(150)는, 스텝 S3에서 산출된 조정값에 근거하여 제 1 신호를 연료 밸브(36)에 출력한다(스텝 S4).
스텝 S4의 신호를 받아들인 연료 밸브(36)는, 연소기(33)에 공급하는 연료의 양을 조정한다(스텝 S5). 즉, 연료 밸브(36)는 스텝 S4에서 출력된 신호를 연료 지령값으로서 받아들여 연소기(33)에 공급하는 연료의 양을 줄인다.
스텝 S5에 있어서 연소기(33)에 공급하는 연료의 양이 적었기 때문에, 발전기(500)가 출력하는 전력이 낮아진다(스텝 S6). 스텝 S6에 의해, 발전기(500)가 출력하는 전력은 소 내 부하로부터 바이어스를 감산한 값에 상당하게 된다.
지령부(150)는, 발전기(500)가 출력하는 전력이 소 내 부하에 상당하도록 신호를 출력한다(스텝 S7). 이것에 의해, 스텝 S6으로부터 일정 시간이 경과하면, 발전기(500)가 출력하는 전력이 부하값에 상당하게 된다.
외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 제어 시스템(1)은, 발전기(500)가 출력하는 전력을 조정값에 상당하도록 조정한다. 이것에 의해, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단의 직후에 있어서의, 발전기(500)가 출력하는 전력의 잉여분은 적어진다. 그 때문에, 제어 시스템(1)은, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수의 변동을 억제하여 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
제어 시스템(1)에 있어서, 제어 장치(100)는 가스 터빈(30)에 마련되는 구성이어도 좋다. 이 경우에 있어서도, 제어 장치(100)의 지령부(150)는, 발전기(500)로 하여금 조정값에 상당하는 전력을 출력하게 하는 제 1 신호를, 연료 밸브(36)에 대해서 출력하는 것에 의해, 연소기(33)에 공급되는 연료의 양을 조정한다.
(변형예)
지령부(150)는 제 1 신호를 출력한 후, 발전기(500)가 부하값에 상당하는 전력을 출력하도록 복수 회의 신호를 출력하여 연료의 양을 조정해도 좋다.
도 9는 변형예에 따른 제어 시스템(1)의 발전기(500)가 담당하는 단독 운전 계통의 주파수를 나타내는 그래프이다.
예를 들면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 지령부(150)는 시각 C에 있어서 제 1 신호를 송신한 후, 3회의 신호를, 시각 T1과 시각 T2와 시각 T3에 출력하여 발전기(500)가 담당하는 단독 운전 계통의 주파수는 단계적으로 조정해도 좋다.
(작용·효과)
본 개시에 따른 제어 장치(100)는, 가스 터빈(30)에 의해 발전하는 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 가스 터빈(30)의 회전수에 근거하여, 가스 터빈(30)에 공급하는 연료의 양을 조정하는 제어 장치(100)로서, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기(500)에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득하는 부하값 취득부(130)와, 부하값과 바이어스를 연산하여, 해당 부하값과는 다른 부하의 값인 조정값을 산출하는 연산부(140)와, 발전기(500)로 하여금 조정값에 상당하는 전력을 출력하게 하는 제 1 신호를 출력하여 연료의 양을 조정하는 지령부(150)를 구비한다.
발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 제어 장치(100)는, 발전기(500)가 출력하는 전력을 조정값에 상당하도록 조정한다. 이것에 의해, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단의 직후에 있어서의, 발전기(500)가 출력하는 전력의 잉여분은 적어진다. 그 때문에, 제어 장치(100)는, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수의 변동을 억제하여 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
본 개시에 따른 제어 장치(100)의 지령부(150)는 제 1 신호를 출력한 후, 발전기(500)가 출력하는 전력이 조정값으로부터 부하값에 상당하는 값으로 경시적으로 변화하게 하는 신호인 제 2 신호를 출력하여 연료의 양을 조정한다.
이것에 의해, 제어 장치(100)는, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 전후에 있어서의 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수의 변동을 줄일 수가 있다.
또, 제어 장치(100)의 부하값 취득부(130)는, 발전기(500)에 걸리는 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기(500)에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득한다.
외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 제어 장치(100)는, 발전기(500)가 출력하는 전력을 조정값에 상당하도록 조정한다. 이것에 의해, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단의 직후에 있어서의, 발전기(500)가 출력하는 전력의 잉여분은 적어진다. 그 때문에, 제어 장치(100)는, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수의 변동을 억제하여 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
［제 2 실시 형태］
(제어 시스템의 구성)
이하, 제 2 실시 형태에 따른 제어 시스템(1)에 대해 설명한다.
제 2 실시 형태에 따른 제어 시스템(1)은, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단에 의해 감소한 발전기(500)의 부하의 값과, 바이어스가 비례하도록 바이어스를 산출한다. 제어 시스템(1)은, 산출된 바이어스에 근거하여 조정값을 연산하여, 발전기(500)가 조정값에 상당하는 전력을 출력하도록 제 1 신호를 연료 밸브(36)에 송신하는 시스템이다.
제 2 실시 형태에 따른 제어 시스템(1)의 제어 장치(100)의 구성은, 제 1 실시 형태에 따른 제어 시스템(1)의 제어 장치(100)의 구성에 더해, 바이어스 산출부(160)를 구비하는 구성이다.
도 10은, 제 2 실시 형태에 따른 제어 장치(100)의 구성을 나타내는 개략 블럭도이다.
바이어스 산출부(160)는, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단에 의해 감소한 발전기(500)의 부하의 값(이하, 감소값이라고 칭한다)과 바이어스가 비례하도록, 바이어스를 산출한다. 예를 들면, 바이어스 산출부(160)는 제어 장치(100)가 구비하는 기억 장치(도시하지 않는다)가 기억하고 있는 부하 L1과 부하 L2와 부하 L3을 가산한 값으로부터, 부하값을 감산하는 것에 의해, 감소값을 구한다. 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단에 의한 감소값은 부하 L3과 같은 값이다. 그 후, 바이어스 산출부(160)는, 구해진 감소값에, 미리 설정된 계수를 승산하는 것에 의해, 바이어스를 산출한다. 상기 계수의 예로서는, 1 이상의 실수를 들 수 있다. 이와 같이 바이어스를 산출하는 것에 의해, 바이어스 산출부(160)가 산출한 바이어스는, 감소값과 비례하게 된다.
바이어스 산출부(160)는 승산 이외의 연산에 의해 바이어스를 산출해도 좋다.
(제어 시스템의 동작)
이하, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우의 제어 시스템(1)의 동작에 대해 설명한다.
도 11은, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우의 제어 시스템(1)의 동작을 나타내는 흐름도이다.
스텝 S1에서 스텝 S2까지, 및, 스텝 S3에서 스텝 S9까지에 있어서의 동작은, 제 1 실시 형태에 따른 제어 시스템(1)의 스텝 S1에서 스텝 S2까지, 및, 스텝 S3에서 스텝 S9까지에 있어서의 동작과 동일하다.
바이어스 산출부(160)는, 스텝 S2에서 특정된 부하값과, 기억 장치가 기억하고 있는 부하 L1과 부하 L2와 부하 L3을 가산한 값에 근거하여 감소값을 구한다. 또, 바이어스 산출부(160)는, 구해진 감소값에 미리 설정된 계수를 승산하는 것에 의해 바이어스를 산출한다(스텝 S21).
스텝 S3에 있어서 연산부(140)가 조정값을 산출하는 경우에 이용되는 바이어스는, 스텝 S21에서 산출된 바이어스이다.
제어 시스템(1)은, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단에 의한 감소값에 근거하여 산출된 바이어스에 근거하여 조정값을 산출한다. 또, 제어 시스템(1)은 발전기(500)가 산출하는 전력이 조정값에 상당하도록 연료 밸브(36)에 제 1 신호를 출력한다. 이것에 의해, 제어 시스템(1)은, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단에 의한 감소의 값에 따라, 발전기(500)가 출력하는 전력을 조정할 수가 있어, 보다 해당 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
(작용·효과)
본 개시에 따른 제어 장치(100)는, 차단에 의해 감소한 발전기(500)의 부하의 값과 바이어스가 비례하도록 바이어스를 산출하는 바이어스 산출부(160)를 구비하고, 연산부(140)는, 부하값과 산출된 바이어스를 연산하여, 조정값을 산출한다.
제어 장치(100)는, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단에 의한 감소값에 근거하여 산출된 바이어스에 근거하여 조정값을 산출한다. 또, 제어 장치(100)는 발전기(500)가 산출하는 전력이 조정값에 상당하도록 연료 밸브(36)에 제 1 신호를 출력한다. 이것에 의해, 제어 장치(100)는, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단에 의한 감소의 값에 따라, 발전기(500)가 출력하는 전력을 조정할 수가 있어, 보다 해당 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
［다른 실시 형태］
이상, 도면을 참조하여 일 실시 형태에 대해 자세하게 설명해 왔지만, 구체적인 구성은 상술의 것에 한정되지 않고, 여러 가지 설계 변경 등을 하는 것이 가능하다.
제어 장치(100)는, 발전기(500)와, 가스 터빈(30) 중 적어도 1개에 따른 운전 조건에 근거하여 바이어스를 산출해도 좋다. 운전 조건의 예로서는, 대기 온도와, 발전기(500)의 온도와, 가스 터빈(30)의 온도와, 연료 발열량을 들 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(100)는, 가스 터빈의 온도와, 가스 터빈의 주변의 대기 온도와, 연료의 발열량 중, 적어도 1개의 값에 근거하여, 바이어스를 보정하는 제 1 보정부를 구비하여도 좋다.
제어 장치(100)는, 상기와 같이 바이어스를 산출하는 것에 의해, 운전 조건에 적합한 조정값에 근거하여 발전기(500)가 출력하는 전력을 조정할 수가 있어, 해당 전력의 주파수를 안정화할 수 있다.
또, 제어 장치(100)는, 압축기(32)의 서지나 연소기(33)의 연소 안정성 등의 가스 터빈(30)의 제약 조건에 근거하여 바이어스를 산출해도 좋다. 예를 들면, 제어 장치(100)는, 가스 터빈이 구비하는 압축기 서지와, 연료의 안정성 중, 적어도 1개의 값에 근거하여, 바이어스를 보정하는 제 2 보정부를 구비하여도 좋다.
제어 장치(100)는, 상기와 같이 바이어스를 산출하는 것에 의해, 가스 터빈(30)의 제약 조건에 적합한 조정값에 근거하여 발전기(500)가 출력하는 전력을 조정할 수가 있어, 해당 전력의 주파수를 안정화할 수 있다.
(컴퓨터 구성)
도 12는, 적어도 1개의 실시 형태에 따른 컴퓨터의 구성을 나타내는 개략 블럭도이다.
컴퓨터(1100)는, 프로세서(1110), 메인 메모리(1120), 스토리지(1130), 인터페이스(1140)를 구비한다.
상술의 제어 시스템(1)은, 컴퓨터(1100)에 실장된다. 그리고, 상술한 각 처리부의 동작은, 프로그램의 형식으로 스토리지(1130)에 기억되어 있다. 프로세서(1110)는, 프로그램을 스토리지(1130)로부터 읽어내어 메인 메모리(1120)에 전개하고, 해당 프로그램에 따라 상기 처리를 실행한다. 또, 프로세서(1110)는, 프로그램에 따라, 상술한 각 기억부에 대응하는 기억 영역을 메인 메모리(1120)에 확보한다.
프로그램은, 컴퓨터(1100)로 하여금 발휘하게 하는 기능의 일부를 실현하기 위한 것이어도 좋다. 예를 들면, 프로그램은, 스토리지(1130)에 이미 기억되어 있는 다른 프로그램과의 조합, 또는 다른 장치에 실장된 다른 프로그램과의 조합에 의해 기능을 발휘하게 하는 것이어도 좋다. 또한, 다른 실시 형태에 있어서는, 컴퓨터(1100)는, 상기 구성에 더하여, 또는 상기 구성에 대신하여 PLD(Programmable Logic Device) 등의 커스텀 LSI(Large Scale Integrated Circuit)를 구비하여도 좋다. PLD의 예로서는, PAL(Programmable Array Logic), GAL(Generic Array Logic), CPLD(Complex Programmable Logic Device), FPGA(Field Programmable Gate Array)를 들 수 있다. 이 경우, 프로세서(1110)에 의해 실현되는 기능의 일부 또는 전부가 해당 집적 회로에 의해 실현되어도 좋다.
스토리지(1130)의 예로서는, 자기 디스크, 광 자기 디스크, 반도체 메모리 등을 들 수 있다. 스토리지(1130)는, 컴퓨터(1100)의 버스에 직접 접속된 내부 미디어여도 좋고, 인터페이스(1140) 또는 통신 회선을 통하여 컴퓨터에 접속되는 외부 미디어여도 좋다. 또, 이 프로그램이 통신 회선에 의해 컴퓨터(1100)에 전송되는 경우, 전송을 받은 컴퓨터(1100)가 해당 프로그램을 메인 메모리(1120)에 전개하고, 상기 처리를 실행해도 좋다. 적어도 1개의 실시 형태에 있어서, 스토리지(1130)는, 일시적이 아닌 유형의 기억 매체이다.
또, 해당 프로그램은, 전술한 기능의 일부를 실현하기 위한 것이어도 좋다. 또한, 해당 프로그램은, 전술한 기능을 스토리지(1130)에 이미 기억되어 있는 다른 프로그램과의 조합으로 실현되는 것, 이른바 차분 파일(차분 프로그램)이어도 좋다.
［부기］
각 실시 형태에 기재된 제어 장치(100)는, 예를 들면 이하와 같이 파악된다.
(1) 본 개시에 따른 제어 장치(100)는, 가스 터빈(30)에 의해 발전하는 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 가스 터빈(30)의 회전수에 근거하여, 가스 터빈(30)에 공급하는 연료의 양을 조정하는 제어 장치(100)로서, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기(500)에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득하는 부하값 취득부(130)와, 부하값과 바이어스를 연산하여, 해당 부하값과는 다른 부하의 값인 조정값을 산출하는 연산부(140)와, 발전기(500)로 하여금 조정값에 상당하는 전력을 출력하게 하는 제 1 신호를 출력하여 연료의 양을 조정하는 지령부(150)를 구비한다.
발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 제어 장치(100)는, 발전기(500)가 출력하는 전력을 조정값에 상당하도록 조정한다. 이것에 의해, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단의 직후에 있어서의, 발전기(500)가 출력하는 전력의 잉여분은 적어진다. 그 때문에, 제어 장치(100)는, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수의 변동을 억제하여 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
(2) 본 개시에 따른 제어 장치(100)의 지령부(150)는, 제 1 신호를 출력한 후, 발전기(500)가 출력하는 전력이 조정값으로부터 부하값에 상당하는 값으로 경시적으로 변화하게 하는 신호인 제 2 신호를 출력하여 연료의 양을 조정해도 좋다.
이것에 의해, 제어 장치(100)는, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 전후에 있어서의 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수의 변동을 줄일 수가 있다.
(3) 또, 제어 장치(100)의 부하값 취득부(130)는, 발전기(500)에 걸리는 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기(500)에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득해도 좋다.
외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 제어 장치(100)는, 발전기(500)가 출력하는 전력을 조정값에 상당하도록 조정한다. 이것에 의해, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단의 직후에 있어서의, 발전기(500)가 출력하는 전력의 잉여분은 적어진다. 그 때문에, 제어 장치(100)는, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수의 변동을 억제하여 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
(4) 본 개시에 따른 제어 장치(100)는, 차단에 의해 감소한 발전기(500)의 부하의 값과 바이어스가 비례하도록 바이어스를 산출하는 바이어스 산출부(160)를 구비하고, 연산부(140)는, 부하값과 산출된 바이어스를 연산하여, 조정값을 산출해도 좋다.
제어 장치(100)는, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단에 의한 감소값에 근거하여 산출된 바이어스에 근거하여 조정값을 산출한다. 또, 제어 장치(100)는 발전기(500)가 산출하는 전력이 조정값에 상당하도록 연료 밸브(36)에 제 1 신호를 출력한다. 이것에 의해, 제어 시스템(1)은, 외부 전력 계통(20)의 부하의 차단에 의한 감소의 값에 따라, 발전기(500)가 출력하는 전력을 조정할 수가 있어, 보다 해당 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
(5) 제어 장치(100)는, 가스 터빈의 온도와, 가스 터빈의 주변의 대기 온도와, 연료의 발열량 중, 적어도 1개의 값에 근거하여, 바이어스를 보정하는 제 1 보정부를 구비하여도 좋다.
이것에 의해, 제어 장치(100)는, 가스 터빈의 온도나 대기 온도 등의 운전 조건에 근거하여 바이어스를 보정할 수가 있어, 보다 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
(6) 제어 장치(100)는, 가스 터빈이 구비하는 압축기 서지와, 연료의 안정성 중, 적어도 1개의 값에 근거하여, 바이어스를 보정하는 제 2 보정부를 구비하여도 좋다.
이것에 의해, 제어 장치(100)는, 압축기 서지 등의 가스 터빈의 제약 조건에 근거하여, 바이어스를 보정할 수가 있어, 보다 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
(7) 본 개시에 따른 제어 방법은, 가스 터빈(30)에 의해 발전하는 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 가스 터빈(30)의 회전수에 근거하여, 가스 터빈(30)에 공급하는 연료의 양을 조정하는 제어 장치(100)에 있어서, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기(500)에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득하는 스텝과, 부하값과 바이어스를 연산하여, 해당 부하값과는 다른 값인 조정값을 산출하는 스텝과, 발전기(500)로 하여금 조정값에 상당하는 전력을 출력하게 하는 제 1 신호를 출력하여 연료의 양을 조정하는 스텝을 가진다.
발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 제어 방법의 유저는, 발전기(500)가 출력하는 전력을 조정값에 상당하도록 조정할 수 있다. 이것에 의해, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단의 직후에 있어서의, 발전기(500)가 출력하는 전력의 잉여분은 적어진다. 그 때문에, 제어 방법의 유저는, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수의 변동을 억제하여 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
(8) 본 개시에 따른 프로그램은, 가스 터빈(30)에 의해 발전하는 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 가스 터빈(30)의 회전수에 근거하여, 가스 터빈(30)에 공급하는 연료의 양을 조정하는 제어 장치(100)의 컴퓨터로 하여금, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기(500)에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득하는 스텝과, 부하값과 바이어스를 연산하여, 해당 부하값과는 다른 값인 조정값을 산출하는 스텝과, 발전기(500)가 조정값에 상당하는 전력을 출력하게 하는 제 1 신호를 출력하여 연료의 양을 조정하는 스텝을 실행하게 한다.
발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 프로그램의 유저는, 발전기(500)가 출력하는 전력을 조정값에 상당하도록 조정할 수 있다. 이것에 의해, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단의 직후에 있어서의, 발전기(500)가 출력하는 전력의 잉여분은 적어진다. 그 때문에, 프로그램의 유저는, 발전기(500)에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기(500)가 출력하는 전력의 주파수의 변동을 억제하여 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
[산업상의 이용 가능성]
본 개시는, 제어 장치, 제어 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
본 개시에 의하면, 발전기에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 발전기가 출력하는 전력의 주파수의 변동을 억제하여 전력의 주파수를 안정화할 수가 있다.
1　 제어 시스템
10　 소 내 전력 계통
20　 외부 전력 계통
30　 가스 터빈
100　 제어 장치
110　 회전수 취득부
120　 판정부
130　 부하값 취득부
140　 연산부
150　 지령부
160　 바이어스 산출부
31　 IGV
32　 압축기
33　 연소기
34　 터빈
35　 로터
36　 연료 밸브
500　 발전기
600　 소 내 설비
1100　컴퓨터
1110　프로세서
1120　메인 메모리
1130　스토리지
1140　인터페이스

Claims (8)

  1. 가스 터빈에 의해 발전하는 발전기가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 상기 가스 터빈의 회전수에 근거하여, 상기 가스 터빈에 공급하는 연료의 양을 조정하는 제어 장치로서,
    상기 발전기에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득하는 부하값 취득부와,
    상기 부하값과 바이어스를 연산하여, 해당 부하값과는 다른 부하의 값인 조정값을 산출하는 연산부와,
    상기 발전기로 하여금 상기 조정값에 상당하는 전력을 출력하게 하는 제 1 신호를 출력하여 상기 연료의 양을 조정하는 지령부
    를 구비하는 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지령부는 상기 제 1 신호를 출력한 후, 상기 발전기가 출력하는 전력이 상기 조정값으로부터 상기 부하값에 상당하는 값으로 경시적으로 변화하게 하는 신호인 제 2 신호를 출력하여 상기 연료의 양을 조정하는
    제어 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 차단에 의해 감소한 상기 발전기의 부하의 값과 상기 바이어스가 비례하도록 상기 바이어스를 산출하는 바이어스 산출부를 구비하고,
    상기 연산부는, 상기 부하값과 산출된 상기 바이어스를 연산하여, 상기 조정값을 산출하는
    제어 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 터빈의 온도와, 상기 가스 터빈의 주변의 대기 온도와, 상기 연료의 발열량 중, 적어도 1개의 값에 근거하여, 상기 바이어스를 보정하는 제 1 보정부
    를 구비하는 제어 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 터빈이 구비하는 압축기 서지와, 상기 연료의 안정성 중, 적어도 1개의 값에 근거하여, 상기 바이어스를 보정하는 제 2 보정부
    를 구비하는 제어 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    부하값 취득부는, 상기 발전기에 걸리는 외부 전력 계통의 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득하는
    제어 장치.
  7. 가스 터빈에 의해 발전하는 발전기가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 상기 가스 터빈의 회전수에 근거하여, 상기 가스 터빈에 공급하는 연료의 양을 조정하는 제어 장치에 있어서,
    상기 발전기에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득하는 스텝과,
    상기 부하값과 바이어스를 연산하여, 해당 부하값과는 다른 값인 조정값을 산출하는 스텝과,
    상기 발전기로 하여금 상기 조정값에 상당하는 전력을 출력하게 하는 제 1 신호를 출력하여 상기 연료의 양을 조정하는 스텝
    을 가지는 제어 방법.
  8. 가스 터빈에 의해 발전하는 발전기가 출력하는 전력의 주파수가 일정 범위가 되도록, 상기 가스 터빈의 회전수에 근거하여, 상기 가스 터빈에 공급하는 연료의 양을 조정하는 제어 장치의 컴퓨터로 하여금,
    상기 발전기에 걸리는 부하의 차단이 발생한 경우, 해당 차단 후의 해당 발전기에 걸리는 부하의 값인 부하값을 취득하는 스텝과,
    상기 부하값과 바이어스를 연산하여, 해당 부하값과는 다른 값인 조정값을 산출하는 스텝과,
    상기 발전기가 상기 조정값에 상당하는 전력을 출력하게 하는 제 1 신호를 출력하여 상기 연료의 양을 조정하는 스텝
    을 실행하게 하는 프로그램.
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