KR20240025864A - 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
계통 주파수가 변동하여 발전소에 외란이 발생한 경우에 규정된 속도 조정율을 준수하여 부하추종운전을 신속하고 정확하며 신뢰성있게 수행할 수 있는 제어 파라미터 결정 시스템이 개시된다. 상기 제어 파라미터 결정 시스템은, 연료를 연소시켜 증기를 생성하는 보일러를 제어하는 보일러 제어 블럭, 및 상기 보일러로부터 공급되는 증기로 발전하여 전력을 생성하는 터빈 발전기를 제어하는 터빈 발전기 제어 블럭을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 정상 운전중 유량 특성 시험을 통하여 상기 보일러 및 상기 터빈 발전기의 제어를 위한 제어 파라미터가 정량적으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
이때, 정상 운전중 유량 특성 시험을 통하여 상기 보일러 및 상기 터빈 발전기의 제어를 위한 제어 파라미터가 정량적으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 발전소의 제어 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 계통 주파수가 변동하여 발전소에 외란이 발생한 경우에도 규정된 속도 조정율을 준수하여 부하추종운전을 수행할 수 있게 하는 시스템 및 방법에 대한 것이다.
국내 전력 계통 운영자인 전기 품질의 지표인 규정 주파수 유지를 위하여 "전력시장 운영규칙"과 "전력계통 신뢰도 및 전기품질 유지기준"등 기준과 절차에 마련되어 있다.
이에 따라 예측 오차, 발전기 불시고장 등으로 인하여 발생 가능한 주파수 변동을 방지하기 위하여 예비력을 확보하고 심한 경우 부하를 차단하는 등의 조치를 취하고 있다.
전력 계통에서 규정 주파수 유지를 위하여 가장 중요한 것은 전력 수요에 맞추어 동일한 발전력을 실시간으로 공급하는 것이다. 이것은 주파수가 수요와 공급의 불균형을 나타내는 가장 중요한 지표이기 때문이며 국내의 경우 소비자의 수요 변동에 따라 항상 60Hz를 유지하도록 발전기들이 끊임없이 제어되고 있다.
그런데, 근래에 전세계적인 환경 문제로 인하여 전통적인 석탄화력 및 원자력의 비중이 감소하고 인버터 기반의 풍력 및 태양광 등의 변동성 전원이 증가할 것으로 예측되고 있다.
즉, 전통적으로 주파수 변동의 원인은 부하측에 있었으나 최근에는 전원측도 주파수 변동의 원인이 되고 있으므로 주파수 변동성이 더욱 증대될 전망이다. 따라서, 전기품질이 크게 악화될 것으로 예측된다.
이러한 상황에서 정부의 재생에너지 3020 이행계획 발표('17.12, 산업부)에 따라 태양광 및 풍력 발전원을 중심으로 한 신재생 발전원의 비중이 전체 발전량의 20%까지 증대됨에 따라 기존 석탄화력 및 원자력 발전원 등의 동기 발전원을 대체하게 된다.
즉, 대용량 발전기가 계통에서 탈락하는 경우 초기 주파수 변동률이 증가하여 동일한 사고에도 계통의 최소 과도 주파수가 훨씬 더 낮게 형성될 수 있게 된다. 그러므로 일정 주파수 이하로 하락 시, 계통 안정화를 위하여 적용되는 부하의 차단 빈도 및 차단량이 증가될 수 있다.
특히, 2011년 9월 15일 발생한 대규모 정전사태와 같이 긴급 부하조정이 시행되어 여러 도시에서 순환정전이 발생하면 상시 전기가 공급되어야 하는 병원이나 공장 등에 전력공급이 중단되어 물적, 인적 피해가 발생된다. 그러므로 사회적 혼란을 야기해 국민 생활에 막대한 지장을 초래하는 사고가 다시 발생할 수 있게 된다.
이에 따라 주파수 변동을 억제하는 화력 발전소의 역할이 더욱더 중요해질 전망이다. 특히 가스터빈의 역할이 클 것으로 판단되지만 발전용량이 작기 때문에 발전용량이 큰 석탄화력의 역할은 더욱더 증가할 것으로 판단된다.
전력계통 주파수 60Hz 정상상태에서 계통 부하가 증가한 경우 발전기 출력은 다음과 같은 경로로 제어된다. 터빈 제어계에서는 주파수가 저하하면 터빈속도(N)가 감소되고, 감산기에 의하여 주파수 편차(△F)가 발생된다.
따라서 선제적으로 증기 요구량이 증가하고, 제어 밸브(CV)의 개도가 증가함으로 이에 따라 발전기 출력(P)이 증가한다. 동시에 발전기출력 요구량이 Hz 바이어스(Bias) 만큼 증가한다.
따라서, Hz 바이어스가 정확하다면 발전기 출력 요구량의 증가분과 실제 발전기 출력의 증가분이 동일함으로 출력편차가 0으로 되어서 터빈 주신호는 변동되지 않으므로 터빈의 최초 운전점은 변동되지 않아 부하추종운전의 원리에 부합한다.
상기와 같이 Hz 바이어스(Bias)가 증가하면 보일러 제어계는 발전기 출력의 증가에 따라 감소한 수증기 압력을 설정치로 복귀시키기 위하여 보일러 연료 주신호를 증가시킴으로써 연료와 공기 및 급수가 증가한다.
그런데 이러한 일반적인 기술의 경우, 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 최근 분산제어 시스템에서는 일반적으로 정격의 130%를 100%로 정의한다. 즉 500MW 화력 발전기의 경우 0 ~ 650MW를 0 ~ 100%로 정의한다. 따라서 500MW 정상운전 중 증기요구량은 77%로 제어된다. 즉, 500MW는 설계점임으로 100%인데도 77%로 연산되고 있다.
둘째, 이러한 스케일상의 문제로 인하여 비례이득과 적분시간은 물론 선행신호 등의 크기가 교과서적인 방법과 일치하지 않으므로 이해가 어렵고 전문 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션을 수행할 경우 실제와 많은 차이가 발생한다.
셋째, 속도 조정율 달성을 위한 파라미터를 수동으로 조정한 후 발전기 출력과 계통 주파수, 주증기 압력 등의 중요 변수의 운전 트랜드를 관찰하면서 시행착오법(Trial and Error)으로 수행하고 있다. 따라서, 시간과 노력의 소요량이 크다. 따라서, 준공이 지연되거나 심한 경우 조정이 불안정한 경우가 발생하거나 규정된 속도조정율을 만족하지 못하는 경우가 발생한다
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해결하기 위해, 계통 주파수가 변동하여 발전소에 외란이 발생한 경우에 규정된 속도 조정율을 준수하여 부하추종운전(주파수 제어를 위한 일명 "조속기 자유운전(Governor Free)")을 신속하고 정확하며 신뢰성있게 수행할 수 있는 제어 파라미터 결정 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상 운전 중 시험을 통하여 제어파라미터를 결정할 수 있는 제어 파리미터 결정 시스템 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 계통 주파수가 변동하여 발전소에 외란이 발생한 경우에 규정된 속도 조정율을 준수하여 부하추종운전을 신속하고 정확하며 신뢰성있게 수행할 수 있는 제어 파라미터 결정 시스템을 제공한다.
상기 제어 파라미터 결정 시스템은,
연료를 연소시켜 증기를 생성하는 보일러를 제어하는 보일러 제어 블럭; 및
상기 보일러로부터 공급되는 증기로 발전하여 전력을 생성하는 터빈 발전기를 제어하는 터빈 발전기 제어 블럭;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 정상 운전중 유량 특성 시험을 통하여 상기 보일러 및 상기 터빈 발전기의 제어를 위한 제어 파라미터가 정량적으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어 파라미터는 상기 터빈 발전기에 공급되는 증기유량을 조절하는 증기량 제어 밸브의 개도를 제어하는 증기유량 계수 커브(Cv(x)), 속도 편차에 대하여 발전기 출력(P)을 조절하기 위한 비례이득(K), 계통 주파수 편차가 발생하여 동작되는 PID 제어기((Proportional-Integral-Differential controller)) 보다 미리 동작하여 상기 PID 제어기의 동작을 최소화하는 선행 신호(FF), 주파수 증감시 발전기 출력을 증감시키기 위한 주파수 변동 보상량(H(x)), 및 증기량 제어 밸브의 개도의 변동후 발전기 출력의 변동까지의 시간 모델(H(t))을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보일러 제어 블록은, 상기 보일러의 제어를 위한 보일러 연료 주신호(BM: Boiler Master)를 생성하는 보일러 압력 제어기; 상기 보일러 연료 주신호(BM), 상기 발전기 출력(P), 및 상기 선행 신호(FF)를 이용하여 터빈 주신호(TM: Turbine Master)를 생성하는 발전기 유효전력 제어기; 및 터빈 입구 압력 신호(TP: Throttle Pressure)를 생성하는 터빈 입구 압력 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보일러 압력 제어기는 발전소내 전력과 자동 발전제어 목표치(KPX)를 합산하여 합산값을 생성하고, 상기 합산값에 미리 설정되는 상한치 및 하한치를 설정하고, 증감율을 설정하여 상기 보일러 연료 주신호(BM: Boiler Master)를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발전기 유효전력 제어기는 터빈 출력 설정치와 상기 주파수 변동 보상량(H(x))을 합산하고, 상기 합산값과 발전기 필터(Td)를 통과시켜 노이즈를 제거한 발전기 출력(P)간 차이값을 구하고, 상기 차이값에 대해 비례이득(Kp)과 적분시간(Ti)을 갖는 상기 PID 제어기를 통과시킨후, 상기 선행 신호(FF)를 합산하여 터빈 주신호(Turbine Master)를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 터빈 발전기 제어 블록은, 미리 설정 입력되는 속도 설정값, 상기 터빈 주신호(Turbine Master)에 증감율이 설정되는 출력 기준치, 및 터빈의 회전 속도(N)를 이용하여 증기 요구량(SFD: Steam Flow Demand)를 산출하는 터빈 마스터 제어기; 및 상기 증기 요구량(SFD)과 수동 조절값(MV)를 이용하여 상기 증기량 제어 밸브의 개도에 따른 증기유량 계수 커브를 산출하는 밸브 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 터빈 마스터 제어기는 상기 속도 설정값에 상기 터빈의 회전 속도(N)을 감산하여 차이값(Δ)을 구하고, 상기 차이값(Δ)을 속도 조정율(R)의 역수(K)로 하여 상기 출력 기준치를 합산하여 출력값을 생성하고, 상기 출력값이 미리 설정되는 출력 제한 설정값내에 있는 지를 확인하여 상기 출력값을 증기 요구량(SFD)으로 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차이값(Δ)은 주파수 증감시 발전기 출력을 증감시키기 위한 주파수 변동 보상량(H(x))이 되며, 상기 주파수 변동 보상량(H(x))을 이용하여 상기 시간 모델(H(t))이 생성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브 제어기는 상기 증기 요구량(SFD)과 상기 수동 조절값(MV)을 합산하여 증기량 제어 밸브의 개도를 제어하는 증기유량 계수 커브(Cv(x))를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 터빈 입구 압력 제어기는 미리 설정되는 설정점(set point)과 이전 터빈입구 압력(TP)의 차이값을 구하고, 상기 차이값에 대해 비례이득(Kp)과 적분시간(Ti)을 갖는 상기 PID 제어기를 통해시킨후 터빈 출력 설정치와 합산하여 상기 터빈입구 압력값(TP: Throttle Pressure)을 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유량 특성 시험은, 터빈입구 압력(TP) 및 발전기 출력(P)이 미리 설정된 제 1 일정 수준으로 유지되는지 여부에 따라 수동 조절값을 0.5%씩 감소시켜 터빈 주신호(TM)가 미리 설정된 제 2 일정 수준보다 작으면 상기 증기 유량계수 커브(Cv(x))를 작성하고, 상기 터빈 주신호(TM) 및 상기 발전기 출력(P)이 선형이면 상기 비례이득(K), 상기 시간 모델(H(t)), 상기 선행 신호(FF), 및 상기 주파수 변동 보상량(H(x))을 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미리 설정된 제 1 일정 수준으로 유지되는지 여부에 따라 수동 조절값을 0.5%씩 감소시킨후 상기 터빈입구 압력(TP) 및 상기 발전기 출력(P)이 미리 설정된 제 1 일정 수준으로 유지되면 발전기 출력(P), 상기 발전기 출력(P)의 변동량(△P), 터빈 주신호(TM)(%), 조정된 터빈 주신호(TM)(%), 변경전 발전기 출력, 변경후 발전기 출력, 변경후 터빈 1단 압력, 예상 출력 변동량, 및 실측 출력 변동량이 메모리에 기록되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 증기 유량계수 커브(Cv(x))는 상기 비례이득(K)과 상기 계통 주파수 편차(△F) 또는 증기 요구량 변동분(△SFD)의 곱이 상기 변동량(△P)인 관계를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 비례 이득은 상기 발전기 출력(P)의 변동량(△P)과 속도 편차(△N)의 곱이고, 상기 시간 모델(H(t))은 터빈 주신호의 변동량(△M)과 상기 발전기 출력(P)의 변동량(△P)의 관계를 추출하여 산출되며, 상기 선행 신호(FF)는 터빈 주신호(Turbine Master)와 발전기 출력(P)의 관계로부터 결정되고, 상기 시간 모델(H(t))은 터빈 주신호(Turbine Master)의 변동량(△TM)과 상기발전기 출력(P)의 변동량(△P)의 관계를 추출하여 산출되는 것을 특징으로 한다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, (a) 보일러 제어 블럭이 연료를 연소시켜 증기를 생성하는 보일러를 제어하는 단계; 및 (b) 터빈 발전기 제어 블럭이 상기 보일러로부터 공급되는 증기로 발전하여 전력을 생성하는 터빈 발전기를 제어하는 단계;를 포함하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 방법을 제공한다.
이때, 상기 (a) 단계는, 보일러 압력 제어기가 상기 보일러의 제어를 위한 보일러 연료 주신호(BM: Boiler Master)를 생성하는 단계; 발전기 유효전력 제어기가 상기 보일러 연료 주신호(BM), 상기 발전기 출력(P), 및 상기 선행 신호(FF)를 이용하여 터빈 주신호(TM: Turbine Master)를 생성하는 단계; 및 터빈 입구 압력 제어기가 터빈 입구 압력 신호(TP: Throttle Pressure)를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b) 단계는, 터빈 마스터 제어기(가 미리 설정 입력되는 속도 설정값, 상기 터빈 주신호(Turbine Master)에 증감율이 설정되는 출력 기준치, 및 터빈의 회전 속도(N)를 이용하여 증기 요구량(SFD: Steam Flow Demand)를 산출하는 단계; 및 밸브 제어기가 상기 증기 요구량(SFD)과 수동 조절값(MV)를 이용하여 상기 증기량 제어 밸브의 개도에 따른 증기유량 계수 커브를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 종래 기술의 시행착오법 등 경험에 의한 방법보다 정확하고 신속하며 신뢰성이 우수한 결과를 도출한다. 보다 구체적으로는 누구든지 초심자라도 이해하기 쉬우므로 시험시간을 단축하고 인력 투입량을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 전력의 주파수 품질과 신뢰성이 향상되고 신재생 에너지의 수용성을 증대시켜서 탄소 중립의 조기 달성에 기여할 수 있다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 근래에 전세계적인 환경 문제로 인하여 증가하고 있는 풍력 및 태양광 등의 변동성 전원으로 인하여 더욱더 가중되는 주파수 변동을 억제하여 전기품질의 유지에 기여할 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제어 파라미터 결정 시스템의 구성 블럭도이다.
도 2는 도 1에 따른 세부 구성을 보여주는 제어 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유량 특성 시험 과정을 보여주는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 화력 발전소의 유량 특성 시험 사례를 보여주는 표이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어 밸브(CV: Control Valve)(x) 사례를 보여주는 표이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 편차(△F) 및 Hz 바이어스의 시간 모델 사례이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 TM(Trouble Memo) FF(Feed Forward) 사례이다.
도 2는 도 1에 따른 세부 구성을 보여주는 제어 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유량 특성 시험 과정을 보여주는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 화력 발전소의 유량 특성 시험 사례를 보여주는 표이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어 밸브(CV: Control Valve)(x) 사례를 보여주는 표이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 편차(△F) 및 Hz 바이어스의 시간 모델 사례이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 TM(Trouble Memo) FF(Feed Forward) 사례이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
우선 약어 및 용어를 정리하면 다음과 같다.
△N : 속도 편차 (속도(N)의 변화량)
K : 속도 편차에 대하여 발전기 출력을 조절하기 위한 비례이득
F : 계통의 주파수
△F : 주파수 편차 (주파수(F)의 변화량)
SFD : 증기 요구량(Steam Flow Demand)
△SFD : 증기 요구량(Steam Flow Demand)의 변동분 (SFD의 변화량)
P : 발전기 출력(유효전력)
TP : 터빈입구 압력(Throttle Pressure)
H(x) : Hz 바이어스(Bias), 주파수 저하(상승)시 발전기 출력(P)을 증가(감소)시키기 위하여 발전기 출력 제어기의 설정치에 보정되는 주파수 변동 보상량
H(t) : 증기량 제어밸브 개도 변동 후 발전기 출력 변동까지의 시간 모델
TM : 터빈 주신호(Turbine Master), 즉 발전기 유효전력 제어기의 출력
MV : Manual Value, 수동으로 조절하는 값
BM : 보일러 연료 주신호(Boiler Master), 즉 보일러 압력 제어기의 출력
PID : 비례 적분 미분
FF : 선행신호
Kp : 비례이득
Ki : 적분이득
Ti : 적분시간
Cv(x) : 증기량 제어 밸브의 개도에 따른 증기 유량 계수 커브
부하추종운전 : 시시각각으로 변동하는 부하에 따른 주파수 변동을 억제하기 위한 원동기, 즉 터빈의 입력을 조절하는 발전기의 운전 방법
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제어 파라미터 결정 시스템(100)의 구성 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 제어 파라미터 결정 시스템(100)은, 연료를 연소시켜 증기를 생성하는 보일러(10)를 제어하는 보일러 제어 블럭(110), 보일러(10)로부터 공급되는 증기로 발전하여 전력을 생성하는 터빈 발전기(20), 터빈 발전기(20)를 제어하는 터빈 발전기 제어 블럭(120) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
보일러(10)는 연료를 연소시켜 발생된 열로 물을 가열하여 터빈을 돌리기 위한 증기를 생성하는 장치이다. 따라서, 보일러(10)에는 연료의 연소를 위해 공급되는 공기량을 제어하는 공기 제어, 보일러에 공급되는 급수량을 제어하는 급수 제어, 보일러에 공급되는 연료량을 제어하는 연료 제어가 수행된다.
보일러 제어 블럭(110)은 연료를 연소시켜 증기를 생성하는 보일러(10)를 제어하는 기능을 수행한다. 특히, 보일러 제어 블럭(110)은 미리 비례이득(Kp)과 적분시간(Ti)을 최적화한다.
터빈 발전기 제어 블럭(120)은 보일러(10)로부터 공급되는 증기로 발전하여 전력을 생성하는 터빈 발전기(20)를 제어하는 기능을 수행한다. 특히, 터빈 발전기 제어 블럭(120)는 미리 비례이득(Kp)과 적분시간(Ti)을 최적화한다.
보일러 제어 블럭(110) 및 터빈 발전기 제어 블럭(120)은 마이크로프로세서, 메모리, 통신회로 등을 포함하여 구성된다. 또한, 보일러 제어 블럭(110)은 입력부, 표시부 등에 연결되어 구성될 수 있다. 입력부는 키보드, 마우스 등이 될 수 있다. 표시부는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic LED) 디스플레이, 터치 스크린, CRT(Cathode Ray Tube), 플렉시블 디스플레이, 마이크로 LED, 미니 LED 등이 될 수 있다. 터치 스크린의 경우, 출력 수단뿐만 아니라 입력 수단으로도 사용될 수 있다.
도 2는 도 1에 따른 세부 구성을 보여주는 제어 회로도이다. 도 2를 참조하면, 보일러 제어 블럭(110)은 보일러 주신호(BM: Boiler Master)를 생성하는 보일러 압력 제어기(211), 터빈 주신호(TM: Turbine Master)를 생성하는 발전기 유효전력 제어기(212), 터빈 입구 압력 신호(TP: Throttle Pressure)를 생성하는 터빈 입구 압력 제어기(213) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
보일러 압력 제어기(211)는 발전소내 전력과 자동 발전제어 목표치(KPX)를 합산하여 합산값을 생성하고, 이 합산값에 상한치 및 하한치를 설정하고, 증감율을 설정한 후 압력편차를 고려하여 보일러 연료 주신호(BM: Boiler Master)를 생성한다.
일반적으로, Hz Bias가 정확하다면 발전기출력 요구량의 증가분과 실제발전기 출력의 증가분이 동일하므로 출력편차가 0으로 되어서 터빈 주신호(TM)는 변동되지 않으므로 터빈의 최초 운전점은 변동되지 않으므로 부하추종운전의 원리에 부합한다. 그러나, Hz Bias가 증가하면 보일러 제어계는 발전기 출력의 증가에 따라 감소한 주증기 압력을 설정치로 복귀시키기 위하여 보일러 연료 주신호(BM)를 증가시키므로 이에 따라 연료와 공기 및 급수가 증가한다.
따라서, 규정된 속도 조정율을 달성하기 위하여 제어계를 적절히 조정해야 하는 제어 파라미터는 다음과 같다.
- K : 속도 편차에 대하여 발전기 출력을 조절하기 위한 비례이득
- H(x) : Hz 바이어스(Bias), 주파수 저하(상승)시 발전기 출력을 증가(감소)시키기 위하여 발전기 출력 제어기의 설정치에 보정되는 주파수 변동 보상량
- H(t) : 증기량 제어밸브 개도 변동 후 발전기 출력 변동까지의 시간 모델
- FF : 선행신호
- Kp : 비례이득
- Ti : 적분시간
- Cv(x) : 밸브 개도에 따를 증기유량 계수 커브
이중 상세한 시험을 통하여 주파수 제어의 성능지표인 속도 조정율을 만족하기 위하여 가장 중요한 파라미터인 Cv(x)와 K, FF, H(x), H(t)을 정량적으로 정확하게 결정한다.
① Cv(x) : 증기량 제어 밸브의 개도에 따른 증기유량 계수 커브로서 실제 발전기 출력과의 선형성이 중요하다
② K : 속도 편차에 대하여 발전기 출력을 조절하기 위한 비례이득
③ H(t) : 증기량 제어 밸브 개도 변동 후 발전기 출력 변동까지의 시간 모델이며 상세하게는 주파수 저하(상승)시 제어신호 증가에 따라 발전기 출력이 증가하기까지 소요되는 시간함수로 재열기에서의 시간모델을 포함한다
④ FF : 터빈 마스터 제어기(221)에 적용되는 선행신호로서 편차가 발생하여 동작되는 PID 제어기 보다 미리 동작하여 PID 제어기의 동작을 최소화한다
⑤ H(x) : Hz 바이어스(Bias), 주파수 저하(상승)시 K△F에 의하여 증가(감소)한 발전기 출력을 유지하기 위하여 발전기 출력 제어기의 설정치에 보정되는 주파수 변동 보상량
도 2를 참조하면, 발전기 유효전력 제어기(212)는 터빈 출력 설정치와 주파수 변동 보상량(H(x))을 합산하고 이 합산값과 발전기 필터(Td)를 통과시킨 발전기 출력(P)간 차이값을 구하고, 이 차이값에 대해 비례이득(Kp)과 적분시간(Ti)을 갖는 PID 제어기를 통과시킨 후, 선행 신호(FF)를 합산하여 터빈 주신호(Turbine Master)를 산출한다.
터빈 입구 압력 제어기(213)는 터빈입구 압력(TP: Throttle Pressure)을 위한 미리 설정되는 설정점(set point)과 이전 터빈입구 압력(TP)의 차이값을 구하고 이 차이값에 대해 비례이득(Kp)과 적분시간(Ti)을 갖는 PID 제어기를 통과시킨 후 터빈 출력 설정치와 합산한다.
터빈 발전기 제어 블럭(120)은 미리 설정 입력되는 속도 설정값, 발전기 유효 전력 제어기(212)로부터 출력되는 터빈 주신호(Turbine Master)에 증감율(250)이 설정되는 출력 기준치, 및 터빈(270)의 회전 속도(N)를 이용하여 증기 요구량(SFD: Steam Flow Demand)를 산출하는 터빈 마스터 제어기(221), 증기 요구량(SFD)과 수동 조절값(MV)를 이용하여 증기량 제어 밸브(280)의 개도에 따른 증기유량 계수 커브를 산출하는 밸브 제어기(222)를 포함하여 구성될 수 있다.
터빈 마스터 제어기(221)는 속도 설정값에 상기 터빈(270)의 회전 속도(N)을 감산하여 차이값(ΔF)을 구하고, 차이값(ΔF)을 속도 조정율(R)의 역수(K)로 하여 출력 기준치를 합산하여 출력값을 생성하고, 출력값이 미리 설정되는 출력 제한 설정값내에 있는 지를 확인하여 출력값을 증기 요구량(SFD)으로 결정한다.
한편, 차이값(ΔF)은 주파수 증감시 발전기 출력을 증감시키기 위한 주파수 변동 보상량(H(x))이 되며, 주파수 변동 보상량(H(x))을 이용하여 시간 모델(H(t))이 생성된다.
밸브 제어기(222)는 증기 요구량(SFD)과 수동 조절값(MV)을 합산하여 증기량 제어 밸브(280)의 개도를 제어하는 증기유량 계수 커브(Cv(x))를 생성하고, 이 커브에 따라 증기량 제어 밸브(280)의 개도를 제어한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유량 특성 시험 과정을 보여주는 순서도이다. 도 3을 참조하면, 정확하고 신속한 계산을 위하여 도 3에 도시된 순서도와 같이 유량 특성 시험을 수행하여 중기유량 계수 커브(Cv)의 선형성을 확인하고 Cv(x), K, H(t), FF, H(x)를 산출한다.
발전기 출력(P) 및 터빈입구 압력(TP: Throttle Pressure)을 정격으로 유지하고, 터빈 주신호(TM)를 수동(Manual) 운전으로 유지하고, 보일러 연료 주신호(BM)를 자동 운전으로 유지한다(단계 S310,S311,S313).
이후, 터빈입구 압력(TP) 및 발전기 출력(P)이 안정적으로 유지되는 지를 확인한다(단계 S320). 부연하면, 즉 MV가 0.5% 감소한 경우 터빈 입구압력 TP는 최초값을 유지하고 발전기 출력 P는 0.5% 감소하여 유지되는 지를 확인한다.
단계 S320에서, 확인결과, 발전기 출력(P) 및 터빈입구 압력(TP: Throttle Pressure)이 안정적으로 유지되면, 수동 조절값(MV)을 0.5% 간격으로 조작하여(0.5% 감소) 증기 요구량(SFD: Steam Flow Demand)을 조절한다(단계 S321). 즉, 중기량 제어 밸브(280)의 개도를 조절한다. 물론, 감소 조작은 수동으로 이루어질 수도 있고, 자동으로 이루어질 수도 있다.
이후, 터빈입구 압력(TP) 및 발전기 출력(P)이 안정적으로 유지되는 지를 다시 확인한다(단계 S330). 즉, MV가 0.5% 감소한 경우 터빈 입구압력 TP는 최초값을 유지하고 발전기 출력 P는 0.5% 감소하여 유지되는 것을 확인한다.
단계 S330에서, 확인결과, 발전기 출력(P) 및 터빈입구 압력(TP: Throttle Pressure)이 안정적으로 유지되면, P[MW], ΔP[MW],TM[%]를 기록하고, 터빈 주신호(TM)가 미리 설정되는 기준값보다 작은지를 확인한다(단계 S331,S340). 이때, 증기의 온도 변동을 관찰하면서 발전기 출력(P) 및 발전기 출력(P)의 변동량(△P)을 측정하여 기록하고 또한, 도 4의 표에 나타낸 바와 같이『최초의 TM(%)』,『조정된 TM(%)』,『변경전 발전기 출력(P)』,『변경후 발전기 출력(P)』,『변경후 터빈 1단 압력』,『예상 출력 변동량(△P)』,『실측 출력 변동량(△P)』 등을 기록한다. 부연하면 예상 출력 변동량은 정해진 속도 조정율을 만족하기 위해서 변동해야 할 값, 즉 기대치이고, 실측 출력 변동량은 시험을 수행했을 때 CV가 열려서 실제로 측정된 값이다.
단계 S340에서, 확인결과, 터빈 주신호(TM)가 충분히 작으면, 밸브 개도에 따를 증기유량 계수 커브(CV(x))를 작성하고, 수동 조절값(MV) 및 발전기 출력(P)이 선형인지를 판단한다(단계 S341,S350). K△F(또는 △SFD) = △P의 관계를 적용하여 Cv(x)를 계산한다.
단계 S350에서, 확인결과, 수동 조절값(MV) 및 발전기 출력(P)이 선형이면, 비례이득(K), 시간 모델(H(t)), 선행 신호(FF), 및 주파수 변동 보상량(H(x))을 산출한다(단계 S360,S361,S363,S365). K△F = △P로부터 K(△P*△N)를 계산하고, △TM(터빈 주신호(Turbine Master)의 변동량)과 △P의 관계를 추출하여 H(t)를 구하고, TM와 P의 관계로부터 FF를 결정한다. 또한, △TM과 △P의 관계를 추출하여 H(x)를 구한다.
한편, 단계 S320에서, 터빈입구 압력(TP) 및 발전기 출력(P)이 안정적이지 않으면, 단계 S311로 진행한다.
또한, 단계 S330에서, 터빈입구 압력(TP) 및 발전기 출력(P)이 안정적이지 않으면, 단계 S320로 진행한다.
또한, 단계 S340에서, 터빈 주신호(TM)가 충분히 크지 않으면, 단계 S321로 진행한다.
또한, 단계 S350에서, 수동 조절값(MV) 및 발전기 출력(P)이 선형이 아니면 증기 유량계수 커브(Cv(x))를 조정하고 단계 S321로 진행한다(단계 S351).
상기에서 구한 Cv(x), K, H(t), FF, H(x)를 다음과 같이 제어로직에 반영한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 화력 발전소의 유량 특성 시험 사례를 보여주는 표이다. 도 4를 참조하면, 『최초의 TM(%)』,『조정된 TM(%)』,『변경전 발전기 출력(P)』,『변경후 발전기 출력(P)』,『변경후 터빈 1단 압력』,『예상 출력 변동량(△P)』,『실측 출력 변동량(△P)』 등이 메모리에 기록된다.
Cv(x), K, H(t), FF, H(x)의 예를 들면 도 5 내지 도 7과 같다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어 밸브(CV: Control Valve)(x) 사례를 보여주는 표이다. 도 5를 참조하면, 터빈 주신호(TM: Turbine Master)에 따라 CV1, CV2, CV3, CV4, 전체 유량이 작성된다.
한편, 비례이득(K)은 20, 23, 25, 28 등이 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 편차(△F) 및 Hz 바이어스의 시간 모델 사례이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 TM(Trouble Memo) FF(Feed Forward) 사례이다.
H(x)의 사례는 다음 표와 같다.
| △N(rpm) | 터빈 출력설정치(%)에 대한 △P 보정(Correction) |
| -20.0 | -15 |
| -2 | -8 |
| 2 | 8 |
| 20 | 15 |
여기서, △N은 주파수에 정비례하는 속도 편차이다.
또한, 여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은, 마이크로프로세서, 프로세서, CPU(Central Processing Unit) 등과 같은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 (명령) 코드, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 매체에 기록되는 프로그램 (명령) 코드는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프 등과 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD, 블루레이 등과 같은 광기록 매체(optical media) 및 롬(ROM: Read Only Memory), 램(RAM: Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 (명령) 코드를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 반도체 기억 소자가 포함될 수 있다.
여기서, 프로그램 (명령) 코드의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
10: 보일러 20: 터빈 발전기
100: 제어 파라미터 결정 시스템
110: 보일러 제어 블럭 120: 터빈 제어 블럭
211: 보일러 압력 제어기
212: 발전기 유효전력 제어기
213: 터빈 입구 압력 제어기
221: 터빈 마스터 제어기
222: 밸브 제어기
270: 터빈
280: 증기량 제어 밸브
100: 제어 파라미터 결정 시스템
110: 보일러 제어 블럭 120: 터빈 제어 블럭
211: 보일러 압력 제어기
212: 발전기 유효전력 제어기
213: 터빈 입구 압력 제어기
221: 터빈 마스터 제어기
222: 밸브 제어기
270: 터빈
280: 증기량 제어 밸브
Claims (18)
- 연료를 연소시켜 증기를 생성하는 보일러(10)를 제어하는 보일러 제어 블럭(110); 및
상기 보일러(10)로부터 공급되는 증기로 발전하여 전력을 생성하는 터빈 발전기(20)를 제어하는 터빈 발전기 제어 블럭(120);을 포함하며,
정상 운전중 유량 특성 시험을 통하여 상기 보일러(10) 및 상기 터빈 발전기(20)의 제어를 위한 제어 파라미터가 정량적으로 결정되는
는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어 파라미터는 상기 터빈 발전기(20)에 공급되는 증기유량을 조절하는 증기량 제어 밸브(280)의 개도를 제어하는 증기유량 계수 커브(Cv(x)), 속도 편차에 대하여 발전기 출력(P)을 조절하기 위한 비례이득(K), 계통 주파수 편차가 발생하여 동작되는 PID 제어기((Proportional-Integral-Differential controller)) 보다 미리 동작하여 상기 PID 제어기의 동작을 최소화하는 선행 신호(FF), 주파수 증감시 발전기 출력을 증감시키기 위한 주파수 변동 보상량(H(x)), 및 증기량 제어 밸브(280)의 개도의 변동후 발전기 출력의 변동까지의 시간 모델(H(t))을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 보일러 제어 블록(110)은,
상기 보일러(10)의 제어를 위한 보일러 연료 주신호(BM: Boiler Master)를 생성하는 보일러 압력 제어기(211);
상기 보일러 연료 주신호(BM), 상기 발전기 출력(P), 및 상기 선행 신호(FF)를 이용하여 터빈 주신호(TM: Turbine Master)를 생성하는 발전기 유효전력 제어기(212); 및
터빈 입구 압력 신호(TP: Throttle Pressure)를 생성하는 터빈 입구 압력 제어기(213);를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 보일러 압력 제어기(211)는 발전소내 전력과 자동 발전제어 목표치(KPX)를 합산하여 합산값을 생성하고, 상기 합산값에 미리 설정되는 상한치 및 하한치를 설정하고, 증감율을 설정하여 상기 보일러 연료 주신호(BM: Boiler Master)를 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 발전기 유효전력 제어기(212)는 터빈 출력 설정치와 상기 주파수 변동 보상량(H(x))을 합산하고, 상기 합산값과 발전기 필터(Td)를 통과시켜 노이즈를 제거한 발전기 출력(P)간 차이값을 구하고, 상기 차이값에 대해 비례이득(Kp)과 적분시간(Ti)을 갖는 상기 PID 제어기를 통과시킨후, 상기 선행 신호(FF)를 합산하여 터빈 주신호(Turbine Master)를 산출하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템.
- 제 5 항에 있어서,
상기 터빈 발전기 제어 블록(120)은,
미리 설정 입력되는 속도 설정값, 상기 터빈 주신호(Turbine Master)에 증감율(250)이 설정되는 출력 기준치, 및 터빈(270)의 회전 속도(N)를 이용하여 증기 요구량(SFD: Steam Flow Demand)를 산출하는 터빈 마스터 제어기(221); 및
상기 증기 요구량(SFD)과 수동 조절값(MV)를 이용하여 상기 증기량 제어 밸브(280)의 개도에 따른 증기유량 계수 커브를 산출하는 밸브 제어기(222);를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템.
- 제 6 항에 있어서,
상기 터빈 마스터 제어기(221)는 상기 속도 설정값에 상기 터빈(270)의 회전 속도(N)을 감산하여 차이값(Δ)을 구하고, 상기 차이값(Δ)을 속도 조정율(R)의 역수(K)로 하여 상기 출력 기준치를 합산하여 출력값을 생성하고, 상기 출력값이 미리 설정되는 출력 제한 설정값내에 있는 지를 확인하여 상기 출력값을 증기 요구량(SFD)으로 결정하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템.
- 제 7 항에 있어서,
상기 차이값(Δ)은 주파수 증감시 발전기 출력을 증감시키기 위한 주파수 변동 보상량(H(x))이 되며, 상기 주파수 변동 보상량(H(x))을 이용하여 상기 시간 모델(H(t))이 생성되는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템.
- 제 6 항에 있어서,
상기 밸브 제어기(222)는 상기 증기 요구량(SFD)과 상기 수동 조절값(MV)을 합산하여 증기량 제어 밸브(280)의 개도를 제어하는 증기유량 계수 커브(Cv(x))를 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 터빈 입구 압력 제어기(213)는 미리 설정되는 설정점(set point)과 이전 터빈입구 압력(TP)의 차이값을 구하고, 상기 차이값에 대해 비례이득(Kp)과 적분시간(Ti)을 갖는 상기 PID 제어기를 통과시킨후 터빈 출력 설정치와 합산하여 산출하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 유량 특성 시험은
터빈입구 압력(TP) 및 발전기 출력(P)이 미리 설정된 제 1 일정 수준으로 유지되는지 여부에 따라 수동 조절값을 0.5%씩 감소시켜 터빈 주신호(TM)가 미리 설정된 제 2 일정 수준보다 작으면 상기 증기 유량계수 커브(Cv(x))를 작성하고, 상기 터빈 주신호(TM) 및 상기 발전기 출력(P)이 선형이면 상기 비례이득(K), 상기 시간 모델(H(t)), 상기 선행 신호(FF), 및 상기 주파수 변동 보상량(H(x))을 산출하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
상기 미리 설정된 제 1 일정 수준으로 유지되는지 여부에 따라 수동 조절값을 0.5%씩 감소시킨후 상기 터빈입구 압력(TP) 및 상기 발전기 출력(P)이 미리 설정된 제 1 일정 수준으로 유지되면 발전기 출력(P), 상기 발전기 출력(P)의 변동량(△P), 터빈 주신호(TM)(%), 조정된 터빈 주신호(TM)(%), 변경전 발전기 출력, 변경후 발전기 출력, 변경후 터빈 1단 압력, 예상 출력 변동량, 및 실측 출력 변동량이 메모리에 기록되는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템.
- 제 12 항에 있어서,
상기 증기 유량계수 커브(Cv(x))는 상기 비례이득(K)과 상기 계통 주파수 편차(△F) 또는 증기 요구량 변동분(△SFD)의 곱이 상기 변동량(△P)인 관계를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템. - 제 11 항에 있어서,
상기 비례 이득은 상기 발전기 출력(P)의 변동량(△P)과 속도 편차(△N)의 곱이고, 상기 시간 모델(H(t))은 터빈 주신호의 변동량(△M)과 상기 발전기 출력(P)의 변동량(△P)의 관계를 추출하여 산출되며, 상기 선행 신호(FF)는 터빈 주신호(Turbine Master)와 발전기 출력(P)의 관계로부터 결정되고, 상기 시간 모델(H(t))은 터빈 주신호(Turbine Master)의 변동량(△TM)과 상기발전기 출력(P)의 변동량(△P)의 관계를 추출하여 산출되는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템.
- (a) 보일러 제어 블럭(110)이 연료를 연소시켜 증기를 생성하는 보일러(10)를 제어하는 단계; 및
(b) 터빈 발전기 제어 블럭(120)이 상기 보일러(10)로부터 공급되는 증기로 발전하여 전력을 생성하는 터빈 발전기(20)를 제어하는 단계;를 포함하며,
정상 운전중 유량 특성 시험을 통하여 상기 보일러(10) 및 상기 터빈 발전기(20)의 제어를 위한 제어 파라미터가 정량적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 방법.
- 제 15 항에 있어서,
상기 제어 파라미터는 상기 터빈 발전기(20)에 공급되는 증기유량을 조절하는 증기량 제어 밸브(280)의 개도를 제어하는 증기유량 계수 커브(Cv(x)), 속도 편차에 대하여 발전기 출력(P)을 조절하기 위한 비례이득((K), 계통 주파수 편차가 발생하여 동작되는 PID 제어기((Proportional-Integral-Differential controller)) 보다 미리 동작하여 상기 PID 제어기의 동작을 최소화하는 선행 신호(FF), 주파수 증감시 발전기 출력을 증감시키기 위한 주파수 변동 보상량(H(x)), 및 증기량 제어 밸브(280)의 개도의 변동후 발전기 출력의 변동까지의 시간 모델(H(t))을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 방법.
- 제 16 항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
보일러 압력 제어기(211)가 상기 보일러(10)의 제어를 위한 보일러 연료 주신호(BM: Boiler Master)를 생성하는 단계;
발전기 유효전력 제어기(212)가 상기 보일러 연료 주신호(BM), 상기 발전기 출력(P), 및 상기 선행 신호(FF)를 이용하여 터빈 주신호(TM: Turbine Master)를 생성하는 단계; 및
터빈 입구 압력 제어기(213)가 터빈 입구 압력 신호(TP: Throttle Pressure)를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
터빈 마스터 제어기(221)가 미리 설정 입력되는 속도 설정값, 상기 터빈 주신호(Turbine Master)에 증감율(250)이 설정되는 출력 기준치, 및 터빈(270)의 회전 속도(N)를 이용하여 증기 요구량(SFD: Steam Flow Demand)를 산출하는 단계; 및
밸브 제어기(222)가 상기 증기 요구량(SFD)과 수동 조절값(MV)를 이용하여 상기 증기량 제어 밸브(280)의 개도에 따른 증기유량 계수 커브를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 방법.
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| KR1020220104017A KR20240025864A (ko) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | 주파수 제어 성능 제고를 위한 제어 파라미터 결정 시스템 및 방법 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101401135B1 (ko) | 2006-10-12 | 2014-05-29 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 전력망 주파수 제어 서브 시스템 및 복합 사이클 발전 시스템 |
-
2022
- 2022-08-19 KR KR1020220104017A patent/KR20240025864A/ko not_active Application Discontinuation
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